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REDES INDUSTRIALES.
Ángel Augusto Bravo.
Edilson Gómez.
Luis Edwin Zuluaga E.
CONTENIDO.
• Introducción.
• Estándar y/o norma.
• Nivel de la red DeviceNet.
• Topología y características de la red.
• Medios físicos y accesorios.
• Resistencia terminadora.
• Técnicas de acceso al medio.
• Trama de comunicación.
• Modelo de relación.
INTRODUCCION.
DeviceNet es una red de comunicación abierta diseñada
para conectar dispositivos de planta tales como
detectores (sensores), actuadores (variadores de
velocidad) e interfaces de operador simples.
INTRODUCCION.
ESTANDAR Y/O NORMA.
• La red DeviceNet está basada en el Modelo de
Referencia OSI, estándar ISO/IEC 7498, que otorga una
naturaleza jerárquica a la red estructurándola en 7
capas.
• DeviceNet se compone de tres estándares
internacionales. Pero dado que el protocolo CAN (ISO
11898) está contenido dentro del Volumen 3 de CIP,
DeviceNet queda totalmente definida por el protocolo
CIP en sus Volúmenes 1 y 3, o que es lo mismo que los
estándares internacionales IEC 61158 e IEC 62026
respectivamente.
ESTANDAR Y/O NORMA.
ARQUITECTURA DE RED.
ARQUITECTURA DE RED.
Línea Troncal
Línea Derivación
Nodo
Resistencia Terminadora
NIVEL DE RED.
Rockwell Automation ofrece una
arquitectura de red abierta de tres
niveles que proporciona la
comunicación sin interrupciones.
Incluye redes de información, redes
de control y redes de dispositivos.
La red DeviceNet se ajusta
fácilmente a esta arquitectura en el
nivel de dispositivos, lo cual facilita
la adición de productos DeviceNet a
un sistema de control existente. Se
presenta como una norma de red
global para los dispositivos simples
de la gama baja que complemente
otra red de nivel de dispositivos
CAPA FÍSICA.
1. MEDIOS FÍSICOS.
La red DiveceNet utiliza una topología de red tipo TrunkLine-
DropLine (Troncal/Derivación), que permite señal y
alimentación presentes en un mismo cable.
• La red puede contener
hasta 64
dispositivos,
direccionados de 0 a
63. Cualquier de estas
puede ser utilizada. No
hay restricción, sin
embargo se debe evitar
el 63, pues este se
puede utilizar para fines
de comisión.
• Los elementos de una red DeviceNet, vienen con la
dirección 63 por defecto, esta debe de ser cambiada
antes de ingresarlo a la red para evitar duplicacion de
direcciones.
CAPA FÍSICA.
1. MEDIOS FÍSICOS.
CAPA FÍSICA.
1.1. Medio físico plano KwikLink.
• cable plano de 4 hilos.
• ofrecer hasta 50% de ahorro en costos de instalación.
• permite añadir nodos a la red de manera rápida y fácil, sin
cortar la línea troncal.
CAPA FÍSICA.
1.1. Medio físico plano KwikLink.
• Codificación física para asegurar un correcto
alineamiento de la conexión.
• Clase 1: puede soportar hasta 8 A.
• Clase 2: puede soportar hasta 4 A.
CAPA FÍSICA.
1.2. Medio físico redondo cable troncal grueso (Round Thick).
• Permite la máxima distancia de la línea troncal y es la
configuración del sistema DeviceNet original.
CAPA FÍSICA.
1.3. Medio físico redondo cable troncal delgado (Round
Thin).
• Reduce la longitud máxima de la línea troncal, pero
permite una
instalación más compacta y económica para algunas
instalaciones
CAPA FÍSICA.
2. Fuente de alimentación.
•24 Vdc.
•Salida DC aislada de la entrada AC.
•Capacidad de corriente compatible con
los equipos instalados.
3. Resistencias terminadoras.
•Para que un nodo pueda leer
correctamente el nivel del bus, es
importante evitar las reflexiones . En la
red DeviceNet para evitar reflexiones se
recomienda instalar resistencias
terminadoras y presentan las siguientes
caracteristicas.
• 121 ohms.
• 0,25 W.
• 1% de tolerancia.
CAPA FÍSICA.
CAPA DE ENLACE.
• La capa de datos esta conformada por la especificacion
CAN, que define dos estados posibles:
Estado dominante (nivel cero logico).
Estado recesivo (nivel uno logico).
Niveles de voltaje definidos para la señal CAN en
DeviceNet
A = + 3.5 VDC to +4.0 VDC (Estado Dominante)
B = +2.5 VDC to +3.0 VDC (Estado Recesivo)
C = +1.5 VDC to +2.0 VDC (Estado Dominante)
• Tecnica de acceso al medio.
DeviceNet utiliza el CSMA/NBA para acceder el medio
físico. Esto significa que un nodo, antes de transmitir, debe
verificar que el canal este libre
CSMA/NBA : Acceso al Medio por Detección de
Portadora/Arbitraje de Bit-inteligente no destructivo.
CAPA DE ENLACE.
Si mas de un nodo accede a la red simultáneamente, un
mecanismo basado en prioridad de mensaje entrará en
acción para decidir cual de ellos tendrá prioridad sobre el
otro. Este mecanismo es no destructivo, o sea, el mensaje
es preservado.
