Instrumentacion

CONSULTA
Rodríguez Vargas, Héctor
Ing.herodriguez.va@hotmail.com

BUSES DE INSTRUMENTACIÓN Y BUSES DE CAMPO
 Realizar una investigación individual sobre:
1. Buses de instrumentación (Tipos, operación, comparación entre ellos, ventajas, desventajas, aplicación).
Solución
Son medios físicos por los cuales se exportan o importan datos a un monitor, PC, computador de mesa, etc. Todo esteproceso se realiza mediante tres tipos de buses de instrumentación; los cuales son, elementos como tarjetas de adquisición, comunicaciones serie y comunicaciones paralelo. A continuación se mencionan los periféricos que compones cada elemento.

Tarjeta de adquisición
Buses PC: ISA, PCI, USB
Comunicaciones especificas tarjetas dedicadas
LXI, PCI express

Comunicación serie
RS-232RS-422. RS-485
USB
Ethernet
Firewire

Comunicación paralelo.
GPIB, IEEE-488.
Cetronics, ECP.

Figura 1. Interfaces de comunicación

En la siguiente grafica se presenta un diagrama el cual tiene diversos casos, en los cuales se escoge la mejor opción.

Figura 2. Ejemplo de uso de estándares.

Zona 1 objeto a medir esta cerca del ordenador en un laboratorio o área de test. Por tanto seutiliza el estándar ISA y el estándar PCI
Zona 2 instrumentación genérica, por tanto se utilizara un bus de datos de propósito general GPIB
Zona 3 pocos instrumentos situados lejos del ordenador. Por tanto en este caso se utilizan los protocolos de comunicación RS-232, USB, RS-422
Tarjetas dedicadas utilizadas como bus de instrumentación

Figura 3. Tarjeta dedicada a procesos deinstrumentación.
Las ventajas de utilizar este tipo de tarjetas dedicadas, es que el diseño puede ser adaptado a las necesidades, además se puede aprovechar la alimentación del PC y por última ventaja es que tiene alta velocidad “dato a dato”
Como desventajas la tarjeta dedicada posee un entorno ruidoso, un alejamiento de la medida, la portabilidad se torna incomoda, necesariamente se debe abrir elordenador y por ultimo esta está sometida a cambios de tecnologías de ordenadores.
Características de los buses internos

Tabla 1. Características de los buses internos

Ejemplo de algunas tarjetas de adquisición utilizadas como bus de instrumentación

Figura 4. Tarjetas utilizadas como bus de instrumentación

2. Buses de campo (Tipos, operación, comparación entre ellos, ventajas, desventajas,aplicación).
Buses de campo
Un bus de campo es un sistema de transmisión de información que simplifica enormemente la instalación y operación de máquinas y equipamientos industriales utilizados en procesos de producción.
El objetivo de un bus de campo es sustituir las conexiones punto a punto entre los elementos de campo y el equipo de control a través del tradicional bucle de corriente de4-20mA.
Típicamente son redes digitales, bidireccionales, multipunto, montadas sobre un bus serie, que conectan dispositivos de campo como PLCs/PACs, transductores, actuadores y sensores. Cada dispositivo de campo incorpora cierta capacidad de proceso, que lo convierte en un dispositivo inteligente, manteniendo siempre un costo bajo. Cada uno de estos elementos será capaz de ejecutar funcionessimples de diagnóstico, control o mantenimiento, así como de comunicarse bidireccionalmente a través del bus.
Normalmente son sistemas abiertos. Buses DeviceNet, WorldFip, Fundation Fieldbus, Modbus, Interbus y Profibus.
Comunicación en el Nivel de Campo, requisitos:
Sistema robusto y resistente al ambiente industrial.
Requisitos temporales críticos, transmisión de los datos del proceso entiempo real en forma cíclica.
Comunicación de datos de diagnostico, parámetros y mensajes transmisión acíclica, según demanda.
Facilidad de instalación y mantenimiento.
Reducción de costos por: instalación, mantenimiento y modificación.

Profibus
Se inicia con un proyecto de 21 empresas e institutos de investigación alemanes en el año 1987.
Objetivo: Bus de campo, bit serial que...