Embed Size (px)
Citation preview
PUERTOS DE COMUNICACIONES RS 232/485INVESTIGACION SOBRE PUERTOS DE COMUNICACIÓN RS 232 Y RS 485
AUTOMATIZACIÓN
AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL PUERTOS DE COMUNICACIÓN RS 232 Y RS 485
ÍNDICEPÁGINA TEMA
2 ÍNDICE
3 INTRODUCIÓN
04_06 PUERTO RS 232
06_08 PUERTO RS 485
9 CONCLUSIONES
10 PÁGINAS CONSULTADAS
PUERTOS DE COMUNICACIÓN DE REDES INDUSTRIALES Página 1
PU
ERT
OS
DE
COM
UN
ICA
CIÓ
N
AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL PUERTOS DE COMUNICACIÓN RS 232 Y RS 485
INTRODUCCIÓN
Muchas veces es escuchada en la industria la palabra “puertos de comunicación”, sin tener claro de que estamos hablando, incluso al hacer prácticas, podemos hallar éste tipo de “problemas” si no estamos familiarizados con éste tipo de términos y, más que esto de aplicaciones funcionales que hoy son el mover de las industrias. De la misma manera, se pueden encontrar relacionados con éstos los Protocolos de comunicación.
Con el objeto de familiarizar al lector se exponen a continuación sus principales características y fundamentos de los más utilizados.
En principio un protocolo de comunicación es un conjunto de reglas que permiten la transferencia e intercambio de datos entre los distintos dispositivos que conforman una red.Estos han tenido un proceso de evolución gradual a medida que la tecnología electrónica ha avanzado y muy en especial en lo que se refiere a los microprocesadores.
Un importante número de empresas en nuestro país presentan la existencia de islasautomatizadas (células de trabajo sin comunicación entre sí), siendo en estos casos las redes y los protocolos de comunicación Industrial indispensables para realizar un enlace entre las distintas etapas que conforman el proceso automatizado de hoy en día en las grandes medianas e importantes industrias.
PUERTOS DE COMUNICACIÓN DE REDES INDUSTRIALES Página 2
PU
ERT
OS
DE
COM
UN
ICA
CIÓ
N
AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL PUERTOS DE COMUNICACIÓN RS 232 Y RS 485
PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN DE REDES INDUSTRIALES
En principio un protocolo de comunicación es un conjunto de reglas que permiten la transferencia e intercambio de datos entre los distintos dispositivos que conforman una red.
Estos han tenido un proceso de evolución gradual a medida que la tecnología electrónica ha avanzado y muy en especial en lo que se refiere a los microprocesadores.
PUERTOS DE COMUNICACIÓNES INDUSTRIALES RS 232NORMATIVA APLICADA
El puerto RS-232 es una norma o estándar mundial que rige los parámetros de uno de los modos de comunicación serial.
Por medio de este puerto se estandarizan las velocidades de transferencia de datos, la forma de control que utiliza dicha transferencia, los niveles de voltajes utilizados, el tipo de cable permitido, las distancias entre equipos, los conectores, etc.
Además de las líneas de transmisión (Tx) y recepción (Rx), las comunicaciones seriales poseen otras líneas de control de flujo (Hands-hake), donde su uso es opcional dependiendo del dispositivo a conectar.
La Norma RS-232 fue definida para conectar un ordenador a un modem. Además de transmitirse los datos de una forma serie asíncrona son necesarias una serie de señales adicionales, que se definen en la norma. Las tensiones empleadas están comprendidas entre +15/-15voltios.
PARTES QUE CONFORMAN EL PUERTO RS 232 Y APLICACIONES
El RS-232C consiste en un conector tipo DB-25 de 25 pines, aunque es normal encontrar la versión de 9 pines DB-9, mas barato e incluso mas extendido para cierto tipo de periféricos (como el ratón serie del PC).
En cualquier caso, los PCs no suelen emplear mas de 9 pines en el conector DB-25. Las señales con las que trabaja este puerto serie son digitales, de +12V (0 lógico) y -12V (1 lógico), para la entrada y salida de datos, y a la inversa en las señales de control.
