Fundamentos de las Redes Industriales y la Interconexión de Sensores y Actuadores

Fundamentos de las Redes Industriales y la Interconexión de Sensores y Actuadores

Las redes industriales son esenciales en la automatización de procesos, permitiendo la comunicación entre sensores y actuadores, y los sistemas de control centralizados. La interfaz AS-Interface (AS-i) es un estándar reconocido internacionalmente (IEC62026-2) y en Europa (EN 50295) que simplifica la conexión en el nivel de campo. Se distingue por su facilidad de uso y eficiencia, transmitiendo datos y energía a través de un cableado unificado que reduce costos y complejidad. AS-i soporta múltiples configuraciones de red y puede conectar hasta 124 dispositivos binarios, con la posibilidad de expandir este número mediante técnicas de direccionamiento avanzadas. Su confiabilidad se ve reforzada por la seguridad en la transmisión y su alta resistencia (IP-65/67) a condiciones industriales adversas, lo que lo convierte en una opción robusta y confiable para la automatización industrial.

Buses de Campo y Protocolos de Comunicación en la Industria

Los buses de campo son sistemas de comunicación diseñados para la transmisión de datos en entornos industriales, optimizando la instalación y funcionamiento de equipos. CANopen es un protocolo de comunicación de alto nivel basado en el bus CAN, que se estructura en torno a unidades funcionales que abarcan la comunicación, el diccionario de objetos y la capa de aplicación. El bus CAN es apreciado por su robustez y capacidad multimaestro, mientras que DeviceNet se basa en el modelo productor/consumidor para una transmisión de datos eficiente. Fieldbus Foundation ofrece dos variantes, H1 y HSE, adaptadas a diferentes velocidades y requerimientos de comunicación. INTERBUS-S y LONWORKS proporcionan soluciones para interconexión y control distribuido, respectivamente. PROFIBUS-DP está diseñado para comunicaciones de alta velocidad y bajo costo entre controladores y dispositivos periféricos descentralizados.

Avances en la Comunicación Serial y Redes de Control

La comunicación serial industrial ha progresado con la introducción de redes como SDS (Smart Distributed System), que utiliza el estándar CAN para facilitar la interoperabilidad entre dispositivos de distintos fabricantes. Los buses de control son fundamentales para regular el acceso a las líneas de comunicación y prevenir colisiones de datos. ControlNet es un protocolo de red abierto que emplea la capa CIP, común a otras redes como DeviceNet y EtherNet/IP, para garantizar la interoperabilidad. PROFIBUS-FMS y MAP ofrecen servicios de mensajería y protocolos para la interconexión de sistemas abiertos. Ethernet industrial se ha integrado en PLCs avanzados, alcanzando velocidades de hasta 10Mbps, lo que permite la conexión de una amplia gama de dispositivos y software de gestión y supervisión.

Conclusiones sobre la Importancia de las Redes Industriales

Las redes industriales son vitales para la automatización de procesos de producción, asegurando una comunicación eficiente y fiable entre dispositivos de control y sistemas de entrada/salida. La elección de un bus de campo o protocolo de comunicación debe basarse en requisitos específicos como la velocidad de transmisión, la distancia entre dispositivos y la resistencia a interferencias. La implementación de estas tecnologías mejora la flexibilidad, escalabilidad y eficiencia operativa, resultando en ahorros de costos y mejoras en la productividad. Con el avance continuo de los estándares y la adopción de soluciones interoperables, las redes industriales seguirán siendo fundamentales en la automatización y el control de procesos.