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Comunicaciones Industriales con CompactRIO: El Mejor Controlador Multipropósito

 

Esta nota técnica es parte de una serie que describe las características de la plataforma CompactRIO Lea los documentos adicionales en esta serie para aprender cómo usar CompactRIO para simplificar el diseño de sistemas de control avanzado.

 

 

 

Con soporte de fábrica para protocolos industriales comunes como PROFINET, OPC UA y EtherCAT, CompactRIO puede conectarse a una variedad de dispositivos, equipos e infraestructura.  ¿Tiene una aplicación existente que requiera soporte para numerosos protocolos?  CompactRIO es un gateway industrial ideal, que puede actuar como traductor entre cualquiera de los cerca de 20 protocolos soportados, e incluso protocolos de comunicación personalizados a través del FPGA.  A continuación puede encontrar una lista de protocolos de comunicación industrial soportados por CompactRIO.

 

Resumen de Conectividad

Utilice la Tabla para encontrar el formato de forma y el protocolo para su aplicación.

 

 

 

 

 

AS-i

Actuator-Sensor-Interface (AS-I) es usado principalmente con dispositivos binarios on/off. El protocolo AS-I permite un cableado limpio al reemplazar conexiones1:1 con un solo bus que soporta 31 o 62 nodos A/B. Los nodos pueden ser un solo dispositivo o un módulo de E/S.
Aprenda más sobre la Interfaz Maestra AS-i BW 3023 de 1 canal para CompactRIO.

 

 

 

Estándares Automotrices

En industrias automotrices y otras relacionadas con el transporte, se han desarrollado varios estándares para garantizar protocolos de comunicación, formatos de base de dato y formatos de archivos efectivos. NI ofrece herramientas específicamente diseñadas para cumplir con estos estándares y reducir significativamente el tiempo de desarrollo.  
Revise algunos de los estándares más comunes relacionados con transporte, como J1939 y cómo las herramientas de software de NI los abordan.

 

CAN

CAN (Controller Area Network) incluye dos protocolos de capa de enlace de datos y varias opciones de capa física. CAN es un sistema de bus serial multi-maestro con capacidades de multipunto, usado en la industria automotriz.
Aprenda más sobre CAN.

 

 

 

 

CAN FD

El protocolo CAN con Tasa de Datos Flexible (CAN FD) fue creado para cumplir con las demandas de la industria y del consumidor con la creciente cantidad de electrónicos y comunicación de datos en los vehículos actuales.
Aprenda más sobre CAN FD.

 

 

 

CANopen

CANopen es la capa de aplicación que se sitúa sobre la capa física CAN usada generalmente para aplicaciones de automatización industrial. Soporta hasta 127 dispositivos esclavos y por lo general es usada con SDO (Service Data Objects) para leer datos y PDO (Process Data Objects) para configuración, usando un diccionario de objetos.
Aprenda más detalles de este protocolo.

 

 

 

DeviceNet

DeviceNet es un protocolo industrial más maduro, administrado por la Open DeviceNet Vendors Association (ODVA) y comúnmente se encuentra en controladores lógicos programables (PLCs) de Rockwell Automation (Allen-Bradley). A diferencia de Ethernet/IP, el cual está basado en la capa física Ethernet, DeviceNet está basado en la capa física CAN e incrementa la resistencia y la interconectividad al especificar varios parámetros, como la longitud de cable, conectores y velocidades de transferencia requeridas.
Vea las interfaces PXI, PCI y de la Serie C para DeviceNet que ofrece NI.

 

 

EPICS

El protocolo Experimental Physics and Industrial Control System (EPICS) es un conjunto de herramientas de software, bibliotecas y aplicaciones de código abierto desarrolladas conjuntamente y usadas en todo el mundo para crear sistemas de control distribuido en tiempo real para instrumentos científicos como aceleradores de partículas, telescopios y otros experimentos científicos.
Lea la nota técnica Introducción a EPICS, la cual lo guía a través de los fundamentos para trabajar con este protocolo y el software LabVIEW.

 

 

EtherCAT

Ethernet for Control Automation Technology (EtherCAT) es un protocolo de comunicación para Ethernet determinístico, popularmente conocido en Europa. Publicado como parte del IEC 61158, este estándar abierto implementa una arquitectura de maestro y esclavo conectados en serie a través de cableado Ethernet estándar, generalmente en una topología de línea. Siendo un bus de control, se enfoca en E/S determinísticas de alta velocidad para aplicaciones de un solo punto, como monitoreo y control de máquinas.
Aprenda cómo usar el chasis NI 9144 para añadir E/S a hardware de NI y sistemas EtherCAT de terceros.

 

 

EtherNet/IP

EtherNet/IP es un protocolo Ethernet en tiempo real administrado por la ODVA y comúnmente se encuentra en controladores lógicos programables (PLCs) de Rockwell Automation (Allen-Bradley). Se comunica sobre el estándar Ethernet usando TCP/IP y UDP/IP, usando una arquitectura de red maestro (escáner) y esclavo (adaptador).
Consulte la Página de NI - Comunicación Industrial para EtherNet/IP.

