Fundamentos de Redes Industriales y Sistemas de Control para la Industria 4.0

Redes Industriales y Sistemas de Comunicación

Las redes industriales son un tipo de redes de datos esenciales para la automatización y gestión de procesos productivos.

Beneficios de las Redes Industriales

• Reducción de costos de producción.
• Mejora de la calidad.
• Reducción del almacenaje.

Características de un Sistema de Comunicaciones Industrial

• Sistema de comunicaciones que enlace la planta de producción con la de gestión de la empresa.
• Compartir las aplicaciones tanto a nivel de hardware como de software.

Ventajas de la Comunicación Empresarial Integrada

• Tras una orden de fabricación, todos los elementos de un sistema, proceso o planta reciben de forma simultánea la información.
• Permitir centralizar las señales de alarma de cada componente del proceso.
• Permitir el control de la producción.

Modelo de Red Simplificado

1. Source (Fuente)
2. Transmitter (Transmisor)
3. Transmission System (Sistema de Transmisión)
4. Receiver (Receptor)
5. Destination (Destino)

Medios de Transmisión

Medios Guiados

Cables de pares trenzados: UTP, STP y FTP.

• UTP (Par Trenzado No Apantallado): 100 Mbps, 100 Ohms, 100 metros, Conector RJ-45.
• Coaxial (RG-58): 10 Mbps, 50 Ohms, 500 metros, Conector BNC.
• Fibra Óptica: Velocidades de GBs, 100 Ohms, 10 km, Conectores ST/SC.

Medios No Guiados

• Radio Enlace.
• Satélite.

Evolución Industrial: De la Máquina de Vapor a la Industria 4.0

Industria 1.0:

Generación de vapor y el primer telar mecánico.

Industria 2.0:

Producción en cadena, energía eléctrica y la primera cadena de montaje.

Industria 3.0:

Mayor nivel de automatización, electrónica y Tecnologías de la Información (TI).

Industria 4.0:

Sistemas Ciberfísicos, industria y productos inteligentes.

Tecnologías Clave de la Industria 4.0

• Impresión 3D.
• Realidad Aumentada (RA).
• Cloud Computing (Computación en la Nube).
• Ciberseguridad.
• Robots autónomos.
• Big Data.

Sistemas Industriales de Control

Control Centralizado

El proceso puede ser gestionado directamente mediante un único elemento de control encargado de realizar todas las tareas del proceso de producción, y que puede incluir un sistema de monitorización y supervisión.

Control Distribuido

La opción de control distribuido requiere que puedan considerarse procesos, grupos de procesos o áreas funcionales susceptibles de ser definidas por un algoritmo de control que pueda realizarse de forma autónoma. A cada unidad se destinará un autómata.

Control Híbrido

El control híbrido no está muy bien definido, ya que este tipo de gestión de planta puede considerarse a cualquier estrategia de distribución de elementos de control a medio camino entre el control distribuido y el control centralizado.