Natinal Instrument

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“UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN DE AREQUIPA”

“ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA

Electrónica”

CURSO:COMUNICACIÓN Y SUPERVISION DE PLC –LABORATORIO

DOCENTE:ING. MANUEL JORDAN

TEMA:Red industrial national instrument

REALIZADO POR:Umasi mendigure oscarQuispe merma Jonathan franBailon alca juan andre calcina huanca yhan karloVALENXUELA HUILLCA ERICK

AREQUIPA – PERÚ2015

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ContenidoNational Instruments...................................................................................................................................3

HISTORIA................................................................................................................................................................3

Objetivos de Ethernet...........................................................................................................................10

Características de Ethernet............................................................................................................10

Tipos de Ethernet....................................................................................................................................17

La ampliación industrial de Ethernet TCP/IP.....................................................................20

Industrial Ethernet...............................................................................................................................24

Localización De Ethernet Industrial.........................................................................................24

Problemas de Ethernet para la industria...............................................................................25

Topologías Ethernet...............................................................................................................................28

ETHERCAT – PROTOCOLO.................................................................................................................................31

CARACTERISTICAS.........................................................................................................................................32

Introducción al Bus de Red Local de Interconexión (LIN).............................................32

4. Topología y Comportamiento de LIN.......................................................................................34

Tipos de Marcos Avanzados.................................................................................................................35

CAN..........................................................................................................................................................................36

Principales características de CAN...........................................................................................36

National Instruments CAN Hardware..............................................................................................39

CanOpen................................................................................................................................................................40

Diccionario de objetos de CANopen..............................................................................................41

Identificadores de mensaje...............................................................................................................42

Service Data Objects (SDO)...............................................................................................................43

Process Data Objects (PDO)...............................................................................................................44

Gestión de red (NMT).............................................................................................................................45

NI CANopen Interfaces...........................................................................................................................46

Aplicaciones................................................................................................................................................46

DeviceNet...........................................................................................................................................................46

Características principales de DeviceNet.............................................................................47

Funciones que incorpora la capa de aplicación DeviceNet.........................................49

PROFIBUS..............................................................................................................................................................51

ORIGEN...............................................................................................................................................................51

VERSIONES.......................................................................................................................................................51

INTERFACES PROFIBUS...............................................................................................................................52

FOUNDATION FIELDBUS...................................................................................................................................57

CARACTERISTICAS.........................................................................................................................................57

NATIONAL INSTRUMENTS-FOUNDATION Fieldbus.............................................................................58

BIBLIOGRAFIA....................................................................................................................................................70

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National Instruments 

HISTORIA

National Instruments Corporation, o NI, es una compañía americana con operación internacional. Con sede en Austin

Texas, es un productor de equipos de pruebas automatizadas y software de instrumentación virtual.

Las aplicaciones más comunes incluyen la adquisición de datos, control de instrumentos y visión artificial.

En 2012, la empresa vendió productos a más de 35.000 empresas con ingresos de $ 1,120,000,000 USD.

Historia

National Instruments (NI) es una empresa fundada en 1976 por James Truchard, Bill Nowlin y Jeff Kodosky en Austin, Texas

Comenzaron en el garaje de James Truchard trabajando en productos relacionados con GPIB.

Ellos trataron de incorporar bajo varios nombres, entre ellos Longhorn Instrumentos y Texas Digital, pero todos fueron rechazados. Finalmente, se decidieron por el nombre actual de National Instruments.

Con un préstamo de $ 10,000 de InterFirst Bank, el grupo compró una minicomputadora PDP-11/04 y, para su primer proyecto, diseñado y construido una interfaz GPIB para ello.

GPIB es un estándar bus de datos digital de corto rango desarrollado por Hewlett-Packard en los años 1970 para conectar dispositivos de testeo y medición (por ejemplo multímetros, osciloscopios, etc)

1977

en 1977 se contrató a su primer empleado a tiempo completo, Kim Harrison-Hosen , que manejó pedidos, facturación y consultas de los clientes.

A finales de año se habían vendido tres tableros

Como se incrementaron las ventas, que fueron capaces de moverse en un espacio de oficina de bienes en 1978, ocupando un 600 pies cuadrados (56 m2) oficina en 9513 Burnet Road en Austin.

A finales de la década de 1970, la empresa reservó 400.000 dólares en pedidos, registrando una ganancia de $ 60.000

1980s

En 1980 Truchard, Kodosky y Nowlin dejó su trabajo para dedicarse a tiempo completo a National Instruments, Para ayudar en

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la generación de ingresos, la compañía llevó a cabo numerosos proyectos especiales, trabajando en un sistema de tarjetas de crédito de combustible de la bomba y un generador de forma de onda para IS Armada sonar pruebas acústicas.

En 1983 National Instruments alcanzó un hito de la organización, el desarrollo de su primera tarjeta GPIB para conectar instrumentos para PC de IBM.

Con la llegada de la computadora Macintosh, sin embargo, la empresa se sentía listo para tomar ventaja de las nuevas interfaces gráficas.

en formas de explotar la nueva interfaz. Esto llevó a la creación del producto estrella de NI, la plataforma de desarrollo gráfico LabVIEW para el ordenador Macintosh, que fue lanzado en 1986.

Ahora está disponible para las plataformas Windows, UNIX, MAC y GNU/Linux.

El software permite a los ingenieros y científicos programar gráficamente, iconos "cableado" juntos en lugar de escribir código basado en texto.

El lenguaje que usa se llama lenguaje G, donde la G simboliza que es lenguaje Gráfico.

su productividad aumenta considerablemente, por lo que LabVIEW bastante popular.

La empresa tenía 100 empleados en 1986.

NI abrió su primera sucursal internacional en Tokio, Japón, en 1987.

1990s

NI recibió su primera patente para LabVIEW en 1991.

Más tarde ese año, introdujeron eXtensiones Acondicionamiento de Señal de Instrumentación (SCXI) para ampliar las capacidades de procesamiento de la señal de la PC.

1992, LabVIEW fue lanzado por primera vez para PC y basados en Windows estaciones de trabajo Unix.

1995 compañía cotiza en la bolsa de NASDAQ como NATI.

A finales de 1990, los clientes han comenzado a utilizar LabVIEW en aplicaciones de automatización industrial.

Con LabVIEW y las tarjetas DAQ más avanzados proporcionados por la empresa, los ingenieros ahora pueden reemplazar de función fija, instrumentos caros, definidos por el proveedor con un sistema personalizado basado en PC que adquirir, analizar y presentar datos con mayor flexibilidad y un menor costo .

En los próximos años, los ingenieros de NI continuaron estirar los límites de la instrumentación virtual, liberando máquina

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software de visión y el hardware, que permiten a las cámaras para actuar como sensores y hardware control de movimiento y software.

NI también introdujo el PXI basados en CompactPCI, un estándar abierto de la industria para la medición modular y automatización, y NI TestStand, que prevé el seguimiento de las pruebas de fabricación de alto volumen.

2000s

Siguiendo el modelo de empresa de vender directamente a los clientes, antes de 2006 NI había abierto 21 oficinas de ventas en Europa y 12 oficinas en la región Asia / Pacífico, así como una multitud de oficinas en las Américas, África y el Medio Oriente. Centros de investigación y desarrollo se encuentran en los EE.UU., Alemania, India, Rumania, China, Canadá, Dinamarca y Malasia.

NI Y LA EVOLUCIÓN DE DAQ

Los clientes de National Instruments han utilizado adquisición de datos para resolver algunos de los retos de ingeniería más demandantes del mundo en el último cuarto de siglo.

La plataforma DAQ de NI empezó con el lanzamiento de una tarjeta DAQ que caracterizaba el software de diseño de sistemas NI LabVIEW.

LabVIEW revolucionó el mercado DAQ reemplazando mucha de la funcionalidad de los instrumentos de caja proporcionando flexibilidad adicional y análisis.

Los sistemas de hoy en día son modulares, distribuidos, e inteligentes, haciendo posible que los ingenieros y científicos obtengan datos precisos desde cualquier parte y transformarlos en decisiones más rápido.

NI continúa invirtiendo en sistemas DAQ para cumplir con las demandas cambiantes de las últimas aplicaciones.

NI NB-MIO-16 (1988)

ADC 12-Bit con 16 entradas analógicas

Dos DAC de 12 bits con salidas de tensión

8 Líneas de TTL-Compatible Digital I / O

Tres de 16 bits Canales Contador / Temporizador para sincronización de E / S

Asi 1999

Compatibilidad de software con todas las versiones anteriores de AT-GPIB

AT-GPIB es una interfaz IEEE 488 de alto rendimiento para PCs con ranuras ISA

Razones de transferencias máximas

Opción de tres canales DMA de 16 bits

Compatibilidad de ranura 8 bits con DMA deshabilitado

Características de hardware seleccionables por interruptores manuales

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Razones de transferencias máximas

Pci 1995

Tarjetas de adquisición de datos PCI para PCs de escritorio y plataformas embebidas

E/S de uso general con canales analógicos, digitales y de contador

Opciones básicas de bajo costo para aplicaciones condicionadas por costos

Opciones de alto rendimiento para velocidad, precisión y canales adicionales y más

Dispositivos industriales de adquisición de datos con aislamiento integrado

Software controlador NI-DAQmx y software NI LabVIEW SignalExpress LE para registro de datos incluidos

PCI Básico (Hasta 250 kS/s, 32 Canales, 16 Bits)

PCI de Muestreo Simultaneo (Hasta 10 MS/s/canal)

NI PXI 1998

PXI es una plataforma robusta basada en PC para sistemas de medidas y automatización.

PXI combina las características de bus de datos de PCI con el paquete Eurocard modular de CompactPCI y después añade buses de sincronización especializada y características importantes de software.

PXI es una plataforma de implementación de alto rendimiento y bajo costo para aplicaciones tales como pruebas de manufactura, militares y aeroespaciales, monitoreo de máquinas, automotrices y pruebas industriales.

Desarrollado en 1997 y publicado en 1998, PXI es un estándar abierto en la industria gobernado por PXI Systems Alliance (PXISA), un grupo de más de 70 compañías contratadas para promocionar el estándar PXI , asegurar su interoperabilidad y mantener la especificación PXI.

NI Serie R 2003

FPGA de 1M/3M de compuertas con tecnología de E/S reconfigurable (RIO) para procesamiento en paralelo

Conexión al NI cRIO-9151 para expansión de E/S y acondicionamiento de señales a bajo costo

Hasta 8 entradas analógicas independientes, razón de muestreo simultáneo de 200 kHz, resolución de 16 bits, ±10 V

Hasta 8 salidas analógicas independientes, razón de actualización simultánea de 1.0 MHz, resolución de 16 bits, ±10 V

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Disparo, temporización y toma de decisión interna configurables con resolución de 25 ns

96 líneas digitales configurables hasta 40 MHz por entrada, salida, contador o funcionalidad personalizada

Combina la entrada analógica, salida analógica, E / S digital y contadores / temporizadores en un solo dispositivo.

Con el nuevo, innovador y analógica diseños digitales, dispositivos de la Serie M establecen un nuevo estándar para el rendimiento, I / O la capacidad, seguridad y valor.

Con el controlador de temporización del sistema 2 NI-STC, NI-PGIA 2 tecnología de amplificación, la metodología de calibración NI-MCal y aisladores digitales de alta velocidad, NI M Series es la próxima generación de adquisición de datos basado en PC.

Dispositivos de la Serie M están disponibles para USB, PCI, PXI, PCI Express y PXI Express autobuses.

PCI Express 2006

mantiene la compatibilidad software con PCI pero ofrece 250 MB/s de ancho de banda por dirección por línea. Usted puede aprupar múltiples líneas con anchos de línea de x1 (entendido como “por uno”), x4, x8 y x16. A diferencia de PCI, el cual comparte ancho de banda con todos los dispositivos en el bus, cada dispositivo PCI Express recibe ancho de banda dedicado.

7 medidas integradas - voltaje AC/DC, corriente AC/DC, resistencia de 2 o 4 cables y pruebas de diodo

Aislamiento ±300 VDC/Vrms

3000 lecturas/s (máximo) a 4½ dígitos

Ideal para fabricantes originales de equipo (OEMs), laboratorios educativos y pruebas en producción

NI WiFi DAQ, Ethernet DAQ 2008

En 2008, National Instruments ha presentado 10 nuevos dispositivos Wi-Fi y Ethernet DAQ.

Adquisición de datos de National Instruments Wi-Fi (DAQ) conectividad directa de sensor y la flexibilidad del software NI LabVIEW para monitoreo remoto de señales eléctricas, físicas, mecánicas y acústicas.

Con una función de acondicionamiento de señal y de la seguridad de la red más alta disponible en el mercado, los dispositivos NI Wi-Fi DAQ de flujo de datos en tiempo real para fácil de usar, mediciones remotas de alto rendimiento.

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Los dispositivos de medida inalámbricos ofrecen la misma calidad y precisión que los tradicionales sistemas de medida cableados pero con mayor flexibilidad y menores costos.

Los dispositivos inalámbricos pueden superar las limitaciones de potencia e infraestructura para ayudar a cubrir las necesidades de las aplicaciones remotas cuando es imposible o no es viable implementar una solución cableada.

Serie X, WSN 2009

Es la plataforma de red inalámbrica de sensores (WSN), puede monitorear fácilmente su equipo o entorno con nodos de medidas confiables y alimentados con batería que ofrecen clasificaciones industriales y habilidades de análisis y control local.

Cada red inalámbrica puede escalar decenas y cientos de nodos e integrar perfectamente con medidas cableadas existentes y sistemas de control.

