PROTOCOLOS DE COMUNICACION

Presentado a:

Manuel Parra

Presentado por:

Lida Sánchez

ESCUELA TECNOLÓGICA INSTITUTO TÉCNICO CENTRAL

ING. ELECTROMECÁNICA

AUTOMATIZACIÓN II

20015-1

MODBUS

DESCRIPCIÓN

Funcionamiento:

La estructura lógica es del tipo maestro-esclavo, con acceso al medio controlado por el maestro. El número máximo de estaciones previsto es de 63 esclavos más una estación maestra.

Invención:

Este fue desarrollado en 1979 por la compañía norteamericana Gould Modicon, ahora conocida como Schneider Automation AEG.

Características:

Por su simplicidad y especificación abierta, es ampliamente utilizado por diferentes fabricantes.

Entre los diferentes dispositivos que lo utilizan se encuentra: PLC, HMI, RTU, Drivers, sensores y actuadores remotos.

El protocolo establece como los mensajes se intercambian en forma ordenada y permite la detección de errores.

Tipos:

Modbus RTU (Remote Terminal Unit): La comunicación entre dispositivos se realiza por medio de datos binarios. Esta es la opción más usada del protocolo.Cada Byte contiene un valor hexadecimal (binario puro).Posee un esquema CRC de 16 bits para verificar la integridad de los datos.Mayor velocidad de transferencia a la misma tasa de transmisión que la ASCII.

Modbus ASCII (American Standard Code for Information Interchange): La comunicación entre dispositivos se realiza por medio de caracteres ASCII. Cada Byte contiene un valor hexadecimal en codificación ASCII (p.e. “o”, “A”, “F”).Posee un esquema RLC para verificar la integridad de los datos.

DIAGRAMA DE BLOQUES

INTERFASE FÍSICA

Fabricantes:

Circutor Schneider Electric Carlo Gavazzi SenNet Optimal LEM

Electrex 4 noks Kroms chroeder

PROFIBUS

DESCRIPCIÓN

Funcionamiento:

El controlador central, maestro, cíclicamente lee la información de las entradas de los esclavos y a-cíclicamente actualiza la información de salida de los esclavos. El tiempo de ciclo del bus debe ser menor que el tiempo de ciclo de programa del sistema central de automatización, en caso de ser un PLC el ciclo de scan, que normalmente suele ser 10 ms aproximadamente. A parte de la transmisión cíclica de datos de los esclavos, DP proporciona otras poderosas funciones para el diagnóstico y para poner en servicio activo los dispositivos.

Acceso al bus: Procedimiento de pase de token, testigo, entre dispositivos maestros

y comunicación maestro-esclavo entre maestros y esclavos. Sistemas mono-maestro y multi-maestro. 126 dispositivos maestros y esclavos como máximo.

Comunicación: Comunicación para obtención de información uno a uno (peer to

peer) o multicast con comandos de control. Comunicación maestro-esclavo cíclica.

Estados de operación: Funcionamiento (Operate). Cíclica transmisión de datos de entrada y

salida. Borrado (Clear). Las entradas son leídas y las salidas se pasan al

estado de seguridad. Parado (stop). Diagnóstico y parametrización, no se transmiten

datos de E/S.

Sincronización: Los comandos de control permiten la sincronización de entradas y

salidas. Modo de sincronización (sync), las salidas son sincronizadas. Modo de congelación (freeze), las entradas son sincronizadas.

Funciones: Transferencia de datos cíclica entre el maestro y esclavos. Activación y desactivación dinámica de los esclavos de forma

individual. Chequeo de la configuración del esclavo. Funciones de diagnóstico, 3 niveles jerárquicos de mensajes de

diagnóstico.

Sincronismo de entradas y salidas. Posibilidad de asignación de dirección remota a través del bus para

los esclavos que lo soporten. Zona de entrada y salida de 244 bytes máximo por cada esclavo.

Funciones de protección: Todos los mensajes son transmitidos con distancia hamming, HD=4. Detección de errores en la comunicación con maestro desde esclavo

mediante Watchdog. Protección del acceso a las entradas y salidas de los esclavos. Detección de errores en la comunicación con esclavo desde maestro

mediante el control del tiempo de respuesta.

Tipos de dispositivos: DP maestro clase 2 (DPM2), monitor del correcto funcionamiento del

protocolo del bus. Ej.: controlador específico. DP maestro clase 1 (DPM1), controlador central que intercambia datos con

los esclavos. Ej.: PLC. • DP esclavo. Ej.: dispositivos con E/S digitales y analógicas, convertidores de frecuencia, …

Invención:

El proyecto “Process Field Bus”: Las especificaciones de Profibus DP son el resultado de un proyecto de investigación de 3 años (1987-1990) con 12 participantes: ABB, Bosch, Kloeckner – Moeller, Phoenix contact, RMP, Schleicher, AEG, Honeywell, Landis y GyR, Rheinmetall, Sauter cumulus y Siemens; Y cinco institutos de investigación: FZI Karisruhe, LPR, WZL, IITB y LRT.

Características:

Se basa en un intercambio cíclico de datos entre uno (o varios) masters y diferentes esclavos.

A cada ciclo se preguntan a todas las estaciones. Máximo 244 bytes de entrada y 244 bytes de salida. (Redondeo al

byte). Velocidad máxima 12 Mbauds. Configuración y parametrización en el master y en los esclavos.

Diagnóstico a diferentes niveles. Hasta 124 esclavos. Hasta 32 elementos por segmento.

