Introducción a los Sistemas Telemáticos e Industriales Automatizados

1. Componentes de una Instalación Industrial Automatizada

Un sistema automatizado consta de dos partes principales:

La Parte Operativa actúa directamente sobre la máquina. Son los elementos que hacen que la máquina se mueva y realice la operación deseada. Estos elementos incluyen accionadores (motores, cilindros, compresores, etc.) y captadores (fotodiodos, finales de carrera, etc.).

La Parte de Mando suele ser un autómata programable (tecnología programada). Anteriormente, se utilizaban relés electromagnéticos, tarjetas electrónicas o módulos lógicos neumáticos (tecnología cableada). En un sistema de fabricación automatizado, el autómata programable es el núcleo del sistema y debe comunicarse con todos los componentes.

2. Nodo y Estación

En informática, un nodo es un "punto de intersección o unión de varios elementos". Por ejemplo, en una red de ordenadores, cada máquina es un nodo. En Internet, cada servidor también es un nodo.

Una estación es un punto fijo de transmisión y recepción, compuesto de una o más líneas de recepción/transmisión. Actúa como puente entre los usuarios y la central de conmutación.

3. Análisis de Fourier

El análisis de Fourier se utiliza en la transmisión de datos para descomponer una señal periódica no senoidal en una suma de señales senoidales de distinta frecuencia. Los armónicos más cercanos a la frecuencia principal contribuyen más a la energía total de la señal, ya que su energía disminuye al alejarse de la frecuencia principal.

4. Ancho de Banda del Medio y Útil

El ancho de banda de un medio de transmisión es el intervalo de frecuencias donde la atenuación permanece bajo límites determinados (3dB respecto a la frecuencia de referencia F0). Esto significa que la señal pierde la mitad de su potencia en esos límites.

El ancho de banda útil es el rango de frecuencia en el que la señal se atenúa 3dB.

5. Ancho de Banda de la Señal

El ancho de banda de la señal es la diferencia entre la frecuencia superior e inferior que se puede transmitir con atenuación, pero sin distorsión, por un medio físico que actúa como canal de comunicación.

6. Capacidad de Transmisión de un Canal

La capacidad de transmisión de un canal es la cantidad de bps que puede transmitir, considerando su ancho de banda (BW) y la relación señal-ruido (S/N).

C_máx = BW log₂(1 + S/N)

7. Ruido Impulsivo y Térmico

El ruido impulsivo proviene de elementos de conmutación (relés, elementos activos de potencia) e interferencias. El ruido térmico se produce por la agitación de la materia a temperaturas superiores a 0° Kelvin. El vacío es el medio menos ruidoso, mientras que un cable eléctrico añade ruido significativo.

8. Componentes de un Sistema Telemático

DTE (Equipo Terminal de Datos): Convierte la información del usuario en señales para la transmisión y viceversa.

DCE (Equipo Terminal de Circuitos de Datos): Transforma las señales digitales del DTE en señales analógicas para la transmisión por la red y viceversa.

Canal: Conjunto de medios de transmisión que unen los DTE. Su constitución depende de la distancia, velocidad, etc.

Interface: Conector entre el equipo y el medio de transmisión.

9. Parámetros para el Diseño de un Sistema Telemático

• Cantidad de información
• Señal utilizada para la transmisión
• Medio de transmisión
• Capacidad de transmisión del canal
• Velocidad de transmisión
• Tasa de error en la transmisión
• Fiabilidad

10. Señal Senoidal: Longitud de Onda, Periodo y Frecuencia

• Longitud de onda: Distancia recorrida por la señal en un periodo completo.
• Periodo: Tiempo transcurrido entre dos puntos equivalentes de la onda.
• Frecuencia: Número de ciclos por segundo (Hz). Es la inversa del periodo.