Buses de campo

Informática Industrial
Introducción
Buses de campo
Dr. Prof. Álvaro Sánchez Miralles
Introducción
UPCO ICAI Departamento de Electrónica y Automática 1
Informática Industrial
Niveles OSI
• Físico
–
•
Enlace
–
•
Determina cómo se encaminan los paquetes de la fuente al destino. Permite que se
conecten redes heterogéneas.
Transporte
–
•
Toma un medio de transmisión y lo transforma en una línea que parezca libre de
errores. Para ello inserta a los datos en un marco: preámbulo, cabecera, CRC…
Red
–
•
Se encarga de trasmitir bits, solo entiende de unos y ceros, no le importa significado.
Dispone de los medios materiales que garantizan el enlace entre nodos.
Se encarga de transformar un mensaje en trozos que sean procesados por los niveles
inferiores.
Sesión
–
Permite establecer sesiones e indica quién debe transmitir y quién recibir. Gestiona
inicios y finales de conexión entre nodos.
•
Presentación
•
Aplicación
–
–
Se encarga de comprobar la semántica y sintaxis de los información transmitida
Es dependiente de la aplicación de comunicaciones. Facilita un entorno que permite
entender a usuarios a nivel temático, sin importarle los medios, ni protocolos.
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Informática Industrial
Introducción
Buses de campo
•
•
Son el nivel más próximo al proceso dentro de la estructura
de las comunicaciones industriales.
Se basa en procesadores simples y utiliza un protocolo
mínimo para gestionar el enlace entre ellos:
– Tienen capacidad de comunicación limitada
– Perdida de la velocidad
– Incremento de precio y complejidad
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Informática Industrial
Introducción
MODBUS
•
•
Medio físico
–
–
–
–
Serie. Half duplex (RS-485) o full duplex (RS-422)
Comunicación asíncrona
Velocidades de 75 a 19200 baudios
Hasta 1200 m entre nodos
Nivel de enlace
Maestro
Esclavo 1
Esclavo 2
Esclavo n
Tx
Tx
Tx
Tx
Rx
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Rx
Rx
Rx
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Informática Industrial
Introducción
MODBUS
•
Protocolo
:
(3AH)
Esclavo
Operación
(0-3FH)
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Datos
CRC16
CR
(0DH)
LF
(0AH)
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Informática Industrial
Introducción
BITBUS
•
•
Medio físico
–
–
–
–
Serie. Par trenzado. Half duplex datos (RS-485) y control.
Comunicación síncrona.
Velocidades hasta (2.4 Mbits/s-30m, 62.5kbits/s-1200m)
Micro 8044
Nivel de enlace
Maestro
Esclavo
Esclavo
Esclavo
Maestro
Esclavo
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Esclavo
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Informática Industrial
Introducción
BITBUS
•
Protocolo
Flag
(7EH)
Esclavo
Control
Datos (<250bytes)
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CRC16
Flag
(7EH)
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Informática Industrial
Introducción
PROFIBUS
•
•
Medio físico
–
–
–
–
Serie. Half duplex (RS-485) o fibra óptica
Comunicación asíncrona
Velocidades en par trenzado (9.6kbits/s 2400m-2Mbits/s 100m)
Velocidades en cuarzo (mismas 1400m)
Nivel de enlace
Paso de testigo
Maestro
Esclavo
Maestro
Repetidor
Esclavo
Esclavo
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Informática Industrial
Introducción
PROFIBUS
•
Protocolo
– Admite además tramas de longitud variable
– Hay mensajes cíclicos (baja prioridad) o acíclicos (alta prioridad)
Tipo de
trama
Destino
Origen
Control
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Datos (<249bytes)
CRC16
Fin de
trama
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Informática Industrial
Introducción
ETHERNET: LAN industrial
•
•
Medio físico
–
–
–
–
Serie. Half duplex (coaxial o fibra óptica)
Comunicación asíncrona
Velocidades (10Mbits/s 500m)
Máximo 1024 nodos
Nivel de enlace
Nodo
Nodo
Nodo
Repetidor
Nodo
Nodo
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Informática Industrial
Introducción
ETHERNET
•
Protocolo
Preambulo
(7 bytes)
101010..
Inicio
(ABH)
Fuente
Dr. Prof. Álvaro Sánchez Miralles
Destino
Tipo
Datos (<1500bytes)
CRC32
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