Unidad4_PLCscada

Programa de Formación SENA, 2013.LOS PLC EN LOS SISTEMAS SCADA Pirámide de la automatización.LOS PLC EN LOS SISTEMAS SCADA Comunicaciones Industriales Contenidos • • • • • • Presentación. Referencias. Consideraciones finales. 2013. Créditos. Buses de campo. Presentación 2 Copyright SENA ©. 3 . Conocer los dispositivos de campo que actúan directamente sobre el proceso productivo. Conoce los dispositivos de campo que actúan directamente sobre el proceso productivo. Diferenciar los diferentes tipos de redes de comunicación en el ámbito industrial. 2013. Establece la importancia de los redes de comunicaciones industriales para el control de los procesos. 4 Copyright SENA ©. Criterios de evaluación: Comprende los componentes básicos de un sistema SCADA. 5 . Conocimientos de concepto: Comunicación industrial. Establecer la importancia de los redes de comunicaciones industriales para el control de los procesos. Conocimientos de proceso: Comprender los componentes básicos de un sistema SCADA. Red de comunicación. Buses de campo.LOS PLC EN LOS SISTEMAS SCADA Comunicaciones Industriales Resultado de aprendizaje: Conceptualizar ventajas y datos de operabilidad de las redes industriales en los sistemas SCADA. Pirámide de la automatización. Diferencia los diferentes tipos de redes de comunicación en el ámbito industrial. 2013.LOS PLC EN LOS SISTEMAS SCADA Comunicaciones Industriales Pirámide de la automatización Es una representación de los distintos niveles que se encuentran en un entorno industrial de automatización. ya que habrá casos en los que el proceso conste de un número mayor o menor de niveles. dependiendo del tamaño del proceso y de la propia industria.com/watch?v=LVGRFZQyI8E acerca de los niveles de automatización industrial. 7 . La estructura que se muestra a continuación no es universal. Para profundizar explore el siguiente video: http://www.youtube. 6 Copyright SENA ©. es un sistema de transmisión de datos que simplifica la instalación. En: http://www. sensores y dispositivos inteligentes.uba. Así todos los dispositivos conectados en las redes pueden ser diagnosticados. En teoría.profesores.frc.ar/7566/Automatizacion.LOS PLC EN LOS SISTEMAS SCADA Comunicaciones Industriales Buses de campo Bus de campo. En: http://materias.ar/industrial/sistemasinteligentes/UT5/busses.edu. así como comunicarse bidireccionalmente a través del bus. 2013. Sistemas de comunicación por bus de campo. controlados y/o puestos en mantenimiento. según Gómez (2003) es un sistema "abierto" el cual permite que en una red de control y automatización se conecten diferentes dispositivos suministrados por diversos proveedores sin necesidad de construir interfaces dedicadas para cada uno de los dispositivos.pdf • Automatización. Imagínese que una serie de redes digitales. M. red de campo o Field Bus en Inglés. operación de máquinas y equipamientos industriales utilizados en procesos de producción.utn. le invito a revisar los documentos de los siguientes sitios web: • Modesti. bidireccionales y multipunto van montadas sobre un mismo canal. Éstas conectan dispositivos de campo como PLCs.fi.pdf 8 Copyright SENA ©. llamado bus serie. actuadores. 9 . transductores. Antes de continuar. • Flexibilidad de extensión. • Investigar las características de las diversas versiones de “Bus de Campo” ya que cada una tiene sus propias especificaciones tanto en el nivel físico de transmisión. 2013. entre otras versiones. se debe: • Hacer una inversión de instrumentación y accesorios de diagnóstico. Interbus-S. los drivers y las interfaces no son intercambiables entre un bus y otro. • Posibilidad de conexión de dispositivos de diferentes procedencias. como en el protocolo de comunicaciones. Teniendo en cuenta lo anterior. Controlnet. gracias al uso de menos cableado. • El intercambio se lleva a cabo por medio de un mecanismo estándar. • Tener conocimientos superiores específicos en este sistema. Foundation. existen: Fieldbus. • Conexión de módulos diferentes en una misma línea. • Comprender que debido a las diversas versiones. • Reducción de los costos de producción. • Contactar asesoría de los fabricantes quienes han desarrollado tipos de buses que brindan diferentes aplicaciones y se clasifican de acuerdo a su funcionalidad y velocidad. podrá hacer su elección. • Facilidad de instalación (cable único) • Reducción del tiempo de mantenimiento • Planos eléctricos más sencillos • Facilidad al añadir o quitar elementos en funcionamiento • Facilidad de diagnóstico de los problemas • Interfaces abiertas normalizadas • Bajo precio de los componentes • La comunicación vía bus permite un intercambio de datos que sería más difícil y algunas veces imposible de transmitir en otro modo. 11 . • Simplificación de la puesta en servicio. Canbus. • Distancias operativas superiores al cableado tradicional. Para implementar un sistema de bus de campo en la industria. 