Este documento describe los diferentes tipos de sistemas de comunicación utilizados en los sistemas de control industrial, incluidos los buses de campo, celda y planta. Explica cómo los buses de comunicación digital permiten interconectar dispositivos de manera flexible mediante la reducción de cableado y el alto rendimiento de transmisión de datos. También analiza algunos protocolos de comunicación comunes como CAN, Profibus y Modbus y sus aplicaciones en diferentes industrias.

1. UNIVERSIDAD ABIERTA Y A DISTANCIA DE MÉXICO
DIVISIÓN DE CIENCIAS EXACTAS, INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA
PE TELEMÁTICA
Unidad 2 / Protocolos de comunicación aplicados a los sistemas de control.
Las empresas y los protocolos de comunicación.
Juan Antonio Ochoa Díaz
AL11503392
Comunicación del sistema de control
B2
Karina Mejía Prieto
Mérida, Yucatán. 30 de mayo del 2022.

2. ÍNDICE
INTRODUCCIÓN ............................................................................................................1
DESARROLLO................................................................................................................2
CONCLUSIONES............................................................................................................2
REFERENCIAS...............................................................................................................5

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INTRODUCCIÓN
Los sistemas de bus son los componentes básicos de la comunicación en una gran
variedad de aplicaciones. Permiten interconectar eficientemente accionamientos,
sensores y sistemas de control. Los últimos desarrollos en esta área están permitiendo
lograr un rendimiento de transmisión cada vez mayor, al tiempo que facilitan la
comunicación entre dispositivos de diferentes fabricantes.
Durante mucho tiempo, los sensores y los accionamientos se conectaban a un
controlador o entre sí a través de señales analógicas, un proceso que todavía se utiliza
en aplicaciones convencionales.
Para hacer esto, cada conexión entre una unidad y otro dispositivo requiere un cable
separado. Lo que significa que los sistemas más grandes y los sistemas de
accionamiento complejos, a su vez, van acompañados de una mayor cantidad de
cableado.
Menos cables, más rendimiento.
La introducción de sistemas de bus ha sido capaz de reducir significativamente la
cantidad de cableado que transfiere datos entre los participantes individuales dentro de
una red. Ya sea con cable o inalámbrico.
El bus digital permite un flujo de información bidireccional, transfiriendo tanto datos
básicos del proceso como otra información como el número de revoluciones,
parámetros de operación, señales de falla y señales de mantenimiento.
Sistemas de bus en todas las industrias.
Actualmente existe una gran variedad de sistemas de bus disponibles, dadas las
diferentes necesidades de cada industria y aplicación para la transferencia de datos.
La variedad de posibles soluciones técnicas y el hecho de que distintos fabricantes
hayan sacado al mercado sus propios sistemas de bus.
Sin embargo, algunos sistemas se han establecido como líderes en diferentes
aplicaciones de tecnología de accionamiento a lo largo del tiempo.
El bus CAN se desarrolló originalmente para su uso en vehículos. Después de todo, la
cantidad de sensores y actuadores en los automóviles crece constantemente.

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En la actualidad, además del motor de accionamiento, se utilizan hasta otros 40
motores eléctricos, incluidos los de la bomba de líquido lavaparabrisas, los
limpiaparabrisas y el sistema de ajuste de los asientos.
Este número seguirá creciendo en consonancia con la tendencia hacia la conducción
totalmente automatizada, lo que hará que la interconexión eficiente de componentes
sea cada vez más importante.
Además, CAN es ahora un sistema probado en el sector industrial. Actualmente se
utiliza en la industria automotriz junto con otros sistemas de bus, y cada uno se enfoca
en requisitos específicos.
LIN (red de interconexión local) permite la integración rentable de sensores y
actuadores en redes de vehículos, mientras que FlexRay se puede utilizar en sistemas
de control distribuidos relevantes para la seguridad.
Los sistemas como Profibus, Modbus, CC-Link y DeviceNet (basados en CAN) se han
convertido en accesorios establecidos en aplicaciones industriales y tecnología de
automatización.
Mientras tanto, otros sectores han adoptado otras soluciones. En la gestión de edificios,
los ejemplos incluyen KNX, LON (red operativa local), BACnet y sistemas de bus
altamente específicos como la interfaz de motor estándar (SMI), que se utilizan para
controlar accionamientos electrónicos para elementos como persianas o persianas.
DESARROLLO
A. Comunicación con bus de campo.
El bus de campo conecta todos los niveles, desde el nivel de campo hasta el nivel de
control de procesos, con un solo cable de bus. El medio de transmisión del bus de
campo interconecta todos los componentes, independientemente del tipo de dispositivo
de automatización utilizado. Estos dispositivos se pueden distribuir en cualquier parte
del área de campo y se conectan de forma descentralizada en el sitio. Esto significa
que se dispone de una potente red de comunicación para los conceptos de
automatización contemporáneos.

