Comunicación en Entornos Industriales: Redes, Buses de Campo y Jerarquía CIM

1. ¿Cómo se define el área tecnológica denominada comunicaciones industriales?

Se define como el área de la tecnología que estudia la transmisión de información entre circuitos y sistemas electrónicos utilizados para llevar a cabo tareas de control de procesos industriales.

2. ¿Qué necesitamos para comunicar PCs y pantallas de estado con autómatas?

Son necesarias redes industriales y buses de campo.

3. ¿Qué principales ventajas ha aportado el desarrollo de las redes industriales?

• Visualización y supervisión de todo el proceso productivo.
• Toma de datos del proceso más rápida o instantánea.
• Mejora del rendimiento general de todo el proceso.
• Intercambio de datos entre sectores del proceso y departamentos.
• Programación a distancia, sin necesidad de estar a pie de fábrica.

4. ¿A qué se denomina control distribuido?

El control distribuido se da en aquellos procesos industriales en los que la información se encuentra distribuida por todo un conjunto de elementos que están interconectados a distintos niveles. Estos niveles pueden ir desde un simple sensor acoplado a una pequeña máquina de la fábrica, hasta el PC del despacho del presidente de la compañía, situado a miles de kilómetros de distancia.

5. ¿Qué significa en nuestro campo el concepto designado por las siglas C.I.M.?

Computer Integrated Manufacturing (CIM) o Fabricación Integrada por Computadora. Comprende la integración en los procesos de producción de los procesos de gestión de la empresa (planificación, programación, control de inventarios, control de calidad). Este concepto responde a una estructura piramidal jerarquizada, produciéndose en la cúspide las decisiones de la política empresarial.

6. Según el modelo de la NBS, ¿cuántos niveles corresponden a la pirámide CIM y cuáles son de menor a mayor nivel?

Corresponden 5 niveles, y son:

• Nivel 0 (Proceso): Actuadores, sensores y maquinaria.
• Nivel 1 (Supervisión y control de célula): PLCs, PCs, bloques de entradas y salidas y controladores.
• Nivel 2 (Coordinación de planta): PLCs, PCs.
• Nivel 3 (Planificación y oficina técnica): PCs y estaciones de trabajo.
• Nivel 4 (Gestión Empresarial): PCs.

7. ¿En dónde se trabaja con la información de menor rango en la pirámide CIM?

En el nivel 0 (Proceso), aunque requiere comunicaciones muy rápidas y en tiempo real.

8. ¿Qué nivel se encarga del diseño, especificaciones técnicas, programación de la producción y gestión del mantenimiento?

El nivel 3 (Planificación y oficina técnica).

9. ¿Cómo se clasifican jerárquicamente las redes industriales según el entorno de instalación y las necesidades de comunicación en la pirámide CIM?

• Red de Factoría: Redes de oficina, administración y oficina técnica.
• Red de Planta: Conecta las células de fabricación entre sí y con los departamentos de producción.
• Red de Célula: Interconecta los distintos dispositivos de fabricación (PLC, máquinas de control numérico o robots).
• Bus de campo: Conecta los sensores y actuadores con sus correspondientes elementos de control.

10. ¿Qué tipo de red suele utilizarse en el nivel de Factoría?

Una red local basada en Ethernet TCP/IP.

11. ¿Cuál es el objetivo fundamental del bus de campo?

Su función fundamental es sustituir el cableado entre sensores-actuadores y sus correspondientes elementos de control, a la par que permitir la comunicación con la red de nivel superior.

12. ¿Qué estándares basados en Ethernet proponen los fabricantes de autómatas para sustituir a los buses de campo en los niveles intermedios?

ProfiNet, Ethernet/IP, Modbus TCP.