ESTRUCTURA, PARMETROS Y OPERACIN DE REDES INDUSTRIALESDescribir las topologas fsicas y lgicas para conexin en redTopologa: se empleapara referirse a la disposicin geomtrica de las estaciones de una red y los cables que la conectan, y al trayecto seguido por las seales a travs de la conexin fsica. La topologa de red es entonces la disposicin de los diferentes componentes de una red y la forma que adopta el flujo de informacin.La topologa fsicaSe refiere a la disposicin fsica de las maquinas, los dispositivos de red y cableado. As, dentro de la topologa fsica se pueden diferenciar 2 tipos de conexiones:punto a punto y multipuntoEn las conexiones punto a puntoexisten varias conexiones entre parejas de estaciones adyacentes, sin estaciones intermedias.Las conexiones multipuntocuentan con un nico canal deconexin, compartido por todas las estaciones de la red. Cualquier dato o conjunto de datos que envi una estacin es recibido por todas las dems estaciones.La topologa lgicaSe refiere al trayecto seguido por las seales a travs de la topologa fsica, es decir, la manera en que las estaciones se comunican a travs del medio fsico. Las estaciones se pueden comunicar entre s, directa o indirectamente, siguiendo un trayecto que vienedeterminado por las condiciones de cada momento.TiposLa topologa a una red local es la distribucin fsica en la cual se encuentran dispuestos los ordenadores que la compones hay que tener en cuenta un numero de factores para determinar cual topologa es la mas apropiada para una situacin dada. Existen varios tipos, en estrella, en bus, en anillo ytopologashibridas.

Topologa hbridaLa tipologa hbrida es una de las ms frecuentes y se deriva de la unin de varios tipos detopologasde red, de aqu el nombre de hbridas. Ejemplos de topologas hbridas seran: en rbol, estrella-estrella, bus-estrella, etc.Su implementacin se debe a la complejidad de la solucin de red, o bien al aumento en el nmero de dispositivos, lo que hace necesario establecer una topologa de este tipo. Lastopologashbridas tienen un costo muy elevado debido a su administracin y mantenimiento, ya que cuentan con segmentos de diferentes tipos, lo que obliga a invertir en equipo adicional para lograr la conectividad deseada.

LaTopologa en estrellaEs la posibilidad de fallo de red conectando todos los nodos a un nodo central. Cuando se aplica a una red basada en la topologa estrella este concentrador central reenva todas las transmisiones recibidas de cualquier nodo perifrico a todos los nodos perifricos de la red, algunas veces incluso al nodo que lo envi. Todos los nodos perifricos se pueden comunicar con los dems transmitiendo o recibiendo del nodo central solamente. Un fallo en la lnea de conexin de cualquier nodo con el nodo central provocara el aislamiento de ese nodo respecto a los dems, pero el resto de sistemas permanecera intacto. El tipo deconcentradorhubse utiliza en esta topologa, aunque ya es muy obsoleto; se suele usar comnmente unswitch.La desventaja radica en la carga que recae sobre el nodo central. La cantidad de trfico que deber soportar es grande y aumentar conforme vayamos agregando ms nodos perifricos, lo que la hace poco recomendable para redes de gran tamao. Adems, un fallo en el nodo central puede dejar inoperante a toda la red. Esto ltimo conlleva tambin una mayor vulnerabilidad de lared, en su conjunto, ante ataques.Si el nodo central es pasivo, el nodo origen debe ser capaz de tolerar un eco de su transmisin. Una red en estrella activa tiene un nodo central activo que normalmente tiene los medios para prevenir problemas relacionados con el eco.

La Topologa en busRed cuyatopologase caracteriza por tener un nico canal de comunicaciones (denominadobus, troncal o backbone) al cual se conectan los diferentes dispositivos. De esta forma todos losdispositivos comparten el mismo canal para comunicarse entre s.

