Comunicaciones Industriales

1. LAS COMUNICACIONES INDUSTRIALES

1.1 INTRODUCCION

Las comunicaciones industriales surgieron hacia los años 70 cuando se comenzaron a introducir computadores en la etapa de control, ya que este se encargaba de supervisar, vigilar y controlar las variables de dicha etapa; cuyo principal inconveniente se planteaba en la falla del propio ordenador.

En la industria moderna, lascomunicaciones de datos entre diferentes sistemas, procesos e instalaciones suponen uno de los pilares fundamentalespara que esta se encuentre en un nivel de competitividad exigida en los procesos productivos actuales.

Para estudiar las redes utilizadas en las comunicaciones industriales, el lector debe reconocer el modelo de la conexión del sistema informático abierto denominado OSI (Open SystemsInnterconnection), desarrollado por ISO. En este, se basan la mayor parte de las redes de comunicación, que se describen en los sucesivos apartados.


En la figura 1 se representa gráficamente el modelo OSI, donde los nodos de la una red se relacionan a través de siete niveles de diálogo, cada uno de los cuales tienen asociado un protocolo, que es un conjunto de reglas que gobiernan el intercambiode datos entre las entidades del mismo nivel de cada nodo, por ejemplo a nivel de aplicación son entidades los programas que, en un sistema ofimático, gestiona el correo electrónico y los que controlan. Al lector que no conozca los conceptos básicos de las redes de comunicaciones y en particular el modelo OSI, se le recomienda consultar sobre el tema.

En un sistema de comunicación industrial estanto más exigente en cuanto más cerca del proceso se encuentra. Si se realiza una comparativa entre las tres principales características que determinan la aplicación de las diferentes redes de comunicación, como son: el volumen de dato, velocidad de transmisión, y velocidad de respuesta; como lo vemos en la siguiente tabla.

Volumen de datos Velocidad de transmisión Velocidad de respuestaAplicación
Red de ordenadores Elevado Elevado Bajo Lectura de datos
Detector de proximidad Muy bajo Bajo instantánea Sistema de seguridad

Donde se muestra, que deben existir diferentes niveles de redes de comunicación de datos que cumplan las exigencias funcionales solicitadas en los diferentes niveles de la empresa. De ahí nace lo que se conoce como pirámide de lascomunicacioneso pirámide CIM(fig. 2) y está formada por cuatro niveles, que son:

• Oficina: Formado básicamente por ordenadores a nivel de oficina como de ingeniería. El volumen de información intercambiada es muy alto y los tiempos de repuesta no son críticos.
• Planta:Está formado por ordenadores, aplicaciones específicas para el control del proceso; como interconexión de módulos y células de fabricación entre sí,también departamentos como diseño y planificación. Suelen emplearse para enlace entre las funciones de ingeniería, planificación con las de control de producción en planta y secuenciamiento de producciones; debido a esto suele disponer de amplio ancho de banda para admitir datos de otras subredes.
• Célula: son todos los componentes que intervienen directamente en el proceso. Las característicasdeseables en estas redes son: gestionar mensajes cortos eficientemente, capacidad de manejar tráfico de eventos discretos, mecanismos de control de error, posibilidad de transmitir mensajes prioritarios, bajo costo de instalación y conexión por nodos, recuperación rápida ante eventos anormales en la red y alta fiabilidad.
• Campo: son todos los dispositivos que provocan los movimientos en el procesoproductivo. A este nivel la red de comunicación debe permitir la transmisión sobre un bus digital de datos con capacidad de interconectar controladores inteligentes, tener un bajo costo de instalación y de conexión, responder rápidamente a los mensajes recibidos. Y por regla general, tiene un tamaño pequeño (5 a 50 nodos), según la cantidad de datos a transmitir, se dividen en buses de alto...