Comunicacions industrials. Libro.

COMUNICACIONES INDUSTRIALES.

Introducción.

La Automatización, Regulación, Control y de las Comunicaciones Industriales es un sector que dado su continua evolución tecnológica, se tiende a ser autodidacta pues no suele haber documentación que pueda ayudar al aprendizaje, a lo sumo algún texto que no pasa de los conceptos puramente teóricos, todo esto implica que para conseguir una base práctica suficiente el tiempo que se deba dedicar sea muy grande, esperamos que este libro cubra ese hueco existente.

COMUNICACIONES INDUSTRIALES

Autores: Vicente Guerrero - Lluís Martínez - Ramón L. Yuste

Editorial: Marcombo

Incluye DVD: Software STEP 7 Profesional (Cortesía de SIEMENS)

ISBN: 97 88 426 715 746

A QUIEN VA DIRIGIDO. Nuestra experiencia en el ámbito de la enseñanza, nos ha llevado a diseñar un libro con un enfoque totalmente práctico en los diferentes temas que lo completan, garantizando así, el aprendizaje de estas tecnologías tan necesarias como aplicadas tanto al que ha de enseñar, como el que ha de aprender y al que lo tiene que aplicar.

Este libro ha sido creado con un objetivo principal, el de que cualquier persona interesada en las Comunicaciones Industriales pueda aprender practicando, para ello y desde el primer día podrá empezar a elaborar los proyectos totalmente desarrollados así como los propuestos, sobre los diferentes buses de campo presentados como son:

AS-I.
PROFIBUS.
ETHERNET.
PROFINET.
TECNOLOGIA IT (web de control).
REDES WIRELESS EN EL AMBITO INDUSTRIAL.

Está orientado tanto para estudiantes:

Estudiantes de ciclos formativos de grado superior
Estudiantes de ingenierías técnicas.

Como para profesionales de sectores como:

Automatización industrial.
Regulación industrial.

LOS ARCHIVOS NECESARIOS: Por cortesía de Siemens este libro se complementa con un DVD que contiene la última versión del software STEP 7 Profesional para poder realizar todos y cada uno de los ejercicios presentados, además se podrá tener acceso a la web de la editorial (www.marcombo.com) para poder descargarse las soluciones de todos los ejercicios propuestos.

ESTRUCTURA DE CADA UNIDAD: Todos los contenidos de los que consta este libro se han realizado con equipos Siemens, esto no quita que no se pueda utilizar equipos de otros fabricantes, ya que los buses sobre los que versa las prácticas presentadas son referidos a buses industriales estándar y que son utilizados por la mayoría de fabricantes del sector de la automatización y las comunicaciones industriales.

Cada capítulo está estructurado de la siguiente forma:

1. Introducción: Se expone los conceptos básicos sobre la tecnología utilizada y de los equipos partícipes en los ejercicios.

2. Ejercicio resuelto.

Objetivos: Explica el enunciado del ejercicio a realizar.

Equipos a utilizar: Se presenta la lista de material necesario para la realización del ejercicio.

Desarrollo del ejercicio: Explicación con todo tipo de detalle de los pasos a realizar para la elaboración exitosa del ejercicio.

3. Ejercicio propuesto.

Objetivos: Explica el enunciado del ejercicio propuesto que está basado en modificaciones sobre el ejercicio resuelto.

Equipos a utilizar: Se presenta la lista de material necesario para la realización del ejercicio.

Indice.

1. REDES DE COMUNICACIÓN INDUSTRIAL.

1.1. Introducción a las comunicaciones industriales

1.1.1.     Introducción

1.1.2.     ¿Por qué incorporar un sistema de comunicaciones en una empresa?

