Comunicación Industrial
Elementos de la Comunicación Industrial
Elementos:
- Máquinas con diversas tecnologías (mecánica, eléctrica, neumática).
- Accionadores (relés, servomotores, cilindros).
- Captadores o sensores de proximidad.
- Elementos de diálogo (hombre-máquina).
- Elementos de mando y control.
Principales Razones a Tener en Cuenta en una Instalación Industrial
- Información a intercambiar y entre qué elementos.
- Gestión que hay que hacer de la información: respuesta simple entre entradas y salidas, tratamiento con PLCs y PCs, SCADAs.
- Cómo realizar el intercambio: medio físico, codificación de la información, protocolos de comunicación, topología de la red, funciones que debe cumplir el sistema de comunicación (control de flujo, sincronización).
Elementos Mínimos a Tener en Cuenta en una Comunicación
- Emisor
- Medio de transmisión
- Receptor
Características Propias de una Comunicación Industrial
- Emisor y receptor denominados estaciones.
- En redes de modelo cliente/servidor, todas las estaciones pueden ser emisores y receptores.
- Es frecuente que un mensaje a la vez tenga varios receptores.
Red y Subred de Comunicación. Elementos
Una red de comunicación es el conjunto formado por las diferentes estaciones (PC, PLCs) y medios de transmisión que las comunican. Una subred es aquella parte de los elementos de la red general que guardan relación entre ellos.
Elementos:
- Estaciones
- Líneas de transmisión
- Nodos
Diferencia Red Punto a Punto y Multipunto
En una red punto a punto existe un elemento intermedio que sirve de nodo en cada punto de interconexión de la red. Una red multipunto no utiliza nodos intermedios que encaminen la información.
Clasificación de Redes Según sus Criterios
- Dependiendo de la propiedad: públicas o privadas.
- De la utilización: industriales, de telecomunicaciones, informáticas.
- Técnica de transferencia: conmutación de circuitos, paquetes y mensajes.
Control Distribuido
Procesos industriales en los que la información se encuentra distribuida por todo un conjunto de elementos que están interconectados a distintos niveles. Su conexión y sustitución no causan problemas de compatibilidad. Se llaman sistemas abiertos o no propietarios.
CIM. Niveles de una CI
Posibilidad de controlar de forma total y global el proceso de producción en cada instante por la distribución de información en todos los niveles del proceso.
- Nivel 1: Máquinas
- Nivel 2: Estación
- Nivel 3: Célula o celda
- Nivel 4: Área
- Nivel 5: Fábrica
- Nivel 6: Empresa
Clasificación de Organismos que se Encargan de la Normalización
- Normas internacionales de ámbito mundial.
- Normas regionales, normalmente de ámbito continental.
- Normas nacionales.
Organismos:
- ISO: International Standards Organization
- UIT: Unión Internacional de Telecomunicación
- CENELEC: Comité Europeo de Normalización Electrotécnica
- ANSI: American National Standards Institute
- IEEE: Institute of Electrical and Electronic Engineers
- AENOR: Organismo reconocido por AEN para normalizar productos, procesos y servicios de todos los sectores.
CEM. Influencia en las Comunicaciones Industriales
Compatibilidad Electromagnética
Capacidad de un dispositivo, equipo o sistema, para funcionar bien y sin perturbaciones. Indispensable debido al alto incremento de perturbaciones y sensibilidad de circuitos electrónicos.
Sistema Telemático y Elementos que lo Componen
Conjunto de elementos conectados entre sí para realizar las funciones de transmisión y tratamiento de la información.
Elementos:
- Equipos terminales de datos (DTE).
- Equipos de terminación de circuitos de datos (DCE).
- Línea de un circuito de datos.
- Enlace de datos.
- Circuito de datos.
Equipos Terminales de Datos (DTE) y Equipos de Terminación de Circuitos de Datos (DCE). Ejemplos
DTE: Emisores o receptores, generando o recibiendo los datos o controlando la comunicación (codificación, control de errores).
DCE: Adecuan las señales que emiten los DTE para que puedan viajar por la línea de transmisión y llegar hasta otros DTE. También envían señales (módem).
Parámetros de Funcionamiento de un Sistema Telemático
- A: Cantidad de información.
- B: Señal utilizada para la transmisión.
- B1: Longitud de onda.
- B2: Potencia de señal.
- B3: Ancho de banda de señal.
- C: El medio de transmisión.
- C1: Atenuación.
- C2: Ancho de banda.
- C3: Ruido.
- C4: Otros efectos no lineales.
- D: Capacidad de transmisión de un canal.
- E: Velocidad de transmisión.
- F: Tasa de error de la transmisión.
- G: Fiabilidad.
Ruido Térmico e Impulsivo. Efectos No Lineales
Ruido térmico (RT): En toda materia que no se encuentra a 0ºK, existe una agitación térmica que provoca un ruido de fondo. El vacío es el medio menos ruidoso, mientras que un cable eléctrico añade ruido.
Ruido impulsivo (RI): Proviene de elementos de conmutación y otras interferencias naturales o artificiales.
Efectos no lineales:
- Diafonía
- Distorsión por retardo de grupo
- Desadaptación de impedancias
- Ecualización
Codificación en un Sistema Telemático
Exige que los elementos a transmitir sean codificados mediante códigos binarios, basados en niveles lógicos 0 y 1. Un bit es la unidad de información y un byte es un conjunto de 8 bits.
Códigos:
- Código Morse
- Código Alfabeto Internacional Estándar
- Código EBCDIC
- Código ASCII
Sistema de Conmutación y Técnicas
Hay dos procesos básicos: técnicas de transmisión y técnicas de conmutación. La conmutación es el proceso de establecimiento de una conexión entre dos usuarios de la red. Sea la señal analógica o digital, el objetivo es hacerla llegar del emisor al receptor.
Técnicas:
- Conmutación de circuitos
- Conmutación de mensajes
- Conmutación de paquetes
- Conmutación rápida de paquetes
Técnica de Conmutación de Mensajes. Ventajas e Inconvenientes
Se basa en el almacenaje y retransmisión de los mensajes por los equipos de las centrales. Los nodos empleados son ordenadores de gran tamaño capaces de recibir, almacenar y encaminar mensajes.
Inconveniente: No se transmite a tiempo real. Su empleo era el del envío de teletipos. Los ordenadores tenían que tener mucha memoria.
Transmitir Datos a Larga Distancia
- Red telefónica básica
- Líneas punto a punto
- Líneas dedicadas
- Redes de cable
- Redes inalámbricas
Red Jerárquica de Centrales Telefónicas
- Centrales locales: conectadas directamente a los usuarios.
- Centrales primarias
- Centrales secundarias
- Centrales terciarias