Comunicaciones Industriales (1 - 1.4.10)

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Comunicaciones Industriales (1 - 1.4.10) por Mind Map: Comunicaciones Industriales (1 - 1.4.10)

1. Historia

1.1. Relación de máquina con entorno

1.1.1. Siempre necesita información de entorno para trabajar correctamente (sensores, finales de carrera, sistema de medida)

1.2. Control Industrial en los 60's

1.2.1. Lógica cableada a base de relés electromecánicos

1.2.1.1. PLC Controladores lógicos

1.3. Varias máquinas a la vez

1.3.1. -Interferencias de señal

1.3.2. Caídas de tensión

1.3.3. Cableado eléctrico repleto

1.4. Tipos de control

1.4.1. Centralizado

1.4.1.1. Reducción de material para controlar una máquina.

1.4.1.2. Todos lo mensajes y las órdenes con punto focal de único.

1.4.1.3. Señales entre periferia y control de tipo analógico y de punto a punto

1.4.1.4. Bus de campo

1.4.1.4.1. Protocolo de comunicación que permite que la señal llegue a donde interese.

1.4.2. Distribuido

1.4.2.1. Permiten la comunicación entre ellos

1.4.2.2. Dividido en subsistemas autónomos con control propio

1.4.2.3. Sistema CIM

1.4.2.3.1. Se pueden almacenar en base de datos, permitiendo integrar elementos:

1.4.2.4. Lenguaje explícito

1.4.2.4.1. Estandarización ISO

2. Sistemas de transporte de señal

2.1. Medio de transporte para la energía contenida en la información

2.1.1. Cable eléctrico

2.1.1.1. Par

2.1.1.1.1. Simple paralelo

2.1.1.1.2. Apantallado

2.1.1.1.3. Trenzado

2.1.1.2. Coaxial

2.1.1.2.1. Par coaxial

2.1.1.3. Definición

2.1.1.3.1. Conjunto de dos hilos conductores, paralelos separados por elemento aislante.

2.1.2. Fibra óptica

2.1.2.1. Nucleo de material transparente cristal o plástico.

2.1.2.1.1. transmite señal voluminosa

2.1.2.2. Precio caro $$$

2.1.2.3. Inmune a interferencias eléctricas

2.1.3. Enlace óptico

2.1.3.1. Mediante rayos infrarrojos

2.1.3.2. Conexión directa

2.1.3.2.1. Emisor - receptor

2.1.3.3. No para largas distancias

2.1.4. Radiofrecuencia

2.1.4.1. Señales de radio generadas por conductor eléctrico.

2.1.4.1.1. Baja velocidad

2.1.4.1.2. Microondas

2.1.5. Microondas

2.1.5.1. antenas especiales, tipo parabólico

2.1.5.2. Enlaces directo, punto a punto

2.1.5.3. Distancias largas

2.1.5.4. Conexión fija e interrumpida

2.1.5.5. No hay retardos apreciables en transmisiones

2.1.5.6. Problemas atmosféricos afectan la señal

2.1.5.7. Mayor ancho de banda

2.1.5.7.1. Permite multiplexar, múltiples canales de información.

2.1.6. Satelite

2.1.6.1. Transmisiones sin cable

2.1.6.2. Satélites geoestacionarios

2.1.6.2.1. encargan de recepción, acondicionamiento y reenvío de señales

2.1.6.3. Comunicación en cualquier punto del planeta

2.1.6.3.1. Teléfonos INMARSAT

2.1.6.4. Transmisión de calidad y seguridad

3. Sistemas de transmision de la senal

3.1. Niveles de tensión

3.1.1. Estandares recomendados más conocidos

3.1.1.1. RS-232

3.1.1.1.1. Técnica se adapta en 1960 por EIA

3.1.1.1.2. Adoptada por la CCITT bajo denominación V.24

3.1.1.1.3. IBM

3.1.1.1.4. Limitaciones

3.1.1.2. RS-422 A

3.1.1.2.1. Señales de tensión diferenciales balanceadas, mediante dos hilos, sin punto de referencia o masa

3.1.1.2.2. Permite conexión en paralelo de varios elementos

3.1.1.3. RS-485

3.1.1.3.1. Evolución del RS422 en 1983

3.1.1.3.2. La configuración de hardware más extendida para los buses de campo

3.1.1.3.3. Permite conectar hasta 32 dispositivos en un solo tramos de cable

3.1.1.3.4. Caracteristicas

3.1.1.3.5. Principio de transmisión

3.1.1.3.6. Equipotencialidad en señal diferencial

3.1.1.4. TTL

3.1.1.4.1. Basado en transmisión de señal a niveles TTL (5V) y en tecnología CMOS

3.2. Bucle de corriente

3.2.1. Niveles lógicos

3.2.1.1. Se indican mediante nieveles de corriente en la linea de transmisión (0mA a 20mA)

3.2.2. Bucle de 4-20 miliamperios aparece en decad de los 60

3.2.2.1. Permitre transmitir señales analógicas a gran distancia sin perdida o modificación de la señal