ETHERNET/IPHistoria de las redes EthernetLa idea original de Ethernet nació del problema de permitir que dos o más host utilizaran el mismo medio y evitar que las señales interfirieran entre sí. El problema de acceso por varios usuarios a un medio compartido se estudió a principios de los 70 en la Universidad de Hawai.En 1972 comenzó el desarrollo de una tecnología de redes conocida como Ethernet Experimental- El sistema Ethernet desarrollado fue la primera red de área local (LAN) para computadoras personales (PCs). Esta red funcionó por primera vez en mayo de 1973 a una velocidad de 2.94Mb/s.Las especificaciones formales de Ethernet de 10 Mb/s fueron desarrolladas en conjunto por las corporaciones Xerox, Digital (DEC) e Intel, y se publicó en el año 1980. Estas especificaciones son conocidas como el estándar DEC-Intel-

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Xerox (DIX), el libro azul de Ethernet. Este documento hizo de Ethernet experimental operando a 10 Mb/s un estándar abierto.La tecnología Ethernet fue adoptada para su estandarización por el comité de redes locales (LAN) de la IEEE como IEEE802.3 CSMA/CD (Acceso Múltiple por Detección de Portadoracon Detección de Colisiones), En este método de acceso, los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo "escuchar antes de transmitir". Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos, primero debe determinar si los medios de red están ocupados o no.A partir de 1982, Ethernet fue gradualmente adoptada por la mayoría de los organismos de estandarización:ECMA European Computer Manufacturers AssociationIEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers NIST National Institute of Standards and Technology ANSI American National Standards InstituteISO International Standards OrganizationDesde entonces Ethernet se ha convertido en la tecnología LAN más popular. Existen millones y millones de conexiones en el mundo. Aunque comenzó a utilizarse en ambientes de ingeniería y de fabricación, se expandió rápidamente a los mercados comercial y gubernamental.La arquitectura Ethernet provee detección de errores pero no corrección de los mismos. Tampoco posee una unidad de control central, todos los mensajes son transmitidos a través de la red a cada dispositivo conectado. Cada dispositivo es responsable de reconocer su propia dirección y aceptar los mensajes dirigidos a ella. El acceso al canal de comunicación es controlado individualmente por cada dispositivo utilizando un método de acceso probabilístico conocido como disputa (contention).

Ob j etiv o s de Ethe r net Los objetivos principales de Ethernet son consistentes con los que se han convertido en los requerimientos básicos para el desarrollo y uso de redes LAN.

• Simplicidad

• Bajo Costo.

• Compatibilidad

• Direccionamiento flexible

• Equidad

• Alta velocidad

• Bajo retardo

• Estabilidad

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• Mantenimiento

• Arquitectura en capas

Características de Ethernet Ethernet esta basado en la lógica de la topología bus. Originalmente, el bus era una única longitud de cable a la cual los dispositivos de red estaban conectados. En las implementaciones actuales, el bus se ha miniaturizado y puesto en un concentrador (hub) al cuál las estaciones, servidores y otros dispositivos son conectados.Ethernet usa un método de acceso al medio por disputa (contention). Las transmisiones son difundidas en el canal compartido para ser escuchadas por todos los dispositivos conectados, solo el dispositivo de destino previsto va a aceptar la transmisión. Este tipo de acceso es conocido como CSMA/CDEthernet ha evolucionado para operar sobre una variedad de medios, cable coaxial, par trenzado y fibra óptica, a múltiples tasas de transferencia. Todas las implementaciones son ínter operables, lo que simplifica el proceso de migración a nuevas versiones de Ethernet.

multisegmentos provistas en el estándar Ethernet. Las reglas incluyen límites en el número total de segmentos y repetidores que pueden ser utilizados en la construcción de una LAN.Ethernet fue diseñado para ser expandido fácilmente. El uso de dispositivos de interconexión tales como bridges (puente), routers (ruteadores), y switches (conmutadores) permiten que redes LAN individuales se conecten entre si. Cada LAN continúa operando en forma independiente pero es capaz de comunicarse fácilmente con las otras LAN conectadas.

Control de acceso al medio IEEE 802.3CSMA/CD

Definición de CSMA/CDLa idea básica era muy simple: las estaciones antes de transmitir deberían detectar si el canal ya estaba en uso (es decir si ya había 'portadora'), en cuyo caso esperarían a que la estación activa terminara antes de transmitir. Además, cada estación mientras transmitiera estaría continuamente vigilando el medio físico por si se producía alguna colisión, en cuyo caso pararía y transmitiría más tarde. Este protocolo MAC recibiría más tarde la denominación Acceso Múltiple con Detección de Portadora y Detección de Colisiones, o mas brevemente CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Colision Detect).

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El estándar IEEE 802.3 especifica el método de control del medio (MAC) denominado CSMA/CD por las siglas en ingles de acceso múltiple con detección de portadora y detección de colisiones (carrier sense multiple access with collision detection). CSMA/CD opera de la siguiente manera:

1. Una estación que tiene un mensaje para enviar escucha al medio para ver si otra estación está transmitiendo un mensaje.

2. Si el medio esta tranquilo (ninguna otra estación esta transmitiendo), se envía la transmisión.

3. Cuando dos o más estaciones tienen mensajes para enviar, es posible que transmitan casi en el mismo instante, resultando en una colisión en la red.

4. Cuando se produce una colisión, todas las estaciones receptoras ignoran la transmisión confusa.

5. Si un dispositivo de transmisión detecta una colisión, envía una señal de expansión para notificar a todos los dispositivos conectados que ha ocurrido una colisión.

6. Las estaciones transmisoras detienen sus transmisiones tan pronto como detectan la colisión.

7. Cada una de las estaciones transmisoras espera un periodo de tiempo aleatorio e intenta transmitir otra vez.

HardwareEl hardware comúnmente utilizado en una red Ethernet es el siguiente:

• NIC, o adaptador de red Ethernet: Permite el acceso de una computadora a una red. Cada adaptador posee una dirección MAC que la identifica en la red y es única. Una computadora conectada a una red se denomina nodo.

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• Repetidor o repeater: Aumenta el alcance de una conexión física, disminuyendo la degradación de la

señal eléctrica en el medio físico.

• Concentrador o hub: Funciona como un repetidor, pero permite la interconexión de múltiples nodos, además cada mensaje que es enviado por un nodo, es repetido en cada boca el hub.

• Puente o bridge: Interconectan segmentos de red, haciendo el cambio de frames entre las redes de acuerdo con una tabla de direcciones que dice en que segmento está ubicada una dirección MAC.

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• Conmutador o switch: Funciona como el bridge, pero permite la interconexión de múltiples segmentos de red, funciona en velocidades más rápidas y es más

sofisticado. Los switches pueden tener otras funcionalidades, como redes virtuales y permiten su

configuración a través de la propia red.

• Enrutador o router: Funciona en una capa de red más alta que los anteriores -- el nivel de red, como en el protocolo IP, por ejemplo -- haciendo el enrutamiento de paquetes entre las redes interconectadas. A través de tablas y algoritmos de enrutamiento, un enrutador decide el mejor camino que debe tomar un paquete para llegar a una determinada dirección de destino.

Cables utilizados:CABLE UTP

Como el nombre lo indica, "unshielded twisted pair" (UTP), es un cable que no tiene revestimiento o blindaje entre la cubierta exterior y los cables. El UTP se utiliza comúnmente para aplicaciones de REDES Ethernet, el término UTP generalmente se refiere a los cables categoría 3, 4 y5 especificados por el estándar TIA/EIA 568-Astandard.

Las categorías 5e, 6, & 7también han sido propuestos para soportar velocidades más altas.

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El cable UTP comúnmente incluye 4 pares de conductores.10BaseT, 10Base-T, 100Base-TX, y 100Base-T2 sólo utilizan 2 pares de conductores, mientras que 100Base-T4 y 1000Base-T requieren de todos los 4 pares.

Tipos de cables UTP:

Categoría 1: Voz solamente Categoría 2: Datos 4 Mbps Categoría 3: UTP con impedancia de 100 ohm y

características eléctricas que soportan frecuencias de transmisión de hasta 16 MHz. Definida por la especificación TIA/EIA 568-A specification. Puede ser usado con 10Base-T, 100Base-T4, y 100Base -T2.

Categoría 4: UTP con impedancia de 100 ohm y características eléctricas que soportan frecuencias de transmisión de hasta 20 MHz. Definida por la especificación TIA/EIA 568-A. Puede ser usado con 10Base-T, 100Base-T4, and 100Base-T2.

Categoría 5: UTP con 100 ohm de impedancia y características eléctricas que soportan frecuencias de transmisión de hasta 100 MHz. Definida por la especificación TIA/EIA 568-A specification. Puede ser usado con 10Base-T, 100Base-T4, 100Base-T2, y 100Base- TX. Puede soportar 1000Base-T, pero el cable debe ser probado para asegurar que cumple con las especificaciones de la categoría 5e (CAT 5 enhanced mejorada"). CAT 5e es un nuevo estándar que soportará velocidades aún mayores de 100 Mbps y consiste de un cable par trenzado STP con 100 ohm de impedancia y características eléctricas que soportan frecuencias de transmisión de hasta 100 MHz. Sin embargo, tiene especificaciones mejoradas como NETX (Near End Cross Talk), PSELFEXT (Power Sum Equal Level Far End Cross Talk), y atenuación.

CABLE STPEl cable STP, tiene un blindaje especial que forra a los 4 pares y comúnmente se refiere al cable par trenzado de 150 ohm definido por IBM utilizado en redes TokenRing. El blindaje estádiseñado para minimizar laradiación electromagnética(EMI, electromagneticinterference) y la diafonía.

Los cables STP de 150 ohm no se usan para Ethernet. Sin embargo, puede ser adaptado a

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10Base-T, 100Base-TX, and 100Base-T2 Ethernet instalando un convertidor de impedancias que convierten 100 ohms a 150ohms de los STPs.La longitud máxima de los cables de par trenzado están limitadas a 90 metros, ya sea para 10 o 100 Mbps.

CABLE COAXIAL

A frecuencias en el intervalo de VHF (Very High Frecuency) y menores es común el uso de cables coaxiales. Dicho cable consiste de un alambre interior que se mantiene fijo en un medio aislante que después lleva una cubierta metálica. La capa exterior evita que las señales de otros cables o que la radiación electromagnética afecte la información conducida por el cable coaxial. En la siguiente figura se muestra un cable coaxial típico.

FIBRA ÓPTICAEs el medio de transmisión de datos inmune a las interferencias por excelencia, debido a que por su interior dejan de moverse impulsos eléctricos, procli vez alos ruidos del entorno que alteren la información. Al conducir luzpor su interior, la fibra ópticano es propensa a ningún tipo de interferencia electromagnética o electrostática.

Se trata de un medio muy flexible y muy fino que conduce energía de naturaleza óptica. Su forma es cilíndrica con tres secciones radiales: núcleo, revestimiento y cubierta.

El núcleo está formado por una o varias fibras muy finas de cristal o plástico. Cada fibra está rodeada por su propio revestimiento que es un cristal o plástico con diferentes propiedades ópticas distintas a las del núcleo. Alrededorde este conglomerado está la cubierta (constituida de material plástico o similar) que se encarga de aislar el contenido de aplastamientos, abrasiones, humedad, etc.Es un y pares trenzados son:- medio muy apropiado para largas distancias e incluso últimamente para LAN. Sus beneficios frente a cables coaxiales Permite mayor ancho de banda.- Menor tamaño y peso.- Menor atenuación.

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- Aislamiento electromagnético.- Mayor separación entre repetidores.Generalmente esta luz es de tipo infrarrojo y no es visible al ojo humano. La modulación de esta luz permite transmitir información tal como lo hacen los medios eléctricos Su rango de frecuencia s es todo el espectro visible y parte del infrarrojo.El método de transmisión es: los rayos de luz inciden con una gama de ángulos diferentes posibles en el núcleo del cable, entonces sólo una gama de ángulos conseguirán reflejarse en la capa que recubre el núcleo.

Ti p os de Eth e rnet Existen una gran variedad de implementaciones de IEEE802.3. Para distinguir entre ellas, se ha desarrollado una notación. Esta notación especifica tres características de la implementación.

• La tasa de transferencia de datos en Mb/s• El método de señalamiento utilizado• La máxima longitud de segmento de cable en cientos

de metros del tipo de medio.Algunos tipos de estas implementaciones de IEEE 802.3 y sus características se detallan a continuación:

E t her n et

1BASE-5: Ethernet en banda base a 1Mb/s sobre cable par trenzado a una distancia máxima de 250m.

10BASE-5: Ethernet en banda base a 10Mb/s sobre cable coaxial de 50 K troncal y AUI (attachment unit interface) de cable par trenzado a una distancia máxima de 500m.10BASE-2: Ethernet en banda base a 10MB/s sobre cable coaxial delgado de 50 K con una distancia máxima de 185m.10BROAD-36: Ethernet en banda ancha a 10Mb/s sobre cable coaxial de banda ancha de 75 K con una distancia máxima de 3600m.10BASE-T: Ethernet en banda base a 10 Mb/s sobre cable par trenzado sin blindaje (Unshielded Twisted Pair o

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UTP) siguiendo una topología de cableado horizontal en forma de estrella, con una distancia máxima de 100m desde una estación a un hub.10BASE-F: Ethernet en banda base a 10Mb/s sobre fibra óptica con una distancia máxima de 2.000 metros (2Km).

