MAP (Manufacturing Automation Protocol). General Motors desarrolló este protocolo de comunicaciones para lograr altas tasas de transferencia de datos y simplificar la integración entre equipos de diferentes fabricantes. Utiliza modulación de frecuencia, codificando la información mediante el cambio de frecuencia de la señal durante un periodo de un bit. Se contemplan varios métodos de transmisión:

• Banda ancha: Permite múltiples frecuencias en el mismo cable, posibilitando varias comunicaciones simultáneas. Alcanza hasta 10 Mbit/s por canal.
• Banda base: Más económica que la banda ancha, transmite un solo canal por cable a 5 Mbit/s. Utiliza el método de paso de testigo.

Dentro de la capa de aplicación, emplea:

• FTAM: Para la transferencia de ficheros.
• MMS: Para la interconexión con sistemas robóticos.
• ACSE: Para la comunicación entre programas.

TOP (Technical and Office Protocol)

TOP fue desarrollado por Boeing para eliminar las barreras de comunicación en sus oficinas, buscando la integración de sistemas informáticos. Comparte muchos puntos en común con el protocolo MAP. Utiliza principalmente Ethernet, pero también soporta Token Bus, Token Ring y fibra óptica. Dentro de la capa de aplicación utiliza ACSE y FTAM, al igual que MAP, pero no utiliza MMS. También dispone de CCITT.X.400 para la gestión de mensajes (correo electrónico).

Interbus

Interbus es uno de los protocolos más difundidos, optimizado para la transmisión numérica de Entradas/Salidas. Es un sistema Monomaestro-Multiesclavo con topología de anillo activo, donde todos los nodos regeneran la señal recibida antes de retransmitirla al siguiente abonado. Posee un bus remoto y un bus local. El bus remoto conecta la placa de control con los dispositivos remotos. Interbus asigna las direcciones mediante la ubicación física del dispositivo, eliminando errores de asignación.

Se utilizan varios medios en el protocolo Interbus:

• Dos pares de cables (RS-485): Uno de ida y otro de vuelta, más un cable VCC. Con este medio se pueden cubrir distancias de 400 m.
• Fibra óptica: Permite alcanzar distancias de hasta 3600 m.
• Enlaces infrarrojos: Para distancias de hasta 200 m.

La velocidad de transmisión es de 500 kb/s. Trabaja con una trama aditiva, evitando datos para todos los esclavos según su posición en el bus. Los datos de todos los esclavos se agrupan en un único bloque en forma de registro, con los datos en una posición determinada en función de su posición en el bus. Como la trama es de longitud constante, el tiempo de ciclo es fijo, lo que lo convierte en un método determinista. Para asegurar la fiabilidad, la trama debe volver al maestro después de un cierto número de ciclos de bus. La técnica de transmisión empleada (trama única) no requiere velocidades elevadas para lograr altas tasas de transferencia de datos. Su capacidad para transportar información por fibra óptica lo hace inmune a interferencias electromagnéticas. Es posible desconectar una rama de la red sin afectar al resto.

Hart

Hart (Highway Addressable Remote Transducer) utiliza la técnica de modulación FSK para superponer una señal de datos a la señal medida de 4-20mA. La modulación FSK se realiza en el rango +/- 0.5mA. Permite la conexión de dispositivos inteligentes que transfieren sus parámetros, estados, ajustes, etc. Se pueden conectar hasta 15 dispositivos sobre un mismo cable o bus, donde todas las transmisiones son digitales. Posee una distancia permitida de conexión de hasta 3 km.

Es un protocolo que utiliza un modo de comunicación maestro-esclavo, y también emplea un modo de difusión. Dentro del nivel de aplicación, encontramos tres clases de comandos:

• Comandos universales: Leer fabricante, variable principal, valor en porcentaje.
• Comandos habituales: Leer hasta cuatro variables dinámicas, fijar periodo de muestreo, realizar testeo, fijar función de transferencia.
• Comandos específicos del instrumento.

AS-i (Actuator Sensor Interface)

AS-i fue creado en 1994 por un conjunto de 11 fabricantes, incluyendo Omron, Festo y Siemens. Es un protocolo orientado a sensores y actuadores binarios, comunes en los niveles más bajos de automatización de planta (finales de carrera, etc.). Está regulado por los estándares EN50395, IEC62026-2 y IEC947. Se caracteriza por presentar un bit por elemento y carecer de señales analógicas.

Nivel Físico

Se ha concebido para posibilitar la transmisión de alimentación y datos con los elementos conectados al bus con un único cable de dos hilos sin trenzar. El cable está envuelto por una cubierta codificada mecánicamente que solo puede encajar en una posición, previniendo problemas de inversión de polaridad. Encontramos el cable AS-i estándar, de color amarillo, utilizado para la transmisión simultánea de alimentación y datos. Existen dos variantes más:

• Negro: Cuando se necesita una alimentación auxiliar de 24V DC.
• Rojo: Cuando se necesita una alimentación auxiliar de 220 VDC.

El modelo AS-i establece la posibilidad de conectores vampiro, que perforan el recubrimiento del cable y la cubierta aislante de los dos conductores, realizando una conexión eléctrica segura. Al retirar el módulo, el material con el cual se fabrica el recubrimiento del cable hace que los agujeros se cierren por sí solos (material auto cicatrizante). El consumo que presenta cada dispositivo es de hasta 65mA. En caso contrario, se hace precisa una línea auxiliar de alimentación. Sigue un protocolo maestro-esclavo comprendido por un único maestro y hasta 31 esclavos con hasta 124 entradas y 124 salidas. Permite una topología flexible, incluyendo bus, estrella y árbol. El maestro llama a cada esclavo con un paquete de llamadas de 14 bits, y estos envían un paquete de respuesta de 7 bits. Suele transmitir la información con una codificación Manchester, que presenta una gran robustez en la comunicación.