El estado de reposo en la entrada y salida de datos es -12V. Dependiendo de la velocidad de transmisión empleada, es posible tener cables de hasta 15 metros.
CÓDIGO DE PINES DEL PUERTO RS 232
Cada pin puede ser de entrada o de salida, teniendo una función específica cada uno de ellos. Las mas importantes son:
PUERTOS DE COMUNICACIÓN DE REDES INDUSTRIALES Página 3
PU
ERT
OS
DE
COM
UN
ICA
CIÓ
N
AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL PUERTOS DE COMUNICACIÓN RS 232 Y RS 485
CÓDIGO DE PINES DEL PUERTO RS 232
Pin FunciónTXD (Transmitir Datos)RXD (Recibir Datos)DTR (Terminal de Datos Listo)DSR (Equipo de Datos Listo)RTS (Solicitud de Envío)CTS (Libre para Envío)DCD (Detección de Portadora)
Las señales TXD, DTR y RTS son de salida, mientras que RXD, DSR, CTS y DCD son de entrada. La masa de referencia para todas las señales es SG (Tierra de Señal).
Finalmente, existen otras señales como RI (Indicador de Llamada), y otras poco comunes que no se explican en este artículo por rebasar el alcance del mismo.
Numero de Pin Señal Descripción E/SEn DB-25 En DB-9
1 1 - Masa chasis -2 3 TxD Transmit Data S3 2 RxD Receive Data E4 7 RTS Request To Send S5 8 CTS Clear To Send E6 6 DSR Data Set Ready E7 5 SG Signal Ground -8 1 CD/DCD (Data) Carrier Detect E
15 - TxC(*) Transmit Clock S17 - RxC(*) Receive Clock E20 4 DTR Data Terminal Ready S22 9 RI Ring Indicator E24 - RTxC(*) Transmit/Receive Clock S
NOTA PARA EL LECTOR: (*) = Normalmente no conectados en el DB-25
Conector DB 25 Conector DB 9
PUERTOS DE COMUNICACIÓN DE REDES INDUSTRIALES Página 4
PU
ERT
OS
DE
COM
UN
ICA
CIÓ
N
AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL PUERTOS DE COMUNICACIÓN RS 232 Y RS 485
INFORMACIÓN ADICIONAL AL PUERTO RS 232 Y FORMAS DE TRANSMISIÓN DE DATOS
El RS-232 puede transmitir los datos en grupos de 5, 6, 7 u 8 bits, a unas velocidades determinadas (normalmente, 9600 bits por segundo o más).
Después de la transmisión de los datos, le sigue un bit opcional de paridad (indica si el numero de bits transmitidos es par o impar, para detectar fallos), y después 1 o 2 bits de Stop. Normalmente, el protocolo utilizado ser 8N1 (que significa, 8 bits de datos, sin paridad y con 1 bit de Stop).
NORMALMENTE SE ENCUENTRA EN LA INDUSTRIA LA APLICACIÓN DE UN PUERTO RS 232 SERIAL DE 9 PINES, ENTONCES:
Conector RS232D (Conector DB9 de 9 pines)La siguiente tabla muestra el conector de 9 pines serie que se encuentra en la mayoría de las PC de hoy en día.
SIGNAL PIN No.Carrier Detect 1Receive Data 2
Transmit Data 3Data Terminal Ready 4
Signal Ground 5Data Set Ready 6
Request To Send 7Clear To Send 8Ring Indicator 9
SEÑALES DE SALIDA DEL PUERTO RS-232.
· Request To Send (RTS) Esta señal se envía de la computadora (DTE) al módem (DCE) para indicar que se quieren transmitir datos. Si el módem decide que esta OK, asiente por la línea CTS. Una vez la computadora prende la señal RTS, esperará que el módem asiente la línea CTS. Cuando la señal CTS es afirmado por el módem, la computadora empezará a transmitir datos desde el emisor.
