BUS DE CAMPO

BUS DE CAMPO.

Un bus de campo es un sistema de transmisión de información (datos) que simplifica enormemente la instalación y operación de máquinas y equipamientos industriales utilizados en procesos de producción.

El objetivo de un bus de campo es sustituir las conexiones punto a punto entre los elementos de campo y el equipo de control a través del tradicional bucle de corriente de 4-20mA.

Típicamente son redes digitales, bidireccionales, multipunto, montadas sobre un bus serie, que conectan dispositivos de campo como PLCs/PACs, transductores, actuadores y sensores. Cada dispositivo de campo incorpora cierta capacidad de proceso, que lo convierte en un dispositivo inteligente, manteniendo siempre un costo bajo. Cada uno de estos elementos será capaz de ejecutar funciones simples de diagnóstico, control o mantenimiento, así como de comunicarse bidireccionalmente a través del bus.

Ejemplos: Transmisor AS-i y PROFIBUS (PROcess FIeld BUS)

Tipos de buses de campo

AS-i (Actuator-Sensor Interface)

AS-i es un bus muy simple para conectar sensores y actuadores binarios con un PLC de manera económica. Típicamente se habla de un ahorro de entre el 15 y 40 % respecto al cableado tradicional. Usa un sistema de comunicación maestro/esclavo y la configuración de los nodos esclavos se realiza desde el maestro, usando el mismo bus, que es de topología libre.

Fue creado por el AS-i Consortium en 1993. Una de sus características principales es el tipo de cableado que utiliza llamado Flat Yellow Cable. Este cable incluye dos hilos que incorpora conjuntamente la señal de alimentación (+30 V.) y la señal de control.

CAN (Control Área Network)

Este sistema fue diseñado originariamente por Bosch (1986) para su uso dentro de los automóviles reduciendo la cantidad de hilos conductores a principios de 1980. Actualmente se usa como bus multi-maestro para conectar dispositivos inteligentes de todo tipo (robots, ascensores, equipamiento médico. Esta estandarizado como ISO 11898-1 en 1993. Sólo define el protocolo hasta la capa 2 de enlace. Sobre CAN se han desarrollado otros protocolos como: DeviceNet y

CANOpen. Es decir, podríamos comparar el protocolo CAN con una máquina de escribir, en

a que tenemos los caracteres definidos pero aún queda definir la gramática, el idioma, las palabras y el vocabulario para comunicar (que son los otros protocolos).

Para la transmisión de datos no se direccionan los nodos, sino que el contenido del mensaje incorpora un identificador que es único en la red. Los mensajes tienen un formato broadcast

(productor/consumidor). El identificador define el contenido y la prioridad del mensaje.

Así la competición por el acceso al bus se basa en la prioridad dada en el identificador.

Las velocidades de transmisión van de 50 Kbit/s. (distancia 1m.) a 1Mbit/s. (distancia 40m.) con un volumen de información de 64 bits de datos de usuario.

Para la transmisión de datos no se direccionan los nodos, sino que el contenido del mensaje incorpora un identificador que es único en la red. Los mensajes tienen un formato broadcast

(Productor/consumidor). El identificador define el contenido y la prioridad del mensaje. Así la

Competición por el acceso al bus se basa en la prioridad dada en el identificador.

DeviceNet

Impulsado por Allen Bradley en 1994 se implementa un protocolo de la capa 7 (aplicación) orientada a la conexión, sobre un protocolo CAN. Se trata de un link de comunicaciones de bajo coste que conecta dispositivos industriales a la red y elimina los caros cableados a mano.

• Permite escoger velocidades de transmisión: 125 Kbit/s. (500 m.), 250 Kbit/s. (250 m.) y 500 Kbit/s. (100m.).

• Puede tener hasta 64 nodos

• Tamaño máximo del mensaje: 8 bytes de información por nodo y por mensaje.

• Formato de mensaje:

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