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Varios factores juegan un papel en la selección del sistema de bus de campo a utilizar.
Dado que los diferentes tipos de sistemas cumplen particularmente bien los requisitos
específicos, los diferentes buses de campo logran altas cuotas de mercado en sus
ramas específicas, pero difícilmente se pueden encontrar, si es que se pueden
encontrar, en otros sectores industriales.
Esto significa, por ejemplo, que en numerosos sistemas de ingeniería de procesos solo
se pueden utilizar sistemas de bus específicos que permitan el intercambio de
componentes individuales, durante el funcionamiento, de los otros nodos de bus
(intercambio en caliente). Si hay numerosos accionamientos o ejes en una máquina o
sistema, un criterio puede ser la sincronización de los nodos individuales. La velocidad
de transmisión o el comportamiento determinista del intercambio de datos son entonces
importantes en este caso. Durante la producción de máquinas en serie, se concede un
valor considerable a las características de la instalación, de modo que puedan
fabricarse de manera rápida y eficiente.
B. Comunicación con bus de celda.
Se trata un esquema (layout) de máquinas de diversas funciones para el
procesamiento de una misma pieza en una sucesión normalmente en forma de “U”, que
permite el flujo por pieza y la polivalencia del operario.
Cada celda de producción se encargará de un proceso específico, deberá tener una
dirección propia y será autónoma en decisiones de su organización interna. Una de las
ventajas de trabajar por celdas es que cada una de ellas se puede adaptar fácilmente a
los cambios haciendo a la organización en su conjunto más eficiente, por ser más
flexible. Se deben manejar sistemas de información dinámicos, para que el intercambio
entre celdas de producción sea adecuado y se debe compartir un proceso conjunto con
otras celdas de trabajo.
La integración de los diferentes equipos y dispositivos existentes en una industria se
hace dividiendo las tareas entre grupos de procesadores con una organización
jerárquica. Así, dependiendo de la función y el tipo de conexiones se puede reconocer
el nivel de una red de comunicación industrial.

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C. Comunicación con bus de planta.
Los sistemas de comunicación a nivel de planta son utilizados principalmente en
industrias de proceso donde el sistema de control usa señales analógicas y
mecanismos de realimentación. Pueden controlar varios bucles de control,
multiplexores de señales, sistemas operativos de propósito general (Unix, Windows,
QNX, etc.), consolas gráficas y paquetes integrados de análisis y control, bases de
datos e históricos y con mecanismos de enlaces con el proceso de altas prestaciones
de velocidades de respuesta.
El nivel de control de producción o nivel de planta incluye una serie de unidades
destinadas al control global de proceso, tales como computadoras de proceso,
terminales de diálogo, terminales de enlace con otros departamentos de la empresa,
etc., desde estas unidades se tiene acceso a la mayor parte de las variables del
proceso, generalmente con el propósito de supervisarlas, presentarlas, registrarlas y/o
almacénalas, cambiar consignas, alterar programas y obtener datos para su posterior
procesamiento.
CONCLUSIONES
Los buses de comunicación digital son la tecnología clave para interconectar
dispositivos inteligentes por razones como cableado reducidos, alto rendimiento de
información, robustez en presencia de ruido y flexibilidad. Esta flexibilidad contiene el
potencial, lo que significa que los componentes similares de diferentes fabricantes
pueden comunicarse de la misma manera para que uno pueda ser reemplazado
fácilmente por otro o los componentes de diferentes fabricantes puedan combinarse en
un mismo sistema. Por deseable que sea esta situación, requiere un protocolo de
comunicación abierto y estandarizado al que se adhieren la mayoría de los fabricantes
y organizaciones de investigación.

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REFERENCIAS
Guerrero, V. (2010). Comunicaciones industriales. México: Alfaomega.
Oliva, N. (2013). Redes de comunicación industrial. Madrid: UNED.
Santos, M. (2007). Sistemas telemáticos. Madrid: Ra-Ma.
Fuentes electrónicas.
HBK Company. (2021). Interfaces y sistemas de bus. Mayo 30, 2022, de HBK
Company Sitio web: https://www.hbm.com/es/3237/interfaces-y-sistemas-de-
bus-la-comunicacion-que-necesita-la-industria/
Future Markets Magazine. (2021). COMUNICACIÓN DE SISTEMAS DE BUS.
Mayo 30, 2022, de Future Markets Magazine Sitio web: https://future-
markets-magazine.com/en/markets-technology-en/communication-of-bus-
systems/