F a st E th e rnet

100BASE-TX: Ethernet en banda base a 100Mb/s sobre dos pares (cada uno de los pares de categoría 5 o superior) de cable UTP o dos pares de cable STP.100BASE-T4: Ethernet en banda base a 100Mb/s sobre 4 pares de cable UTP de categoría 3 (o superior).100BASE-FX: Ethernet en banda base a 100Mb/s sobre un sistema de cableado de dos fibras ópticas de 62.5/125 µm.100BASE-T2: Ethernet en banda base a 100Mb/s sobre 2 pares de categoría 3 (o superior) de cable UTP.

G i gab it E the r net

1000BASE-SX: Ethernet en banda base a 1000Mb/s (1Gb/s) sobre 2 fibras multimodo (50/125 µm o 62.5/125 µm) de cableado de fibra óptica.1000BASE-LX: Ethernet en banda base a 1000Mb/s (1Gb/s)sobre 2 fibras monomodo o multimodo (50/125 µm or 62.5/125µm) de cableado de fibra óptica.1000BASE-CX: Ethernet en banda base a 1000Mb/s (1Gb/s) sobre cableado de cobre blindado balanceado de 150 K. Este es un cable especial con una longitud máxima de 25m.1000BASE-T: Ethernet en banda base a 1000Mb/s (1Gb/s) sobre4 pares de categoría 5 o superior de cable UTP, con una distancia máxima de cableado de 100m

E t her N et / IP

Ethernet /IP es un protocolo de red en niveles para aplicaciones de automatización industrial.Introducida a principios del 2000, este protocolo es uno de los pioneros en las soluciones Ethernet para la industria. La principal razón para ello es que está basada en tecnología abierta, utilizando la misma capa de aplicación que DeviceNet y ControlNet, el Common Industrial Protocol (CIP). Esta aproximación ofrece muchas ventajas a usuarios y fabricantes de automatización, entre ellas bajo coste de desarrollo de productos, facilidad de uso, simple integración de dispositivos y redes e interoperabilidad entre suministradores.

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En términos de funcionamiento, Ethernet/IP utiliza TCP/IP (Protocolo de Control de Transmisión (TCP) para enviar mensajes explícitos, aquéllos en los cuales cada paquete no solo tiene datos de aplicación, sino que incluye el significado de los datos y el servicio a realizar sobre los datos. Con mensajes explícitos los nodos tienen que interpretar cada mensaje, ejecutar la tarea requerida y generar respuestas. Este tipo de mensajes se usan para configurar dispositivos y para realizar diagnósticos y son muy variables en tamaño y frecuencia.Ethernet/IP también utiliza el servicio de transporte estándar User Datagram Protocol/Internet Protocol (UDP/IP, parte del conjunto TCP/IP), el cual proporciona alto rendimiento y funcionalidad de mensajería multicast en tiempo real, también conocida como mensajería implícita. Con mensajes implícitos, el campo de datos de aplicación contiene únicamente datos de entradas/salidas en tiempo real. El significado de los datos está enlazado a un identificador que se define inicialmente al establecer la conexión, reduciendo el tiempo de procesamiento en el nodo en tiempo de ejecución. Este tipo de mensajes tiene una alta eficiencia, es corto y proporciona el rendimiento necesario para realizar control en tiempo real.Al utilizar ambos protocolos, TCP/IP y UDP/IP, para encapsular los mensajes, Ethernet/IP puede utilizarse en aplicaciones de control e información.

“Una de las ventajas principales de EtherNet/IP

frente a otras redes es que es estándar, y no está basado en

estándares.”

El motivo principal por el que los fabricantes eligen EtherNet/IP no es su similitud con fieldbus, sino las nuevas capacidades que ofrece, muchas de las cuales son exclusivas de las redes basadas en Ethernet. Incluyen: capacidad de voz y de vídeo, topologías variables, integración de TI, administración remota, conectividad deInternet y seguridad flexible, además de las capacidades de control de automatización y proceso en tiempo real.Ethernet/IP es un protocolo de red en niveles, apropiado al ambiente industrial. Es el producto acabado de cuatro organizaciones que aunaron esfuerzos en su desarrollo y divulgación para aplicaciones de automatización industrial:

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La Open DeviceNet Vendor Association (ODVA), la Industrial Open Ethernet Association (IOANA), la Control Net International (CI) y la Industrial Ethernet Association (IEA). Ese cometido común demuestra hasta qué punto Ethernet/IP puede significar todo un estándar tallado a la perfección para un vasto número de dispositivos de automatización. Estas mismas organizaciones se están esforzando para atender a las demandas de conectividad física que el ambiente severo de pie de fábrica exige.Aunque existen aproximadamente una docena de redes industriales basadas en Ethernet, sólo una satisface todos estos estándares: EtherNet/IP, que utiliza Ethernet 802.3 estándar, sin modificar, y TCP/IP/UDP/IP. Su protocolo de capa de aplicaciones es el protocolo industrial común o CIP (siglas inglesas de Common Industrial Protocol), el mismo protocolo utilizado por DeviceNet y ControlNet, que ofrece configuración de dispositivos, recolección de datos, enclavamiento entre dispositivos similares, E/S en tiempo real, control de variador y reticulación de control de movimiento. Es perfectamente compatible con otros protocolos de capa de aplicaciones como correo electrónico, voice-over-IP, video-over-IP y web.

L a a m p l i a c i ón i n d u s t r i a l de E t h e r n e t T C P / IP Fundamentalmente, Ethernet/IP puede considerarse como la ampliación industrial de Ethernet TCP/IP, puesto que los mensajes CIP de la capa de aplicación se “empaquetan”, mediante encapsulación, en las tramas TCP/IP como datos de usuario. De este modo, una aplicación puede enviar sus datos a otra aplicación a través de Ethernet; en caso necesario, la aplicación genera automáticamente un mensaje CIP y lo encapsula para convertirlo en un paquete TCP/IP, algo similar a introducir una carta en un sobre. Este mensaje empaquetándose envía a través de Ethernet hasta el dispositivo de destino en el que, una vez recibido, el protocolo TCP/IP lo vuelve a enviar al protocolo de encapsulación para “desempaquetar” el mensaje original CIP (sacarlo del sobre) y volver a enviarlo, a través delprotocolo CIP, hasta la aplicación receptora. En principio,es posible establecer este tipo de enlace de aplicación entre todos los usuarios del protocolo de aplicación CIP, incluso si proceden de distintos fabricantes o están ubicados en redes diferentes.Esto significa que a través de TCP/IP, Ethernet/IP puede enviar “mensajes explícitos”, que es el nombre que reciben

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los mensajes a modo de telegramas que contienen información instrucciones sobre el protocolo preciso para su posterior utilización en el campo de datos. El receptor debe interpretar los mensajes explícitos como instrucciones, ejecutarlas y generar una respuesta. Este modo versátil de intercambio de datos se utiliza, por ejemplo, para la configuración, programación y diagnóstico de dispositivos con cantidades variables de datos. En tanto que protocolo

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de transferencia orientado a la conexión, TCP también resulta muy adecuado para dichas aplicaciones.

No obstante, la comunicación en tiempo real impone requisitos algo distintos. En ese caso, Ethernet/IP no utiliza el protocolo TCP sino UDP vía IP (Internet Protocol). Básicamente, este protocolo resulta más compacto, por lo que es compatible con los denominados mensajes “multidifusión” (recepción simultánea por varios usuarios) y puede ser utilizado por Ethernet/IP para el envío de los denominados “mensajes implícitos”. En este tipo de mensajes telegráficos, los campos de datos ya no incluyen la información de protocolo sino sólo datos deentrada y salida en tiempo real. La aplicación receptora ya conoce cómo debe interpretar estos datos, puesto que ya loha negociado durante la configuración de la conexión. Es decir, que los telegramas implícitos se envían a través de una conexión virtual existente entre los usuarios y se actualizan de manera constante y cíclica en cortos intervalos de tiempo con señales de E/S y datos recientes y actualizados. En este caso la cabecera es mínima, a fin de que los mensajes se procesen muy rápidamente y conprioridad (ese es justamente el requisito de las tareas de control en las que el tiempo es crítico).

En consecuencia, Ethernet/IP combina el protocolo TCP/IP y los telegramas de datos UDP/IP para el transporte de paquetes de mensajes explícitos e implícitos, lo que significa que, en este caso, tanto los datos de entrada y salida en tiempo real para las tareas de control prioritarias (UDP) como los datos de información (TCP) de una red pueden utilizarse en paralelo.

Por consiguiente, Ethernet/IP resulta ideal para las tareas de control de E/S, configuración y diagnóstico, y para la adquisición de datos en entornos industriales, especialmente si se tiene en cuenta la interoperabilidad e ínter cambiabilidad de un protocolo internacional de automatización.

DeviceNet, ControlNet y Ethernet/IPDado que ControlNet, DeviceNet y Ethernet/IP utilizan el mismo protocolo de aplicación, también pueden acceder a perfiles de

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dispositivos y librerías de objetos compartidos. Gracias a estos objetos es posible la interoperabilidad plug & play de dispositivos complejos defabricantes diferentes. Las definiciones de los objetos son compatibles con la transmisión en tiempo real de mensajesde E/S, la configuración, el diagnóstico y la adquisición de datos a través de una misma red. Así, el usuario puede establecer fácilmente enlaces de comunicación con dispositivos inteligentes, tipo unidad/actuador y controles de robots, lectores de códigos de barras, sistemas de pesaje, etc., sin tener que recurrir a herramientas de software específicas. El resultado es una mayor rapidez en línea y una completa compatibilidad de diagnosis.

Asimismo, Ethernet/IP permite combinar la transmisión de datos acíclicos (mensajes explícitos) con los datos de control transmitidos cíclicamente (mensajes implícitos). Gracias a las características fabricante-consumidor que garantiza el protocolo de control e información CIP, ahora Ethernet/IP es compatible con los principales mecanismos de comunicación para la conexión en una red de dispositivos, desde la interrogación secuencial hasta la activación en función del tiempo o de un evento, pasando por la multidifusión o las conexiones punto a punto para el acoplamiento de datos.

Por último, también es importante la aceptación de ControlNet y DeviceNet, relativamente grande, ya que en la actualidad cerca de 400 fabricantes de todo el mundo han desarrollado más de 500 productos ínter operables diferentes para una de estas redes. La combinación y complementación de estas redes produce prácticamente un único sistema universal (misma capa de aplicación), además del considerable apoyo de este grupo de fabricantes a Ethernet/IP.

Módulo EtherNet/IP de10/100 Mbps

• Conector de medios físicos de fibra óptica o RS-45 inferior• Velocidad de comunicación de 10/100 Mbps• Utiliza el protocolo abierto EtherNet/IP• Es compatible con otros protocolos Ethernet: HTTP, SNMP, etc.

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• Permite el encaminamiento de la comunicación entre otros módulos en el mismo chasis• No hay límite en el número de módulos en el chasis• Control, configuración y recopilación de datos con EtherNet/IP• Extracción e inserción sin Necesidad de desconexión• Funcionalidad de servidor web incorporada• Módulo de panel frontal/ Diagnósticos del sistema

Industrial Ethernet

Localización De Ethernet Industrial

¿ D ó n de se e m p l ea la I n d u s t r i al E t h e r n e t?

• Grandes cantidades de datos: Intercambio de grandes cantidades de datos (en el entorno de Megabytes)

• Grandes distancias: Hasta 4,3 Km.• Múltiples tipos de dispositivos: Comunicación entre aparatos

de ingeniería, ordenadores y dispositivos de control

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• Múltiples tipos de comunicaciones: Permite una interconexión entre la oficina técnica y el mundo de la automatización.

Características

• Red que cumple con los estándares internacionales (IEEE 802.3) válida para todos los campos en la automatización de la producción

• Procedimiento de acceso CSMA/CD según IEEE 802.3 (Ethernet)

• Velocidad de transmisión 10/100 Mbit/s• Número máximo de participantes 1.024• Desde hace mas de 10 años es el estándar para redes de célula

en el mundo• Diferentes medios de transmisión (eléctrico y óptico)• Componentes para estructurar y segmentar la red

(repetidores/concentradores de estrella activos, puentes/switch, router)

Ventajas que Ofrece Industrial Ethernet

• Red de fábrica de gran potencia para el nivel de célula altas prestaciones aún en el caso de existir muchos participantes y grandes distancias

• Amplia superficie de cobertura y alcanza grandes distancias: mediante la combinación de las técnicas eléctrica y óptica

• Transferencia de datos segura: Aún en el caso de la existencia de perturbaciones electromagnéticas mediante componentes idóneos para la industria

• Ahorro de costes: Mediante una disminución de los costes de montaje y cableado

• Líder universal dentro de las redes industriales: Ethernet Industrial ha mostrado su eficacia en miles de instalaciones

• Coexiste con otras aplicaciones Ethernet, Por ejemplo: Novell, LAN-Manager, TCP/IP...

Problemas de Ethernet para la industria

• Sistema no determinístico• Ambiente industrial Golpes y vibraciones Temperatura Ambientes Corrosivos

• Solución al indeterminismo: Switching

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Priority Switching:

Datos Técnicos

• Estándar: Ethernet según IEEE 802.3/ISO 8802.3• Modo de acceso: CSMA/CD (carrier sense multiple access/collision detection)

• Velocidad de trans.: 10/100 MBit/seg.• Medio de transmisión: Eléctrico: Cable triaxial, Par trenzado Industrial, óptico: Fibra óptica

• Máx. nº participantes: 1.024• Distancia de red Eléctrica: máx. aprox. 1,5 Km. Óptica: máx. aprox. 4,3 a.m.