 

 

 

HART

El protocolo HART por lo general se ve en plantas donde anteriormente se utilizaban señales de 4mA a 20mA. Al reemplazar el controlador y el sensor con un gateway HART y sensores inteligentes HART, puede capturarse información adicional. La señal digital HART, superpuesta sobre la señal analógica típica de 4 mA a 20 mA, brinda información adicional como el estado del dispositivo, datos de diagnóstico y valores medidos.
Aprenda más sobre la Interfaz Maestra AM 9898 HART de 4 canales para CompactRIO

 

 

LIN

El bus LIN (Local Interconnect Network) fue desarrollado para crear un estándar para comunicación multiplexada de bajo costo en redes automotrices. LIN proporciona comunicación rentable en aplicaciones donde el ancho de banda y la versatilidad de CAN no son requeridos.  
Vea información más detallada de LIN.

 

MODBUS

Modbus es un protocolo común usado por innumerables dispositivos para comunicación simple, confiable y eficiente en una variedad de redes modernas. 
Lea la Guía de Referencia del Protocolo Modbus para una extensa explicación del protocolo y cómo lo puede implementar a través del software LabVIEW, junto con los patrones de diseño de alto nivel usados comúnmente.

 

 

 

OPC UA

OPC UA es el estándar de interoperabilidad para el intercambio seguro y confiable de datos en el campo de automatización industrial y otras industrias. Es una plataforma independiente y garantiza el flujo transparente de información entre dispositivos de múltiples proveedores.
Visite ni.com/opc para aprender más sobre la tecnología OPC UA.

 

 

 

Power Utility Protocols

  • IEC 61850
  • IEC 60870-5
  • DNP3

 

El estándar IEC 61850 es un conjunto de protocolos abiertos basados en la comunicación de Ethernet comúnmente usada en empresas de energía eléctrica. Los sistemas SCADA usan IEC 61850 para comunicación entre una estación maestra, unidades de terminal remota (RTUs) y dispositivos inteligentes electrónicos (IEDs). Los dispositivos en tiempo real pueden ser programados como dispositivos remotos IEC 61850 con funcionalidad avanzada, como monitoreo de calidad de energía, medidas de fasores y otros análisis relacionados con smart grid. El protocolo DNP3 ha sido usado en estos tipos de aplicaciones y es un protocolo más sencillo y más similar a Modbus que los ingenieros están reemplazando con IEC 61850 y en un menor grado con IEC 60870-5.
Aprenda cómo los ingenieros están usando productos de NI en aplicaciones de smart grid.

 

PROFIBUS

PROFIBUS inicialmente fue creado por Siemens y ahora es administrado por PROFIBUS International. La capa física para PROFIBUS DP está basada en RS485 y esto establece los límites para el número de esclavos, el cual puede ser hasta 124.
Vea información general sobre el protocolo PROFIBUS.

 

 

 

PROFINET

PROFINET es un protocolo que creó Siemens para comunicarse con dispositivos Siemens. Las principales diferencias entre PROFINET y PROFIBUS son el número de esclavos que pueden ser conectados a la red y la capa física, la cual es Ethernet. Existen tres tipos de redes PROFINET: NRT, RT e IRT. PROFINET IRT es usado para control de movimiento de baja velocidad y baja latencia y no puede conectarse a PCs porque es una red cerrada.
Vea módulos PROFINET para CompactRIO.

 

 

Serial

Serial cubre RS232, RS485 y RS422 Usado generalmente para control de instrumentos, RS232 puede cubrir distancias hasta 50 ft. RS422 implementa comunicación diferencial, la cual proporciona distancias de comunicación más largas y mayor inmunidad al ruido. RS485 es un superconjunto de RS422 y también incrementa el número de dispositivos esclavo de 10 a 32.   
Aprenda sobre los tres tipos de interfaces seriales y después verifique la Tabla para encontrar la interfaz adecuada.

 

TCP/IP

TCP (Transmission Control Protocol) es un protocolo confiable de comunicación punto a punto; los datos son enviados en una manera ordenada y sin pérdidas. Es un protocolo basado en conexión, lo cual significa que debe establecerse una conexión entre el cliente y el servidor antes de transferir datos.  
Para comenzar a trabajar, lea la nota técnica Comunicación TCP/IP Básica en LabVIEW.

 

UDP

UDP (User Datagram Protocol) es un protocolo de capa de transporte usado en conexiones de baja latencia y poca tolerancia entre dispositivos o aplicaciones. 
Aprenda más sobre el uso del protocolo en el tutorial Comunicación UDP en LabVIEW.

 

 

Siguientes Pasos

Mejore la integración y el rendimiento de su próxima aplicación de comunicación industrial con CompactRIO:  El Mejor Controlador Multipropósito.  Aprenda más sobre la plataforma CompactRIO o lea los documentos adicionales en esta serie.