• Arbitraje del bus.
Cada vez que el bus está libre, cualquier unidad (nodo)
puede comenzar a transmitir un mensaje. Si 2 o más
unidades comienzan a transmitir un mensaje en el mismo
momento, el conflicto por el acceso al bus es resuelto por
el mecanismo de bit-wise arbitration (o arbitraje de bit
inteligente) usando el IDENTIFIER (o identificador),
contenido en la trama CAN.
CAPA DE ENLACE.
• Trama de DeviceNet.
DeviceNet solo utiliza la trama de datos, de los cuatro tipos
de telegramas definidos por el protocolo CAN.
Todos los receptores en una red CAN sincronizan la
transición del estado recesivo a dominante con un bit
Start of Frame. El identificador y el RTR (Remote
Transmission Request - not used by DeviceNet) forman
el Arbitration Field.
CAPA DE ENLACE.
• Start of frame: Inicio de la trama.
CAPA DE ENLACE.
• Arbitration Field: Campo de arbitraje.
Identifier.
RTR Bit.
CAPA DE ENLACE.
• Control Field: Campo de Control.
Data-Length-Code: Codigo de Longitud de Dato.
CAPA DE ENLACE.
• Control Field: Campo de Control.
Data-Length-Code: Codigo de Longitud de Dato.
CAPA DE ENLACE.
• Data Field: Campo de Dato.
CAPA DE ENLACE.
• CRC Field: Campo CRC.
CRC Secuence.
CRC Delimiter.
CAPA DE ENLACE.
• ACK Field : Campo de ACK.
ACK Slot: Ranura ACK.
ACK Delimiter: Delimitador ACK.
CAPA DE ENLACE.
• End of frame: Fin de la trama.
Consiste en una secuencia de 7 bits recesivos.
CAPA DE ENLACE.
MODOS DE COMUNICACION.
• DeviceNet cuenta con dos tipos basicos de mensajes.
Mensajes I/O: telegrama síncrono dedicado a
desplazamiento de datos prioritarios.
Explicit: telegrama de uso general y no prioritario.
Utilizado principalmente en tareas asíncronas tales
como parametrización y configuración del equipo.
• Metodos de cambio de datos para mensajes I/O.
Polled: método de
comunicación en que el
maestro envía un telegrama a
cada uno de los esclavos de
su lista (scan list). el esclavo
recibe y responde
prontamente la solicitud del
maestro. Este proceso es
repetido hasta que todos sean
consultados, reiniciando el
ciclo.
MODOS DE COMUNICACION.
Bit-strobe: método de
comunicación de donde el
maestro envía para la rede
un telegrama conteniendo
8 bytes de datos. Cada bit
de estos 8 bytes
representan un esclavo
que, se direccionado,
responde de acuerdo con
el programado.
MODOS DE COMUNICACION.
Change of state: método de comunicación donde el
cambio de datos entre maestro y esclavo ocurre
apenas cuando hay cambio en los valores
monitoreados/controlados, hasta un cierto limite de
tiempo.
Cyclic: En este tipo, todo cambio de datos ocurre en
intervalos regulares de tiempo, independiente de haber
sido alterados o no. Este periodo también es ajustado
en el software de configuración de red.
MODOS DE COMUNICACION.
Esto puede ser llevado a cabo
a través de un Cambio de
Estado o por medio de un
Ciclo. En el primer caso, la
Conexión I/O COS reconoce
que el dato del Objeto de
Aplicación indicado por el
Produced_Connection_Path (o
Camino de Conexión
Producido) ha cambiado. En el
segundo caso, un tiempo de la
Conexión I/O Cyclic expira y
entonces dispara (trigger) la
transferencia de mensaje de
los últimos datos del Objeto de
Aplicación.
MODOS DE COMUNICACION.
MODOS DE COMUNICACIÓN.
Modelo de Relación
La red permite que los dispositivos conectados a la misma
se puedan enlazar como maestro/esclavo (Master/Slave),
entre pares (Peer-to-Peer) es decir de igual a igual, y como
productor/consumidor.
Este último modo de comunicación es un modelo
recientemente desarrollado para las pistas de
comunicación más sofisticadas, como FF Fieldbus y
ControlNet.
ACCESORIOS
TAPS.
Conecta una línea de derivacion con la
línea troncal.
Permite la conexión de hasta 8
dispositivos ( o nodos), directamente a la
línea troncal.
Dispositivo de acoplamiento pasivo usado
para limitar la corriente del cable troncal.
Através de este se conecta la fuente de 24
VDC que alimenta la red.
Toma multipuertos pasiva para hasta
8 dispositivos (o nodos)
TAPS.
Para conectar cables de derivación
a la línea troncal por medio de
borneras.
TAPS.
Conectores con aislamiento desplazable,
para uso con kwik Link.
Para la conexión de la red através de
paredes del panel (tableros).
MODULO ESCANER.
MODULO ESCANER.
Cables de derivacion sin blindaje de 4 hilos
para uso exclusivo en sistemas kwik link.
Adaptador de canaleta para sistema kwik
link.
Conectores pasivos instalables en campo.
Estan dimensionados para uso con cable
delgado DeviceNet.
ACOPLADORES.
PREGUNTAS.
GRACIAS.