• Topología: Lineal, árbol, estrella, anillo redundante• Aplicaciones: Redes de célula y de gestión

Medio de Transmisión: Par Trenzado

• Versión híbrida (datos+energía)

• Máxima long. del cable 100 m

Medio de Transmisión: Fibra Óptica

Red óptica• Separación de potencial• Inmune a interferencias

electromagnéticas• Seguro ante escuchas• Grandes distancias (Multimodo: 4,5 km;

Monomodo: 42 Km.)

¿Cuándo Utilizar un Switch Industrial?

• Cuando se debe aislar la red de planta de la red administrativa.

• Cuando se debe aislar dispositivos individuales• Cuando se debe proveer un enlace de altas velocidades

entre diferentes dispositivos(dominios)

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• Cuando se debe utilizar diferentes tipos de medios de transmisión:

Proveer un enlace entre diferentes dispositivos alejados entre si

Brindar alta inmunidad al ruido e interferencias.

DesventajasLos mayores problemas en Ethernet industrial provienen de los peligros a los que las redes se exponen. Dos factores fomentan estos peligros: la ausencia de climatización y la presencia de otros equipos eléctricos. Mientras que la red en una oficina o un centro de datos está protegida ante los elementos de la naturaleza mediante sistemas de aire acondicionado y sombra, la mayoría de entornos no disponen de este control. El exceso de calor o humedad, por ejemplo, puede influir en los medios de transmisión. El cable de par trenzado, comúnmente usado en redes de oficina, se puede deteriorar tras al exposición prolongada a la luz de sol.La interferencia electromagnética (EMI) generada por equipos eléctricos causa ruido que impide el tráfico de red. Los conectores RJ-45, los “pilares” de las redescorporativas no están diseñados para operar largos periodos de tiempo con calor excesivo o estrés y sus contactos se pueden corroer y fomentar la rotura de etiquetas.Las distancias sobre las que la señal se debe transmitir es otra diferencia notable. El cable Ethernet Industrial puede necesitar unos cuatrocientos metros en grandes plantas y se sitúa alrededor de peligros (máquina a máquina y conmutador a conmutador). El cable de par trenzado, usado en oficinas, tiene una distancia máxima de cien metros. Aunque esta especificación se originó para separar las transmisiones de usuario y prevenir colisiones, las actuales limitaciones de distancia son el resultado de la transmisión eléctrica.

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Las tarjetas de Interface de red (NIC) también han sido desarrolladas para cien metros. Más allá de esta distancia,se requiere potencia extra y puede generar ruido que interfiere en la transmisión de datos. La fibra multimodoes suficiente para hasta dos kilómetros. Para recorridos de entre dos y tres kilómetros, se necesita cable de fibraóptica monomodo. Además, el cable de fibra óptica posee sus propios requerimientos. El diámetro de una fibra monomodoes menor que un glóbulo rojo. Las huellas o incluso laspartículas de polvo en el aire se pueden quedar en terminación de fibra óptica, provocando reflexión e inhibiendo la transmisión de señal.Por último, algo tan básico como la electricidad puedeafectar a una instalación Ethernet. Los componentes Ethernet para oficinas no pueden funcionar en un entorno industrial alimentado por 24 o 48 V. Probablemente, se necesitarán componentes de tipo industrial.

Topologías EthernetLas redes Ethernet a menudo están formadas por múltiples segmentos individuales interconectados por repetidores. Los segmentos están interconectados entre si siguiendo lo que se denomina un patrón de árbol sin raíz. Cada segmento Ethernet es una rama individual de la red completa.

Se considera sin raíz ya que los segmentos interconectados pueden crecen en cualquier dirección.

Los segmentos Ethernet individuales pueden utilizar diferentes medios. Históricamente cada tipo de medio requiere de una disposición de física de cable diferente. Actualmente la topología física recomendada para las instalaciones es la topología estrella como se especifica en ANSI/TIA/EIA-568-A. La utilización de una topología estrella ha hecho permitido limitar las interrupciones en la red causadas por problemas de cableado.

Topología BusCuando se utiliza cable coaxial

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delgado, la topología física de la redpuede ser únicamenteuna topología bus. En este diseño, todoslos dispositivos son conectados a un único tramo de cable. Este cable provee uncamino para las señales eléctricas que es común paratodos los dispositivos conectados y transporta todas las transmisiones entre los dispositivos.

Un problema asociado con el diseño bus de cableado es que una falla en cualquier parte del cable coaxial delgado va a interrumpir el camino eléctrico. Como resultado, la operación de todos los dispositivos conectados será interrumpida.

Los dispositivos conectados a un segmento de cable coaxial delgado siguen una topología conocida como cadena tipo margarita. En esta topología, un cable coaxial delgado conectado a un conector T BNC en un dispositivo es conectado a otro conector T en el siguiente dispositivo y así sucesivamente. Los conectores T que se encuentran en los extremos opuestos del segmento son terminales.

En una topología cadena tipo margarita, si cualquier cable coaxial delgado es removido incorrectamente del conector T, todo el segmento queda no funcional para todos los dispositivos conectados. Si el conector T es removido de la interfaz de red Ethernet, el segmento continúa funcionando, ya que la continuidad del cable coaxial no ha sido interrumpida.

También es posible tener segmentos punto a punto en un ambiente de cable coaxial delgado. Utilizando un repetidor multipuerto se puede conectar un segmento en forma directaa un dispositivo. Esto limita el número de dispositivos que pueden ser afectados por el daño a un cable específico.

Topología EstrellaLos segmentos de par trenzado y de fibra óptica son

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dispuestos en una topología física estrella. En esta topología, los dispositivos individuales son conectados a un concentrador o hubcentral, formando unsegmento. Las señales de cada dispositivo conectado son enviadas al hub y luego difundidas a todos los otros dispositivos conectados. Estediseño permite a Ethernet operar lógicamente como un bus, pero físicamente el bus solo existe en el hub.

Una topología estrella simplifica la administración de la red y la resolución de problemas ya que cada tramo de cable conecta solo dos dispositivos, una a cada extremo delcable. Si un dispositivo no puede comunicarse exitosamente con en la red, puede ser movido físicamente a otraubicación para establecer si la falla reside en el cableadoo en el dispositivo. Este tipo de aislamiento es mucho más difícil en las topologías bus o cadena tipo margarita.

ETHERNET PARA EL CONTROL DE TECNOLOGÍA DE AUTOMATIZACIÓN

CARACTERÍSTICAS:n Tipo de red: Ethernet basada en red Maestro/Esclavo en

tiempo real.n Topología: Línea, árbol o estrellan Instalación: Ethernet 100 Txpar trenzado con

conectores RJ45, 100 m de dist. Entre nodos.n Velocidad: 100Mbit/s full duplexn Estaciones máximas: 65535n Datos: hasta 1500 bytes por telegrama.n Usuarios: EtherCAT Technology Groupn Se trata de un código abierto, sistema de alto

rendimiento que pretende utilizar protocolos de en un entorno industrial.

n sistema más rápido actualmente disponible. n Ethernet se procesa sobre la marcha.n El paquete Ethernet ya no es recibido, interpretado y

copiado en cada conexión.n FMMU (campo unidad de gestión de memoria) en cada nodo

esclavo lee los datos mientras es enviado al dispositivo siguiente.

n Los datos de entrada se añaden el telegrama, mientras que en unos nanosegundos.

ETHERCAT – PROTOCOLO

n Utiliza una asignación oficial Ether-type dentro de Ethernet.

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n Este Ether-type r permite el transporte de datos de control en Ethernet sin la redefinición de Ethernet estándar.

n Tiene varios sub-telegramas, cada una pueden ser de hasta 4 gigabytes de tamaño.

n EtherCAT los paquetes UDP EtherCAT en Protocolo UDP / IP datagramas.

PROTOCOLOn El direccionamiento de los terminales Ethernet pueden

estar en cualquier orden.n el rendimiento del sistema depende del tiempo real las

características del control y su implementación del protocolo Ethernet.

ETHERCAT – RENDIMIENTOn El tiempo de actualización para 1000 I / Os

distribuidas está a 30 μ s. n Hasta 1486 bytes de proceso de datos pueden ser

intercambiados con un único marco Ethernet n Casi 12000 entradas y salidas digitales en sólo de 300

μ s.

MEMBROS

ETHERCAT - NI 9144

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CARACTERISTICASn E/S distribuidas determinísticas de alto rendimiento

por EtherCAT.n Esclavo modular con 8 ranuras para módulos de E/S de

la Serie C.n FPGA integrado de 2M de compuertas para temporización

personalizada.n 2 puertos de Ethernet para enlazar en serie esclavos

EtherCAT adicionales.n Temperatura de operación de -40 a 70 °C, 50 g de

shock, 5 g vibración.n I/O

Introducción al Bus de Red Local de Interconexión (LIN)

Visión GeneralRed Local de Interconexión (LIN) es un estándar en red embebida de bajo costo para conectar dispositivos inteligentes juntos. LIN es más popular en la industria automotriz.Información General sobre LINEl bus de Red Local de Interconexión (LIN) fue desarrollado para crear un estándar para comunicación multiplexada de bajo costo en redes automotrices. A pesar que CAN cubre la necesidad para alto ancho de banda, redes de manejo de error avanzado, los costos de hardware y software por la implementación de CAN se han vuelto prohibitivos para dispositivos de menor rendimiento como controladores de potencia de ventanas y asientos. LIN proporciona comunicación rentable en aplicaciones donde el ancho de banda y la versatilidad de CAN no son requeridos. Puede implementar LIN prácticamente a un menor precio usando el transmisor/receptor estándar serial universal asincrónico (UART) embebido en la mayoría de los microcontroladores modernos de bajo costo de 8 bits.Las redes automotrices modernas usan una combinación de LIN para aplicaciones de bajo costo principalmente en

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electrónicos, CANpara comunicación de tren de potencia y carrocería y el bus FlexRay para comunicaciones de datos sincronizados de alta velocidad en sistemas avanzados como suspensión activa.Hay varias versiones de LIN estándar. La versión 1.3 finalizó la comunicación byte-layer. Las versiones 2.0 y 2.1 añaden más especificaciones de mensajes y servicios pero son compatibles al nivel de byte con LIN 1.3. 

1Esta característica no está soportada por el API; sin embargo, puede implementar la funcionalidad.Tabla 1. Comparación de Versiones LIN 1.3, 2.0 y 2.1

2. Formato de Marco LINEl bus LIN es un bus con un solo dispositivo maestro y uno o más dispositivos esclavos. El dispositivo maestro contiene una tarea de maestro y una tarea de esclavo. Cada dispositivo esclavo tiene solamente una tarea de esclavo. La comunicación a través del bus LIN está controlada completamente por la tarea de maestro en el dispositivo maestro. La unidad básica de transferencia en el bus LIN es el marco, el cual está dividido en un encabezado y una respuesta. El encabezado siempre es transmitido por el nodo maestro y consiste de tres diferentes campos: la interrupción, la sincronización (symc) y el identificador (ID). La respuesta, la cual es transmitida por una tarea de esclavo y puede residir ya sea en el nodo maestro o un nodo esclavo, consiste de una carga útil de datos y una suma de verificación.Normalmente, la tarea de maestro consulta cada tarea de esclavo en un ciclo al transmitir un encabezado, el cual consiste de una secuencia de interrupción-sincronización-ID. Antes de comenzar el LIN, cada tarea esclavo es configurada para publicar datos al bus o suscribir a datos en respuesta a cada ID de encabezado recibido. Después de recibir el encabezado, cada tarea de esclavo verifica la paridad de ID y después checa el ID para determinar si

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necesita publicar o suscribir. Si la tarea de esclavo necesita publicar una respuesta, transmite uno de los ochos bytes de datos al bus seguido de un byte de suma de verificación. Si la tarea de esclavo necesita suscribirse, lee la carga útil de los datos y el byte de la suma de verificación del bus y procede de manera apropiada.Para comunicación estándar de esclavo a maestro, el maestro publica el identificador a la red y solamente un esclavo responde con una carga de datos.

La comunicación de maestro a esclavo se logra por una tarea de esclavo diferente en el nodo maestro. Esta tarea auto recibe todos los datos publicados al bus y responde como si fuera un nodo esclavo independiente. Para transmitir bytes de datos, el maestro debe primero actualizar su respuesta interna a la tarea de esclavo con los valores de datos que desea transmitir. El maestro entonces publica el encabezado de marco adecuado y la tarea interna de esclavo transmite su carga de datos al bus.