10 Copyright SENA ©. Modbus. los módulos adaptadores. • Tener en cuenta que los costos globales iniciales son altos. Por ejemplo. Profibus.LOS PLC EN LOS SISTEMAS SCADA Implementación de un bus de campo Comunicaciones Industriales Beneficios de los buses de campo • Reducción y simplificación del cableado. LOS PLC EN LOS SISTEMAS SCADA Comunicaciones Industriales Clasificación de los buses de campo En el siguiente esquema se clasifican algunos buses de campo de acuerdo a su función en la pirámide de automatización anteriormente expuesta. visite el siguiente documento en sitio web: http://infoplc.net/files/documentacion/comunicaciones/infoPLC_net_Historia_Comunicaciones_Industriales.i Europa (Siemens) USA (Rockwell) Si desea profundizar al respecto de los buses de campo. Nivel Jerárquico Ethernet Gestión ControlNet Ethernet Control Profibus FMS Dispositivo Profibus DP&PA DeviceNet Foundation Fieldbus Nivel-Bit Sensor AS . 13 . 2013.pdf 12 Copyright SENA ©. para ambientes peligrosos y con riesgo de explosión. Estandarizado en las normas europeas. • Puede tener hasta 126 nodos • Velocidad de transmisión entre 9. Como DP pero adaptado a zonas intrínsecamente seguras. 50170-50254. 2013. independiente de un vendedor en concreto. y 12 Mbit/s. Características: • Longitud máxima: 9 Km. 150 Km. árbol. precio económico y transferencia de pequeñas cantidades de datos. Profibus PA: (Process Automation).6 Kbit/s. con medio eléctrico. peer-to-peer Limitantes: • Para mensajes cortos es poco efectivo ya que el mensaje lleva una parte muy importante de direccionamiento. anillo y anillo redundante • Formato de los mensajes: polling. ProfiBus: Process Field Bus. 15 . Desarrollado por el gobierno alemán junto con empresas del sector de la automatización Descripción: Es el estándar más aceptado a nivel mundial. sobretodo en Europa pero también utilizado en Norteamérica. es decir. • Transmite por paquetes de 4 bits. con fibra óptica de vidrio. Es un estándar abierto. Alta velocidad. También actúa a nivel de campo. • Bus cliente/servidor para máximo 31 participantes. Es el más difundido y se usa a nivel de campo o célula. Es muy veloz. • No lleva la alimentación incorporada. Sudamérica. Actúa a nivel de campo. con infrarrojo.LOS PLC EN LOS SISTEMAS SCADA Descripción: Es el bus más sencillo que transmite datos y órdenes para sensores y accionadores y se puede usar como un sub-bus de los otros buses. • Puede transferir un máximo de 244 bytes de información por nodo y ciclo. Estructura maestro-esclavo clásica. • Alcanza distancias de 100 a 300 m. 150 m. 14 Copyright SENA ©. • Es ligeramente más costoso que otros buses. partes de África y Asia. Dos de sus formatos son: Profibus DP: (Distributed Peripherials). Características: • Tiempo de respuesta menor 5ms. • Topología: estrella. Limitantes: Comunicaciones Industriales AS-i: Actuator Sensor Interface Fabricado por: AS-i Consortium Tamaño de red limitado debido a que tiene pocas entradas y salidas analógicas. y una relación de servicios que se refieren a los objetos individuales o a grupos de objetos. supervisión y configuración. • Se basa en objetos abstractos. • Velocidad de transmisión: 10 Mbit/s. 2013. Puede tratar con grandes cantidades de información a una velocidad muy rápida sirviendo para instalaciones muy grande. y luego en 1993. Es multi-maestro (paso de testimonio entre maestros.LOS PLC EN LOS SISTEMAS SCADA Descripción: Fue creado para suplir las necesidades de comunicación. extensible con routers. Se usa a nivel de planta o célula. • Número máximo de nodos: 1024. Ethernet: Desarrollado por Digital Equipment Corporation. carga y descarga de programas y datos. aún en pruebas). • Ofrece servicios de lectura o escritura de variables. maestro-esclavo con los demás dispositivos). cubiertas sus funciones con el profibus DP. también existen diferentes versiones de Ethernet según la velocidad de transmisión: 10Base-T (10 Mbit/s) Fast Ethernet (100 Mbit/s. • Todos los servicios se realizan sobre un dispositivo virtual. De propósito general. Actualmente el profibus FMS es usado para comunicación de datos no determinada entre maestros Profibus. Como para el protocolo Profibus. 