1.1.3.     Sistemas de control en una red de comunicación industrial.

1.1.4.     Normas sobre las comunicaciones

1.1.5.     Modelo OSI

1.1.6.     Tipos de transmisión de datos

1.1.7.     Tipos de sincronización en la transmisión de datos serie

1.2. Normas físicas

1.2.1.     Norma física RS-232

1.2.2.     Norma física RS-422

1.2.3.     Norma física RS-485

1.3. Técnicas de control de flujo

1.3.1. Control de flujo por hardware

1.3.2. Control de flujo por software XON/XOFF

1.4. Técnicas de control de errores

1.4.1. Métodos de detección de errores

1.4.2. Métodos de corrección de errores

1.5. Topología de redes

1.5.1.     Punto a punto

1.5.2.     Bus

1.5.3.     Árbol

1.5.4.     Anillo

1.5.5.     Estrella

1.6. Métodos de acceso al medio

1.6.1. Métodos de acceso a la red con control, llamados centralizados

1.6.2. Métodos de acceso a la red con aleatorio, llamados de contienda

1.7. Sistemas determinista y probabilístico

1.8. Interconexión de redes

1.8.1.     Repetidor

1.8.2.     Puente o bridge

1.8.3.     Encaminador o router

1.8.4.     Pasarela o gateway.

2. REDES DE COMUNICACIÓN INDUSTRIAL AS-i.

2.1. Introducción y características del bus AS-i.

2.1.1.     Introducción

2.1.2.     Estándar AS-i abierto para sistemas de interconexión a nivel de procesos.

2.1.3.     AS-i dentro de las redes de comunicación industrial.

2.1.4.     Principal ventaja de la aplicación del bus AS-i.

2.1.5.     Principales datos técnicos

2.1.6.     Comparativa entre versiones.

2.1.7.     Ciclo de lectura y escritura en los esclavos.

2.1.8.     Equipos participantes en un bus AS-i.

2.2. Funcionamiento de la consola de configuración y diagnóstico.

2.2.1.     Descripción técnica de los equipos.

2.2.2.     Ejercicio resuelto.

2.2.3.     Ejercicio propuesto.

2.3. Configuración y programación de una red AS-i en un S7-300.

2.3.1.     Direccionamiento de los esclavos mediante la consola.

2.3.2.     Montaje de la red AS-i.

2.3.3.     Instalación y configuración del maestro AS-i.

2.3.4.     Creación de un proyecto en STEP 7.

2.3.5.     Conexionado de dispositivos de E/S estándar a los esclavos AS-i.

2.3.6.     Ejercicio resuelto.

2.3.7.     Ejercicio propuesto.

2.4. Diagnóstico de una red AS-i en un S7-300.

2.4.1.     Introducción.

2.4.2.     Ejercicio resuelto.

2.4.3.     Ejercicio propuesto.

3. REDES DE COMUNICACIÓN INDUSTRIAL PROFIBUS

3.1. Introducción y características de PROFIBUS.

3.2.        Red DP con CPU S7-300 como maestro y ETs como esclavos.

3.2.1.     Ejercicio resuelto.

3.2.2.     Ejercicio propuesto.

3.3. Red DP con dos CPUs S7-300 con puerto DP integrado.

3.3.1.     Ejercicio resuelto.

3.3.2.     Ejercicio propuesto.

3.3.3.     Información anexa.

3.4. Red DP con CP342-5 como master y ETs como esclavos.

3.4.1.     Ejercicio resuelto.

3.4.2.     Ejercicio propuesto.

3.4.3.     Información anexa.

3.5. Red DP con dos CPUs S7-300 con puerto DP en CP342-5.

3.5.1.     Ejercicio resuelto.

3.5.2.     Ejercicio propuesto.

3.5.3.     Información anexa.

3.6. Integración de un sistema HMI en una red Profibus.

3.6.1. Ejercicio resuelto.

3.6.2. Ejercicio propuesto.

3.7. Red DP con S7-300 como maestro y S7-200 como esclavo.

3.7.1      Descripción del equipo EM277.

3.7.2      Ejercicio resuelto 1.

3.7.3      Ejercicio resuelto 2.

3.7.4      Ejercicio propuesto.

3.7.5.     Información anexa.

3.8. Comunicación en Profibus de un S7-300 con un variador de velocidad Micromaster.

3.8.1      Descripción del equipo panel BOP.