Topologa de anilloTopologadereden la que cada estacin est conectada a la siguiente y la ltima est conectada a la primera. Cada estacin tiene un receptor y un transmisor que hace la funcin derepetidor, pasando la seal a la siguiente estacin.En este tipo de red la comunicacin se da por el paso de un token o testigo, que se puede conceptualizar como un cartero que pasa recogiendo y entregando paquetes de informacin, de esta manera se evitan eventuales prdidas de informacin debidas a colisiones.En un anillo doble, dos anillos permiten que los datos se enven en ambas direcciones. Esta configuracin crea redundancia (tolerancia a fallos).Simplifica la arquitectura y facilita la fluidez de datos, una desventaja es la longitud de canales y el canal usualmente se degrada a medida que la red crece.

PROTOCOLOSHARTElprotocolo HART(acrnimo en ingls dehighway addressable remote transducer) es un protocolo abierto de uso comn en los sistemas de control, que se emplea para la configuracin remota y supervisin de datos con instrumentos de campo. Este protocolo an no siendo un bus de campo, pues los instrumentos se cablean a los mdulos de entrada/salida de un sistema de control, tiene una funcionalidad asimilable, en cuanto a la gestin y configuracin que permite sobre los equipos.Este protocolo permite comunicar con un instrumento de campo sobre un lazo de corriente 4-20 mA, tanto los datos de configuracin y parmetros como las medidas de proceso como temperatura, caudal, presin o cualquier otra. La informacin de control del instrumento se modula digitalmente sobre el lazo de corriente y por tanto no hay interferencias entre ellas. Su velocidad es de 1200 bps, de forma que el equipo maestro puede actualizar la informacin varias veces por segundo.Los modernos controladores empleados en lossistemas de control distribuido(DCS), son transparentes a estos instrumentos de forma que se pueden configurar y programar remotamente desde el nivel de operacin de los sistemas de control.WORLDFIPFIP es un acrnimo utilizado para tres protocolos distintos, todos muy diferentes. En informtica, la FIP significa Protocolo de inicializacin FCoE. En la tecnologa industrial, FIP representa Factory Instrumentation Protocol . Por ltimo, los investigadores utilizan archivos FIP para el protocolo de identificacin Flag o protocolo de informacin de la Bandera. Estos protocolos son completamente ajenos. FIP: Identificacin Flag Protocolo.WorldFIP es la versin estndar de la industria de la FIP para las fbricas. WorldFIP se compone de tres capas: la capa de aplicacin, la capa de enlace de datos y la capa fsica. La capa de aplicacin se utiliza para configurar los mensajes que se envan a travs de la red. La capa de enlace de datos enva los mensajes en los que tienen que ir, y la capa fsica conecta los nodos de la red entre s. Mensajes limitados pueden ser enviados a travs WorldFIP. Se intencionalmente limitada en su alcance por el bien de la velocidad, pero la naturaleza de la mensajera digital da el protocolo cierta flexibilidad. FIP tiene acceso a un mximo de 65.536 variables y 16.777.216 direcciones mensajeFIP: FCoE inicializacin ProtocoloEn las redes de computadoras, FIP es el protocolo utilizado para iniciar comunicaciones FCoE ( Fibre Channel over Ethernet) . FCoE informacin se transfiere en bloques de datos llamados diapositivas. Diapositivas FIP se diferencian de otras diapositivas FCoE porque contienen conexiones /desconexiones de la informacin y la informacin relacionada con el descubrimiento de la red.FOUNDATION FIELDBUSFieldbus (Busde Campo) es el nombre de unafamiliadeprotocolosindustriales deredesinformticas utilizados para redes decontrolindustrial entiemporeal, estandarizado como norma IEC 61158. Es una manera de conectar los instrumentos en una planta de fabricacin. Fieldbus puede trabajar enestructurasderedque normalmente permite la conexin detopologasde red en cadena, estrella, anillo, ramas,rboles.Como funciona FieldbusHay dos partes importantes de laarquitecturadelsistemaFieldbus: la interconexin y aplicacin. La interconexin se refiere a la transmisin dedatosdesde un dispositivo a otro, puede ser un dispositivo de campo, operador de consola o un configurador. Esta es la parte del protocolo decomunicacinde bus de campo.La aplicacin es la funcin de automatizacin que el sistema realiza. Mediante la estandarizacin de parte de la aplicacin, Fieldbus ha ido ms lejos que cualquier otro estndar de comunicacin, garantizando la interoperabilidad entre los productos.Informacin generalLa arquitectura de aplicacin de Fieldbus se apoya en ladistribucinde las tareas de automatizacin a los dispositivos de campo que estn interconectados auna red. Lasfuncionesms bsicas realizadas por un dispositivo se modelan como bloques. Los bloques cooperan y se interconectan entre s, apoyando a la propagacin de parmetros entre los dispositivos, y el operador.La arquitectura de interconexin Fieldbus se basa en un subconjunto de tres capas de la arquitecturaOSI(interconexin de sistemas abiertos),modelode referencia elaborado por laISO(International Organization for Standardization). Losmodelosde la aplicacin OSI, lagestindel sistema, as como tambin la arquitectura de aplicacin de Fieldbus, se basan en conceptos deProgramacin Orientada a Objetos(POO). Ambas modelos, OSI y OOP se utilizan para simplificar la comprensin de la funcionalidad de fieldbus.Modelo OSIEl modelo de referencia OSI es un estndar reconocido internacionalmente para arquitecturas de red en la que se basan las redes abiertas. El estndar se ha desarrollado como un modelo para lastelecomunicacionesen todos los niveles. Todas las funciones (tales como: hacer frente a las instalaciones, la comprobacin de errores ycodificaciny decodificacin) de una red se han agrupado enconjuntoslgicos llamados capas, que en total son siete. La parte de la aplicacin realizada por el sistema, se realiza en un dispositivo que se llama elproceso de aplicacin(AP). Una capa de la pila slo interacta con las capas inmediatamente por encima y por debajo.

