Bus de campo ASI<br />El concepto AS-i surge en 1990 para definir un sistema de comunicación único para todos los fabrican...
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Tarea bus de_campo[1]

  1. 1. Bus de campo ASI<br />El concepto AS-i surge en 1990 para definir un sistema de comunicación único para todos los fabricantes de sensores y accionadores, de bajo coste y sencillo. En 1992 se crea la Asociación AS-i, encargada de certificar los productos (Siemens, Festo, Allen Bradley, Schneider y Omron entre otros).<br />Capacidades<br />Estándar (v 2.0)Mejorado (v 2.1)Número de esclavos3162Número de E/S124 E +124 S248 E + 186 STiempo de ciclo (max)5 ms10 msTransmisión de datos analógicosvia “function block”integrado en el maestro hasta 124 valores<br />El bus de campo AS-i (Actuador Sensor Interface) es, pues, es un bus para conectar sensores y accionadores con los autómatas programables<br />Es decir, estaría clasificado como SensorBus o bus de Alta Velocidad y Baja Funcionalidad<br />Por tanto implementa Capa Física + Capa de Enlace<br />Estandarizado en EN 50295, IEC62026<br />Capa Física<br />Cable plano con dos hilos sin trenzar y sin apantallamiento de 1,5mm² “autocicatrizante”<br />Transporta datos y alimentación (24V DC – 8A)<br />Existe otra versión con cable redondo apantallado<br />Conectores de dispositivos<br />Conexión de elementos sencilla<br />Protección hasta IP67<br />Conexión de dispositivos<br />Las funciones AS-i están reunidas en un ASIC, integrado directamente en el accionador/sensor (componente AS-i llamado comunicante o activo) o en un interface bus (repartidor o interface bus/entradas-salidas TON) que admite sensores y accionadores convencionales (componentes estándar llamados no comunicantes o pasivos).<br />El circuito integrado AS-i dispone de cuatro puertos que constituyen los 4 bits de datos que intercambian el maestro y el esclavo. Dichos puertos se pueden configurar como entradas, como salidas o como entradas/salidas (bidireccionales) y cuatro bits adicionales para funciones específicas.<br />Posibilidades de diagnóstico<br />Detección de errores de configuración y errores de dispositivo por separado: cortocircuitos, sobrecarga, falta de alimentación auxiliar, errores de comunicación.<br />Topologías de la Red<br />Topología libre (bus, árbol, estrella,…)<br />Longitud máx 100m o 200m con repetidores<br />Direccionamiento<br />Los esclavos tienen una dirección única de 1 a 31 en v2.0.<br />La dirección se asigna al configurar la red, a través de software específico del maestro o de terminales de direccionamiento específicos (pocket).<br />Ejemplo de red<br />Algunas aplicaciones<br />Bus de campo DeviceNet<br />DeviceNet es un protocolo de Comunicaciones usado en la automatización de la industria para controlar equipos de intercambio de datos. Usa el Controller Area Network como su columna vertebral y define un estrato de aplicación que cubre un perfil de aparatos. Las aplicaciones típicas incluyen el intercambio de información, dispositivos de seguridad y grandes redes de control de entrada y salida.Uno de los buses de campo más utilizado para el control en tiempo real de dispositivos en los primeros niveles de automatización es DeviceNet, una red de aplicación internacional, y por supuesto europea: cumple con el Estándar Europeo Oficial EN 50323-2, que asegura la interconectividad con una gran variedad de equipos de otros fabricantes.<br />DeviceNet fue originalmente desarrollado por la empresa Norteamericana Allen-Bradley (ahora comprada por Rockwell Automation). Está ubicada en el tope del protocolo de la Controller Area Network (CAN) desarrollado por Bosch.Con el fin de promover el uso de DeviceNet en todo el mundo, Rockwell Automation adoptó el concepto de “abierto” y decidió compartir la tecnología con terceros. Por lo mismo ahora está dirigido por el la Asociación de vendedores de DeviceNet Abierto (ODVA), una organización independiente localizada en Norteamérica. El ODVA mantiene las especificaciones del DeviceNet y vela por el avance del mismo. Adicionalmente, el ODVA asegura que se cumplan los standards de Devicenet proveyendo pruebas y conformidad del vendedor. <br />Estrato Físico<br />Los nodos están distribuidos junto a la red DeviceNet en una topología trunkline-dropline. Ésta permite la facilidad en el cableado y el acceso desde múltiples puntos. Adicionalmente los nodos pueden ser fácilmente removidos y añadidos para reducir el retraso en la producción., incrementan la flexibilidad de la red y tiempo en resolución de problemas. Debido a que el estrato físico esta ópticamente aislado del aparato, la alimentación para las comunicaciones y el aparato pueden compartir el mismo bus (reduciendo de esta manera la complejidad de la red y sus componentes).