INTERBUS (Red Industrial)
La crecida competencia en la industria afecta a todas las áreas
de producción lo que implica desarrollar tecnologías de campo eficientes.
Una práctica que ha demostrado su eficacia es la
automatización de procesos que utilizan los buses de campo con la reducción
simultánea de arranque y tiempo del sistema, así mismo la facilidad para adaptar dispositivos nuevos al sistema. La
tecnología de bus de campo proporciona numerosas ventajas en cableado y la adaptación de nuevos dispositivos al sistema.
Método de Acceso al
Medio
En los sistemas de bus, podemos distinguir entre varios métodos
de acceso físicos de transmisión de datos, de acorde al sistema de bus comúnmente
son usados los PLC dispositivos electrónicos o computadoras. Estos pueden ser
distribuidos en cualquier lugar en el campo y están todos conectados
localmente. Esto proporciona una red de comunicación de gran alcance para los
conceptos de racionalización de hoy.
El medio con el cual comunica datos es a través de Fibra óptica ya sea por conexión M12 (5
pines) o conexión rápida.
Tipos
Monomodo (SMF)
Por lo general, está formada por un núcleo de 9 micras de
diámetro y, cuando se utiliza con luz de 1300 nm, permite la propagación en un
haz de luz simple. La ventaja de este sistema es que los pulsos de luz no se
distorsionan debido a que las ondas sigan trayectos distintos a través del
núcleo. Se puede utilizar para distancias mucho mayores y con anchos de banda
superiores.
Multimodo (MMF)
En la fibra multimodo, el diámetro del núcleo suele ser de
50 o 62,5 micras. La distorsión de los pulsos de luz es mayor, por lo que las
distancias de transmisión deben ser mucho más cortas que en el cable de fibra
monomodo.
La principal ventaja del cable de fibra óptica es que es
inmune a las interferencias eléctricas y magnéticas. Por lo tanto, es una
solución excelente para los entornos industriales rigurosos, garantiza unas
transmisiones seguras y ofrece una capacidad de transmisión muy alta.
Diagrama y Topología
INTERBUS es un sistema de anillo, lo que implica que todos
los dispositivos están integrados activamente en un camino de transmisión
cerrado. Cada dispositivo amplifica la señal entrante y lo envía en, lo que
permite tasas de transmisión más altas en distancias más largas. A diferencia
de otros sistemas de anillos, los datos a plazo y líneas de retorno en el
sistema INTERBUS se llevaron a todos los dispositivos a través de un solo
cable. Esto significa que la apariencia física general del sistema es un
"abierto" estructura de árbol. Una línea principal sale del maestro
del bus y se puede utilizar para formar subredes sin costura hasta 16 niveles
de profundidad. Esto significa que el sistema de bus se puede adaptar rápidamente
a las cambiantes aplicaciones.
Flexibilidad de la Topología
El sistema maestro / esclavo INTERBUS permite la conexión de
hasta 512 dispositivos, a través de 16 niveles de redes. El anillo se cierra
automáticamente por el último dispositivo.
Flexibilidad de Segmentación
La conexión punto a punto elimina la necesidad de
resistencias de terminación. El sistema se puede adaptar de forma flexible para
satisfacer las necesidades del usuario mediante la adición o desconectar
dispositivos. Innumerables topologías pueden ser creados. Terminales Branch
crean ramas, que permiten la conexión y desconexión de dispositivos. El
acoplamiento elementos entre los segmentos de bus permiten la conexión y
desconexión de un subsistema y por lo tanto hacen que sea posible trabajar en
el subsistema sin problemas, por ejemplo, en el caso de un error o cuando la
expansión del sistema.
Características Principales
Topología: anillo activo
Maestro / esclavo, longitud de telegrama fija, determinista
Anillo; todos los dispositivos de bus remoto incluyen funcionalidad
repetidor
Velocidad de transmisión: 500 kbps
4.096 puntos O / I, máximo
Longitud de autobús: 400 m (1.312,336 pies entre dos
dispositivos de bus remoto, longitud total:. 13 km (8,078 millas)
Protocolo de Comunicación
En los sistemas de bus, se hace una distinción entre los
distintos métodos de acceso y métodos de transmisión físicos utilizados. Además
de los sistemas de bus comúnmente utilizados en la electrónica y la tecnología
informática, los dos sistemas se ilustran a continuación desempeñan un papel
clave en la tecnología de automatización.