Figura 2. Marco de Mensaje LIN

4. Topología y Comportamiento de LINEl bus LIN conecta un solo dispositivo (nodo) maestro y un o más dispositivos (nodos) esclavo juntos en un cluster LIN. El comportamiento de cada nodo se describe por su propio archivo de capacidad de nodo. Los archivos de capacidad del nodo son entradas a una herramienta definida por software, la cual genera un archivo de descripción (LDF) que describe el comportamiento de todo el cluster. El LDF es analizado por un generador del sistema para generar automáticamente el comportamiento especificado en los nodos deseados. En este punto, la tarea del nodo maestro inicia transmitiendo encabezados en el bus y todas las tareas en el cluster (incluyendo la propia tarea de esclavo del nodo maestro) responden como se especifica en el LDF.En términos generales, el LDF es usado para configurar y crear el comportamiento programado del cluster LIN. Por ejemplo, identifica la razón de transferencia, la ordenación y los retrasos de tiempo para la transmisión de la tarea de maestro de los encabezados y el comportamiento de cada tarea de esclavo en respuesta. El hardware LIN y el API NI-CAN de Trama para LIN no proporciona de manera original soporte completo para LDFs, lo que significa que usted no puede descargar el comportamiento programado al hardware. Sin embargo, el soporte de bajo nivel del acceso

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al bus (escribir encabezados y publicar o suscribir a respuestas) es proporcionado para que el usuario pueda crear este comportamiento programado al nivel de la aplicación. Como se mencionó en la descripción para el tipo de entrada de marco de respuesta de LIN, el hardware LIN tiene una respuesta en espera para almacenar respuestas de tarea de esclavo. La respuesta en espera detiene 64 respuestas, uno para cada uno del número máximo de 64 IDs especificados por LIN. Esto asegura que la tarea de interfaz esclavo de LIN puede responder a los encabezados durante el tiempo de respuesta definido por la especificación LIN.API NI-CAN de Trama para LIN ofrece una interacción de bajo nivel con el bus LIN. Esto proporciona al usuario final la funcionalidad desde la cual se desarrollan aplicaciones complejas que involucran el análisis y generación de prototipos de redes LIN. El API NI-CAN de Trama para LIN no soporta de manera original diagnósticos LIN o configuración, LDFs o tablas de programación. Sin embargo, puede implementar estas tareas en aplicaciones que usan el API NI-CAN de Trama para LIN.

Tipos de Marcos AvanzadosLa especificación LIN 2.0 clasifica los marcos LIN en seis tipos:

Incondicional Por Evento Esporádico Diagnóstico Definido por el usuario Reservado

Es importante notar que las diferencias entre estos tipos de marco se deben ya sea a la temporización de cómo son transmitidos o al contenido de los bytes de datos. AplicacionesLas aplicaciones típicas para el bus de LIN son periféricos como puertas, timón, asientos, regulación de clima, iluminando, el captador pluvial, o el alternador. La codificación comúnmente usada de señales analógicas será remplazada por señales digitales, conduciendo a un optimizado arnés de conductores. LIN tiene hoy un momento de mercado fuerte en Europa, la U.S.A., y Japón.

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tttttttttttttttttt

CANCAN (acrónimo del inglés Controller Area Network) es un protocolo de comunicaciones desarrollado por la firma alemana Robert Bosch GmbH, basado en una topología bus para la transmisión de mensajes en entornos distribuidos. Además ofrece una solución a la gestión de la comunicación entre múltiplesCPUs (unidades centrales de proceso).El protocolo de comunicaciones CAN proporciona los siguientes beneficios:

Es un protocolo de comunicaciones normalizado, con lo que se simplifica y economiza la tarea de comunicar subsistemas de diferentes fabricantes sobre una red común o bus.

El procesador anfitrión (host) delega la carga de comunicaciones a un periférico inteligente, por lo tanto el procesador anfitrión dispone de mayor tiempo para ejecutar sus propias tareas.

Al ser una red multiplexada, reduce considerablemente el cableado y elimina las conexiones punto a punto, excepto en los enganches.

Principales características de CANCAN se basa en el modelo productor/consumidor, el cual es un concepto, o paradigma de comunicaciones de datos, que

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describe una relación entre un productor y uno o más consumidores. CAN es un protocolo orientado a mensajes, es decir la información que se va a intercambiar se descompone en mensajes, a los cuales se les asigna un identificador y se encapsulan en tramas para su transmisión. Cada mensaje tiene un identificador único dentro de la red, con el cual los nodos deciden aceptar o no dicho mensaje. Dentro de sus principales características se encuentran:

Prioridad de mensajes. Garantía de tiempos de latencia. Flexibilidad en la configuración. Recepción por multidifusión (multicast) con

sincronización de tiempos. Sistema robusto en cuanto a consistencia de datos. Sistema multimaestro. Detección y señalización de errores. Retransmisión automática de tramas erróneas Distinción entre errores temporales y fallas

permanentes de los nodos de la red, y desconexión autónoma de nodos defectuosos.

CAN fue desarrollado inicialmente para aplicaciones en los automóviles y por lo tanto la plataforma del protocolo es resultado de las necesidades existentes en el área de la automoción. La Organización Internacional para la Estandarización (ISO, International Organization for Standardization) define dos tipos de redes CAN: una red de alta velocidad (hasta 1 Mbit/s), bajo el estándar ISO 11898-2, destinada para controlar el motor e interconectar las unidades de control electrónico (ECU); y una red de baja velocidad tolerante a fallos (menor o igual a 125 kbit/s), bajo el estándar ISO 11519-2/ISO 11898-3, dedicada a la comunicación de los dispositivos electrónicos internos de un automóvil como son control de puertas, techo corredizo, luces y asientos.Protocolo de comunicaciones CANCAN es un protocolo de comunicaciones serie que soporta control distribuido en tiempo real con un alto nivel de seguridad y multiplexación.El establecimiento de una red CAN para interconectar los dispositivos electrónicos internos de un vehículo tiene la finalidad de sustituir o eliminar el cableado. Las ECU, sensores, sistemas antideslizantes, etc. se conectan mediante una red CAN a velocidades de transferencia de datos de hasta 1 Mbps.De acuerdo al modelo de referencia OSI (Open Systems Interconnection, Modelo de interconexión de sistemas abiertos), la arquitectura de protocolos CAN incluye tres capas: física, de enlace de datos y aplicación, además de una capa especial para gestión y control del nodo llamada capa de supervisor.

Capa física: define los aspectos del medio físico para la transmisión de datos entre nodos de una red CAN, los más importantes son niveles de señal,

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representación, sincronización y tiempos en los que los bits se transfieren al bus. La especificación del protocolo CAN no define una capa física, sin embargo, los estándares ISO 11898 establecen las características que deben cumplir las aplicaciones para la transferencia en alta y baja velocidad.

Capa de enlace de datos: define las tareas independientes del método de acceso al medio, además debido a que una red CAN brinda soporte para procesamiento en tiempo real a todos los sistemas que la integran, el intercambio de mensajes que demanda dicho procesamiento requiere de un sistema de transmisión a frecuencias altas y retrasos mínimos. En redes multimaestro, la técnica de acceso al medio es muy importante ya que todo nodo activo tiene los derechos para controlar la red y acaparar los recursos. Por lo tanto la capa de enlace de datos define el método de acceso al medio así como los tipos de tramas para el envío de mensajes

Cuando un nodo necesita enviar información a través de una red CAN, puede ocurrir que varios nodos intenten transmitir simultáneamente. CAN resuelve lo anterior al asignar prioridades mediante el identificador de cada mensaje, donde dicha asignación se realiza durante el diseño del sistema en forma denúmeros binarios y no puede modificarse dinámicamente. El identificador con el menor número binario es el que tiene mayor prioridad.El método de acceso al medio utilizado es el de Acceso Múltiple por Detección de Portadora, con Detección de Colisiones y Arbitraje por Prioridad de Mensaje (CSMA/CD+AMP, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection and Arbitration Message Priority). De acuerdo con este método, los nodos en la red que necesitan transmitir información deben esperar a que el bus esté libre (detección de portadora); cuando se cumple esta condición, dichos nodos transmiten un bit de inicio (acceso múltiple). Cada nodo lee el bus bit a bit durante la transmisión de la trama y comparan el valor transmitido con el valor recibido; mientras los valores sean idénticos, el nodo continúa con la transmisión; si se detecta una diferencia en los valores de los bits, se lleva a cabo el mecanismo de arbitraje.CAN establece dos formatos de tramas de datos (data frame) que difieren en la longitud del campo del identificador, las tramas estándares (standard frame) con un identificador de 11 bits definidas en la especificación CAN 2.0A, y las tramas extendidas (extended frame) con un identificador de 29 bits definidas en la especificación CAN 2.0B.Para la transmisión y control de mensajes CAN, se definen cuatro tipos de tramas: de datos, remota (remote frame), de error (error frame) y de sobrecarga (overload frame). Las tramas remotas también se establecen en ambos formatos, estándar y extendido, y tanto las tramas de

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datos como las remotas se separan de tramas precedentes mediante espacios entre tramas (interframe space).En cuanto a la detección y manejo de errores, un controlador CAN cuenta con la capacidad de detectar y manejar los errores que surjan en una red. Todo error detectado por un nodo, se notifica inmediatamente al resto de los nodos.

Capa de supervisor: La sustitución del cableado convencional por un sistema de bus serie presenta el problema de que un nodo defectuoso puede bloquear el funcionamiento del sistema completo. Cada nodo activo transmite una bandera de error cuando detecta algún tipo de error y puede ocasionar que un nodo defectuoso pueda acaparar el medio físico. Para eliminar este riesgo el protocolo CAN define un mecanismo autónomo para detectar y desconectar un nodo defectuoso del bus, dicho mecanismo se conoce como aislamiento de fallos.

Capa de aplicación: Existen diferentes estándares que definen la capa de aplicación; algunos son muy específicos y están relacionados con sus campos de aplicación. Entre las capas de aplicación más utilizadas cabe mencionar CAL, CANopen, DeviceNet, SDS (Smart Distributed System), OSEK, CANKingdom.

Hoy en día el bus CAN también se utiliza como un bus de campo en entornos de automatización generales, principalmente debido al bajo costo de algunos procesadores y controladores CAN .

Datos CAN (hasta 8 bytes de datos en un marco) 40 metros a 1 Mbit / s 500 m a 125 kbit / s Máximo 32 nodos por bus

National Instruments CAN Hardware

• High speed CAN (ISO 11898)• PCI, PXI/CompactPCI, PCMCIA, ISA• 1 and 2 ports• Max. Baud rate 1mb/s

• Low speed CAN (ISO 11519)• PCI, PXI/CompactPCI, PCMCIA• 1 and 2 ports• Max. Baud rate of 125kb/s

• Dual speed CAN (ISO 11898 & ISO 11519)• PCI, PXI/CompactPCI, PCMCIA• 2 ports (1 high speed and 1 low speed)

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CanOpen

CANopen es un protocolo de comunicaciones de alto nivel, para uso industrial, basado en el bus CAN (ISO 11898) y recogido en la norma EN 50325-4.CANopen ha sido desarrollado por CiA (CAN in Automation), asociación sin ánimo de lucro formada por fabricantes y usuarios del bus CAN.El protocolo fue desarrollado para aplicaciones de redes embebidas.CANopen cubre un marco de programación de la red, descripciones de equipo, las definiciones de interfaz y

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perfiles de aplicación. CANopen proporciona un protocolo que estandariza la comunicación entre dispositivos y aplicaciones de distintos fabricantes. Se ha utilizado en una amplia gama de industrias, con reflejos en aplicaciones de automatización y movimiento.

En términos del modelo OSI, CAN cubre los primeros dos niveles: la capa física y la capa de enlace de datos. La capa física define las líneas utilizadas, voltajes, naturaleza de alta velocidad, etc. La capa de enlace de datos incluye el hecho de que la CAN es un protocolo basado en tramas (mensajes). CANopen cubre los cinco principales capas: la red (direccionamiento, enrutamiento), transporte (fiabilidad de extremo a extremo), sesión (sincronización), presentación (datos codificados en forma estándar, la representación de datos) y aplicación. La capa de aplicación describe cómo configurar, transferir y sincronizar dispositivos CANopen. Los conceptos de la capa de aplicación, cubiertas en la especificación CiA DS 301, se incluyen en este documento. La intención es dar a los usuarios una breve descripción de los conceptos de CANopen.

Diccionario de objetos de CANopen Es un grupo ordenado de objetos. Describe completamente y de forma estandarizada la funcionalidad de cada dispositivo y permite su configuración mediante mensajes (SDO) a través del propio bus.Cada objeto se direcciona utilizando un índice de 16 bits. Para permitir el acceso a elementos individuales de las

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estructuras de datos también existe un subíndice de 8 bits. En la siguiente tabla podemos ver la estructura general del diccionario:

El rango relevante de objetos va desde el índice 1000 al 9FFF. Para cada nodo de la red existe un OD, diccionario de objetos, que contiene todo los parámetros que describen el dispositivo y su comportamiento en la red. En CANopen hay documentos que describen perfiles. Hay un perfil de comunicaciones (communication profile) donde están descritos todos los parámetros relacionados con las comunicaciones. Además hay varios perfiles de dispositivos (device profiles) donde se definen los objetos de un dispositivo en particular. Un perfil define para cada objeto del diccionario su función, nombre, índice, subíndice, tipos de datos, si es obligatorio u opcional, si es de “sólo lectura”, “sólo escritura” o “lecturaescritura”, etc.

