Redes y Sistemas Computarizados de Control CAPITULO 1. Introducción a las Redes de Comunicación Industrial
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- Juan José Belmonte Jiménez
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1 Redes y Sistemas Computarizados de Control CAPITULO 1 Introducción a las Redes de Comunicación Industrial
2 Introducción RED DE COMUNICACIÓN INDUSTRIAL
3 AGENDA Sistema de Comunicaciones. Transmisor. Medio de Transmisión. Receptor. Contaminaciones. Definiciones Importantes. Clasificación de las Redes Industriales.
4 Redes y Sistemas Computarizados de Control Sistema de Comunicaciones
5 Sistema de Comunicaciones DIAGRAMA BÁSICO
6 Sistema de Comunicaciones TRANSMISOR Se denomina Modulador si la fuente de información es Analógica y Codificador si la fuente de información es Digital. Adaptar el mensaje al Medio de Tx: Mod o Cod. Colocar el mensaje de forma que sea inmune a las contaminaciones del medio de Tx Multiplexar varias fuentes de Información por el mismo canal.
7 Sistema de Comunicaciones MEDIO DE TRANSMISIÓN Conexión eléctrica entre el Tx y el Rx sin importar la distancia entre ellos, aunque siempre están presentes las contaminaciones afectando la señal. Sin tener en cuenta el medio de transmisión estos se caracterizan por la Atenuación: disminución progresiva de la potencia al aumentar la distancia.
8 Sistema de Comunicaciones RECEPTOR Extrae la señal deseada del canal y la envía hacia el transductor de salida. Amplificación o Regeneración de la débil señal entregada a través del medio de Tx. Extraer el mensaje de la señal recibida: Demodulación o Decodificación. Circuitos sintonizados, filtros, demoduladores y amplificadores.
9 Sistema de Comunicaciones DIAGRAMA BÁSICO
10 Redes y Sistemas Computarizados de Control Contaminaciones
11 Sistema de Comunicaciones CONTAMINACIONES Distorsión: alteración de la señal debida a una respuesta imperfecta del sistema. Lineal. Frecuencia. Fase.
12 Sistema de Comunicaciones CONTAMINACIONES Interferencias: contaminación por señales extrañas, generalmente artificiales y de forma similar a la señal original, puede ser Constructiva (Fase) o Destructiva (Contrafase). Diafonía: transferencia indeseada de energía desde una fuente perturbadora a otra. Acoplamiento electromagnético.
13 Sistema de Comunicaciones Ruido: Señales aleatorias de tipo eléctrico originadas en forma natural dentro o fuera del sistema y que deterioran parcial o totalmente la información útil que se este enviando. Impulsivo. Cósmico y Atmosférico. Térmico. De Cuantificación. De Intermodulación. CONTAMINACIONES
14 Redes y Sistemas Computarizados de Control Definiciones Importantes
15 Sistema de Comunicaciones DEFINICIONES IMPORTANTES Ancho de Banda (BW): Rango de frecuencias requerida para propagar la información de la fuente a través del sistema, el cual debe ser lo suficientemente grande para que pasen todas las frecuencias significativas de la información. Capacidad de Información: Es la medida de cuanta información de la fuente puede ser Tx por el sistema en un periodo de tiempo dado, siendo función del BW y del tiempo de Tx: I α BW Tiempo de Tx
16 Sistema de Comunicaciones DEFINICIONES IMPORTANTES Retardo: Tiempo que tarda la información del Tx al Rx, el cual depende del medio y la distancia. Latencia: Tiempo en que la red mantiene procesando un paquete de información. Jitter: Desviación que existe entre la llegada de dos paquetes consecutivos.
17 Sistema de Comunicaciones DEFINICIONES IMPORTANTES Bit Error Rate (BER): Número de bits que llegan errados al destino dividido por el número total de bits transmitidos en un tiempo base. Baudios: Número de veces por segundo que la señal puede cambiar sobre un medio de transmisión. Bit por Segundo (bps): Medida de la velocidad de Transmisión de datos en un canal de comunicaciones y se refiere a la capacidad de la red.
