Comunicaciones Plc

Juan Antonio Sanchez Rodriguez.

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 (figura 4.6). Este cable incluye dos hilos que incorpora conjuntamente la señal de alimentación (+30 V.) y la señal de control.

Características principales.

• Longitud máxima 100 m (300 m. con repetidores)

• Comunicaciones maestro-esclavo, con un máximo de 31 esclavos y un solo maestro.

• La velocidad de transferencia (Baudrate) es de 167 Kbit/s.

• Tiempo de ciclo máximo (con 31 esclavos): 5 ms.

• Mensajes: 8 bits (4 de entrada y 4 de salida) por nodo y mensaje, con un formato tipo Strobing. Este consiste en que el maestro vaya preguntando uno por uno a los esclavos si quieren enviar un mensaje y esperando la respuesta.

• Admite cualquier topología de red (anillo, bus, estrella, rama, árbol).

Ventajas: Extrema simplicidad, coste bajo, mundialmente aceptado, alta velocidad, alimentación disponible en la red.

Inconvenientes: Pobremente equipado para conectar entradas/salidas analógicas, tamaño de la red limitado.

AS-interface

CAN (Control Area 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 (apartado 4.3). Sobre CAN se han desarrollado otros protocolos como: DeviceNet y CANOpen. Es decir, podríamos comparar el protocolo CAN con una máquina de escribir, en la 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.

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.

Características principales:

• 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: polling, strobing, change-of-state, cyclic, productor/consumidor

• Topología lineal, con datos y alimentación proporcionada para el mismo bus

Ventajas: bajo coste, gran aceptación, alta fiabilidad y uso eficiente del ancho de banda, alimentación disponible en la red.

Inconvenientes: Ancho de banda limitado, así como el tamaño de los mensajes y la longitud de la red.

La asociación que se encarga de dar soporte a este protocolo es la Open Devicenet Vendor

Association (ODVA).

Divicenet Series.

CANOpen.

Se originó en el 1993 para el mudo de la automoción. Es un concepto de red basado en un sistema de bus serie CAN (Controller Area Network) y la capa de aplicación CAL (CAN Application Layer). Sus ventajas principales son su simplicidad, alta fiabilidad de transmisión y tiempos de reacción extremadamente cortos.

Características principales.

• Distancia: 100 a 500 m.

• Puede tener hasta 64 nodos

• Velocidades de transmisión: 125, 250, 500 y 1000 Kbit/s.

• Puede enviar mensajes de 8 bytes como máximo por nodo y por mensaje.

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