Identificadores de mensajeCANopen define la distribución de los identificadores de mensaje (Predefined Connection Set) de manera que hay un mensaje de emergencia por nodo, mensajes de sincronización y time stamp, un SDO (ocupando dos identificadores),

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mensajes NMT y cuatro PDOs de transmisión y cuatro de recepción por dispositivo. El identificador de 11 bits se divide en dos partes: ¾ 4 bits para el código de función ¾ 7 bits para el identificador de nodo (Node-ID)

La distribución de los identificadores se corresponde con una estructura del tipo maestro esclavo. El maestro que conoce los Node-IDs de todos los esclavos conectados (máximo 127). Dos esclavos no pueden comunicarse entre sí porque no conocen sus identificadores. En las siguientes tablas podemos ver la distribución general de los identificadores:

Service Data Objects (SDO)Normalmente este tipo de objetos es usado para configuración de dispositivos y transferencia de grandes cantidades de datos no relevantes en forma directa para el control del proceso. En comparación con los PDOs, son mensajes de baja prioridad. Los objetos de servicio o SDOs permiten implementar los modelos de comunicación cliente-servidor o punto-a-punto, para acceder a los diccionarios

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de objetos de los dispositivos. Para un cierto SDO, el dispositivo cuyo diccionario está siendo accedido es el servidor mientras que el otro dispositivo, el que inicia la actividad, es el cliente. Este tipo de objetos ofrece transferencia de datos sin conexión y con confirmación. Por este motivo, cada SDO involucra el intercambio de dos tramas CAN con diferentes identificadores. Un SDO es representado en CMS como un objeto de tipo Multiplexed Domain. Se definen una serie de protocolos petición-respuesta que se pueden aplicar a los SDOs para su transferencia: • Initiate Domain Download • Initiate Domain Upload • Download Domain Segment • Upload Domain Segment • Abort Domain Transfer Download significa escribir en el diccionario de objetos y upload leer del él. Al ser Multiplexed Domains desde el punto de vista de CMS, los SDOs pueden transferir datos de cualquier longitud. Sin embargo CANopen define dos tipos de transferencia para los SDO basándose en el tamaño de los datos a transferir: transferencia expédita, para datos de longitud menor o igual a 4 bytes, y transferencia en segmentos, para datos de longitud mayor de 4 bytes. Los mensajes tanto del cliente como del servidor siempre tienen una longitud de 8 bytes aunque no todos contengan información significativa. Es importante tener en cuenta que en CANopen los parámetros de más de un byte se envían siempre en la forma little endian, es decir, primero el byte menos significativo (LSB).

Process Data Objects (PDO)Este tipo de objetos permite intercambiar datos del proceso en tiempo real. Implementa el modelo de comunicaciones productor-consumidor. Los datos se transmiten desde un productor a varios consumidores. Ofrece un servicio de transferencia de datos sin conexión y sin confirmación. No se aplica un protocolo de fragmentación y reensamble de los objetos. Los PDOs están pensados para tráfico de tiempo real de alta prioridad, por lo que es conveniente evitar la sobrecarga que produciría agregar un protocolo de fragmentación y confirmación como el que se usa en los SDOs. Los mensajes PDO de un nodo o dispositivo pueden dividirse en dos categorías. Los tPDO son aquello mensajes con información del proceso que el nodo transmite (por ejemplo la lectura de un sensor). Por otro lado, los rPDO son los mensajes con información del proceso que el nodo escucha (por ejemplo un nodo que controle la apertura de una bomba escuchará el bus en busca de órdenes). El contenido de un PDO está definido tan sólo por su identificador. Tanto el emisor como el receptor deben conocerlo para poder interpretar su estructura interna. Cada PDO se describe mediante dos objetos del diccionario:PDO Communication Parameter: contiene el COB-ID que utiliza el PDO, el tipo de transmisión, tiempo de inhibición y temporizador. ¾ PDO Mapping Parameter:

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contiene una lista de objetos del OD contenidos en la PDO, incluyendo su tamaño en bits. CANopen define varios mecanismos de comunicación para la transmisión de PDOs: ¾ Transmisión asíncrona: o Eventos: la transmisión de un mensaje es causada por la ocurrencia de un evento específico definido en el perfil del dispositivo. o Temporizador: existe un temporizador que cada cierto tiempo cause la transmisión. o Solicitud remota: la transmisión asincrónica de mensajes PDO puede comenzar al recibir una solicitud remota (trama RTR) enviada por otro dispositivo. ¾ Transmisión sincrónica: la transmisión sincrónica de mensajes PDO es disparada por la expiración de un período de transmisión, sincronizado mediante la recepción de objetos SYNC. Es decir, cada vez que llega un mensaje SYNC, se abre una ventana de transmisión sincrónica. Los PDOs sincrónicos deben ser enviados dentro de esa ventana. Se distinguen dos modos dentro de este tipo de transmisión: o Modo cíclico: son mensajes que se transmiten dentro de la ventana abierta por el objeto SYNC. No se transmiten en todas las ventanas sino con cierta periodicidad, especificada por el campo Transmission Type del Communication Parameter correspondiente. o Modo acíclico: son mensajes que se transmiten a partir de un evento de la aplicación. Se transmiten dentro de la ventana pero no de forma periódica. Gestión de red (NMT) Los servicios de gestión de red incluyen la capacidad de cambiar el estado de un esclavo entre inicializar, pre-operar, operar y detener. El protocolo NMT permite la red CANopen para controlar el estado de comunicación de los nodos individuales. El estado pre-operativa se utiliza principalmente para para la configuración de dispositivos CANopen. Como tal, no está permitida la comunicación PDO en el estado preoperacional. Comunicación PDO se hace posible en el estado operacional. En el estado detenido, un nodo sólo puede hacer vigilancia nodo o los latidos del corazón, pero no puede recibir o transmitir mensajes. Se permiten ciertos tipos de comunicación CANopen en diferentes estados. Por ejemplo, SDO están permitidos en el estado preoperacional, pero no son las DOP. Esto se debe a SDO se utilizan a menudo para inicializar los parámetros Diccionario objeto, mientras que las DOP se utilizan a menudo para transferir continuamente actualizando los datos.Las características resumidas de CANopen son:

La red es auto configurable Los parámetros del dispositivo son fácilmente

accesibles. Existe una sincronización entre dispositivos La transferencia de datos es cíclica, activada por

eventos y síncrona (tanto para lectura como escritura) 25 metros a 1 Mbit / s 500 m a 125 kbit / s

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Máximo 127 nodos por bus

NI CANopen Interfaces

Aplicaciones CANopen ahora es parte de una variedad de productos y aplicaciones, incluyendo equipo médico, vehículos de campo traviesa, electrónica marítima, transporte público y automatización en construcción.CANopen también es utilizado en aplicaciones no industriales como en equipo de laboratorio, cámaras deportivas, telescopios, puertas automáticas e incluso, máquinas de café. 

DeviceNet

DeviceNet es un protocolo de comunicación usado en la industria de la automatización para interconectar dispositivos de control para intercambio de datos.

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DeviceNet está orientado a los niveles de automatización medio-bajo, es decir, dentro de la pirámide de automatización se encuadra en el nivel de planta, y en algunos casos en el nivel de célula. Originariamente fue desarrollado por el fabricante de autómatas y elementos de automatización norteamericano Allen-Bradley en 1994, aunque actualmente es un sistema abierto en el que numerosos fabricantes basan sus elementos de red; la “Asociación de fabricantes de Devicenet” (ODVA, Open DeviceNet Vendor Association) es la encargada actualmente de gestionar y organizar la certificación de dispositivos DeviceNet e impulsar el empleo de esta tecnología dentro de la industria. DeviceNet es un protocolo versátil en el área de buses de campo, ha sido diseñado para satisfacer al menos el 80% de las necesidades de comunicación a nivel de célula.

Características principales de DeviceNet

Número máximo de nodos: 64 Distancia máxima: entre 100 m. y 500 m. Velocidad de transferencia de datos: 125, 250 y 500

kbit/s (dependiendo de la velocidad varía la distancia máxima).

Estructura de comunicaciones en bus con una línea principal y posibilidad de bifurcación de la línea hacia los nodos (mayor número de bifurcaciones implica menor velocidad y distancia admisible).

Requiere terminación de línea con impedancia de 120 Ohmios aproximadamente.

Emplea dos pares trenzados (un par para alimentación hasta 8A y otro par para datos hasta 3A).

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Tamaño máximo del mensaje: 8 bytes para cada nodo (igual que CAN).

El sistema de transmisión está basado en un modelo productor/consumidor, por ello, admite modelo maestro/esclavo, multimaestro, de igual a igual, etc., que se traduce en la transmisión de mensajes mediante diferentes métodos tales como sondeo, envío cíclico, etc.

Las aplicaciones en las que habitualmente se emplea DeviceNet son todas las aplicaciones habituales de los buses de campo, como por ejemplo ensamblado de piezas, máquinas de soldadura, captación de sensores distribuidos, sensores inteligentes, válvulas neumáticas, lectores de código de barras, interfaces de operador, etc. Como ventajas principales se puede resaltar su bajo coste, alta fiabilidad, empleo eficiente del ancho de banda y la posibilidad de incorporar la tensión de alimentación (24 VDC) en el mismo cable de bus. Las desventajas destacables serían su ancho de banda limitado (no muy alta velocidad de transferencia de datos) y el tamaño limitado de los mensajes.

DeviceNet emplea las especificaciones del bus CAN (la capa 2 de DeviceNet es íntegramenteCAN), por lo que son aplicables gran parte de las características de robustez de CAN, y añade las especificaciones eléctricas de RS485. Como ya se dijo, CAN no incorpora la capa de aplicación pues se trata de un protocolo de mensajes de bajo nivel implementado en circuitos integrados de bajo coste, por lo que DeviceNet aprovecha esta situación para no desarrollar sus propios circuitos integrados (lo que resultaría más costoso). Por tanto, al protocolo CAN se le añaden nuevas capas dentro de los niveles ISO/OSI. De manera sencilla, puede pensarse en DeviceNet como un conjunto de funciones o “macros” de alto nivel que incluyen mensajes CAN, donde dichas funciones están orientadas a facilitar las comunicaciones necesarias en procesos de automatización. Análogamente, CAN-open y SDS son protocolos similares a DeviceNet en el sentido de emplear CAN como base de funcionamiento.

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Funciones que incorpora la capa de aplicación DeviceNet Asignación de identificación CAN, estableciendo

niveles de prioridad y permitiendo que cada nodo conozca qué mensajes van destinados a él. La configuración se puede realizar mediante software o microinterruptores.

Control del tipo de mensajes a transmitir (mensajes explícitos, fragmentación, etc.).

Detección de direcciones duplicadas. Antes de estar activos en la red debe chequearse la no duplicidad.

Consistencia de datos en el dispositivo: datos de identidad (tipo de nodo, fabricante, número de serie, etc.), datos del enlace de comunicaciones (dirección del nodo, velocidad de transferencia, etc.) y datos de configuración del nodo (dependiendo del tipo de dispositivo, se deben configurar valores límite, velocidades, consumos, inicialización de contadores, etc.).

Una de las características particulares de DeviceNet es la existencia de múltiples forma tos de mensajes, lo que permite al bus operar de un modo u otro dependiendo del tipo de mensajes enviados, y pudiendo mezclar diversos tipos de mensajes. Los tipos de mensajes que se definen son:

Sondeo. El maestro interroga uno por uno cada nodo para recibir o enviar una actualización del estado del nodo. Este método requiere un mensaje saliente y otro mensaje entrante para cada nodo de la red. Es un método preciso y riguroso, pero poco eficiente a la hora de solicitar información a los dispositivos.

Strobing. Un nodo solicita mediante difusión (broadcast) simultánea la actualización a todos los nodos. Cada nodo responde a este mensaje mediante un orden predeterminado por una lista priorizada para permitir que los nodos más críticos sean los primeros en responder.

Envío cíclico: Los dispositivos son configurados para enviar mensajes de formar regular según el tiempo

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programado. Este tipo de envío de mensajes se suele emplear juntamente con el modo de “cambio de estado”.

Cambio de estado. Los nodos únicamente envían mensajes cuando su estado cambia, lo que implica una utilización mínima del bus. El principal problema radica en que el tiempo de recepción no es fijo ya que dependerá del tráfico del bus en el instante en que se desea acceder a él.

Mensajes explícitos. Este método indica cómo un nodo debe interpretar los mensajes. Este método es habitualmente empleado en nodos con funcionalidad compleja para así poder enviar mensajes con numerosos parámetros de configuración que es necesario modificar regularmente, pero no tan a menudo como la lectura de datos del proceso que ese nodo realiza.

Mensajes fragmentados. Es empleado para el caso donde es necesario enviar más de 8 bytes de datos en un solo envío. En este caso, se envían varios mensajes de hasta 8 bytes donde viajan los datos fragmentados para posteriormente ser unidos de nuevo.

Gestión de mensajes no conectados (UCMM, UnConnected Message Manager). La capacidad UCMM en DeviceNet permite comunicación de igual a igual (peer to peer), es decir, que no es necesaria la gestión de un maestro en la red sino que dos nodos cualquiera pueden comunicarse entre ellos de forma directa sin pasar por el nodo maestro. Para ello, los nodos UCMM deben poder aceptar todos los mensajes CAN y realizar un filtrado de mensajes para conocer y aceptar únicamente aquellos mensajes que van dirigidos a él. Este filtrado se realiza en la capa de software y requiere mayores recursos (RAM, ROM y capacidad de proceso) que un nodo que sólo admite mensajes provenientes de un maestro.

Análogamente a como se hace en Profibus, existe una modalidad de configuración de dispositivos electrónica consistente en un fichero “modelo” para cada tipo de dispositivo de modo que cada parámetro queda situado en una ubicación concreta. De este modo es posible intercambiar dispositivos de diferentes fabricantes con igual funcionalidad, aunque es necesario ser cuidadoso y analizar si esta equivalencia es completa para asegurar la inexistencia de problemas.

PROFIBUSORIGEN

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En el año 1987, las firmas alemanas Bosch, Klöckner Möeller y Siemens iniciaron un proyecto de desarrollo de una arquitectura de comunicaciones industriales que permitiera la interconexión de equipos de distintos fabricantes al cual se integraron otras grandes empresas tales como ABB, AEG, Landis&Gir, etc., algunas universidades y organizaciones técnicas estatales.PROFIBUS es actualmente el líder de los sistemas basados en buses de campo en Europa y goza de una aceptación mundial. Sus áreas de aplicación incluyen manufacturación, automatización y generación de procesos. PROFIBUS es un bus de campo normalizado internacional que fue estandarizado bajo la norma EN 50 170.

