viernes, 13 de noviembre de 2015

Buses Estandarizados : Interbus - Devicenet - Fieldbus - FIP - WorldFIP

Buses Estandarizados

2.-Interbus: Protocolo propietario inicialmente de la empresa Phoenix Contact GmbH, aunque posteriormente ha sido abierta su especificación. Normalizado bajo DIN 19258, norma europeta EN 50 254. Fue introducido en el año 1984.
Utiliza una topología en anillo y comunicación mediante un registro de desplazamiento en cada nodo. Se pueden enlazar buses perifericos al principal.
Capa física basada en RS-485. Cada dispositivo actúa como repetidor. Así se puede alcanzar una distancia entre nodos de 400m para 500Kbps y una distancia total de 12KM. Es posible utilizar también enlaces de fibra óptica.
Capa de transporte basada en una trama única que circula por el anillo (trama de suma).

La información de direccionamiento no se incluye en los mensajes, los datos se hacen circular por la red. Alta efíciencia. Para aplicaciones de pocos nodos y un pequeño conjunto de entradas/salidas por nodo, pocos buses pueden ser tan rápidos y eficientes como INTERBUS.
Físicamente tiene la impresión de seguir una topología en estrella, pero realmente cada nodo tiene un punto de entrada y otro de salida hacia el siguiente nodo.
Es muy sensible a corte completo de comunicación al abrirse el anillo en cualquiera de los nodos. Por otra aprte, la estructura en anillo permite una fácil localización de fallos y diagnóstico.
Es muy apropiado para comunicación determinista a alta velocidad, es muy difícil una filosofía de comunicación orientada a eventos.

3.-DeviceNet: bus basado en CAN. Su capa física y capa de enlace se basan en ISO 11898, y en la especificación de bosh 2.0. DeviceNet defíne una de las mpas sotísficadas capas de aplicaciones industriales sobre bus CAN.
DeviceNet fue desarrollado por Allen-Bradley y a mediados de los noventa, posteriormente pasó a ser una especificación abierta soportada en la ODVA (Open DeviceNet Vendor Association). Cualquier fabricante puede asociarse a esta organización y obtener especificaciones, homologar productos, etc.
Es posible la conexión de hasta 64 nodos con velocidades de 125Kbps a 500Kbps en distancias de 100 a 500m.
Utiliza una defínición basada en orientación a objetos para modelar los servicios de comunicación y el comportamiento externo de nodos. Defíne mensajes y conexiones para funcionamiento Maestro-Esclavo, interrogación cíclica, "Strobing" o lanzamiento de interrogación general de dispositivos, mensajes espontáneos de cambios de estado, comunicación uno-uno, modelo productor-consumidor, carga y descarga de bloques de datos y ficheros, etc.

DeviceNet ha conseguido una significativa cuota de mercado. Existen más de 300 productos homologados y se indica que el número de nodos instalados superaba los 300.000 en 1998, está soportrado por numerosos fabricantes: Allen-bradley, ABB, Danfoss, Crouzet, Bosh, Control techniques, festo, Omron, etc.

4.-Foundation FIELDBUS: Un bus orientado sobre todo a la interconexión de dispositivos en industrias de proceso continuo. Su desarrollo ha sido apoyado por imporantes fabricantes de instrumentación (Fisher-Rosemount, Foxboro,...). En la actualidad existe una asociación de fabricantes que utulizan este bus, que gestiona el esfuerzo normalizador, la FieldBus Foundation. Normalizado como ISA SP50, IEC-ISO 51158 (ISA es la asociación internacional de fabricantes de dispositivos de instrumentación de proceso).
EN su nivel H1 (uno) de la capa fisica sigue la norma IEC 11158-2 para comunicación a 31,25Kbps, es por tanto, compatible con Profibus PA, su principal contendiente. Presta especial atención a las versiones que cumplen normas  de seguridad intrinseca para industrias de proceso en ambientes combustibles o explosivos. Se soporta sobre par trenzado y es posible la reutilización de los antiguos cableados de instrumentación analógica 4-20 mA. Se utiliza comunicación síncrona con codificación Manchester Bifase-L.

La capa de aplicación utiliza un protocolo sotísficado, orientado a objetos con múltiples formatos de mensaje. Distingue entre dispositivos con capacidad de arbitración (Lin master) y normales. En cada momento un solo Lin Master arbitra el bus, puede ser sustituido por otro en caso de fallo. utiliza diversos mensajes para gestionar comunicación por paso de testigo, comunicación cliente-servidor, modelo productor-consumidor etc. Existen servicios para configuración, gestión de diccionario de objetos en nodos, acceso a variables, eventos, carga descarga  de ficheros y aplicaciones, ejecución de aplicaciones ,etc. La codificación de mensajes se define segun ASN.1
El nivel H2 (Dos) está basado en Ethernet de alta velocidad (100Mbps) y orientado al nivel de control de la red industrial.

5.-FIP-WorldFIP: desarrollado en Francia a finales de los ochenta y normalizado por EN 50170, que también cubre Profibus. Sus capas física y de aplicación son análogas a las de Foundation Fieldbus H1 y Profíbus PA. La división Norteamérica  de WorldFIP se unió a mediados de los noventa a la fieldbus foundation en el esfuerzo por la normalización de un bus industrial común.
Utiliza un modelo Productor-Consumidor con gestion de variables ciclicas, eventos y mensajes genericos.

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