Buses de campo y Redes para la comunicación Industrial

ASIGNATURA: REDES DE COMUNICACIONES INDUSTRIALES I

UNIDAD 1:
BUSES DE CAMPO Y REDES PARA EL AMBIENTE INDUSTRIAL

Evolución de la automatización industrial
Estructura general de sistemas automatizados
Topologías de Redes
Relaciones entre estaciones
Organización de Nodos

Docente: José Hernández Garcés

Evolución de la automatización industrial
PRINCIPIOS SIGLO XX HASTA AÑOS 50

Orígenes con la revolución industrial.
 Se utilizan elementos mecánicos y electromagnéticos (motores ,
relés , temporizadores, contadores ).
 Problema: los armarios eléctricos (armarios de control) aumentan
de tamaño según se hacen automatizaciones más complejas.
AÑOS 50

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Comienzan a utilizarse los semiconductores (electrónica).
Se reduce el tamaño de los armarioseléctricos .
Se reduce el número de averías por desgaste de componentes .
Problema: falta de flexibilidad: un sistema de control sólo sirve
para una aplicación específica, y no es reutilizable.

Evolución de la automatización industrial
AÑO 1968: NECESIDADES Y SOLUCIONES:

 Ford y General Motors plantean las especificaciones que debe cumplir un
controlador electrónico programable para serrealmente útil en la industria:
• Fundamentalmente, necesidad de programación.
 Bedford associates desarrolla un prototipo de controlador industrial
 Puede ser considerado el primer PLC de la historia. (programmable logic
controller o autómata programable industrial)
 Características como las que reclamaba la industria:
• Reutilizable.
• Adaptado a entornos agresivos (industria)
• Fácilmenteprogramable por técnicos eléctricos.
• Implementado con electrónica de estado sólido (semiconductores)
 Los primeros PLCs se usaron para controlar procesos secuenciales (cadenas de
 montaje, transporte, etc).
 Problema: memoria cableada, la reutilización es posible pero costosa.

Evolución de la automatización industrial
PRINCIPIOS 70: APARECE EL MICROPROCESADOR

 Primerosordenadores digitales.
 Más flexibilidad por la facilidad de programación (desaparecen las
memorias cableadas).
 Problema: no utilizables en la industria por falta de robustez ,
dificultad de conexión a equipos mecánicos y dificultad de
programación.
MEDIADOS 70

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Los autómatas incorporan el microprocesador.
Se pueden reprogramar sin recablear (aumenta flexibilidad).
Permitenrealizar cálculos matemáticos.
Se pueden comunicar con un ordenador central (ordenador
encargado de controlar la planta enviando órdenes a los
autómatas que gobiernan cada proceso).

Evolución de la automatización industrial
FINALES 70: MEJORAS EN LOS AUTÓMATAS

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Mayor memoria.
Capacidad de gobernar bucles de control.
Más tipos de E/S (conexión más flexible desensores/actuadores ).
Lenguajes de programación más potentes .
Comunicaciones más potentes.

AÑOS 80: CONTINÚAN LAS MEJORAS

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Mayor velocidad de proceso.
Dimensiones más reducidas.
Técnicas de control más complejas (PID, inteligente, fuzzy).
Múltiples lenguajes (contactos, lista instrucciones, GRAFCET, etc).

Evolución de la automatización industrial
ACTUALIDAD: GRAN VARIEDAD DEAUTÓMATAS

 Compactos y sencillos para aplicaciones incluso domésticas :
• Abrir/cerrar puertas.
• Control de iluminación o control de riego, etc.
 Gama alta
• Modulares.
• Grandes posibilidades de ampliación.
• Prestaciones similares a las de un pequeño ordenador.

TENDENCIAS

 Evolución continua de los sistemas de comunicación:
• Redes de autómatas.
• CIM: producción integrada ycontrolada por ordenador con múltiples
autómatas.
• Redes de sensores/actuadores conectadas a los autómatas (ASinterface).
• Múltiples estándares de comunicación (Profibus, ethernet industrial,
…)

Estructura General de los sistemas automatizados

 Control Centralizado
El sistema está constituido por un computador, un interfaz de
proceso y una estación de operador. Esta estructura se ha...