Maestro / Esclavo Estructura
INTERBUS es el único sistema de bus que trabaja según el
método de suma marco que utiliza sólo una trama de protocolo para los mensajes
de todos los dispositivos. En este método de acceso maestro / esclavo, el
maestro del bus actúa como el acoplamiento con el método de control superior o
sistema. El bus proporciona un alto nivel de eficiencia en los datos
transmisión de datos y permite enviar y recibir simultáneamente (operación
full-duplex). Con este método de transmisión de datos, INTERBUS asegura
intervalos de muestreo constantes y previsibles para las consignas y los
valores de control en tiempo real. En los marcos de suma, que consisten en la
cabecera, la palabra loop-back, y datos ahorran y terminan la información, los
datos de todos los dispositivos conectados de E / S se agrupan en un bloque. La
información adicional que se requiera sólo se transmite una vez por ciclo.
En la práctica, este método puede ser descrito como un
registro, que está formado por los dispositivos que están conectados en un
sistema de anillo. En este INTERBUS consiste en un número de células de memoria
binarios, que empujan la información digital de célula a célula a pulsos de
reloj. Cada dispositivo tiene un cierto número de buffers asignados a un valor prestablecido.
PCP Transmisión
Para transmitir datos de parámetros simultáneamente, así
como los datos de proceso críticos en el tiempo, el formato de datos debe ser
ampliado por un cierto intervalo de tiempo. En varios ciclos consecutivos, una
parte diferente de los datos se inserta en la ranura de tiempo proporcionado
para los dispositivos direccionados. El software de PCP (Protocolo de
Comunicación Periféricos) realiza esta tarea. Inserta una parte del telegrama
en cada ciclo INTERBUS y recombina, en su destino. Los canales de parámetros se
activan en caso de necesidad y no afectan a la transferencia de datos de E / S.
El tiempo de transmisión de datos de los parámetros que se segmenta en varios
ciclos de bus es suficiente para los requisitos de tiempo de baja que se
colocan en la transmisión de información de parámetros.
Eficacia de transmisión
El maestro de bus garantiza seguridad de transmisión
mediante el uso de la palabra loop-back.
Esta combinación de bits única que se ejecuta en un número
calculado de ciclos del sistema de bus. Si ha vuelto a la memoria intermedia de
entrada maestro después de este tiempo, el anillo está cerrado.
Los datos se guardan de acuerdo con el método CRC16. Esta
información se adjunta a los datos, y evaluado por el receptor.
Identificación de
dispositivos o participantes de Interbus
Controller Board
Es el maestro que controla el tráfico de datos . Transfiere
salida datos a los módulos correspondientes , recibe datos de entrada y monitores de transferencia de datos. Además,
de diagnóstico Se muestran mensajes de error y los mensajes se transmiten al
host system.
Bus remoto
La controller board está conectada a los dispositivos de bus
remoto a través del bus remoto.
Una rama de esta conexión se refiere como una rama de bus
remoto. Los datos pueden ser transmitidos físicamente a través de cables de
cobre (RS-485 estándar), fibras ópticas, vías de transmisión de infrarrojos,
anillos colectores u otros medios de comunicación. Módulos especiales
terminales de autobuses y algunos módulos de E / S o dispositivos tales como
robots, unidades o dispositivos operativos pueden ser utilizados como
dispositivos de bus remoto. Cada uno tiene una tensión de alimentación local y
un segmento de salida aislada eléctricamente. Además de las líneas de
transmisión de datos, el bus remoto de instalación también puede llevar a la
tensión de alimentación para los módulos de E / S conectados y sensores, además
de las líneas de transmisión de datos.