17 .) Gigabit Ethernet (1000 Mbit/s. que para ese momento era considerado más rápido y simple. no lleva la alimentación incorporada. a 100 Mbit/s • Tamaño del mensaje: 46 a 1500 bytes. Características: • Distancia: de 100 (para 10Base-T) a 50 Km (usando fibra óptica). representados por estructuras de datos. • No tiene la propiedad de determinismo por el que los buses de campo pueden asegurar las respuestas de la red para cada carga. • Formato del mensaje: peer-to-peer Limitantes: • Para mensajes con poca información no es eficiente. los conectores (RJ45) son vulnerables físicamente. Intel y Xerox Descripción: Es el estándar de red más reconocido internacionalmente. Características: Comunicaciones Industriales Profibus FMS: Fieldbus Messages Specifications.. 16 Copyright SENA ©. entre otros. • Puede tener hasta 64 nodos. Fabricado Foundation DeviceNET Desarrollado por Allen Bradley por Fieldbus Descripción: Estándares Regulatorios: ANSI/ISA 50.) • Soporta un volumen de información de 64 bits de datos de usuario. (500 m. • Topología lineal. Foundation FieldBus Sistema de comunicación digital. • Puede funcionar en ambientes industriales y/o peligrosos. 19 .).). 18 Copyright SENA ©. 250 Kbit/s. así como el tamaño de los mensajes y la longitud de la red. • Puede reutilizar cables existentes. sino que el contenido del mensaje incorpora un identificador que es único en la red. (100m.02. El identificador define el contenido y la prioridad del mensaje. Para la transmisión de datos no se direccionan los nodos. CENELEC EN50170:1996/A1. CAN: Control Area Network. con datos y alimentación proporcionada para el mismo bus Limitantes: • Ancho de banda limitado.) y 500 Kbit/s. entre otros. 2013. • Tamaño máximo del mensaje: 8 bytes de información por nodo y por mensaje. (distancia 1m. bidireccional que sirve como red a nivel básico de automatización en una planta industrial. (250 m. equipamiento médico. ascensores. • Mantiene informado al usuario. • Las velocidades de transmisión van de 50 Kbit/s. Descripción: Utiliza como base el CAN.25 Kbit/sec.) a 1Mbit/s. • Lleva la energía por el mismo cable. IEC 61158. Es un enlace de comunicaciones de bajo costo que conecta dispositivos industriales a la red y elimina los costosos cableados a mano. HSE (High-speed Ethernet): 100 Mbit/sec. (distancia 40m. H1 31. serial. Características: Comunicaciones Industriales Control Net. Características: • Soporta hasta 32 dispositivos. Características: • Velocidades de transmisión: 125 Kbit/s. Así la competición por el acceso al bus se basa en la prioridad dada en el identificador.LOS PLC EN LOS SISTEMAS SCADA Descripción: Este bus se usa como bus multi-maestro para conectar dispositivos inteligentes de todo tipo (robots. sin embargo lo típico (limitaciones de voltaje y corriente) es de 16 dispositivos. LOS PLC EN LOS SISTEMAS SCADA Comunicaciones Industriales Consideraciones Finales Para finalizar. 21 . explore el siguiente video: 20 Copyright SENA ©. 2013. 23 . Sistemas de comunicación por bus de campo.frc.profesores. Recuperado de: http://materias. Recuperado de: http://infoplc.pdf 22 Copyright SENA ©. un Bus de Campo maduro y consolidado en el mercado de automatización.f).com/watch?v=LVGRFZQyI8E • Comunicaciones Industriales.ar/industrial/sistemasinteligentes/UT5/busses. (s. DeviceNet. En ElectroIndustria. Recuperado de: http://www.fi. M.utn.emb. P. En InfoPlc. OneTouch.pdf • Cinco niveles de automatización.ar/7566/Automatizacion. En YouTube.youtube. 2013.LOS PLC EN LOS SISTEMAS SCADA Créditos Expertos Temáticos: Wilmar Martínez Urrutia Madga Melissa Rodríguez Celis Asesor Pedagógico: Mónica Patricia Osorio Martínez Guionista: Oscar Iván Pineda Céspedes Equipo de Diseño: Julián Mauricio Millán Bonilla Jhonny Ronald Narváez Olarte Leonardo Stiglich Campos Gabriel David Suárez Vargas Michael Alfonso Bulla Ramírez Guillermo Aponte Celis Programador: Diego Rodríguez Ortegón Líder de Proyecto: Jairo Antonio Castro Casas Comunicaciones Industriales Referencias • Automatización.edu. (2003). Recuperado de: http://www.cl/electroindustria/articulo.net/files/documentacion/comunicaciones/infoPLC_net_Historia_Co municaciones_Industriales.mvc?xid=117&tip=7 • Modesti.uba.pdf • Gómez. Recuperado de: http://www.