3.2.2.2. 4 elementos para realización

3.2.2.2.1. Emisor

3.2.2.2.2. Alimentación del bucle

3.2.2.2.3. Cable

3.2.2.2.4. rECEPTOR

3.2.3. Fuente de voltaje de 10-30VDC

3.2.4. Paso de corriente sencillo mediante resistencia de 100ohm

3.2.5. Ventajas

3.2.5.1. Transmisión a largas distancias

3.2.5.2. Detección de fallos de sensores

3.2.5.3. Red económica (2 hilos)

3.2.5.4. Alta inmunidad a interferencias electromagnéticas

3.3. Señal modulada

3.3.1. Señales oscilantes

3.3.1.1. Se propagan a largas distancias

3.3.1.2. Portadora

3.3.2. Norma IEC-111582

3.3.2.1. Técnica puede hallar buses de campo orientados a la industria de procesos

3.3.2.1.1. Hart

3.3.2.1.2. Profibus-PA

3.3.2.1.3. Foundation Fieldbus

3.3.2.1.4. Linea de alimentación de potencia incluye también con los nodos de la red

3.3.3. Clasificaciones

3.3.3.1. Banda Base

3.3.3.1.1. Datos a transmitir, convertidos en niveles de sucesión lógicos

3.3.3.2. Portadora

3.3.3.2.1. Señal de banda base se emplea para modular otrá señal de forma senoidal

4. Conceptos básicos

4.1. Modos de transmisión de datos

4.1.1. Paralelo

4.1.1.1. Permite el envío de información a gran velocidad

4.1.1.1.1. Inconveniente

4.1.1.2. Opción valida para sistemas con microprocesadores

4.1.1.2.1. Bus local PC

4.1.1.3. Se mide en bits o lineas de comunicación

4.1.1.3.1. Buses de 8, 16, 32, 64, 128 bits

4.1.1.4. Ejemplos

4.1.1.4.1. Sistemas domésticos

4.1.1.4.2. Sistemas industriales

4.1.2. Serie

4.1.2.1. Sistema clásico de transmisión de señal

4.1.2.2. Método exige sincronización entre emisor y receptor

4.1.2.2.1. Métodos para sincronización

4.2. Codificación de señales

4.2.1. Es como hacer que los bits que representan la información se puedan enviar a la mayor velocidad posible sobre la linea de transmisión escogida.

4.2.2. Uno de los modelos más extendidos en al codificación ASCII

4.2.3. Codificación Manchester

4.2.3.1. Código divide cada bit en dos subintervalos,

4.2.3.1.1. Define el nivel lógico del bit mediante el sentido del flanco entere el primer y segundo subintervalo

4.3. Protocolos de comunicación

4.3.1. Forma en la cual se va realizar el intercambio de información

4.3.1.1. Sincronización entre los extremos de linea, detección y corrección de errores, gestión de enlaces de comunicación

4.3.2. Engloba las reglas y convenciones que deben seguir dos equipos para intercambiar comunicación

4.3.3. DTE - DCE - CANAL - DCE - DTE

4.3.3.1. Componentes de enlace de datos

4.3.3.1.1. DTE (DATA TERMINAL EQUIPMENT)

4.3.3.1.2. DCE (DATA COMMUNICATION EQUIPMENT)

4.3.4. Objetivo

4.3.4.1. Poder conectar y mantener el diálogo entre dos equipos terminales de datos (DTE) permitiendo que la información pueda fluir entre ambos sin fallos

4.3.5. Tipos de soluciones

4.3.5.1. HART

4.3.5.1.1. Control de procesos

4.3.5.2. Profibus

4.3.5.2.1. Control discretos y control de procesos

4.3.5.3. AS-i

4.3.5.3.1. Control discreto

4.3.5.3.2. Can

4.3.6. Elección de bus

4.3.6.1. Coste por nodo de bus

4.3.6.2. Coste de programación o desarrollo

4.3.6.3. Tiempos de respuesta

4.3.6.4. Fiabilidad

4.3.6.5. Robustez (tolerancia a fallos)

4.3.6.6. Modos de funcionamiento (maestro esclavo, acceso remoto)

4.3.6.7. Medios físicos (cable, fibra óptica, radio)

4.3.6.8. Topologías permitidas

4.3.6.9. Gestión

4.3.6.10. Interfases de usuario

4.3.6.11. Futuro (normalización)

4.4. Tipos de redes según forma (topología)

4.4.1. Disposición de diferentes equipos alrededor del medio de transmisión de datos

4.4.1.1. Redes centalizadas

4.4.1.1.1. Todos los equipos están supeditados a un equipo central (host) que controla el sistema

4.4.1.1.2. Fallo de un terminal no afecta al funcionamiento de la red, pero si el fallo es el host, se paraliza todo

4.4.1.2. Redes distribuidas

4.4.1.2.1. Los equipos pueden ser máquinas sencillas que comparten las cargas de trabajo, los recursos y comunicaciones

4.4.1.2.2. Fallo de terminal no afecta al resto de equipos

4.4.1.2.3. Configuraciones