Terminal de bus
Los módulos de terminales de bus, o dispositivos con
funcionalidad terminal de autobuses incr21ustado, están conectados al bus
remoto. Los buses locales distribuidos fuera de la cabecera de bus con los
módulos de E / S, que establecen la conexión entre NTERBUS y los sensores y
actuadores.
La terminal de autobuses se divide el sistema en segmentos
individuales, lo que le permite cambiar ramas de encendido / apagado por
separado durante la operación. La electrónica del módulo para los módulos de E
/ S conectados I pueden ser suministrados con el poder de esta fuente.
La terminal de autobuses amplifica la señal de datos
(función de repetidor) y aísla eléctricamente los segmentos de bus.
Local Bus
Las ramas locales de autobús desde el bus remoto a través de
un módulo de interfaz de bus y conecta los dispositivos de bus local. Buses de
ramas locales no se permiten en este
nivel. La potencia de las comunicaciones es suministrada por el módulo terminal
de autobuses, mientras que la tensión de conmutación para las salidas se aplica
por separado a los módulos de salida. Dispositivos de buses locales son
típicamente los módulos de E / S en una estructura subestación distribuida.
Loop
Sensores distribuidos y actuadores en las máquinas o
sistemas están conectados en red con
INTERBUS Loop. El TwoWire, cable sin blindaje transporta
simultáneamente de datos y suministra energía a los dispositivos conectados.
También hay varias Módulos INTERBUS, que están adaptados a tareas específicas,
tales como arrancadores de motor.
Tiempo de ciclo y
Cálculo (Velocidad)
El tiempo de ciclo, es decir, el tiempo requerido para los
datos de E / S que debe intercambiarse una vez con todos los módulos
conectados, depende de la cantidad de datos de usuario en un sistema de
INTERBUS. El tiempo de ciclo aumenta linealmente con el número de puntos de E /
S, ya que depende de la cantidad de información a transmitir. Se necesita una
cierta cantidad de tiempo para cada bit. Debido a que el marco de suma tiene
una longitud conjunto, el tiempo de ciclo también permanece constante.
En INTERBUS, el
método determinista de la operación es proporcionada por el método de marco
suma, que es esencial para los controladores rápidos.
Datos de proceso que es que se enviará a los dispositivos de
E / S se almacena en el búfer de salida del maestro en el orden físico de las
estaciones de salida conectados. Durante la salida de datos, información de
proceso en forma de datos de entrada se devuelve simultáneamente a la memoria
intermedia de entrada del maestro. Una vez que todo el marco suma ha sido
enviado y al mismo tiempo leer de nuevo, todos los datos de salida están
colocados correctamente en los dispositivos individuales. Los datos se pondrá a
disposición del huésped como definido por el usuario.
Una red se establece mediante la conexión de todos los
dispositivos, cuya longitud y estructura corresponde exactamente a la
estructura del campo de datos de usuario en el telegrama marco suma.
La cantidad de datos de usuario para el método del marco
suma es superior al 60%. Conflictos de acceso de autobuses no se producen
debido a la estructura maestro / esclavo. Esto significa que las fuentes de
error potenciales se evitan desde un principio.
Con una velocidad de transmisión de datos de 500 kbps, el
RS-485 punto a punto método de transmisión cubre una distancia de 400 m
(1.312,336 pies) entre dos dispositivos. Debido a la función de repetidor
integrado en cada dispositivo, la expansión total del sistema INTERBUS puede
alcanzar los 13 km (8.078 millas.) Cuando se utiliza la tecnología óptica, la
estructura INTERBUS es el mismo que para la tecnología de cobre, porque los
datos se transmiten de nuevo por dos fibras. La corriente sólo se debe
convertir en luz y viceversa. Esto significa que tanto el cobre y cables de
fibra óptica pueden ser mezclados, entre los dispositivos individuales, en un
único sistema INTERBUS, y métodos de conexión de fibra óptica también se pueden
adaptar fácilmente.
Software de
administración
CMD - Una herramienta, sistemas de control Todos
La introducción de la configuración, monitoreo y Diagnóstico
(CMD) tipo de software permite una herramienta integrada para ser utilizado con
todos los systems.The control de características importantes de este tipo de
software.