MODBUSModbusunprotocolo de comunicacionessituado en el nivel 7 delModelo OSI, basado en la arquitectura maestro/esclavo o cliente/servidor, diseado en1979porModiconpara su gama decontroladores lgicos programables(PLCs). Convertido en un protocolo de comunicacionesestndar de factoen laindustria, es el que goza de mayor disponibilidad para la conexin de dispositivoselectrnicosindustriales. Las razones por las cuales el uso de Modbus es superior a otros protocolos de comunicaciones son:1. Es pblico2. Su implementacin es fcil y requiere poco desarrollo3. Maneja bloques de datos sin suponer restriccionesModbus permite el control de una red de dispositivos, por ejemplo un sistema de medida de temperatura y humedad, y comunicar los resultados a unordenador. Modbus tambin se usa para la conexin de un ordenador de supervisin con una unidad remota (RTU) en sistemas de supervisin adquisicin de datos (SCADA). Existen versiones del protocolo Modbus parapuerto serieyEthernet(Modbus/TCP).Existen dos variantes, con diferentes representaciones numricas de los datos y detalles del protocolo ligeramente desiguales. Modbus RTU es una representacin binaria compacta de los datos. Modbus ASCII es una representacin legible del protocolo pero menos eficiente. Ambas implementaciones del protocolo son serie. El formato RTU finaliza la trama con un suma decontrol de redundancia cclica(CRC), mientras que el formato ASCII utiliza una suma decontrol de redundancia longitudinal(LRC). La versin Modbus/TCP es muy semejante al formato RTU, pero estableciendo la transmisin mediante paquetesTCP/IP(puerto del sistema 502, identificadorasa-appl-proto).1Modbus Plus (Modbus+ o MB+), es una versin extendida del protocolo y privativa de Modicon. Dada la naturaleza de la red precisa uncoprocesadordedicado para el control de la misma. Con una velocidad de 1 Mbit/s en un par trenzado sus especificaciones son muy semejantes al estndar EIA/RS-485aunque no guarda compatibilidad con este.Cada dispositivo de la red Modbus posee una direccin nica. Cualquier dispositivo puede enviar rdenes Modbus, aunque lo habitual es permitirlo slo a un dispositivo maestro. Cada comando Modbus contiene la direccin del dispositivo destinatario de la orden. Todos los dispositivos reciben la trama pero slo el destinatario la ejecuta (salvo un modo especial denominado "Broadcast"). Cada uno de los mensajes incluye informacin redundante que asegura su integridad en la recepcin. Los comandos bsicos Modbus permiten controlar un dispositivo RTU para modificar el valor de alguno de sus registros o bien solicitar el contenido de dichos registros.Existe gran cantidad demodemsque aceptan el protocolo Modbus. Algunos estn especficamente diseados para funcionar con este protocolo. Existen implementaciones para conexin por cable,wireless,SMSoGPRS. La mayora de problemas presentados hacen referencia a lalatenciay a la sincronizacin.