VERSIONESPROFIBUS PA (Automatización de Procesos):

- Diseñado para automatización de procesos.- Permite la conexión de sensores y actuadores a

una línea de bus común incluso en áreas especialmente protegidas.

- Permite la comunicación de datos y energía en el bus mediante el uso de 2 tecnologías (norma IEC 1158-2).

PROFIBUS DP (Periferia Descentralizada):

- Optimizado para alta velocidad.- Conexiones sencillas y baratas.- Diseñada especialmente para la comunicación entre

los sistemas de control de automatismos y las entradas/salidas distribuidas.

- DP-V0 (cíclicas), DP_V1 (acíclicas), DP-V2 (entre esclavos).

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PROFIBUS FMS (Bus de campo de mensaje especifico):

- Solución general para tareas de comunicación a nivel de célula.

- Gran rango de aplicaciones y flexibilidad.- Posibilidad de uso en tareas de comunicación

complejas y extensas-

INTERFACES PROFIBUS

• Interfaces CompactRIO, PXI y PCI de 1 puerto para redes PROFIBUS DP industriales• Conecte los sistemas de LabVIEW y LabVIEW Real-Time como maestros y esclavos en redes PROFIBUS• La utilidad de Configurador está incluida para instalar redes PROFIBUS

Las interfaces PROFIBUS PCI y PXI de un puerto conectan controladores basados en PC a redes PROFIBUS industriales como maestros o esclavos. El módulo PROFIBUS de la Serie C proporciona conectividad de master y slave para controladores de automatización programables (PACs) embebidos y en tiempo real como CompactRIO y Single-board RIO. Las interfaces NI PROFIBUS incluyen un controlador NI LabVIEW para aplicaciones de interfaz humano-máquina (HMI)

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y SCADA. Usted puede realizar pruebas PROFIBUS automatizadas para dispositivos usando estas interfaces.Con el soporte de LabVIEW Real-Time, usted puede añadir sistemas CompactRIO, PXI o PC como nodos esclavo o maestro a una red PROFIBUS industrial. Con más de 20 millones de nodos instalados, PROFIBUS es una de las redes industriales líderes en la industria para conectar de manera fiable controladores lógicos programables (PLCs), E/S, sensores y unidades a través de distancias largas en entornos industriales.

Módulo Maestro/Esclavo CompactRIO PROFIBUSInterfaz Maestro/Esclavo para Redes PROFIBUS DP

• Software configurador gráfico en red incluido• Servicios con soporte: DPV0 Master Class 1/2, Esclavo DPV0• Compatibilidad con LabVIEW FPGA 8.5 y posterior• Velocidades de transferencia PROFIBUS DP RS485 desde 9600 b/s a 12000 kb/s

INFORMACION GENERALEste módulo PROFIBUS de 1 puerto conecta controladores de automatización programables a redes PROFIBUS industriales como maestro o esclavo. La interfaz incluye el NI-PROFIBUS para controlador CompactRIO para aplicaciones de interfaz humano-máquina (HMI) y SCADA, así como software configurador gráfico en red. Usted puede realizar pruebas PROFIBUS automatizadas para dispositivos usando estas interfaces.Con la compatibilidad del Módulo LabVIEW FPGA, los sistemas Single-Board RIO y CompactRIO se pueden agregar como nodos maestro o esclavo a una red industrial PROFIBUS. Con más de 20 millones de nodos instalados, PROFIBUS es una de las redes industriales líderes en la industria para conectar controladores lógicos programables, E/S, sensores y controladores de manera fiable en distancias largas en entornos industriales.

• Resumen de Especificaciones

Familia de Productos Industrial Network Interfaces

Form Factor CompactRIO

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Sistema Operativo / Objetivo

FPGA

Soporte para LabVIEW RT Sí

OEM Disponible No

Protocolo PROFIBUS

Requerimientos de Potencia

Voltaje 5 VDC

Corriente 20 mA

Fuente Energizado ExternamenteSe Requiere de Potencia Adicional

Información del Puerto

Número de Puertos 1

Máx. Razón de Transferencia

12000 kbits / s

Mín. Razón de Transferencia

9.6 kbits / s

Terminación Externo

Características Especiales

Registro de Tiempo en Hardware

Sí

Especificaciones Físicas

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Longitud 7.1 cm

Altura 8.8 cm

Ancho 2.3 cm

Conector de E / S D-Sub de 9 pines

Temperatura de Operación

0 °C - 50 °C

Interfaz PXI PROFIBUSMaestro/Esclavo para Redes PROFIBUS DP• Compatibilidad con Windows y LabVIEW Real-Time• Software configurador gráfico en red incluido• Servicios con soporte: DPV0 Master Class 1/2, DPV0 Slave, DPV1 Master Class 2• LabVIEW Express API para programación simplificada• Velocidades de transmisión PROFIBUS DP RS485 desde 9.6 a 12000 kb/s• Procesador y memoria flash internos para rendimiento en red confiable

INFORMACION GENERALEstas interfaces PROFIBUS PXI de un puerto conectan controladores basados en PC a redes PROFIBUS industriales como maestro o esclavo. Las interfaces PROFIBUS incluyen un controlador NI LabVIEW para aplicaciones de interfaz humano-máquina (HMI) y SCADA. Usted puede realizar pruebas PROFIBUS automatizadas para dispositivos usando estas interfaces.Con el soporte de LabVIEW Real-Time, usted puede añadir sistemas PXI o PC como nodos esclavo o maestro a una red PROFIBUS industrial. Con más de 20 millones de nodos instalados, PROFIBUS es una de las redes industriales líderes en la industria para conectar de manera fiable controladores lógicos programables (PLCs), E/S, sensores y unidades a través de distancias largas en entornos industriales.

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Módulo Esclavo NI CompactRIO PROFIBUSInterfaz Esclavo para Redes PROFIBUS DP• Software configurador gráfico en red incluido• Servicios con soporte: Esclavo DPV0• Compatible con LabVIEW FPGA 8.5 y posterior• Velocidades de transferencia PROFIBUS DP RS485 desde 9600 bits/s a 12000 kbits/s

INFORMACION GENERALEste módulo PROFIBUS de un puerto conecta controladores de automatización programables (PACs) a redes PROFIBUS industriales como esclavos. La interfaz incluye el NI-PROFIBUS para controlador CompactRIO para aplicaciones de interfaz humano-máquina (HMI) y SCADA, así como un software configurador gráfico en red. Usted puede realizar pruebas PROFIBUS automatizadas para dispositivos usando estas interfaces.Con la compatibilidad del Módulo NI LabVIEW FPGA, los sistemas NI Single-Board RIO y CompactRIO se pueden agregar como nodos esclavo a una red industrial PROFIBUS. Con más de 20 millones de nodos instalados, PROFIBUS es una de las redes industriales líderes en la industria para conectar controladores lógicos programables (PLCs), E/S, sensores y controladores de manera fiable en distancias largas en entornos industrialesInterfaz PCI PROFIBUSMaestro/Esclavo para Redes PROFIBUS DP• Compatibilidad con Windows y LabVIEW Real-Time• Software configurador gráfico en red incluido• Procesador y memoria flash internos para rendimiento en red confiable• Servicios con soporte: DPV0 Master Class 1/2, DPV0 Slave, DPV1 Master Class 2• LabVIEW Express API para programación simplificada• Velocidades de transmisión PROFIBUS DP RS485 desde 9.6 a 12000 kb/s

INFORMACION GENERALEstas interfaces PROFIBUS PCI y PXI de un puerto conectan controladores basados en PC a redes PROFIBUS industriales como maestro o esclavo. Las interfaces PROFIBUS incluyen un controlador NI LabVIEW para aplicaciones de interfaz

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humano-máquina (HMI) y SCADA. También puede realizar pruebas PROFIBUS automatizadas para dispositivos usando estas interfaces.Con el soporte de LabVIEW Real-Time, usted puede añadir sistemas PXI o PC como nodos esclavo o maestro a una red PROFIBUS industrial. Con más de 20 millones de nodos instalados, PROFIBUS es una de las redes industriales líderes en la industria para conectar de manera fiable controladores lógicos programables (PLCs), E/S, sensores y unidades a través de distancias largas en entornos industriales.

FOUNDATION FIELDBUS¿QUE ES FOUNDATION FIELDBUS?

Foundation Fieldbus es una arquitectura abierta para la integración total de la información.Se trata de un sistema de comunicaciones completamente digital, serie y bidireccional.Actualmente están definidas dos versiones:

H1 (31.25Kbps)

Interconecta equipamiento de campo, como sensores, actuadores y I/O.En el mercado ocupa un nicho similar al de Profibus PA: mientras que PA esta mucho mas extendido en Europa, H1 tiene su origen y su ´área de mayor distribución en América y Asia.

HSE (100Mbps/1Gbps)

provee integración de controladores de alta velocidad (como PLCs), redes H1, servidores de datos, y estaciones de trabajo.

CARACTERISTICAS• Apropiado para su uso en zonas de seguridad intrínseca

(IS)• Dispositivos de campo alimentados a través del bus• Topología en bus o en árbol• Permite comunicación multi-master• Comportamiento determinista• Transmisión de datos distribuida• Modelo de bloques estandarizado para una interfaz

uniforme a los dispositivos• Opciones de extensión flexibles basadas en la

descripción de los dispositivos• La transmisión de datos distribuida se refiere a que

los sensores y actuadores no solo actúan como tales, si no que pueden realizar funciones adicionales de comunicación o control.

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NATIONAL INSTRUMENTS-FOUNDATION Fieldbus

• Interfaces para USB, PCMCIA y PCI (con software NI-FBUS CM incluido)• Configurador NI-FBUS y software de Monitor NI-FBUS• Interfaz de programación de alto nivel para comunicación de dispositivos• Juegos de Inicio Fieldbus

National Instruments ofrece una línea completa de productos FOUNDATION Fieldbus, incluyendo interfaces basadas en PC, software de configuración/diagnóstico, accesorios y Paquetes de Inicio. Diseñado como una red industrial específicamente para aplicaciones de control distribuido de procesos, el FOUNDATION Fieldbus es un estándar de comunicación industrial para aplicaciones de control de procesos. El Fieldbus Foundation representa más del 80% de los proveedores de todo el mundo de los sistemas e instrumentación automatizada industriales.• Información General de Foundation Fieldbus• Comparación de FOUNDATION Fieldbus y Sistemas Tradicionales

INTERFACES FIELDBUS• Para buses USB, PCI y PCMCIA• Se ejecuta como enlace maestro o dispositivo básico• Chip de interfaz Yamaha YTZ420 Fieldbus• Diseñado para múltiples procesos y aplicaciones de hilos múltiples• Conexión Fieldbus con aislamiento por transformador

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Las interfaces FBUS de National Instruments conectan dispositivos FOUNDATION Fieldbus a PCs personales estándar: de escritorio, industriales y portátiles. Estas interfaces, que conectan a redes H1 (31.25 kb/s) están disponibles en configuraciones de 1 y 2 puertos y han pasado la prueba de conformidad FOUNDATION Fieldbus. El software NI-FBUS CM (communications manager) para Windows está incluido con cada interfaz para brindar una interfaz de alto nivel sin requerir profundo conocimiento de Fieldbus de menor nivel.

NI USB-8486 con Montaje y Tornillo de Retención USBFOUNDATION Fieldbus de 1 Puerto para USB con Cubierta Montada• Interfaz H1 (31.25 kbit/s) para USB 2.0• Se ejecuta como enlace maestro o dispositivo básico• Incluye el software NI-FBUS Communications Manager para el SO Windows y LabVIEW Real-Time• También soporta al Configurador NI-FBUS, al Monitor NI-FBUS y a la programación gráfica de NI LabVIEW• Ofrece integración con LabVIEW y soporte de CompactRIO para monitoreo de datos y configuración de bus• Incluye cubierta montada y tornillo de retención USB para entornos robustos

INFORMACION GENERALEl NI USB-8486 es una interfaz de 1 puerto para conectar dispositivos FOUNDATION Fieldbus a hardware NI CompactRIO y PCs estándares incluyendo PC de escritorio, industrial y portátil. Cada interfaz se vende con el software NI-FBUS Communications Manager para el SO Windows y LabVIEW Real-Time para proporcionar una interfaz de alto nivel a dispositivos FOUNDATION Fieldbus sin requerir conocimiento a fondo de protocolos Fieldbus de menor nivel. Las aplicaciones de interfaz humano-máquina (HMI) y sistema de control distribuido (DSC) pueden usar el NI-FBUS Communications Manager para recopilación de datos y control en Fieldbus.El USB-8486 también funciona con el entorno de programación gráfica NI LabVIEW, el Configurador NI-FBUS y el Monitor NI-FBUS. El Configurador NI-FBUS tiene interfaces sencillas de manejar de múltiples ventanas para proporcionar herramientas para la configuración,

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programación y programas de ejecución de segmentos FOUNDATION Fieldbus. El Monitor NI-FBUS es una aplicación autónoma usada para monitorear, depurar y analizar paquetes de datos Fieldbus. Las características del Monitor NI-FBUS no están disponibles cuando el dispositivo es conectado a un objetivo LabVIEW Real-Time, como CompactRIO.

