Volkswagen de México
Volkswagen Instituto
David Salazar Flores
N.C. 828803 Especialidad: Mecatrónica 5
INFORME: "Red Industrial Interbus"
Generación 2013-B Instructor: Carlos Ramírez Figueroa
Fecha: Sábado 29 de Agosto de 2015
Red Industrial Interbus
INTRODUCCION
Interbus es un bus de campo para la interconexion de sensores y acturadores por medio de modulos terminales de bus. Interbus se basa en un esquema de maestro-esclavo. El maestro del bus actua simultaneamente como interfaz con los niveles superiores de la jererquia de comunicaciones.METODO DE ACCESO AL MEDIO
El control de acceso al medio se encuadradentro de los mecanismos TDMA (Time Division Multiple Acces) eliminando asi, la posibilidad de colisiones. Cada dispositivo tiene reservado un slot de tiempo adecuado para su función dentro del sistema. El tiempo de ciclo es la suma de los tiempos asignados de cada dispositivo.
DIAGRAMA/TOPOLOGÍA DE COMO FUNCIONA
Existen topologias de Bus, Arbol, Anillo, Estrela e Híbrida.
La topologia de anillo donde todos los dispositivos estan conectados para formar un camino cerrado aunque el aspecto del cableado es de bus. El anillo principal es el que parte del maestro; aunque pueden formarse otros anillos para adaptarse a la estructura particular de cada sistema; mediante equipos de nombre Modulos Terminales de Bus.
La topologia en anillo, ofrece un envio y recepcion de datos (fullduplex), y la capacidad de autodiagnostico se ve mejorada por la conexion de cada nodo a la red que es Activa. Si se conectan muchos participantes, se retarda el flujo de datos.
La topologia de estrella es en donde todos estan unidos a un nodo central que realiza conmutacion si se averia uno, no pasa nada si es el nodo mada funciona.
Topologia en Bus un unico medio recorre todas las estaciones, esto permite utilizar menos cable. Una desventaja de esta topologia, es que si falla el canal principal, todas la demás estaciones conectadas se desconectan.
La topologia de Árbol clasifica las estaciones según el controlador al que esten conectadas.
La topología Híbrida interconecta redes con distintas topologías.
MEDIOS FISICOS Y DISTANCIAS
La topologia de anillo donde todos los dispositivos estan conectados para formar un camino cerrado aunque el aspecto del cableado es de bus. El anillo principal es el que parte del maestro; aunque pueden formarse otros anillos para adaptarse a la estructura particular de cada sistema; mediante equipos de nombre Modulos Terminales de Bus.
La topologia en anillo, ofrece un envio y recepcion de datos (fullduplex), y la capacidad de autodiagnostico se ve mejorada por la conexion de cada nodo a la red que es Activa. Si se conectan muchos participantes, se retarda el flujo de datos.
La topologia de estrella es en donde todos estan unidos a un nodo central que realiza conmutacion si se averia uno, no pasa nada si es el nodo mada funciona.
Topologia en Bus un unico medio recorre todas las estaciones, esto permite utilizar menos cable. Una desventaja de esta topologia, es que si falla el canal principal, todas la demás estaciones conectadas se desconectan.
La topologia de Árbol clasifica las estaciones según el controlador al que esten conectadas.
La topología Híbrida interconecta redes con distintas topologías.
MEDIOS FISICOS Y DISTANCIAS
Interbus necesita un cable de 5 hilos para interconectar 2 estaciones. El numero maximo de staciones es de 512. Capa física basada en RS-485 donde cada dispositivo actua como repetidor; por lo que se pueden alcanzar distancias entre nodos de 400 metros para una velocidad de 500 Kbps y una distancia total de 12 Km.
La capa 2 corresponde con la capa de enlace, garantiza la integridad de los datos y permite el soporte de dos tipos de datos ( 1.- Datos de procesos ciclicos, 2.- Datos que aparecen asincronamente). Esta garantiza un tiempo maximo para el transporte de datos entre dispositivos.
La capa 3 es la capa de aplicacion, en el maestro se ejecuta de forma ciclica un programa que actualiza continuamente los datos correspondientes a los distintos procesos conectados a la Red; dejandolos accesibles para el sistema de control. Ademas, implementa un subconjunto de servicios basados en MMS que se denomina PMS (Peripherals Message Specification). Incluye 25 servicios que permiten la comunicación con dispositivos de proceso inteligentes.
El protocolo de
IDENTIFICACION DE DISPOSITIVOS O PARTICIPANTES DE INTERBUS
Los diferentes dispositivos tienen una alimentación independiente de la conexion entre nodo y la transferencia de datos.
Su conector es de 9 pines sub-D. También es posible hacer enlaces de fibra óptica.
Los dispositivos que se conectan son los siguiente:
1.-Tarjeta controladora: Es el maestro que controla y monitorea el trafico de datos. Transfiere los datos de salida con los correspondientes módulos; recibiendo los datos de entreda. Además se pueden visualizar los datos de diagnóstico y error que son transmitidos al host del sistema.
2.- Bus Remoto: Los datos se transmiten a través de cables de cobre RS-485, Fibra Óptica y con infrarrojos.
3.- Módulos Terminales de Bus: Estos se conectan al Bus Remoto, los cuales dividen al sistema en segmentos individuales. Permiten desconectar ramificaciones del anillo durante la operación pero también hacen la función de amplificadores o repetidores de señal. Aislan electricamente los segmentos de Bus.