EthernetEthernet (tambin conocido comoestndar IEEE 802.3) es un estndar de transmisin de datos para redes de rea local que se basa en el siguiente principio:

Todos los equipos en una red Ethernet estn conectados a la misma lnea de comunicacin compuesta por cables cilndricos.

Se distinguen diferentes variantes de tecnologa Ethernet segn el tipo y el dimetro de los cables utilizados: 10Base2: el cable que se usa es un cable coaxial delgado, llamadothin Ethernet. 10Base5: el cable que se usa es un cable coaxial grueso, llamadothick Ethernet. 10Base-T: se utilizan dos cables trenzados (la T significatwisted pair) y alcanza una velocidad de 10 Mbps. 100Base-FX: permite alcanzar una velocidad de 100 Mbps al usar una fibra ptica multimodo (la F es porFiber). 100Base-TX: es similar al 10Base-T pero con una velocidad 10 veces mayor (100 Mbps). 1000Base-T: utiliza dos pares de cables trenzados de categora 5 y permite una velocidad de 1 gigabite por segundo. 1000Base-SX: se basa en fibra ptica multimodo y utiliza una longitud de onda corta (la S es porshort) de 850 nanmetros (770 a 860 nm). 1000Base-LX: se basa en fibra ptica multimodo y utiliza una longitud de onda larga (la L es porlong) de 1350 nanmetros (1270 a 1355 nm).

AbreviaturaNombreCableConectorVelocidadPuertos

10Base2Ethernet delgado (Thin Ethernet)Cable coaxial (50 Ohms) de dimetro delgadoBNC10 Mb/s185 m

10Base5Ethernet grueso (Thick Ethernet)Cable coaxial de dimetro ancho (10,16 mm)BNC10Mb/s500 m

10Base-TEthernet estndarPar trenzado (categora 3)RJ-4510 Mb/s100 m

100Base-TXEthernet veloz (Fast Ethernet)Doble par trenzado (categora 5)RJ-45100 Mb/s100 m

100Base-FXEthernet veloz (Fast Ethernet)Fibra ptica multimodo (tipo 62,5/125)100 Mb/s2 km

1000Base-TEthernet GigabitDoble par trenzado (categora 5)RJ-451000 Mb/s100 m

1000Base-LXEthernet GigabitFibra ptica monomodo o multimodo1000 Mb/s550 m

1000Base-SXEthernet GigabitFibra ptica multimodo1000 Mbit/s550 m

10GBase-SREthernet de 10 GigabitsFibra ptica multimodo10 Gbit/s500 m

10GBase-LX4Ethernet de 10 GigabitsFibra ptica multimodo10 Gbit/s500 m

Ethernet es una tecnologa muy usada ya que su costo no es muy elevado.