· Clear To Send (CTS) Afirmado por el módem después de recibir la señal de RTS indica que la computadora puede transmitir.
· Data Terminal Ready (DTR) Esta línea de señal es afirmada por la computadora, e informa al módem que la computadora está lista para recibir datos.
PUERTOS DE COMUNICACIÓN DE REDES INDUSTRIALES Página 5
PU
ERT
OS
DE
COM
UN
ICA
CIÓ
N
AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL PUERTOS DE COMUNICACIÓN RS 232 Y RS 485
· Data Set Ready (DSR) Esta línea de señal es afirmada por el módem en respuesta a una señal de DTR de la computadora. La computadora supervisa el estado de esta línea después de afirmar DTR para descubrir si el módem esta encendido.
· Receive Signal Line Detect (RSLD) Esta línea de control es afirmada por el módem e informa a la computadora que se ha establecido una conexión física con otro módem. A veces se conoce como detector de portadora (CD). Sería un error que una computadora transmita información a un módem si esta línea no esta prendida, es decir si la conexión física no funciona.
· Transmit Data (TD) es la línea por donde el dato se transmite de un bit a la vez
· Receive Data (RD) es la línea por donde el dato se recibe de un bits a la vez.
PUERTO DE COMUNICACIÓNES INDUSTRIALES RS 485
RS-485 o también conocido como EIA-485, que lleva el nombre del comité que lo convirtió en estándar en 1983. Es un estándar de comunicaciones en bus de la capa física del Modelo OSI.
Está definido como un sistema en bus de transmisión multipunto diferencial, es ideal para transmitir a altas velocidades sobre largas distancias (35 Mbps hasta 10 metros y 100 Kbps en 1.200 metros) y a través de canales ruidosos, ya que reduce los ruidos que aparecen en los voltajes producidos en la línea de transmisión.
El medio físico de transmisión es un par entrelazado que admite hasta 32 estaciones en 1 solo hilo, con una longitud máxima de 1.200 metros operando entre 300 y 19200 bps y la comunicación half-duplex (semiduplex). Soporta 32 transmisiones y 32 receptores.
La transmisión diferencial permite múltiples drivers dando la posibilidad de una configuración multipunto. Al tratarse de un estándar bastante abierto permite muchas y muy diferentes configuraciones y utilizaciones.
PUERTOS DE COMUNICACIÓN SERIAL 9 Y 25 PINES
INTERFAZ DE CONEXIÓN PARA EL PUERTO RS 232
PUERTOS DE COMUNICACIÓN DE REDES INDUSTRIALES Página 6
PU
ERT
OS
DE
COM
UN
ICA
CIÓ
N
AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL PUERTOS DE COMUNICACIÓN RS 232 Y RS 485
La interfaz RS485 ha sido desarrollada - analógicamente a la interfaz RS422 - para la transmisión en serie de datos de alta velocidad a grandes distancias y encuentra creciente aplicación en el sector industrial.
Pero mientras que la RS422 sólo permite la conexión unidireccional de hasta 10 receptores en un transmisor, la RS485 está concebida como sistema Bus bidireccional con hasta 32 participantes. Físicamente las dos interfaces sólo se diferencian mínimamente. El Bus RS485 puede instalarse tanto como sistema de 2 hilos o de 4 hilos.
A CONTINUACIÓN SE PRESENTA UN RESÚMEN (POR LAS CARACTERÍSTICAS DE LA INVESTIGACIÓN) DE LAS CARACTERÍSTICAS MÁS IMPORTANTES DE LOS BUSES UTILIZADOS EN EL PROTOCOLO RS 485.
BUS DE 2 HILOS PUERTO DE COMUNICACIÓN RS485
El Bus de 2 hilos RS485 se compone según el bosquejo inferior del cable propio de Bus con una longitud máx. de 500m. Los participantes se conectan a este cable a través de una línea adaptadora de máx. 5 metros de largo.
