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Ricardo Solís Rodríguez.
Mecatrónica Industrial.
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INTERBUS- Red creada por Phoenix Contac en la decada de los 80, actualmente es una red muy util en los procesos de automatización en las industrias. Este bus dio paso al surgimiento de buses como PROFIBUS que es actualmente la red mas empleada en las industrias.

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  1. 1. 0 Ricardo Solís Rodríguez. N.C.828990 Ricardo Solís Rodríguez. Mecatrónica Industrial. 5° Semestre
  2. 2. 1 Ricardo Solís Rodríguez. N.C.828990 Objetivo. La finalidad de este informe es proporcionar a lector información básica sobre el bus de campo INTERBUS. INTERBUS es uno de los sistemas de bus de campo más extendidos del mundo. Asume dos funciones en la técnica de automatización. Por un lado, INTERBUS transmite datos entre el PLC (mando programable con memoria), el software o, por ejemplo, controles de robots. Por el otro lado, el sistema conecta actuadores, sensores, paneles de mando y accionamientos en el campo. El sistema de bus de campo INTERBUS está en continuo crecimiento, tanto en la gama de aplicaciones y en el número y los diferentes tipos de productos compatibles ofrecidos. Debido a la normalización internacional, INTERBUS es ahora un estándar mundial. Índice. Introducción........................................................................................................................................ 2 Método de acceso al medio................................................................................................................ 2 Topología............................................................................................................................................. 3 Medios físicos y distancias. ................................................................................................................. 4 Comunicación...................................................................................................................................... 5 Identificación de participantes............................................................................................................ 6 Velocidades de transmisión. ............................................................................................................... 6 Software de administración................................................................................................................ 6 Monitoreo. .......................................................................................................................................... 7 Resumen.............................................................................................................................................. 7 Cuestionario. ....................................................................................................................................... 9 Mapa mental..................................................................................................................................... 10
  3. 3. 2 Ricardo Solís Rodríguez. N.C.828990 Introducción. Desde hace más de 20 años, INTERBUS es el sistema de comunicación de más éxito mundial en el ámbito de la construcción de maquinaria e instalaciones. En 1983, Phoenix Contact comenzó a trabajar en una especificación para un bus de campo industrial. Simplifica el cableado de las señales en aplicaciones industriales y se introdujo en el mercado en 1987. En 1990 Phoenix Contact libera las especificaciones e INTERBUS se convierte en el primer bus independiente del fabricante. En 1994 se convierte en un estándar alemán y, en 1998, en estándar europeo (DIN 19 258). Actualmente lo controla la organización INTERBUS Club, formada por usuarios del protocolo. Actualmente se conoce como un sensor / actuador de sistema de bus para la transmisión de datos de proceso para aumentar la productividad de las máquinas y plantas, mientras que al mismo tiempo reduce los costes. El sistema de bus de campo INTERBUS está en continuo crecimiento, tanto en la gama de aplicaciones y en el número y los diferentes tipos de productos compatibles ofrecidos. Debido a la normalización internacional, INTERBUS es ahora un estándar mundial. Método de acceso al medio. El sistema abierto de bus de campo INTERBUS conecta toda la periferia de procesos con todos los mandos convencionales. A través del cable bus serial se conectan en red los sensores y actuadores, se controlan máquinas y partes de instalaciones y se enlaza con sistemas jerárquicamente superiores. INTERBUS es una red de sensores/actuadores distribuidos para sistemas de fabricación y control de procesos continuos. Las partes claves de INTERBUS han sido estandarizadas en Alemania por la DKE (Deutsche Elektrotechnische Kommission para DIN y VDE). En 1993, se publicó la norma DIN E 19 258. Esta norma cubre los protocolos de transmisión y los servicios que necesita para la comunicación de datos de proceso. Las especificaciones para la transmisión de parámetros han sido publicadas en el DIN Report 46 (1995).