3.8.2      Control de Micromaster desde Profibus.

3.8.3      Ejercicio resuelto 1.

3.8.4      Protocolo de comunicación PPO1 del Micromaster en una red Profibus

3.8.5      Ejercicio propuesto 1.

3.8.6      Ejercicio propuesto 2

3.9. Conexión con red AS-i mediante DP/ASI Link.

3.9.1      Descripción técnica del equipo DP/ASi Link 20E.

3.9.2      Configuración de la pasarela DP/ASi Link 20E

3.9.3      Ejercicio resuelto.

3.9.4      Ejercicio propuesto

4. REDES DE COMUNICACIÓN INDUSTRIAL ETHERNET.

4.1 Introducción y características de Ethernet

4.1.1      Componentes de red pasivos para industrial Ethernet.

4.1.2      Componentes de red activos para Industrial Ethernet. Switchs.

4.1.3      Componentes de red activos para Industrial Ethernet. Tarjetas de comunicación.

4.1.4      Funciones de comunicación/servicios.

4.1.5      Funciones AG_SEND (FC5) y AG_RECV (FC6).

4.2 Comunicación en Ethernet. Enlaces TCP entre dos PLC con CP 343-1.

4.2.1 Ejercicio resuelto.

4.3 Comunicación en Ethernet. Enlaces TCP entre varios PLCs con CP 343-1.

4.3.1 Ejercicio resuelto.

4.4 Comunicación en Ethernet. Enlaces ISO entre dos PLCs con CP 343-1.

4.4.1 Introducción.

4.4.2. Ejercicio resuelto.

4.5 Comunicación en Ethernet entre varios PLCs en UDP multicast.

4.5.1 Generalidades.

4.5.2 Ejercicio resuelto.

5. REDES DE COMUNICACIÓN INDUSTRIAL PROFINET.

5.1 Introducción y características de Profinet

5.1.1      Objetivos y ventajas de PROFINET

5.1.2      Arquitectura PROFINET

5.1.3      PROFINET en Siemens

5.1.4      Tipos de Profinet

5.1.5      Redes por cable.

5.1.6      Switch y Routers.

5.2 Red Profinet. Comunicación entre una CP343-1 con puerto PN y ET200S.

5.2.1. Ejercicio resuelto 1.

5.2.2 Ejercicio resuelto 2.

5.3 Red Profinet entre un PLC con puerto PN integrado y dos ET200S.

5.3.1 Ejercicio resuelto.

6. PÀGINAS WEB INTEGRADAS DE CONTROL.

6.1 Introducción y características de la web

6.1.1 Conexión a la red del PLC.

6.1.2 Integración del ordenador dentro de la red del PLC.

6.2 Funciones de diagnóstico de dispositivos mediante la web integrada

6.3 Configuración de una página web de control.

6.3.1      Introducción.

6.3.2      Acceso a las páginas web.

6.3.3      Visualización y escritura de datos con el software HCG.

6.3.4      Significado de las opciones de S7 Get Applet.

6.3.5      Significado de las casillas S7 Put Applet.

6.3.6      Ejercicio resuelto.

6.3.7      Otros ejercicios resueltos.

6.3.8      Ejercicio propuesto.

7. REDES DE COMUNICACIÓN INDUSTRIAL WIRELESS.

7.1. Introducción a las redes wireless.

7.1.1.     Introducción.

7.1.2.     Breve descripción de los estándares relacionados con WIFI.

7.1.3.     Componentes de una Red Inalámbrica.

7.1.4.     Topología de Red WiFi.

7.1.5.     Ventajas tecnología Wireless.

7.1.6.     Bandas de Frecuencias y mecanismos de transmisión.

7.1.7.     La seguridad en una red WIFI.

7.1.8.     Dispositivos WIFI en el mercado.

7.1.9.     Clasificación de las redes wireless.

7.1.10.   Comparativa entre los estándares IEEE 802.11 a 2,4 GHz.

7.1.11.   Utilización de la tecnología wireless en ambientes industriales.

7.2. Configuración de una red wireless.

7.2.1.   Configuración del punto de acceso SCALANCE W788-1 PRO.

7.2.2.   Configuración del cliente SCALANCE W746-1 PRO.

7.2.3.   Instalación de todos los componentes.

7.2.4.   Diagnóstico de la red y de los componentes.

7.2.5.   Conexión inalámbrica desde un ordenador con conexión WIFI.

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