El principio de transmisinTodos los equipos de una red Ethernet estn conectados a la misma lnea de transmisin y la comunicacin se lleva a cabo por medio de la utilizacin un protocolo denominadoCSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detectque significa que es un protocolo de acceso mltiple que monitorea la portadora:deteccin de portadoray deteccin de colisiones).Con este protocolo cualquier equipo est autorizado a transmitir a travs de la lnea en cualquier momento y sin ninguna prioridad entre ellos. Esta comunicacin se realiza de manera simple: Cada equipo verifica que no haya ninguna comunicacin en la lnea antes de transmitir. Si dos equipos transmiten simultneamente, entonces se produce una colisin (o sea, varias tramas de datos se ubican en la lnea al mismo tiempo). Los dos equipos interrumpen su comunicacin y esperan un perodo de tiempo aleatorio, luego una vez que el primero ha excedido el perodo de tiempo, puede volver a transmitir.Este principio se basa en varias limitaciones: Los paquetes de datos deben tener un tamao mximo. Debe existir un tiempo de espera entre dos transmisiones.El tiempo de espera vara segn la frecuencia de las colisiones: Luego de la primera colisin, un equipo espera una unidad de tiempo. Luego de la segunda colisin, un equipo espera dos unidades de tiempo. Luego de la tercera colisin, un equipo espera cuatro unidades de tiempo. ... Por supuesto, con una cantidad menor de tiempo aleatorio adicional.

Ethernet conmutadaLa topologa de Ethernet descripta hasta ahora ha sido la de Ethernet compartida (cualquier mensaje transmitido es escuchado por todos los equipos conectados y el ancho de banda disponible es compartido por todos los equipos).Durante muchos aos se ha dado un desarrollo importante: laEthernet conmutada.La topologa fsica sigue siendo la de una estrella pero est organizada alrededor de unconmutador. El conmutador usa mecanismos de filtrado y conmutacin muy similares a los utilizados por las puertas de enlace donde se han utilizado estas tcnicas por mucho tiempo.Inspecciona las direcciones de origen y destino de los mensajes, genera una tabla que le permite saber qu equipo se conecta a qu puerto del conmutador (en general este proceso se hace por auto aprendizaje, es decir, de manera automtica pero el administrador del conmutador puede realizar ajustes adicionales).Al conocer el puerto receptor, el conmutador slo transmitir el mensaje al puerto adecuado mientras que los otros puertos permanecern libres para otras transmisiones que pueden ser realizadas simultneamente.Como resultado, cada intercambio puede llevarse a cabo a una velocidad nominal (mayor divisin de ancho de banda), sin colisiones y con un aumento considerable en el ancho de banda de la red (tambin a una velocidad nominal).Con respecto a saber si todos los puertos de un conmutador pueden comunicarse al mismo sin perder los mensajes, eso es algo que depende de la calidad del conmutador (non blocking switch).Dado que los conmutadores posibilitan evitar colisiones y que las tecnologas 10/100/1000 base T(X) cuentan con circuitos separados para la transmisin y la recepcin (un par trenzado por direccin de transmisin), la mayora de los conmutadores modernos permiten desactivar la deteccin y cambiar amodo full dplex (bidireccional)en los puertos. De esta forma, los equipos pueden transmitir y recibir al mismo tiempo, lo que tambin contribuye al rendimiento de la red.El modo full dplex es interesante, en especial, para los servidores que poseen muchos clientes.Los conmutadores Ethernet modernos tambin detectan la velocidad de transmisin que cada equipo utiliza (autosensing) y si el equipo admite varias velocidades (10, 100 o 1000 megabits/seg.) comienza a negociar con l para seleccionar tanto una velocidad como el modo de transmisin: semi dplex o full dplex. Esto permite contar con un almacenamiento de equipos con distintos rendimientos (por ejemplo, un conjunto de equipos con varias configuraciones hardware).Como el trfico transmitido y recibido ya no se transmite a todos los puertos, se hace ms difcil rastrear lo que est pasando. Esto contribuye a la seguridad general de la red, que es un tema de suma importancia en la actualidad.Por ltimo, el uso de conmutadores hace posible la construccin de redes geogrficamente ms grandes. En la Ethernet compartida, un mensaje debe poder esperar a cualquier otro equipo durante un perodo de tiempo especfico (slot time) sin el cual el mecanismo de deteccin de colisiones (CSMA/CD) no funcione correctamente.Esto ya no se aplica en los conmutadores Ethernet. La distancia ya no es limitada, excepto por los lmites tcnicos del medio utilizado (fibra ptica o par trenzado, la potencia de la seal transmitida y la sensibilidad del receptor, etctera).