PROTOCOLO DE COMUNICACION
Protocolo en un inicio por Phoenix Contac GmbH, siendo abierta tiempo despues, se especificacion Normalizada bajo DIN 19258, norma Europea EN 50 254. El protocolo de comunicacion se estructura en 3 capas que se corresponden con capas del modelo OSI.
La capa 1 es la capa fisica; donde se esecifican aspectos como la velocidad, modos de codificacion de la señal , etc.
Su conector es de 9 pines sub-D. También es posible hacer enlaces de fibra óptica.
Los dispositivos que se conectan son los siguiente:
1.-Tarjeta controladora: Es el maestro que controla y monitorea el trafico de datos. Transfiere los datos de salida con los correspondientes módulos; recibiendo los datos de entreda. Además se pueden visualizar los datos de diagnóstico y error que son transmitidos al host del sistema.
2.- Bus Remoto: Los datos se transmiten a través de cables de cobre RS-485, Fibra Óptica y con infrarrojos.
3.- Módulos Terminales de Bus: Estos se conectan al Bus Remoto, los cuales dividen al sistema en segmentos individuales. Permiten desconectar ramificaciones del anillo durante la operación pero también hacen la función de amplificadores o repetidores de señal. Aislan electricamente los segmentos de Bus.
PROTOCOLO DE COMUNICACION
Protocolo en un inicio por Phoenix Contac GmbH, siendo abierta tiempo despues, se especificacion Normalizada bajo DIN 19258, norma Europea EN 50 254. El protocolo de comunicacion se estructura en 3 capas que se corresponden con capas del modelo OSI.
La capa 1 es la capa fisica; donde se esecifican aspectos como la velocidad, modos de codificacion de la señal , etc.
La capa 2 corresponde con la capa de enlace, garantiza la integridad de los datos y permite el soporte de dos tipos de datos ( 1.- Datos de procesos ciclicos, 2.- Datos que aparecen asincronamente). Esta garantiza un tiempo maximo para el transporte de datos entre dispositivos.
La capa 3 es la capa de aplicacion, en el maestro se ejecuta de forma ciclica un programa que actualiza continuamente los datos correspondientes a los distintos procesos conectados a la Red; dejandolos accesibles para el sistema de control. Ademas, implementa un subconjunto de servicios basados en MMS que se denomina PMS (Peripherals Message Specification). Incluye 25 servicios que permiten la comunicación con dispositivos de proceso inteligentes.
El protocolo de
IDENTIFICACION DE DISPOSITIVOS O PARTICIPANTES DE INTERBUS
Los ciclos de identificacion permiten la administracion del bus. Cada dispositivo tiene un codigo de identificacio unica que indica el tipo de dispositivo del que se trata y el tamaño de su bloque de datos. La configuracion del Bus se hace por una secuencia de ciclos de indentificacion. El maestro empieza a leer en orden, la identificacion de los dispositivos conectados. En función de estas lecturas, se configura la trama que circulará en el ciclo de datos.
VELOCIDADES DE TRANSMISION
Existen dos velocidades de transferencia de datos, a 500Kbps y de 2Mbps, esto depende de los tipos de participantes que se tenga en la red. el tamaño maximo de datos que se pueden transmitir es de 8192 bits y el menor de 4 bits.
REDUNDANCIAS
Existen dos velocidades de transferencia de datos, a 500Kbps y de 2Mbps, esto depende de los tipos de participantes que se tenga en la red. el tamaño maximo de datos que se pueden transmitir es de 8192 bits y el menor de 4 bits.
REDUNDANCIAS
No exite ninguna posibilidad de cableado redundante; pero la redundacia es posible con una topología en estrella que es el mantiene la comunicación estando en estado pasivo y cambiando a activo en el momento de un corte en el cable.
SOFTWARE DE ADMINISTRACION
El software de administracion es el IBS CMD con el cual se dan de alta los diferentes tipos de dispositivos del Bus, en el se configura la velocidad y las entradas y salidas de cada uno de los dispositivos. Este esquema o configuración se carga a la tarjeta controladora, por que es la que monitorea el tráfico de datos.
El software de administracion es el IBS CMD con el cual se dan de alta los diferentes tipos de dispositivos del Bus, en el se configura la velocidad y las entradas y salidas de cada uno de los dispositivos. Este esquema o configuración se carga a la tarjeta controladora, por que es la que monitorea el tráfico de datos.
MONITOREO
El monitoreo y la deteccion de errores es de una transmision equilibrada, CRC de 16 bits. Esto lo realiza la tarjeta contoladora, pues ella determina la interconexión y la comunicación entre todos los dispositivos del Bus de Campo y para que el sistema trabaje debe de haber comunicación con todos los participantes hacia la tarjeta controladora porque si no en ese momento marca un error de comunicación.
El monitoreo y la deteccion de errores es de una transmision equilibrada, CRC de 16 bits. Esto lo realiza la tarjeta contoladora, pues ella determina la interconexión y la comunicación entre todos los dispositivos del Bus de Campo y para que el sistema trabaje debe de haber comunicación con todos los participantes hacia la tarjeta controladora porque si no en ese momento marca un error de comunicación.
RESPALDO DE LOS PARTCIPANTES INTERBUS Y PLC
El respaldo puede ser creado y guardarlo en una memoria USB, porque si en uno de los casos, falta corriente en la tarjeta controladora y esta se apaga, tengas un respaldo del proyecto y de todos los participantes.
El respaldo puede ser creado y guardarlo en una memoria USB, porque si en uno de los casos, falta corriente en la tarjeta controladora y esta se apaga, tengas un respaldo del proyecto y de todos los participantes.
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