Comunicación Industrial
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Comunicaciones Industriales. Se pueden definir las Comunicaciones Industriales como área de la tecnología que estudia la transmisión de información entre circuitos y sistemas electrónicos utilizados para llevar a cabo tareas de control y gestión del ciclo de vida de los productos industriales. En la década de 1980, las comunicaciones industrial es comenzaron a realizarse mediante comunicaciones digitales punto a punto para, posteriormente, evolucionar hacia la aplicación de redes multipunto. La revolución de las comunicaciones industriales ha demostrado gran potencial en el perfeccionamiento de los sistemas de control de procesos y su aplica contribución a la mejoría de sus servicio permitiendo la realizar tareas como el control de maquinarias y la vigilancia de linead de área de producción.
Clasificación de las Redes Industriales
Las diferentes características (por ejemplo, tiempos de respuesta) exigidas al sistema de comunicaciones de cada uno de los niveles hacen que sea diferente el tipo de red de comunicaciones necesaria para implementarlo.
Redes de datos u ofimáticas
- Redes de empresas y fábricas
- Redes de células
Redes de control o de campo
- Redes de sensores actuadores de funcionalidad limitada de alta funcionalidad
- Redes de controladores
Redes de datos
Se consideran redes de datos las dedicadas al establecimiento de las comunicaciones entre los equipos informáticos que conforman los niveles de empresa, fábrica, área y, en ocasiones, de célula de la pirámide CIM.
Redes de empresa y fábrica
En este nivel se ejecutan, entre otras, las siguientes aplicaciones informáticas:
- Programas ERP ( Enterprise Resource Planning )
- Programas MES ( Manufacturing Execution Systems )
- Programas CAD/CAM/CAE ( Computer Aided Design /
- Manufacturing / Engineering )
- Herramientas de aplicación general que permiten el trabajo en grupo (Groupware) del personal de todas las áreas de la empresa.
Redes de célula
Las redes de empresa no han sido diseñadas, al menos inicialmente, para satisfacer determinados requisitos que son propios del ambiente industrial, entre los que destacan:
- Funcionamiento en ambientes hostiles (perturbaciones FEM, temperaturas extremas, polvo y suciedad,…)
- Gran seguridad en el intercambio de datos en un intervalo cuyo límite superior se fija con exactitud (“determinismo”) para poder trabajar correctamente en “tiempo real”.
- Elevada fiabilidad y disponibilidad de las redes de comunicación, mediante la utilización de dispositivos electrónicos, medios físicos redundantes y/o protocolos de comunicación que dispongan de mecanismos avanzados para detección y corrección de errores…
Redes de control
Suelen recibir el nombre genérico de buses de campo ( Fieldbuses ). Las redes de control resuelven los problemas de comunicación en los niveles inferiores de la pirámide CIM. Se utilizan, por tanto, para comunicar entre ellos sistemas de control industrial y/o con dispositivos de campo. Históricamente, el desarrollo de esta clase de redes (que se produjo en la década de los 80) fue debido a la elevación de la complejidad en la automatización de los sistemas industriales, que incrementó desmesuradamente el volumen de cableado que era preciso realizar para conectar a los equipos de control un elevado número de dispositivos sensores y actuadores mediante hilos independientes. Para resolver el problema, surgió la idea de conectar cada grupo de dispositivos de campo a un procesador de comunicaciones y éstos, a su vez y mediante otro procesador de comunicaciones, al sistema de control. Surgen así las redes de sensores-actuadores.
Redes de controladores
Este tipo de redes de control están diseñadas para realizar la comunicación de varios sistemas electrónicos de control (PLC´s, CNC´s, robots,…) entre sí. Son, por lo general, redes de área local de tipo principal- subordinado (master-Slave) o productor-consumidor (producer-consumer) que poseen varios nodos principales Multimaster Networks.
Redes de sensores-actuadores
En este grupo se encuentran las redes de campo diseñados con el objetivo específico de intercomunicar los sistemas electrónicos de control con los dispositivos de campo conectados al proceso. Funcionan en aplicaciones de tiempo real estricto en una pequeña zona de la planta (típicamente una máquina o célula). Los fabricantes suelen denominarlas redes de periferia distribuida ( distributed periphery ).
Redes de sensores-actuadores de capacidad limitada
Las redes de sensores-actuadores de capacidad funcional limitada han sido diseñadas para integrar principalmente dispositivos todo-nada (fin de carrera, fotocélula, relé, …). Se caracterizan por tener, en general, un único nodo principal. Como ejemplo de este tipo de redes se puede citar la red AS-i ( Actuator Sensor Interface).
Redes de sensores-actuadores de elevada capacidad
Las redes de sensores-actuadores de elevada capacidad funcional disponen de una capa de enlace adecuada para el envío eficiente de bloques de datos de mayor tamaño que en el caso anterior. Estos mensajes más complejos permiten que, mediante ellas, se puedan configurar, calibrar e incluso programar dispositivos de campo ( Field Devices ) más “inteligentes”que los todo/nada (codificadores absolutos, sensores de temperatura, presión o caudal, variadores de velocidad,servoválvulas, etc.).