  4. 4. 3 Ricardo Solís Rodríguez. N.C.828990 Es un sistema con método de comunicación maestro-esclavo. Un sistema basado en INTERBUS está compuesto por una tarjeta de control, instalada en un PC industrial o en un en un autómata programable que comunica con un conjunto de dispositivos de entrada/salida. Es un sistema con estándar Europeo EN50254 de 1997, cumple con la norma internacional IEC 61158 y la nacional DIN 19258. Para una solución de automatización cercana al proceso siempre es muy importante una transmisión de datosrápida y a tiempo (< 5 ms) entre los mandos y los dispositivos de campo. INTERBUS transmite señales equidistantes en tiempo y garantiza una alta seguridad en la transmisión de datos. Una ventaja importante que incorpora este tipo de control de acceso al medio, es que todos los elementos insertan sus datos en el bus simultáneamente, lo que garantiza que las mediciones en las que se basan los bucles de control, fueron realizadas simultáneamente. Topología. INTERBUS es un sistema de anillo, es decir, todos los dispositivos están integrados activamente en un camino de transmisión cerrado. Cada dispositivo amplifica la señal entrante y lo envía, lo que permite tasas de transmisión más altas en distancias más largas. Un rasgo distintivo de INTERBUS es que las líneas de envío y recepción de datos están contenidas dentro de un mismo cable que une todos los dispositivos. De esta forma, el sistema tiene el aspecto físico de un bus o árbol. Una línea principal sale del maestro del bus y se puede utilizar para formar subredes sin costura hasta 16 niveles de profundidad. El anillo principal es el que parte del maestro, aunque pueden formarse otros anillos para adaptarse a la estructura particular de cada sistema. Este tipo de conexiones se lleva a cabo mediante unos equipos denominados módulos terminales de bus. Típicamente, la capa física se basa en el estándar RS-485. Debido a la estructura de anillo y a que es necesario transportar la más de señales lógicas, INTERBUS requiere un cable de cinco hilos para interconectar dos estaciones. Con velocidades de transmisión de 500 Kbits, puede alcanzarse distancias de hasta 400 m entre dispositivos. Cada dispositivo incorpora una función de repetidor que permite extender el sistema hasta una longitud total de 13 km. Para facilitar el funcionamiento de INTERBUS, el número máximo de estaciones está limitado a 512.
  5. 5. 4 Ricardo Solís Rodríguez. N.C.828990 La estructura punto a punto de INTERBUS y su división en anillo principal y subanillos es ideal para la incorporación de distintos medios de transmisión en distintas zonas de la planta si esto fuese necesario. La estructura de anillo ofrece dos ventajas. La primera es que permite el envío y recepción simultanea de datos (full dúplex). En segundo lugar, la capacidad de autodiagnóstico del sistema se ve mejorada ya que la conexión de cada nodo a la red es activa. INTERBUS permite la detección preventiva de errores por medio de una evaluación estadística de la calidad de las transmisiones. La determinación de la frecuencia de los errores de transmisión permite prever la aparición de fallo de componente de la red. Medios físicos y distancias. En INTERBUS los datos se transmiten físicamente a través de:  Cables de cobre (estándar RS-485)  Fibra óptica  Infrarrojos INTERBUS requiere un cable de cinco hilos para interconectar dos estaciones. Con velocidades de transmisión de 500 Kbits, puede alcanzarse distancias de hasta 400 m entre dispositivos. Cada dispositivo incorpora una función de repetidor que permite extender el sistema hasta una longitud total de 13 km. RS-485 Fibra óptica
  6. 6. 5 Ricardo Solís Rodríguez. N.C.828990 Comunicación. El protocolo de transmisión de INTERBUS se estructura en tres capas que corresponden con capas del modelo OSI. La capa 1 es la capa física. Especifica aspectos como la velocidad, modos de codificación de la señal física, etc. La capa 2 corresponde a la capa de enlace. Garantiza la integridad de los datos y permite el soporte de dos tipos de datos, por una parte los datos correspondientes a procesos cíclicos y por otra parte datos que aparecen asíncronamente, mediante el protocolo marco de suma. La capa de enlace es determinista, es decir, garantiza un tiempo máximo para el transporte de datos entre dispositivos. El control de acceso al medio se encuadra dentro de los mecanismos TDMA (Time Division Multiple Acces), eliminando así la posibilidad de colisiones. Los métodos de transmisión y protocolos de las capas 1 y 2 se pueden encontrar en la norma DIN 19 258. Cada dispositivo tiene reservado un slot de tiempo adecuado para su función dentro del sistema. El tiempo de ciclo es la suma de los tiempos asignados a cada dispositivo. Pueden definirse slots adicionales para la transmisión de bloques de datos en modo conexión. De esta forma pueden enviarse grandes bloques de datos a través de INTERBUS, sin alterar el tiempo de ciclo para los datos de proceso. Este mecanismo también reduce la sobrecarga con información correspondiente al protocolo, con lo que la eficiencia que se alcanza es alta. La tercera capa de INTERBUS corresponde a la capa de aplicación (7).Ciertas funciones de las capas 3 a 6 se han incluido en la capa 7. En el maestro se ejecuta de forma cíclica un programa que actualiza continuamente los datos correspondientes a los distintos procesos conectados a la red, y los deja accesibles para el sistema de control, de modo que por ejemplo un PLC puede acceder a ellos de forma sencilla mediante instrucciones de entrada/salida. El uso de técnicas de acceso directo a memoria evita el uso de servicios que necesitan grandes bloques de datos, lo que necesita la consecución del tiempo real. El acceso desde ordenadores ser realiza mediante drivers.