PROFIBUSProfibuses un estndar de comunicaciones parabus de campo. Deriva de las palabras PROcess FIeld BUS.Profibus tiene tres versiones o variantes: DP-V0. Provee las funcionalidades bsicas incluyendo transferencia cclica de datos, diagnstico de estaciones, mdulos y canales, y soporte de interrupciones DP-V1. Agrega comunicacin acclica de datos, orientada a transferencia de parmetros, operacin y visualizacin DP-V2. Permite comunicaciones entre esclavos. Est orientada a tecnologa de drives, permitiendo alta velocidad para sincronizacin entre ejes en aplicaciones complejas.

Profibus tiene, conforme al estndar, cinco diferentes tecnologas de transmisin, que son identificadas como: RS-485. Utiliza un par de cobre trenzado apantallado, y permite velocidades entre 9.6 kbit/s y 12 Mbit/s. Hasta 32 estaciones, o ms si se utilizan repetidores. MBP. Manchester Coding y Bus Powered, es transmisin sincrnica con una velocidad fija de 31.25 kbit/s. RS-485 IS. Las versiones IS son intrnsicamente seguras, utilizadas en zonas peligrosas (explosivas). MBP IS Fibra ptica. Incluye versiones de fibra de vidrio multimodo y monomodo, fibra plstica y fibra HCS.

El terminador es un dispositivo que suministra resistencia elctrica al final de una lnea de transmisin para absorber las seales de la lnea, evitando de este modo que reboten y que vuelvan a ser recibidas por las estaciones de red.Los terminadores de bus crean la carga que convierte la seal de bus de campo transmitida como un cambio de corriente en una tensin detectada en el cable. Esto acenta la importancia de una terminacin de bus correcta y fiable, que desempea una funcin importante en la disponibilidad del sistema. El terminador de bus debe estar configurado para una disponibilidad muy alta.

DEVICENETDeviceNetes una red digital,multi-punto para conexin entre sensores, actuadores y sistemas de automatizacin industrial en general. Esta tecnologa fue desarrollada para tener mxima flexibilidad entre los equipos de campo e interoperabilidad entre diferentes fabricantes.Introducido originalmente en 1994 por Allen-Bradley,DeviceNettransfiri sutecnologa a ODVA en 1995. La ODVA (OpenDeviceNetVendorAssociation) es una organizacin sin fines de lucro compuesta porcentosde empresas alrededor del mundo que mantiene, difunde y promueve la tecnologaDeviceNety otras redes basadas en el protocolo CIP (CommonIndustrialProtocol). Actualmente ms de 300 empresas estn registradas como miembros, y 800 ms ofrecen productosDeviceNetde todo el mundo.La redDeviceNetest clasificada en el nivel de red llamadadevicebus, cuyas caractersticas principales son: alta velocidad, comunicacin a nivel de byte que incluye comunicacin con equipos discretos y analgicos y el alto poder de diagnstico de los dispositivos de la redLa tecnologaDeviceNetes un estndar abierto de automatizacin con el objetivo de transportar 2 tipos principales de informacin: Datos cclicos de sensores y actuadores, directamente relacionados al control y, Datos no cclicos indirectamente relacionados al control, como configuracin y diagnstico.Los datos cclicos representan la informacin intercambiada peridicamente entre el equipo de campo y el controlador. Por otro lado, los no cclicos son informaciones intercambiadas eventualmente durante la configuracin o diagnstico del equipo de campo.La capa fsica y de acceso a la redDeviceNetest basada en la tecnologa CAN (ControllerAreaNetwork) y las capas superiores en el protocolo CIP, que define una arquitectura basada en objetos y conexiones entre ellos.El CAN fue originalmente desarrollado por la BOSCH para el mercado de automviles Europeos para sustituir el cableado costoso por un cable en red de bajo costo en automviles. Como resultado, elCAN tiene respuesta rpida y confiabilidad alta para aplicaciones principalmente en las reas automovilstica.Una redDeviceNetpuede tener hasta 64 dispositivos donde cada dispositivo ocupa un nodo en la red, direccionados de 0 a 63. Cualquier de ellos puede ser utilizado. No hay ninguna restriccin para el uso de ellos, aunque el uso de los 63 no es recomendable, ya que se utiliza para la puesta en marcha.

