Protocolos De Comunicacón Industrial

Protocolos de Comunicación Industrial.

Un protocolo de comunicación es un conjunto de reglas que permiten la transferencia e intercambio de datos entre los distintos dispositivos que conforman una red. Estos han tenido un proceso de evolución gradual a medida que la tecnología electrónica ha avanzado y muy en especial en lo que se refiere a los microprocesadores.

Un importante número de empresas en nuestro país presentan la existencia de islas automatizadas (células de trabajo sin comunicación entre sí), siendo en estos casos las redes y los protocolos de comunicación Industrial indispensables para realizar un enlace entre las distintas etapas que conforman el proceso. La irrupción de los microprocesadores en la industria han posibilitado su integración a redes de comunicación con importantes ventajas, entre las cuales figuran:

• Mayor precisión derivada de la integración de tecnología digital en las mediciones.

• Mayor y mejor disponibilidad de información de los dispositivos de campo.

• Diagnóstico remoto de componentes.

En este documento haré referencia a los protocolos de comunicación más usados en la industria.

Los buses de campo con mayor presencia en el área de control y automatización de procesos son los que se enlistan a continuación:

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Protocolo de comunicación HART.

Este protocolo proporciona comunicación digital bidireccional con dispositivos de campo inteligentes mientras conserva la compatibilidad y familiaridad de los tradicionales sistemas 4-20mA. Su protocolo utiliza la norma Bell 200 que permite la superposición simultánea a niveles bajos de una señal de comunicaciones digital (el “1” lógico es representado por 1.200 Hz, mientras el “0” lógico corresponde a 2200 Hz) en la parte superior de la señal analógica 4-20mA. Ya que HART fue diseñado para ampliar las comunicaciones con los instrumentos de medición y control que tradicionalmente se comunican con señales de 4-20 mA, es aplicable a todo tipo de industrial de proceso. Por tratarse de una superposición de un sistema existente, HART ofrece una solución amplia con dispositivos inteligentes.

Protocolo de comunicación DEVICENET.

Este orientado a los niveles de automatización medio-bajo, es decir, dentro de la pirámide de automatización se encuadra en el nivel de planta, y en algunos casos ene el nivel de célula. Originalmente fue desarrollado por el fabricante de autómatas y elementos de automatización norteamericano Allen-Bradley en 1984, aunque actualmente es un sistema abierto en el que numerosos fabricantes basan sus elementos de red.

Este protocolo es adecuado para conectar dispositivos simples como sensores fotoeléctricos, sensores magnéticos, pulsadores, etc. y dispositivos de alto nivel (PLC, controladores, computadores). Provee información adicional sobre el estado de la red para las interfaces del usuario.

Características:

•Permite hasta 64 nodos por red en topología de bus con derivaciones.

• Distancia máxima de 100 a 500 m. y hasta 6 km con repetidores, y en velocidades de 125, 250 y 500 Kbps.

•Emplea dos pares trenzados: control y alimentación, con alimentación en 24 Vdc, con opción de redundancia.

•Transmisión basada en el modelo productor/consumidor con un empleo eficiente de ancho de banda y con mensajes desde 1 byte hasta largos ilimitados.

•Reemplazo automático de nodos, no requiere de programación y elevado nivel de diagnósticos.

DeviceNet emplea las especificaciones del bus CAN (la capa 2 de DeviceNet es íntegramente CAN), por lo que son aplicables en gran parte de las características de robustez CAN, y añade las especificaciones eléctricas de RS485.

Protocolos de comunicación CAN OPEN y SDS

Son protocolos muy parecidos al DeviceNET, y su semejanza es porque emplean el bus CAN como base de su funcionamiento.

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Protocolo de comunicación COMPOBUS.

Está orientado a la sustitución del cableado tradicional y los múltiples. Para pequeños sistemas o incluso para cableado de máquinas, Omron ha ideado Compobus S, una solución que tiene a la flexibilidad y la sencillez como principales argumentos de uso. Compobus S permite distribuir un número limitado de E/S (256) utilizando un sistema de comunicación a dos hilos. Las especificaciones técnicas del sistemas se han visto mejoras recientemente de tal forma que es posible conectare módulos de E/S analógica y trabajar con distancias de bus de hasta 500 m. puede elegirse el método de conexión (cable o par trenzado) así como seleccionar la velocidad de comunicación en función del tamaño del bus. Compobus S no necesita de configuración alguna. Simplemente, de monta la unidad maestra, se seleccionan los números de nodos de los terminales esclavos y se cablean.

Protocolo de comunicación MODBUS.

Modbus es un protocolo de transmisión desarrollado por la Gould Modicon para sistemas de control y supervisión de procesos (SCADA) con control centralizado. Utilizando este protocolo, una Estación Maestra (MTU) puede comunicarse con una o varias Estaciones Remotas (RTU) con la finalidad de obtener datos de campo para la supervisión y control de un proceso.

Se utiliza en comunicaciones vía móden-radio, para cubrir grandes distancia a los dispositivos de medición y control, como el caso de pozos de petróleo, gas y agua. Velocidad a 1200 baudios por radio y mayores por cable.

En Modbus los datos pueden intercambiarse en dos modos de transmisión:

• Modo RTU.

• Modo ASCII.

El Modo RTU, algunas veces denominado Modbus-B (por Modbus Binario), es el tipo más común.

Características (Modo RTU) :

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