Comunicaciones

La red de comunicaciones es la columna vertebral de cualquier sistema de control y es necesaria para que varios dispositivos de control se comuniquen entre sí y con un centro de información capaz de llevar a cabo medidas de control. Puede ser LAN o WAN.

Comunicación con cables común:

• RS232 (un transmisor a un receptor): se trata de una interfaz dúplex completa de terminal único, empleada para distancias cortas con una longitud máxima del cable de casi 15 metros.
• RS422 (1 transmisor a 10 receptores): reduce el ruido de modo común para permitir la transmisión de larga distancia de datos en entornos ruidosos industriales y de automatización de fábricas con una longitud de cable máxima de casi 503 metros.
• RS485 (32 transmisores a 32 receptores): es similar al RS422, pero tiene varios dispositivos de comando (Tx) y varios dispositivos de recepción (Rx) y una longitud máxima del cable de casi 198 metros.

Protocolo específico según la industria:

• Serie: PROFIBUS, PROFINET, Modbus™ y CAN
• Ethernet: EtherCAT, PROFINET, Modbus™ TCP/IP, Ethernet/IP y PowerLink

Los buses de datos como Modbus y Profibus han pasado de ser el estándar de facto para las comunicaciones industriales para ser reemplazados por Ethernet. Ethernet acomoda una amplia variedad de aplicaciones, ha recibido el apoyo universal de los fabricantes de equipos de comunicaciones e incluye entre sus múltiples ventajas la facilidad de configuración y el bajo coste.

Sin embargo, todos los modos de comunicaciones con cables comparten una desventaja significativa: el cableado.

Las tecnologías de comunicación inalámbrica solucionan el problema del cableado manual de las conexiones y ofrecen muchas nuevas posibilidades en la industria para soluciones de automatización particularmente flexibles y eficientes. Existen diversos métodos de comunicación inalámbrica según la distancia entre los puntos de transmisión y recepción. Por ejemplo, Bluetooth y Wi-Fi para distancias cortas, y GSM o CDMA para distancias largas.

El requisito principal para el uso de las tecnologías inalámbricas en las aplicaciones industriales es que la tecnología debe ser tan resistente y fiable como la conexión con cable, incluso en condiciones adversas. La conexión inalámbrica está sujeta a interferencias, como campos de interferencia electromagnética, que pueden comprometer la transmisión.

• ZigBee: se utiliza para aplicaciones simples que requieren baja tasa de datos, bajo consumo y bajo coste. Ofrece varias selecciones de canales en tres bandas: uno en 868 MHz, 10 canales en 902-928 MHz y 16 disponibles en la ISM de 2,4 GHz.


• Bluetooth: funciona en la banda ISM de 2,4GHz. Piconet es la unidad básica de red en Bluetooth. Se trata de una red ad hoc con un nódulo maestro y hasta siete nódulos esclavos. La tecnología de ultra ancho de banda está diseñada para aplicaciones que requieren una solución de ancho de banda alto y consumo eficiente. UWB ofrece un ancho de banda enorme que permite resolver los problemas de trayectos múltiples e interferencias.


• El protocolo WirelessHART e ISA100.11a se ha popularizado entre las comunicaciones en varios tipos de dispositivos de campo, como medidores de flujo, y controladores de nivel con el PLC y los instrumentos de panel. Ambos están en una buena posición para enfrentar las necesidades industriales, debido especialmente al enfoque de seguridad avanzada, los saltos de frecuencia, el acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) y lista de bloqueados, para garantizar las operaciones en tiempo real y la fiabilidad en un espectro de radio sin protección y libre de licencia.


• El Ethernet industrial inalámbrico es apto para integrar en procesos que utilizan datos o para aplicaciones de control de supervisión y adquisición de datos (SCADA) y controlador lógico programable (PLC). Transmite Ethernet distribuido y datos E/S analógicos serie o digitales a redes basadas en IP. Puede soportar todos los protocolos IP comunes, como Modbus TCP, PROFINET o EtherNet/IP.

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