CMD es una herramienta que se utiliza para todo el ciclo de
vida de un sistema, desde la planificación, configuración y puesta en marcha a
través del seguimiento a la evaluación de los datos de diagnóstico en caso de
avería.
Planificación de un sistema INTERBUS es el primer paso hacia
la creación de una fácil de usar sistema. La planificación del proyecto se
inicia con la especificación del número de proceso de entrada / puntos de salida,
el grado de protección requerido para las condiciones ambientales y las
funciones especiales necesarias, por ejemplo, contar o control del motor.
Instalación rápida y sencilla de un sistema se garantiza
cuando se utiliza INTERBUS tecnología de desplazamiento de aislamiento.
Después de "enchufar juntos" toda la planta, el
sistema se pone en marcha automáticamente.
El usuario puede
especificar la configuración del sistema INTERBUS en la fase de planificación.
Direcciones del programa, que el programa de control será
más adelante utilizar para acceder a la periferia de E / S, se pueden asignar,
mientras que se especifica la configuración y el funcionamiento de la tarjeta
controladora INTERBUS. Los datos de diagnóstico de la tarjeta del controlador
se pueden leer y valoran de mientras el sistema está funcionando. Las pruebas
funcionales también pueden llevarse a cabo en los subsistemas usando una
función de monitor. Todos los datos del proyecto INTERBUS se guarda
centralmente bajo CMD puede ser puesto a disposición de todos los grupos que
participan en la operación del sistema.
Esto reduce el tiempo que los usuarios dedican a aprender y
acostumbrarse a las diferentes herramientas de software. Durante la operación
del sistema INTERBUS, todos los datos son constantemente disponibles y todas
las áreas puede ser probado para un funcionamiento suave.
Monitoreo
Operación y
mantenimiento
El sistema INTERBUS detecta todos los dispositivos
conectados, del controller board a los sensores y actuadores. Sólo INTERBUS
utiliza el sistema de anillos para la detección de errores milimétrica.
Diagnóstico de errores claros
Un sistema de anillos , permite la segmentación de todo el
sistema en subsistemas eléctricamente independientes. En caso de un error de
dispositivo, cortocircuito o cable de bus interrumpen, comunicación sólo falla
después de la localización de errores.
El maestro de bus
todavía puede localizar el error, lo que permite al personal de servicio para
eliminar errores con precisión y rapidez. Este es también el caso en el caso de
errores graves, como un cortocircuito o contacto suelto.
Evaluación de Fibra Óptica
Caminos
La calidad del medio de transmisión óptica en sistemas de
fibra óptica puede ser monitoreada usando un patrón de prueba específico. Esto
significa que en el caso de que el envejecimiento de la fibra o si el medio de
transmisión de fibra óptica se ensucia, se incrementará la potencia de
transmisión. Esto garantiza una transmisión sin errores. Si el grado de
contaminación es tan alto que la comunicación libre de errores no se puede
mantener en el largo plazo, se genera un mensaje de error para solicitar la
aplicación de medidas preventivas. El análisis exhaustivo de los tipos de error
y ubicaciones proporcionadas por INTERBUS asegura que el sistema INTERBUS tiene
una posición fuerte en el mundo de bus de campo.
Herramientas de
diagnóstico
Varios tipos de diagnósticos del sistema están disponibles
para el usuario. Funciones de diagnóstico están integradas en los dispositivos
INTERBUS, el diagnóstico del panel frontal están disponibles en tarjetas
controladoras, y los errores también se pueden detectar en el PC utilizando el
software escriba CMD.
Conclusión
INTERBUS es una red que facilita la aplicación de la automatización
en el campo laboral la instalación y puesta en marcha son simples por la configuración
automática de los participantes en el circuito así mismo la detección de fallos es precisa y comprensible,
es importante destacar la gran eficacia y fiabilidad de transmitir datos a través
de esta , y por supuesto cabe mencionar que simplifica el cableado en el
circuito. Por todo esto mencionado es
considerable tener conocimiento alguno de las posibilidades que nos ofrece este
tipo de red utilizado en la industria.
