Gerente De Mantenimiento

Sistemas Industriales Distribuidos

Tema 3. Redes de comunicación industriales.
En este tema nos centraremos en la parte inferior de la pirámide de automatización, donde se
encuentran los llamados dispositivos de campo que actúan directamente sobre el proceso
productivo. Las comunicaciones a este nivel deben poseer unas características particulares para
responder a las necesidades deintercomunicación en tiempo real que s deben producir y ser
e
capaces de resistir un ambiente hostil donde existe gran cantidad de ruido electromagnético y
condiciones ambientales duras. En el uso de comunicaciones industriales se pueden separar dos
áreas principales, una comunicación a nivel de campo, y una comunicación hacia el SCADA. En
ambos casos la transmisión de datos se realiza en tiemporeal, o por lo menos con una demora que
no es significativa respecto de los tiempos del proceso, pudiendo ser crítico para el nivel de campo.
Según el entorno donde van a ser instaladas, en un ámbito industrial existen varios tipos de redes:
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Red de Factoría: Para redes de oficina, contabilidad y administración, ventas, gestión de
pedidos, almacén, etc. El volumen de informaciónintercambiada es muy alto, y los tiempos
de respuesta no son críticos.
Red de Planta: Para interconectar módulos y células de fabricación entre sí y con
departamentos como diseño o planificación. Suele emplearse para el enlace entre las
funciones de ingeniería y planificación con las de control de producción en planta y
secuenciamiento de operaciones. Como ejemplo se tiene la transmisión aun sistema de
control numérico del programa de mecanizado elaborado en el departamento de diseño
CAD/CAM. Estas redes deben manejar mensajes de cualquier tamaño, gestionar
eficazmente errores de transmisión (detectar y corregir), cubrir áreas extensas (puede llegar
a varios kilómetros), gestionar mensajes con prioridades (gestión de emergencias frente a
transferencia de ficheros CAD/CAM), ydisponer de amplio ancho de banda para admitir
datos de otras subredes como pueden ser voz, vídeo, etc.
Red de Célula: Para interconectar dispositivos de fabricación que operan en modo
secuencial como Robots, Máquinas de control numérico (CNC), Autómatas programables
(PLC), Vehículos de guiado automático (AGV). Las características deseables en estas redes
son: Gestionar mensajes cortoseficientemente, capacidad de manejar tráfico de eventos
discretos, mecanismos de control de error (detectar y corregir), posibilidad de transmitir
mensajes prioritarios, bajo coste de instalación y de conexión por nodo, recuperación rápida
ante eventos anormales en la red y alta fiabilidad. En este nivel, y a caballo entre el nivel de
planta podemos ubicar las redes MAP (Manufacturing AutomationProtocol) como ejemplo
representativo.
Bus de Campo: Para sustituir cableado entre sensores-actuadores y los correspondientes
elementos de control. Este tipo de buses debe ser de bajo coste, tiempo real, permitir la
transmisión serie sobre un bus digital de datos con capacidad de interconectar controladores
con todo tipo de dispositivos de entrada-salida, sencillos, y permitir controladoresesclavos
inteligentes. Además, deben gestionar mensajes cortos eficientemente, tener capacidad de
manejar tráfico de eventos discretos, poseer mecanismos de control de error (detección y
corrección), transmitir mensajes prioritarios, tener un bajo coste de instalación y de
conexión por nodo, poder recuperarse rápidamente de eventos anormales en la red y
responder rápidamente a los mensajesrecibidos. Por regla general, tienen un tamaño
pequeño (5 a 50 nodos), utilizan tráfico de mensajes cortos para control y sincronización
entre los dispositivos, y la transferencia de ficheros es ocasional o inexistente. Según la
cantidad de datos a transmitir, se dividen en buses de alto nivel, buses de dispositivos (unos
pocos bytes a transmitir) y buses actuador/sensor (se transmiten datos a nivel...