<br />Estrato de enlace de datos (Data Link)<br />DeviceNet usa un bus serial diferencial (CAN) como su estrato de enlace de datos. Usando CAN como Columna vertebral, DeviceNet requiere de un mínimo ancho de banda para transmitir y recibir mensajes en paquete. Adicionalmente, un procesador más pequeño puede ser seleccionado en el diseño del aparato gracias al formato de data frame y a la facilidad con la que el procesador puede analizar los datos. <br />Red<br />DeviceNet incorpora una red basada en conexión. Una conexión debe ser inicialmente establecida por un UCMM (Manager de mensajes desconectado) o un puerto de grupo 2 desconectado. Desde ahí, los mensajes explícitos e implícitos pueden ser enviados y recibidos. Los mensajes explícitos son paquetes de datos que en general requieren la respuesta de otro aparato. Los mensajes típicos son configuraciones de datos no sensibles al tiempo. Los mensajes implícitos son paquetes de datos que son críticos en el tiempo. Una conexión de mensaje explíciti debe ser establecida primero antes de un mensaje implícito. Cuando la conexión está hecha, la CAN identifica las rutas de los datos para el correspondiente nodo.<br />Capas OSI<br />Prestaciones del protocolo de comunicación.<br />Peer to peer<br />Master – salve<br />Productor – consumidor<br />Hasta 64 MAC ID’s (nodos) cada nodo infinitas I/O<br />Modelo de objetos<br />Cada nodo se modela con una conexión de objetos<br />Un objeto provee una representación abstracta de un componente particular de un producto<br />Para capa física y medio la especificación define<br />Topologías/ puesta a tierra/ medios físicos/ terminadores/ distribución de potencia.<br />Tipos de cable<br />Bus de campo Profinet<br />Profinet es un protocolo de comunicación industrial Ethernet, definido por el IEC 61158 y el IEC 61784 para su uso en sistemas automatizados. Existen dos versiones del protocolo Profinet.<br />PROFINET IO<br />Para sistemas de entrada y salida distribuidos. <br />PROFINET CBA<br />(Automatización basada en componentes) para interconexión de sistemas distribuidos. <br />PROFINET IO usa tres diferentes canales de comunicación para la transferencia de datos. El canal TCP/IP standard es usado para configuración, transferencia de archivos grandes (como programas de PLC) y operaciones de lectura/escritura no previstos. El diagnóstico de los canales de entrada/salida es transferido por este canal. El Canal RT o Canal de Tiempo Real es usado para transmisión prevista de datos, información de I/O y alarmas. Las comunicaciones RT hacen un bypass de la interfaz TCP/IP para permitir el cambio de datos con controladores programables. Las alarmas del canal IO son transferidas por este canal. Usa el Data Link para el Layer 2 del modelo OSI, como el Profibus DP. Esto asegura compatibilidad entre los protocolos Profibus. El tercer canal, IRT (Tiempo Real “Isocrono”) es el canal de alta velocidad usado para aplicaciones de Control de Movimiento. El IRT es implementado usando un ASIC.<br />PROFINET ha sido descrito como el " Industrial Ethernet que todo lo abarca" , ya que se pueden utilizar para casi cualquier función necesaria en la automatización: proceso discreto, de movimiento, peer-to-peer de integración, la integración vertical, la seguridad, y mucho más.<br />Debido a PROFINET utiliza el estándar IEEE 802.3 Ethernet, sí funciona a través de Ethernet inalámbrica IEEE 802.11. Wireless es una necesidad cuando los dispositivos sin ataduras como AGV (vehículos de guiado automático) debe ser controlado. Las instalaciones existentes mediante la tecnología inalámbrica en conjunto con PROFIsafe mostrar el poder de la combinación de estas dos tecnologías.En las aplicaciones de control de movimiento, PROFINET puede controlar 150 ejes de movimiento en una milésima de segundo con un microsegundo de jitter. Esto es adecuado para aplicaciones exigentes como la impresión en prensas PROFINET está instalado actualmente.<br />PROFINET es el único estándar Industrial Ethernet que define la comunicación de la Planta de Gestión de Activos (PAM) y otra información necesaria para Manufacturing Execution Systems (MES).<br />PROFINET protege las inversiones de los usuarios en sus equipos de la planta actual y las redes sin problemas por la asimilación de las instalaciones existentes PROFIBUS e instalaciones de otros buses de campo como Modbus y DeviceNet.Mientras que abarca las normas de la industria como Ethernet, TCP / IP, XML, y OPC, PROFINET en sí es un estándar abierto, industriales con el apoyo de PI (PROFIBUS y PROFINET Internacional).<br />Mantener automatización simple<br />PROFINET, el estándar Industrial Ethernet que todo lo abarca para la fabricación de avanzada, es 'el futuro' para la creación de redes industriales de automatización. Se conecta los dispositivos, el sistema, la célula, lo que facilita la fabricación rápida, más segura, menos costosa y de mayor calidad. se integra fácilmente los sistemas y equipos mientras que trae la riqueza de Ethernet hasta el piso de la fábrica.<br />

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