Conceptos Clave de Redes de Comunicación Industrial y Sistemas de Control

Parámetros Fundamentales en Redes Industriales

Volumen de datos (VD): Cantidad de datos que viajan por la red en cada envío.

Velocidad de transmisión: Velocidad a la que viajan los datos por la red.

Velocidad de respuesta (VR): Velocidad que transcurre entre el momento de dar la orden y la respuesta del dispositivo.

Niveles Jerárquicos en la Automatización Industrial

Nivel Oficina

Formado por ordenadores tanto a nivel de oficina como de ingeniería (Ethernet).

• VD: Muy grande
• VR: Pequeña

Nivel Planta

Son ordenadores con aplicaciones específicas para el control del proceso (Profinet/Ethernet).

• VD: Grande
• VR: Mediana

Nivel Célula

Son todos los componentes inteligentes que intervienen directamente en el proceso (Profibus/Profinet).

• VD: Medio
• VR: Grande

Nivel Campo

Son todos los dispositivos que provocan los movimientos en el proceso productivo (AS-i).

• VD: Pequeño
• VR: Instantánea

Incorporación de Sistemas de Operaciones en una Empresa

Razones para Implementar

• Reducción de costes de producción.
• Mejora de la calidad.
• Mejora de la productividad.
• Reducción del almacenamiento.
• Mejora de la efectividad de los sistemas.
• Reducción de costes de mantenimiento.

Ventajas

• Tras una orden de fabricación, todos los elementos de un sistema, proceso o planta reciben de forma simultánea la información.
• Permite centralizar las señales de alarma de cada componente del proceso.
• Permite el control de la producción, ya que todos los equipos de la planta pueden enviar información a otro sistema que almacenará y procesará dicha información.

Sistemas de Control en una Red de Comunicación Industrial

Sistema Centralizado

El control se realiza por un solo sistema.

• Es efectivo si el sistema no es grande y complejo.
• Es fácil de mantener porque solo hay un controlador.
• No existen problemas de compatibilidad.
• Son muy delicados a los fallos; si el controlador falla, todo se detiene.

Sistema Distribuido

El control se realiza a través de diferentes sistemas conectados en red.

• Para sistemas grandes o complejos.
• Responsabilidad repartida entre diferentes controladores.
• Los controladores deben comunicarse a través de una red.
• Más capacidad y flexibilidad que un sistema centralizado.
• Se pueden hacer ampliaciones con otros controladores.

Modelo OSI (Open Systems Interconnection)

Formado por 7 capas:

1. Nivel 1. FÍSICA: Especifica cuál será el medio físico de transporte a utilizar. Señales eléctricas (ej. cables).
2. Nivel 2. ENLACE DE DATOS: Estructuración de los datos dentro de la trama y control de errores (cómo se envían los datos).
3. Nivel 3. RED: Interviene en el caso en el que participe más de una red (enrutamiento).
4. Nivel 4. TRANSPORTE: División de los datos en paquetes de envío y control de la transmisión.
5. Nivel 5. SESIÓN: Para el control del inicio y finalización de las conexiones entre aplicaciones.
6. Nivel 6. PRESENTACIÓN: Representación y encriptación de los datos (formato y sintaxis de los datos, ej. ASCII, JPEG).
7. Nivel 7. APLICACIÓN: Utilización de los datos por parte de las aplicaciones del usuario (ej. HTTP, FTP, SMTP).