18 Sistema de Comunicaciones DEFINICIONES IMPORTANTES Decibel (db): Medida de razones de potencia bien sea relativa (entre dos puntos) o absoluta (tomando una potencia de referencia). Relación Señal a Ruido (S/N): Relación de potencia de una señal a la potencia de ruido que la acompaña.
19 Redes y Sistemas Computarizados de Control Clasificación de las Redes Industriales
20 Clasificación de las Redes Industriales DE ACUERDO A LA APERTURA DE LA RED Las redes pueden ser cerradas o propietarias a las cuales sólo se pueden acoplar los equipos de un determinado fabricante, aunque sus principios de funcionamiento sean muy parecidos, no se permiten la interconexión de éstos.
21 Clasificación de las Redes Industriales DE ACUERDO A LA APERTURA DE LA RED Las redes abiertas, permiten la conexión de cualquier tipo de participante de diferentes fabricantes en la misma red, debido a que su desarrollo se realiza a partir de normas internacionales completamente conocidas por todos los fabricantes.
22 F1 F6 ALEN-BRADLEY F2 F7 F3 F8 F4 F9 F5 F < ^ < > v <-' PanelView50 Clasificación de las Redes Industriales DE ACUERDO A SU LOCALIZACIÓN Red de Área Local LAN: Hacen posible que las empresas que utilizan tecnología informática compartan de forma eficiente elementos tales como archivos e impresoras, y permiten la comunicación (correo electrónico). Unen entre sí: datos, comunicaciones, servidores de computador y de archivo. CTLR 1 CTLR 2 HMI Sensor Drive1 Drive3
23 F1 F6 ALEN-BRADLEY F2 F7 F3 F8 F4 F9 F5 F < ^ < > v <-' PanelView50 Clasificación de las Redes Industriales DE ACUERDO A SU LOCALIZACIÓN Red de Área Local LAN: Están diseñadas para: Operar dentro de un área geográfica limitada. Permitir que varios usuarios accedan a medios de ancho de banda alto. Proporcionar conectividad continua con los servicios locales. Conectar dispositivos físicamente adyacentes. CTLR 1 CTLR 2 HMI Sensor Drive1 Drive3
24 Clasificación de las Redes Industriales DE ACUERDO A SU LOCALIZACIÓN Red de Área Amplia WAN: Interconectan las LAN dentro de un área geográfica extensa, permiten que las empresas se comuniquen entre sí a través de grandes distancias. Como resultado, las empresas pudieron comunicarse entre sí, compartir información y recursos
25 Clasificación de las Redes Industriales DE ACUERDO A SU LOCALIZACIÓN Red de Área Amplia WAN: Están diseñadas para: Operar en áreas geográficas extensas. Permitir el acceso a través de interfaces seriales que operan a velocidades reducidas. Suministrar conectividad continua y parcial. Conectar dispositivos separados por grandes distancias, e incluso a nivel mundial.
26 Clasificación de las Redes Industriales DE ACUERDO A SU TAMAÑO Bus de Campo o FieldBus: Red local industrial que conecta dispositivos de campo con equipos que soportan procesos de aplicación con necesidad de acceder a estos dispositivos. Red de Celda o Red intermediaria: Conecta entre sí los equipos de comando y control pertenecientes a un islote de producción.
27 Clasificación de las Redes Industriales DE ACUERDO A SU TAMAÑO Red de Sala de Comando: Transmite al operador los datos necesarios para conducir el proceso y al proceso los cambios de consigna, parámetros, etc. emitidos por el operador. Red de Fábrica: Interconecta todos los sectores y servicios de una fabrica: líneas de producción, almacén, control de calidad, servicios generales, ingeniería.
28 Clasificación de las Redes Industriales DE ACUERDO A SU TAMAÑO Red de Larga Distancia: Conecta puntos de producción con sistemas de supervisión y control. Es el núcleo de sistemas SCADA.
29 Redes y Sistemas Computarizados de Control PREGUNTAS!!
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