El presente trabajo busca revelar la relevancia que tienen las redes industriales y de cómo estás apoyan en el nivel industrial para los sistemas interconectados, así como para el tráfico o movimiento de datos en las diferentes áreas que en estas se encuentran, desde el área administrativa hasta el área de ingeniería. Cada tipo de red responde a un área en específico de acuerdo a las necesidades de intercomunicación. "Las redes de comunicación industrial nacen del estudio de redes universales para la creación de esquemas de comunicación. En la industria, el uso de computadoras aplicadas al control automático evolucionó desde un único computador supervisando algunos controladores analógicos a complejos
sistemas
que
interrelacionan
múltiples
procesadores.
Estos
procesadores comprenden contro ladores PID de lazo simple y multilazo, estaciones de operación, PLC's, transmisores inteligentes, etc. Integrados en una o varias redes de datos en tiempo real, también denominadas redes de control de procesos. Por otra parte, las plantas industriales cuentan en muchos casos con sistemas de computadoras a fin de satisfacer sus necesidades administrativas y gerenciales.
Las comunicaciones deben poseer unas características particulares para responder a las necesidades de intercomunicación en tiempo real. Además, deben resistir un ambiente hostil donde existe gran cantidad de ruido electromagnético y condiciones ambientales duras. En el uso de comunicaciones industriales se pueden separar dos áreas principales: una comunicación a nivel de campo, y una comunicación hacia el SCADA. En ambos casos la transmisión de datos se realiza en tiempo real o, por lo menos, con una demora que no es significativa respecto de los tiempos del proceso, pudiendo ser crítico para el nivel de campo. Según el entorno donde van a ser instaladas, den tro de un ámbito industrial, existen variostipos de redes: Red de Factoría: Para redes de oficina, contabilidad y administración, ventas, gestión de pedidos, almacén, etc. El volumen d e información intercambiada es muy alto, y los tiempos de respuesta no son críticos, cr íticos, es decir cual contabiliza y administra tanto la parte de ventas y gestiona productos. La cantidad de información que procesa
en
alta
por
esta
razón
tiene
un
buen tiempo de
respuesta.
Red de Planta: Interconexión de módulos y células de fabricación entre sí y con departamentos como diseño o planificación. Suele emplearse para el enlace entre las funciones de ingeniería y planificación con las de control de producción en planta y secuenciamiento de operaciones. Como ejemplo, se tiene la transmisión a un sistema de control numérico del programa de mecanizado elaborado en el departamento de diseño CAD/CAM. Estas redes deben manejar mensajes de cualquier tamaño, gestionar eficazmente errores de transmisión (detección y corrección), cubrir áreas extensas (puede llegar a varios kilómetros), gestionar mensajes con prioridades (gestión de emergencias frente a transferencia de ficheros CAD/CAM), y disponer de amplio ancho de banda para admitir datos de otras subredes como pueden ser voz, vídeo, etc. Estas redes deben manejar mensajes de cualquier tamaño, gestionar eficazmente errores de transmisión (detectar y corregir), cubrir áreas extensas (puede llegar a cubrir varios kilometros), gestionar mensajes con prioridades (gestión de emergencias frente a ficheros CAD/CAM), y disponer de amplio ancho de banda para admitir datos entre otras subredes como pueden ser, voz, videos, etc. Esta red nos permite tener un sistema optimo sistematizado y que en toda empresa administra y de manera secuencial
todas
las operaciones,
Está
compuesto
por
un
backbone
o
un servidor que controla cada departamento de una empresa, enviando y recibiendo archivos ar chivos y en este caso enlazándolos para que al trabajar conjuntamente se obtenga resultados muy productivos.
Red de Célula: Interconexión de dispositivos de fabricación que operan en modo secuencial, como robots, máquinas de control numérico (CNC), autómatas programables (PLC), vehículos de guiado automático (AGV). Las características deseables en estas redes son: gestionar mensajes cortos eficientemente, capacidad de manejar tráfico de eventos discretos, mecanismos de control de error (detectar y corregir), posibilidad de transmitir mensajes prioritarios, bajo coste de instalación y de conexión por nodo, recuperación rápida ante eventos anormales en la red y alta fiabilidad. En este nivel podemos ubicar las redes MAP (Manufacturing Automation Protocol). Este tipo de redes está diseñado para la interconexión de manera secuencial como robots o maquinas que sigan una orden mediante inteligencia artificial, como por ejemplo tenemos GPS. A nivel industrial estas redes ofrecen muchos servicios, almacenamiento de datos, seguridad, datos, seguridad, comunicación, comunicación, etc. Pero lo que hace de esta red un caso de estudio es la manera en como globaliza la la industria, globaliza el comercio, asegura una manera de mantener estable una empresa y ayuda a mejorar su producción. La seguridad dentro de las redes de comunicación es un punto importante para una industria ya que de esto se basan sus éxitos y si existe algún fallo podría tener pérdidas extremadamente grandes.