  7. 7. 6 Ricardo Solís Rodríguez. N.C.828990 INTERBUS Implementa en la capa de aplicación un subconjunto de servicios basados en MMS que se denomina PMS (Peripherals Message Specification). Identificación de participantes. Cada dispositivo tiene un código de identificación que indica el tipo de dispositivo de que se trata, y el tamaño de su bloque de datos. La configuración del bus se lleva a cabo por una secuencia de ciclos de identificación. El maestro empieza a leer en orden, la identificación de los dispositivos conectados. En función de estas lecturas se configura la trama que circulará en el ciclo de datos. Se ejecuta cuando el sistema arranca y permite al maestro recoger información de los dispositivos de la red. Cada dispositivo se identifica mediante un código (tipo de dispositivo) y el tamaño de su bloque de datos. Una vez obtenida toda la información, el maestro puede configurar la trama que circulara en el ciclo de datos. Velocidades de transmisión. Este tipo de bus puede transmitir una serie síncrona a 500Kbps y alcanzar una distancia entre nodos de 400m. Software de administración. Con el fin de satisfacer las necesidades de los usuarios, INTERBUS continúa mejorando sus capacidades de software. CMD para todas las fases: CMD es una herramienta utilizada durante todo el ciclo de vida de una planta, desde la planificación y configuración, a través de arranque del sistema para supervisión de operación, y finalmente el diagnóstico en caso de mantenimiento. Para el usuario esto elimina los costos y el esfuerzo de aprender a utilizar varias herramientas de software. El software CMD permite al usuario determinar la configuración del sistema INTERBUS durante la fase de configuración. Los puntos E / S pueden ser asignados en direcciones o variables lógicas, a través del cual el programa de control accederá más tarde a la distribución de E / S. Durante el inicio del sistema, una prueba funcional del sistema se puede realizar utilizando una función de monitor integrado. Las funciones de diagnóstico de forma continua, proporcionan información detallada sobre el estado del bus, indican las causas de los errores y sugieren remedios. CMD para sistemas operativos establecidos a nivel mundial:
  8. 8. 7 Ricardo Solís Rodríguez. N.C.828990 CMD ahora se puede ejecutar bajo los sistemas operativos Windows para cualquier sistema de PC estándar. La interfaz familiar facilita el aprendizaje de uso del software, y aprender así a utilizar el sistema INTERBUS. Monitoreo. Con la tarjeta controladora los compactos autómatas pueden conectarse a INTERBUS. Se corresponde con el maestro, controla y monitoriza el tráfico de datos. Transfiere los datos de salida con los correspondientes módulos. Recibe los datos de entrada. Se pueden visualizar los da- tos de diagnóstico y error que son transmitidos al host del sistema. La conexión de la tarjeta con el autómata se efectúa por medio de cable plano sin separación galvánica. Puede tenerse acceso a los datos de los participantes conectados a través de todas las órdenes conocidas. Puede aprovecharse todo el contenido del lenguaje y del diagnóstico. El monitoreo del sistema INTERBUS se efectúa automáticamente después del arranque. En caso de fallo, se indican los datos de diagnóstico a través de la carátula frontal y del registro de diagnóstico. El sistema INTERBUS se gobierna por medio de un registro funcional. Mediante la puesta de una salida pueden dispararse funciones de diagnóstico y de mando (p.ej. borrar indicaciones de diagnóstico, acuse de recibo de fallos de módulo, controlar el número de módulos, arranque del sistema). La amplia gama de módulos, la sencilla puesta en marcha y el diagnóstico estándar INTERBUS ofrece soluciones completas económicas y prácticas. Resumen. Desde hace más de 20 años, INTERBUS es el sistema de comunicación de más éxito mundial en el ámbito de la construcción de maquinaria e instalaciones. Actualmente se conoce como un sensor / actuador de sistema de bus para la transmisión de datos de proceso para aumentar la productividad de las máquinas y plantas, mientras que al mismo tiempo reduce los costes. El sistema de bus de campo INTERBUS está en continuo crecimiento, tanto en la gama de aplicaciones y en el número y los diferentes tipos de productos compatibles ofrecidos. Debido a la normalización internacional, INTERBUS es ahora un estándar mundial.