BUS DE 4 HILOS PUERTO DE COMUNICACIÓN RS485
La técnica de 4 hilos usada p. ej. Por el bus de medición DIN (DIN 66 348) sólo puede ser usada por aplicaciones Master/Slave. Conforme al bosquejo se cablea aquí la salida de datos del Maestro a las entradas de datos de todos los Servidores. Las salidas de datos de los servidores están concebidas conjuntamente en la entrada de datos del Maestro.
PUERTOS DE COMUNICACIÓN DE REDES INDUSTRIALES Página 7
PU
ERT
OS
DE
COM
UN
ICA
CIÓ
N
AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL PUERTOS DE COMUNICACIÓN RS 232 Y RS 485
BUS DE 4 HILOS PRUERTO DE COMUNICACIÓN RS485
VENTAJAS PUERTO DE COMUNICACIÓN RS485
Esta interface tiene muchas ventajas con respecto a RS 232, entre las cuales se mencionan:
a) Bajo costoLos Circuitos Integrados para trasmitir y recibir son baratos y solo requieren una fuente de +5V para poder generar una diferencia mínima de 1.5v entre las salidas diferenciales. En contraste con RS-232 que en algunos casos requiere de fuentes dobles para alimentar algunos circuitos integrados.
b) Capacidad de interconexión:RS-485 es una interfase multi-enlace con la capacidad de poder tener múltiples transmisores y receptores. Con una alta impedancia receptora, los enlaces con RS-485 pueden llegar a tener a lo máximo hasta 256 nodos.
c) Longitud de Enlace:En un enlace RS-485 puede tener hasta 4000 pies de longitud, comparado con RS-232 que tiene unos limites típicos de 50 a 100 pies.
d) Rapidez:La razón de bits puede se tan alta como 10 Mega bits/ segundo.
PUERTOS DE COMUNICACIÓN DE REDES INDUSTRIALES Página 8
PU
ERT
OS
DE
COM
UN
ICA
CIÓ
N
AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL PUERTOS DE COMUNICACIÓN RS 232 Y RS 485
CONCLUSIONES
En principio un puerto de comunicación es un conjunto de reglas que permiten la transferencia e intercambio de datos entre los distintos dispositivos que conforman una red.
El protocolo RS-232 es una norma o estándar mundial que rige los parámetros de uno de los modos de comunicación serial.
El RS-232C consiste en un conector tipo DB-25 de 25 pines, aunque es normal encontrar la versión de 9 pines DB-9, mas barato e incluso mas extendido para cierto tipo de periféricos (como el ratón serie del PC).
El puerto RS 485 Está definido como un sistema en bus de transmisión multipunto diferencial, es ideal para transmitir a altas velocidades sobre largas
PUERTOS DE COMUNICACIÓN DE REDES INDUSTRIALES Página 9
PU
ERT
OS
DE
COM
UN
ICA
CIÓ
N
AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL PUERTOS DE COMUNICACIÓN RS 232 Y RS 485
BIBLIOGRAFÍA Y PÁGINAS WEB VISITADAS:
http://www.micro-ingenieria.cl/productos/redes-industriales/42-comunicaciones-serie/39-comunicaciones-rs-232-y-rs-485.html
http://www.euskalnet.net/shizuka/rs232.htm http://rdedatos.tripod.com/rs232.htm http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lem/morales_h_oe/capitulo3.pdf http://www.fimee.ugto.mx/profesores/gcerda/documentos/Rs232L.pdf http://www.i-micro.com/pdf/articulos/rs-485.pdf http://www.pantallas-electronicas.es/index.php/es/maes-lejos-con-rs485.html http://www.arian.cl/downloads/cat-cl-ape-s.pdf http://www.klugers.net/web/hardware/perifericos/33-serie-uc-to-rs485 http://www.forosdeelectronica.com/f26/interfase-rs-232-rs-485-reversible-199/ http://www.i-micro.com/pdf/articulos/rs-485.pdf http://www.arian.cl/downloads/cat-cl-ape-s.pdf
PUERTOS DE COMUNICACIÓN DE REDES INDUSTRIALES Página 10
PU
ERT
OS
DE
COM
UN
ICA
CIÓ
N