• Resumen de Especificaciones

General

Familia de Productos Industrial Network Interfaces

Form Factor USB

Sistema Operativo / Objetivo

Windows

Soporte para LabVIEW RT No

OEM Disponible No

Protocolo FOUNDATION Fieldbus

Requerimientos de Potencia

Voltaje 5 VDC

Corriente 180 mA

Fuente Energizado Internamente

Información del Puerto

Número de Puertos 1

Máx. Razón de Transferencia

31.25 kbits / s

60

Especificaciones Físicas

Longitud 7.87 cm

Altura 2.54 cm

Ancho 6.35 cm

Conector de E / S D-Sub de 9 pines

Temperatura de Operación

0 °C - 55 °C

Interfaz FOUNDATION Fieldbus de 1 Puerto para USB

• Interfaz H1 (31.25 kbits/s) para USB 2.0• Se ejecuta como enlace maestro o dispositivo básico• Incluye el software NI-FBUS Communications Manager para Windows• También soporta al Configurador NI-FBUS, al Monitor NI-FBUS y a la programación gráfica de LabVIEW• Incluye servidor compatible con OPC 2.0

INFORMARCION GENERALEl NI USB-8486 es una interfaz de un puerto para conectar dispositivos FOUNDATION Fieldbus a PCs estándares incluyendo PC de escritorio, industrial y portátil. Cada interfaz se vende con el software NI-FBUS Communications Manager para el SO Windows para proporcionar una interfaz de alto nivel a dispositivos FOUNDATION Fieldbus que no requieren conocimiento a fondo de protocolos Fieldbus de menor nivel. Las aplicaciones de interfaz humano-máquina (HMI) y sistema de control distribuido (DSC) pueden usar el NI-FBUS Communications Manager para recopilación de datos y control en Fieldbus.El USB-8486 también funciona con el entorno de programación gráfica NI LabVIEW, el Configurador NI-FBUS y

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el Monitor NI-FBUS. El Configurador NI-FBUS tiene interfaces sencillas de manejar de múltiples ventanas para proporcionar herramientas para la configuración, programación y programas de ejecución de segmentos FOUNDATION Fieldbus. El Monitor NI-FBUS es una aplicación autónoma usada para monitorear, depurar y analizar paquetes de datos Fieldbus.

NI USB-8486 con Montaje y Tornillo de Retención USBFOUNDATION Fieldbus de 1 Puerto para USB con Cubierta Montada

• Interfaz H1 (31.25 kbit/s) para USB 2.0• Se ejecuta como enlace maestro o dispositivo básico• Incluye el software NI-FBUS Communications Manager para el SO Windows y LabVIEW Real-Time• También soporta al Configurador NI-FBUS, al Monitor NI-FBUS y a la programación gráfica de NI LabVIEW• Ofrece integración con LabVIEW y soporte de CompactRIO para monitoreo de datos y configuración de bus• Incluye cubierta montada y tornillo de retención USB para entornos robustos

INFORMACION GENERALEl NI USB-8486 es una interfaz de 1 puerto para conectar dispositivos FOUNDATION Fieldbus a hardware NI CompactRIO y PCs estándares incluyendo PC de escritorio, industrial y portátil. Cada interfaz se vende con el software NI-FBUS Communications Manager para el SO Windows y LabVIEW Real-Time para proporcionar una interfaz de alto nivel a dispositivos FOUNDATION Fieldbus sin requerir conocimiento a fondo de protocolos Fieldbus de menor nivel. Las aplicaciones de interfaz humano-máquina (HMI) y sistema de control distribuido (DSC) pueden usar el NI-FBUS Communications Manager para recopilación de datos y control en Fieldbus.El USB-8486 también funciona con el entorno de programación gráfica NI LabVIEW, el Configurador NI-FBUS y el Monitor NI-FBUS. El Configurador NI-FBUS tiene interfaces sencillas de manejar de múltiples ventanas para proporcionar herramientas para la configuración, programación y programas de ejecución de segmentos FOUNDATION Fieldbus. El Monitor NI-FBUS es una aplicación

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autónoma usada para monitorear, depurar y analizar paquetes de datos Fieldbus. Las características del Monitor NI-FBUS no están disponibles cuando el dispositivo es conectado a un objetivo LabVIEW Real-Time, como CompactRIOResumen de Especificaciones

General

Familia de Productos Industrial Network Interfaces

Form Factor USB

Sistema Operativo / Objetivo

Windows

Soporte para LabVIEW RT No

OEM Disponible No

Protocolo FOUNDATION Fieldbus

Requerimientos de Potencia

Voltaje 5 VDC

Corriente 180 mA

Fuente Energizado Internamente

Información del Puerto

Número de Puertos 1

Máx. Razón de Transferencia

31.25 kbits / s

Especificaciones Físicas

Longitud 7.87 cm

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Altura 2.54 cm

Ancho 6.35 cm

Conector de E / S D-Sub de 9 pines

Temperatura de Operación

0 °C - 55 °C

NI PCMCIA-FBUS Serie 2Interfaz FOUNDATION Fieldbus de 1 Puerto para PCMCIA

• No se recomienda para diseños nuevos. NI recomienda el NI USB-8486.• Interfaz H1 (31.25 kbit/s) para PCMCIA (Tarjeta de PC de 3.3 y 5 V)• Incluye el software NI-FBUS Communications Manager para Windows y servidor compatible con OPC 2.0• También soporta al Monitor, Configurador NI-FBUS, funciona con programación gráfica de LabVIEW• Se ejecuta como enlace maestro o dispositivo básico• Procesador Intel 80386EX

INFORMACION GENERALEl NI PCMCIA-FBUS Serie 2 es una interfaz de 1 puerto para conectar dispositivos FOUNDATION Fieldbus a PCs portátiles estándares. Estas interfaces, las cuales conectan a redes H1 (31.25 kbit/s), también están disponibles en una configuración de 2 puertos. El software NI-FBUS Communications Manager (CM) para Windows está incluido en cada interfaz. NI-FBUS CM proporciona una interfaz de alto nivel a dispositivos FOUNDATION Fieldbus sin requerir profundo conocimiento de protocolos Fieldbus de menor nivel. Las aplicaciones HMI y DCS pueden usar NI-FBUS CM para colección de datos y control en Fieldbus. Las aplicaciones para las interfaces PCMCIA-FBUS Serie 2 incluyen registro de datos portátil y configuración en campo y mantenimiento de dispositivos y redes.Opciones de ActualizaciónLas tarjetas legado PCMCIA-FBUS (Serie 1) no pueden funcionar con algunos controladores PCMCIA de 3.3 V como

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los controladores O2Micro Cardbus. National Instruments ha resuelto este problema en las interfaces Fieldbus más nuevas y recomienda que usted actualice sus tarjetas PCMCIA-FBUS legado a tarjetas PCMCIA-FBUS de la Serie 2 o la interfaz NI USB-8486.

Resumen de Especificaciones

General

Familia de Productos Industrial Network Interfaces

Form Factor PCMCIA

Sistema Operativo / Objetivo

Windows

Soporte para LabVIEW RT No

Tipo de Aislamiento Fieldbus-PC Isolation

OEM Disponible No

Protocolo FOUNDATION Fieldbus

Requerimientos de Potencia

Voltaje 5 VDC

Corriente 500 mA

Fuente Energizado Internamente

Información del Puerto

Número de Puertos 1

Máx. Razón de Transferencia

31.25 kbits / s

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Terminación Externo

Características Especiales

Sincronización de Hardware

No

Registro de Tiempo en Hardware

Sí

Resolución de Estampa de Tiempo

1 µs

Especificaciones Físicas

Longitud 8.56 cm

Altura 0.5 cm

Ancho 5.4 cm

Conector de E / S D-Sub de 9 pinesTerminales de tornillo

Temperatura de Operación

0 °C - 55 °C

NI PCI-FBUS/2Interfaz Fieldbus de 2 Puertos para PCI

• No se recomienda para diseños nuevos. NI recomienda el NI USB-8486.• Interfaz H1(31.25 kbit/s)• Se ejecuta como enlace maestro o dispositivo básico• Incluye el software NI-FBUS Communications Manager para Windows y servidor compatible con OPC 2.0• También soporta al Monitor, Configurador NI-FBUS, funciona con programación gráfica de

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LabVIEW• Procesador Intel 80386EX

INFORMACION GENERALLa NI PCI-FBUS/2 conecta dispositivos FOUNDATION Fieldbus a PCs de escritorio estándares o industriales. Esta interfaz, la cual conecta a redes H1 (31.25 kbit/s), es una configuración de 2 puertos. El software NI-FBUS Communications Manager (CM) para Windows está incluido en cada interfaz. NI-FBUS CM proporciona una interfaz de alto nivel a dispositivos FOUNDATION Fieldbus sin requerir profundo conocimiento de protocolos Fieldbus de menor nivel. Las aplicaciones HMI y DCS pueden usar NI-FBUS CM para colección de datos y control en el Fieldbus. Con el PCI-FBUS/2, un bus de PC PCI puede funcionar como el servidor en un sistema FOUNDATION Fieldbus.

ACCESORIOS PARA FIELDBUS

• Suministro de potencia en laboratorio con bloque de terminal• Cables para NI PCMCIA-FBUS

Diseñamos el juego de NI Fieldbus Benchtop Power Supply para aplicaciones en laboratorio de FOUNDATION Fieldbus. Los sitios típicos de aplicación incluyen laboratorios de ingeniería para desarrollo de dispositivos e instalaciones de mantenimiento de instrumentación. La fuente de potencia incluye un bloque de terminal con cableado para dos Round Cards y para dos dispositivos de interfaz FBUS (ISA o PCMCIA). NI también ofrece cables para conectar Fieldbus a tarjetas de interfaz de la serie NI PCMCIA-FBUS.

Fuente de Alimentación y Cables para Fieldbus

• Cables para tarjetas de interfaz de la Serie PCMCIA-FBUS• Juego de Fuente de Alimentación en Laboratorio de Fieldbus

INFORMACION GENERAL

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El juego de Fuente de Alimentación en Laboratorio de Fieldbus está diseñado para aplicaciones de laboratorio de FOUNDATION Fieldbus. Las aplicaciones típicas incluyen laboratorios de ingeniería para desarrollo de dispositivos e instalaciones de mantenimiento de instrumentación. La fuente de alimentación incluye un bloque de terminal con cableado para dos Tarjetas Round y para dos dispositivos de interfaz FBUS (ISA o PCMCIA). El bloque de terminal tiene una fuente integral de alimentación Fieldbus y terminación.199566-02 es un DSUB hembra de 9 pines a espiral de 3 cables, usado para conectar el USB-8486 con el segmento Fieldbus.183809-01 es el cable requerido usado con la interfaz PCMCIA-FBUS de 1 puerto. 183904-01 es el cable requerido usado con la interfaz PCMCIA-FBUS/2 de 2 puertos.

SOFTWARE FOUNDATION FIELDBUS• Interfaz de usuario de múltiples ventanas fácil de manejar• Soporte para sistemas operativos Windows• El configurador NI-FBUS detecta dispositivos automáticamente• El Monitor NI-FBUS muestra datos en vivo y datos registrados• Integra NI License Manager para la activación del software

Utilice el software Fieldbus de National Instruments para sus necesidades de configuración y monitoreo. Usted puede usar el Monitor NI-FBUS para monitorear tráfico en redes FOUNDATION Fieldbus. El Configurador NI-FBUS brinda herramientas para una completa configuración de segmentos FOUNDATION Fieldbus. Ambas aplicaciones ofrecen interfaces de múltiples ventanas fáciles de manejar para simplificar la instalación y el uso.Para comprar un paquete de descuento de software y hardware FOUNDATION Fieldbus, visite la página de los Paquetes de Inicio para Fieldbus.

Configurador NI-FBUSSoftware para Configuración de Segmentos en FOUNDATION Fieldbus

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• Configuración fuera de línea con archivos DD y de capacidad• Descargue/publique configuraciones y programas, funciona con todas las interfaces de National Instruments• Configuración de enlaces de bloques de función y programas de ejecución• Soporte para la extensión EDDL; asignación de etiquetas y direcciones de dispositivos• Vea los Paquetes de inicio Fieldbus para paquetes de descuento de hardware y software

INFORMACION GENERALEl Configurador NI-FBUS de National Instruments es una aplicación de Windows de 32 bits que proporciona herramientas para completar la configuración de segmentos FOUNDATION Fieldbus en modo en línea o fuera de línea. Una interfaz de múltiples ventanas fácil de usar le guía a través de todos los aspectos de la configuración Fieldbus.El Configurador NI-FBUS requiere de un dispositivo de interfaz NI FBUS para conexión a la red Fieldbus. Tiene acceso a todos los segmentos Fieldbus que se necesiten para que usted pueda conectar a través de uno o más dispositivos de interfaz FBUS.El Configurador NI-FBUS detecta dispositivos automáticamente cuando están conectados a Fieldbus o aparecen en línea. Usted puede configurar automáticamente o de manera manual etiquetas y direcciones de dispositivos como sea necesario. Con los archivos DD y CFF importados, el configurador puede crear y configurar los dispositivos virtuales en interfaz fuera de línea sin conectarse a dispositivos físicos.Para comprar un paquete de descuento de software y hardware FOUNDATION Fieldbus, visite la página de los Paquetes de Inicio para Fieldbus.

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BIBLIOGRAFIA

http://www.ni.com/white-paper/10473/en/#toc9http://www.ni.com/white-paper/14162/en/http://www.ni.com/download/ni-industrial-communications-for-canopen-14.5/5234/en/http://sine.ni.com/psp/app/doc/p/id/psp-1086/lang/eshttps://en.wikipedia.org/wiki/CAN_bus#Industrialhttps://es.wikipedia.org/wiki/CANopen