Bus de Campo: Un bus de campo es, en líneas generales, “un sistema de dispositivos de campo (sensores y actuadores) y dispositivos de control, que comparten un bus digital serie bidireccional para tra nsmitir informaciones entre ellos, sustituyendo a la convencional convencio nal transmisión analógica punto a punto”. Permiten sustituir el cableado entre sensores- actuadores y los correspondientes elementos de control. Este tipo de buses debe ser de bajo coste, de tiempos de respuesta mínimos, permitir la transmisión serie sobre un bus digital de datos con capacidad de interconectar controladores con todo tipo de dispositivos de entrada-salida, sencillos, y permitir controladores esclavos inteligentes. Además, deben de gestionar mensajes cortos eficientemente, tener capacidad de manejar tráfico de eventos discretos, poseer mecanismos de control de error (detección y correción), transmitir mensajes prioritarios, tener un bajo coste de ins talación y de conexión por nodo, poder recuperarse de eventos anormales en la red y responder rápidamente a los mensajes recibidos El objetivo de un bus de campo es sustituir las conexiones punto a punto entre los elementos de campo y el equipo de control a través del tradicional bucle de corriente de 4-20 mA. Típicamente son redes digitales, bidireccionales, multipunto, montadas sobre un bus serie, que conectan dispositivos de campo como PLCs/PACs, transductores, actuadores y sensores.
Una red de computadoras está formada por la interconexión de dos o más dispositivos a través de un medio de transmisión y que pueden intercambiar información entre sí. En el caso de un bus de ca mpo (fieldbus), es decir una red que interconecta instrumentación a nivel de campo, el medio de transmisión es por lo común cables, pero también esto es posible con fibra óptica y telecomunicación. La elección del medio de transmisión es a menudo dependiente de la interfaz y la velocidad requerida.
La topología de redes describe el modo en que varios dispositivos en una red son interconectados. Existen varias topologías que difieren de acuerdo a tres criterios: disponibilidad, redundancia o expandibilidad. Las topologías básicas son los arreglos de estrella, anillo y bus.
Estructura en estrella: Toda la información es canalizada a través de un nodo central como lo es una computadora central. Cada dispositivo es servido por su propia conexión. El intercambio de datos entre periféricos ¡nicialmente centralizado o desde la periferia, es siempre manejado vía el nodo central. Esta topología tiene la ventaja de que si una de las líneas está sujeta a interferencias, solo el dispos itivo conectado a ella es afectado. Adicionalmente, las líneas pueden ser conmutadas a encendidas o apagadas durante la operación normal. Por otro lado, el dispositivo en el nodo central debe actuar en forma extremadamente confiable. Si fallase o se sobrecargase debido a las excesivas transacciones de trasferencias de datos, todo el sistema se viene abajo. En adición,
desde que los cables corren hacia un punto central, se deben tener adecuados sistemas de enlace. Estructura en anillo: La información es pasada de dispositivo a dispositivo. No hay un control central en el anillo, en vez de esto, cada dispositivo asume el rol de controlador a intervalos estrictamente definidos. Teóricamente no existe límite para el número de dispositivos permitidos. La falla de un dispositivo es normalmente suficiente para interrumpir el anillo y detener todas las comunicaciones. Para evitar esto, se incorporan interruptores de bypass b ypass que automáticamente conmutan cuando un dispositivo falla. Esto también permite a los dispositivos ser añadidos o removidos sin interrumpir la operación normal. Una variación de la estructura en anillo es la conocida como token ring. Estructura en bus: Todos los dispositivos son conectados a una misma línea de datos, llamada bus, a través de la cual es pasada la información. Un bus con ramas se dice que tiene una estructura en árbol. La información llega al receptor sin la ayuda de ningún otro dispositivo; en efecto, en contraste a una estructura en anillo, las estaciones individuales son pasivas. Si se añade un dispositivo al bus, no se requieren interfaces adicionales en las estaciones existentes. Así, el problema de un número limitado de participantes relacionados con la estructura en estrella no aparece. La cantidad de cableado necesario es pequeño y se pueden agregar nuevos dispositivos sin problema. Una estructura en bus puede permitir comunicación cruzada entre cualquiera de los dispositivos conectados. Desde que todos se conectan a un cable común, la transmisión debe ser estrictamente regulada.
Las
redes
industriales
nos
ofrecen
una
adaptabilidad
para
cobertura
extremadamente amplia, una comunicación masiva entre diferentes tipos de empresas. Según el gusto o dependiendo de la necesidad se implementaran diferentes tipos de herramientas para trabajar de acuerdo al requerimiento ya que estás tienen un enfoque diferente ,como vimos algunas se hacen en la parque de administración, pero todas muy importantes para la industria ya que sin estas el manejo de información y datos sería muy difícil ya que son demasiadas aréas la que se abarcan y de manera que estás usan interconexión de dispositivos o modulos para operar en la industria con las diferentes tecnologías de automatización usadas.
https://www.uv.es/rosado/courses/sid/Capitulo3_rev0.pdf http://www.infoplc.net/files/documentacion/comunicaciones/infoPLC_net_int roduccic3b3n-a-las-redes-de-comunicacic3b3n-industrial.pdf http://www.monografias.com/docs113/redes-comunicacion-industrial-yresidencial/redes-comunicacion-industrial-y-residencial.shtml https://es.wikipedia.org/wiki/Bus_de_campo