Caractersticas de la red Topologa basada en bus principal con ramificaciones. El bus principal debe ser hecho con el cableDeviceNetgrueso, y las ramificaciones con el cableDeviceNetdelgado o plano. Cables similares podrn usarse siempre y cuando sus caractersticas elctricas y mecnicas sean compatibles con las especificaciones de los cables estndarDeviceNet. Permite o uso de repetidores, bridges,ruteadoresygateways. Suporta hasta 64 nodos, incluyendo el maestro, direccionados de 0 a 63 (MAC ID). Cable de 2 pares: uno para alimentacin de 24V y otro para comunicacin. Capacidad de insertar y cambiar en caliente, sin interrumpir a la red. Compatible con equipos alimentados por la red de 24V o como que tengan su propia fuente. Uso de conectores abiertos o cerrados. Proteccin contra conexin inversa y corto-circuito. Alta capacidad de corriente en la red (hasta 16 A). Usa la misma energa de la fuente de alimentacin. Varias fuentes pueden ser usadas en la misma red para satisfacer las necesidades de la aplicacin en trminos de carga y la longitud de los cables. Velocidad de comunicacin seleccionable: de 125,250 y 500 kbps. Comunicacin basada en conexiones de E/S y modelo de pregunta y respuesta. Diagnstico de cada equipo y de la red. Transporte eficiente de datos de control discretos y analgicos. Deteccin de direccionamiento duplicado en la red. Mecanismo de comunicacin extremamente robusto para interferencias electromagnticasAS-INTERFACE (ASI)AS-Interfaceo AS-i es un Bus de Sensores yActuadores, estndar internacional IEC62026-2 y europeo EN 50295 para el nivel de campo ms bajo desde 1999.Fue diseado en 1990 e introducido al mercado en 1994 como una alternativa econmica al cableado tradicional. La idea original fue crear una red simple para sensores y actuadores binarios, capaz de transmitir datos y alimentacin a travs del mismo bus, manteniendo una gran variedad de topologas que faciliten la instalacin de los sensores y actuadores en cualquier punto del proceso con el menor esfuerzo posible.Las especificaciones de AS-i se encuentran actualmente en su versin 3.0. stas son de carcter abierto, lo que significa que cualquier fabricante puede obtener una copia de las mismas para elaborar sus productos.Caractersticas principalesAS-i se sita en la parte ms baja de la pirmide de control, conectando los sensores y actuadores con el maestro del nivel de campo. Los maestros pueden serautmataso PC situados en los niveles bajos de control, o pasarelas que comuniquen la red AS-Interface con otras redes de nivel superior, comoProfibuso DeviceNet.Las Caractersticas Principales de AS-Interface son: Ideal para la interconexin desensores y actuadores binarios. A travs del cable AS-i se transmitendatos y alimentacin. Cableadosencillo y econmico. Se puede emplear cualquier cable bifilar de 2 x 1.5 mm2 no trenzado ni apantallado. El cable especfico para AS-i, elCable Amarillo, es autocicatrizante y est codificado mecnicamente para evitar su polarizacin incorrecta. Granflexibilidad de topologas, que facilita el cableado de la instalacin. Sistemamonomaestro, con un protocolo de comunicacin con los esclavos muy sencillo. Ciclo delbus rpido. Mximo tiempo de ciclo5 mscon direccionamiento estndar y10 mscon direccionamiento extendido. Permite la conexin desensores y actuadores No AS-imediante mdulos activos. Hasta124 sensores y 124 actuadoresbinarios con direccionamiento estndar. Hasta248 sensores y 186 actuadoresbinarios con direccionamiento extendido. Longitud mxima de cable de 100 m uniendo todos los tramos, ohasta 300 mcon repetidores. La revisin 2.1 del estndar facilita la conexin desensores y actuadores analgicos. Transmisin pormodulacin de corrienteque garantiza un alto grado de seguridad. Deteccin de erroresen la transmisin ysupervisindel correcto funcionamiento de los esclavos por parte del maestro de la red. Cables auxiliarespara la transmisin de energa: Cable Negro (24 V DC) y Rojo (220 V AC). Grado de Proteccin IP-65/67 paraambientes exigentes. Cumple la normativa IP-20 paraaplicaciones en cuadro. Temperaturas de funcionamiento entre 25C y +85C.