  9. 9. 8 Ricardo Solís Rodríguez. N.C.828990 Es un sistema con método de comunicación maestro-esclavo. Un sistema basado en INTERBUS está compuesto por una tarjeta de control, instalada en un PC industrial o en un en un autómata programable que comunica con un conjunto de dispositivos de entrada/salida. Es un sistema con estándar Europeo EN50254 de 1997, cumple con la norma internacional IEC 61158 y la nacional DIN 19258. INTERBUS es un sistema de anillo, es decir, todos los dispositivos están integrados activamente en un camino de transmisión cerrado. Cada dispositivo amplifica la señal entrante y lo envía, lo que permite tasas de transmisión más altas en distancias más largas. Típicamente, la capa física se basa en el estándar RS-485. Debido a la estructura de anillo y a que es necesario transportar la más de señales lógicas, INTERBUS requiere un cable de cinco hilos para interconectar dos estaciones. Con velocidades de transmisión de 500 Kbits, puede alcanzarse distancias de hasta 400 m entre dispositivos. Cada dispositivo incorpora una función de repetidor que permite extender el sistema hasta una longitud total de 13 km. En INTERBUS los datos se transmiten físicamente a través de:  Cables de cobre (estándar RS-485)  Fibra óptica  Infrarrojos El protocolo de transmisión de INTERBUS se estructura en tres capas que corresponden con capas del modelo OSI. 1. Física. 2. Enlace. 3. Aplicación. Este tipo de bus puede transmitir una serie síncrona a 500Kbps y alcanzar una distancia entre nodos de 400m. El software con el cual podremos controlar y administrar la red es IBSCMD. Ventajas.  Instalación y puesta en marcha simples mediante configuración automática de todos los participantes en el circuito.  Aumento de la disponibilidad de la instalación gracias a un diagnóstico de fallos de gran precisión y comprensible.  Transmisión de datos fiable gracias a su estructura física.  Ahorro en espacio: chips de protocolo de mínimo tamaño en la tecnología de bus de campo.  Alta seguridad en CEM por su transmisión estable de datos.  Alta eficiencia de protocolo - la información se transmite con pocas cabeceras de protocolo.
  10. 10. 9 Ricardo Solís Rodríguez. N.C.828990 Cuestionario. 1. ¿Qué es INTERBUS?  Es una red de sensores/accionadores distribuidos para sistemas de fabricación y control de procesos continuos. 2. ¿En qué año Phoenix Contact comenzó a trabajar en una especificación para un bus de campo industrial? a) 1990 b) 1983 c) 1978 3. ¿En cuántas capas se estructura el protocolo de transmisión de INTERBUS?  3 capas: física, enlace y aplicación. 4. ¿Cuál es la segunda capa? a) De enlace. b) Física. c) De Aplicación. 5. ¿A qué modelo corresponden esas capas?  OSI 6. ¿De cuántos hilos requiere un cable de INTERBUS para interconectar dos estaciones? a) 10 b) 8 c) 5 7. ¿Cuál es la velocidad de transmisión de este bus? a) 1Mbps b) 500kbps c) 1Gbps 8. ¿Qué elemento monitoriza nuestra red en INTERBUS? a) Tarjeta controladora. b) Convertidor de medios. c) Rugged line. 9. ¿Qué es el software CDM? a) Es aquel que permite al usuario determinar la configuración del sistema INTERBUS durante la fase de configuración. b) Es aquel que se implementa en la capa de aplicación un subconjunto de servicios basados en MMS. c) Es el que ayuda al aumento de la disponibilidad de la instalación gracias a un diagnóstico de fallos de gran precisión y comprensible. 10. ¿Cómo identifica el PLC de que participante se trata?  Cada dispositivo tiene un código de identificación que indica el tipo de dispositivo de que se trata, y el tamaño de su bloque de datos
  11. 11. 10 Ricardo Solís Rodríguez. N.C.828990 Mapa mental.

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