DIAGRAMA DE BLOQUES

o INTERFASE FÍSICA

o Fabricantes:

o Schneider electric o Murr electronix

o ABB

o Siemens

o Rexroth Bosch group

o Lenze

o SEW Danfoss

o SCA

o Bosch

o AIT

o WZL RWTHAACHEN

o Ifak

PROFINET

DESCRIPCIÓN

o Funcionamiento:

Es el estándar Ethernet abierto que cumple la especificación IEC 61158 para la automatización industrial. PROFINET permite conectar equipos desde el nivel del campo (Plcs y otros dispositivos) hasta el nivel de gestión (sistemas informáticos e internet). PROFINET permite una comunicación homogénea con la ingeniería cubriendo toda la planta industrial y de gestión apoyando las tecnologías de la información hasta el nivel del campo.Posibilita a nivel de campo las interconexiones funcionando en el todo coordinadamente.Es un protocolo de red industrial basado en Ethernet que adapta el hardware y los protocolos de Ethernet a las necesidades reales de la industria de la automatización.

Ventajas de SM-PROFINET: Comunicaciones rápidas de gran precisión que incrementan al

máximo la productividad de la planta. Conexión de cables de doble puerto que garantiza una instalación

rápida y sencilla. Transferencia de datos estable y dinámica que mejora la fiabilidad

del sistema. Programación de código abierto para una integración de la red

flexible Módulo opcional conectable que facilita el uso de PROFINET en

proyectos futuros. Conmutador Ethernet interno que permite ampliar el sistema sin

esfuerzo en cualquier momento durante su ciclo de vida.

o Invención:

PROFInet se desarrolló con el objetivo de favorecer un proceso de convergencia entre la automatización industrial y la plataforma de tecnología de la información de gestión corporativa y redes globales de las empresas. Fue creada en el 2001 bajo la norma CEI 61158 y CEI 61784,

por un grupo de empresas (Siemens, Phoenix Contact, Wago, Vipa, Beckhoff).

o Características:

Conectores RJ45 100 BASE-TX Dual que permiten conectar cables blindados de par trenzado dúplex total para transmitir 100 Mbps con corrección automática de separación de frecuencias.

Conmutadores integrados que permiten usar redes de líneas, como conexión en cadena

Funcionamiento de ambos puertos RJ45 en modo dúplex completo como conmutador de red

PROFINET RT (tiempo real) clase 1 y clase B de conformidad Especificación de tiempos de ciclo de 1 ms a 512 ms durante la

configuración Sustitución automática del dispositivo mediante el uso de protocolos

LLDP y SNMP Indicación de la actividad del puerto de red mediante LED Hasta 64 ranuras para módulos de E/S cíclicas (configuradas

mediante la herramienta de configuración de la red y el archivo GSDML)

Compatibilidad de funciones de identificación y mantenimiento 0 a 4

o DIAGRAMA DE BLOQUES

o INTERFASE FÍSICA

o Fabricantes:

o Schneider electric

o Murr electronix

o ABB

o Siemens

o Rexroth Bosch group

o Lenze

o SEW Danfoss

o SCA

o Bosch

o AIT

o WZL RWTHAACHEN

o Ifak

DEVICENET

DESCRIPCIÓN

o Funcionamiento:

El Protocolo de DeviceNet se basa en el modelo OSI para el Protocolo CIP (Common Industrial Protocol) el cual tiene dos funciones principales:

Transportación de control de dato en los dispositivos de entrada salida E/S o I/O.

Transportación de información de configuración y diagnóstico del sistema bajo control.

Un nodo DeviceNet es por tanto modelado por un conjunto de objetos CIP que encapsulan datos y servicios determinando su comportamiento.

o Invención:

Presentado en 1994, DeviceNet es una implementación del protocolo Common Industrial Protocol (CIP) para redes de comunicaciones industriales. Desarrollado originalmente por la AllenBradley Utilizado principalmente en el interconexión de controladores industriales y dispositivos de entrada/salida (E/S o I/O), el protocolo sigue el modelo productor-consumidor, suporta múltiplos modos de comunicación y posee prioridad entre mensajes. Se puede decir que DeviceNet es CAN BUS adaptado a la industria, Principalmente se le agregó un par adicional para transportar alimentación de 24V a los dispositivos del ducto y se agregó blindaje para reducir la interferencia.

o Características:

Topología tipo tronco con derivaciones. La Linea Truncal debe ser implementada con cable más

grueso mientras que las ramificaciones pueden ser más delgadas.

Permite uso de repetidores puentes y compuertas.

Soporta hasta 64 nodos, incluyendo al maestro ,direcciones de 0 a 63 (MAC ID).

Cable Doble-par: uno para fuente de 24V y el otro para la comunicación * Inserción y remoción (mediante un mecanismo), Sin afectar la red.

Suporta equipos alimentados 24V por la red o por si mismos. Utiliza conectores abiertos y sellados. Protección contra inversión de polaridad o corto circuito. Capacidad de hasta 16A. Se pueden usar varias fuentes para cumplir con los requisitos

de carga y longitud del cable. Se puede seleccionar la velocidad: 125, 250 e 500 kbps. Comunicación basada en modelo Conexiones I/O y Pregunta-

Respuesta. Diagnóstico para cada equipo y la red. Detección de duplicidad de dirección en la red. Mecanismo de comunicación extremadamente robusto ante la

interferencia electromagnética.

DIAGRAMA DE BLOQUES

INTERFACE FÍSICA

o Fabricantes:

Hilscher AMBETRONICS ENGINEERS PVT LTD BRISYNERGY PTE. LTD. Molex Nexcom Omron

BIBLIOGRAFIA

http://uhu.es/antonio.barragan/descargas/aai/Profibus_Domingo_Diez_Barrero.pdf.

http://www.rotork.com/es/product/index/devicenet http://www.santiagoapostol.net/srca/buses/profibus.pdf http://w3.siemens.com/mcms/automation/es/industrial-

communications/profinet/pages/default.aspx