CANOPENCANopenes un protocolo de comunicaciones de alto nivel, para uso industrial, basado en elbus CAN(ISO 11898) y recogido en la norma EN 50325-4.CANopen ha sido desarrollado por CiA (CAN in Automation), asociacin sin nimo de lucro formada por fabricantes y usuarios delbus CAN.Siguiendo elmodelo de referencia OSI, los niveles fsicos y de enlace son los mismos que en elbus CAN. CANopen especifica el nivel de aplicacin, resultando una arquitectura simplificada con slo tres capas, muy comn en los buses de campo. En la prctica no significa que las capas intermedias estn totalmente vacas, sino que la mayor parte de los servicios que ofrecen no tienen utilidad para un bus industrial. La solucin es aligerar la implementacin suprimiendo esas capas y trasladando los servicios necesarios a la capa superior, que es la de aplicacin.Los dispositivos se estructuran en tres unidades funcionales: Comunicaciones: Proporciona los objetos de comunicacin y la funcionalidad necesaria para transportar los datos a travs de la red subyacente. Diccionario de objetos: Es una coleccin de todos los elementos de datos que tienen influencia en el comportamiento de los objetos de aplicacin, los objetos de comunicacin y la mquina de estados del dispositivo.

Aplicacin: engloba la funcionalidad del dispositivo con respecto a la interaccin con el proceso.El diccionario de objetos funciona como una interfaz entre las comunicaciones y la aplicacin. La descripcin completa de la unidad de aplicacin de un dispositivo, con respecto a los datos del Diccionario de objetos recibe el nombre deperfil de dispositivo.Especifica los diferentes servicios y objetos de comunicacin y los modos disponibles de mensajera. Soporta la transmisin sncrona y asncrona de mensajes. Se admiten tres tipos de relaciones de comunicacin: Maestro/Esclavo. En todo momento hay un nico maestro que dirige las comunicaciones para una determinada funcionalidad; el resto de dispositivos se consideran esclavos. El maestro hace una peticin y el esclavo direccionado responde (si es necesario). En CANopen se emplea en la administracin de la red. Cliente/Servidor. Es una relacin entre un slo cliente y un slo servidor. El cliente hace una peticin que provoca que el servidor realice una determinada tarea. Tras finalizar la tarea, el servidor responde a la peticin. En CANopen se utiliza para la parametrizacin de los dispositivos. Productor/Consumidor. Involucra a un productor y cero o ms consumidores. Hay dos modelos diferentes: Modelo push. Servicio no confirmado solicitado y ofrecido por el productor. En CANopen se usa para transmisin de datos a alta velocidad. Modelo pull. Servicio confirmado solicitado por el consumidor. En CANopen se puede usar para peticin de datos con confirmacin de entrega. No es tan rpido como el push.

EnsayoPara la instalacin de un bus de campo se deben de saber sus caractersticas y accesorios para ver si son los adecuados en la siguiente imagen se muestran sus caractersticas y elementos:

Ahora vamos a mostrar la instalacin del bus:

A continuacin se muestra cmo deben de conectarse los cables

Las indicaciones de los leds

Configuracin