La Red de Control en DCS: velocidad y performance única

15 Enero 2012

 

Una red de alta velocidad o red de control en un DCS, consta de todos los medios necesarios para propagar la información desde/a los procesadores hasta/desde cada una las estaciones y servidores involucrados. Estos medios pueden ser switches administrables, cables ethernet de cobre, cable de fibra óptica tanto multimodo como monomodo, media converters, conectores, fuentes redundantes, divisores de señales (splitters), tarjetas de red de cobre o de fibra óptica, etc. Las redes de control de hoy en día están basadas en el estándares Ethernet IEEE 802.3u (Fast Ethernet) y IEEE 802.3z (gigabit Ethernet)

 

En algunos DCS, la red de control se divide en dos: una red para la comunicación exclusiva entre módulos I/O y procesadores de control a través de medios como fibra óptica, y otra para la comunicación entre procesadores de control y estaciones de operación/servidores. Esto depende de las necesidades del usuario final.

 

A continuación vemos una red de control simple con dos estaciones de operación, dos procesadores de diferente tipo y módulos de entrada/salida (a través de módulos de comunicación) todo esto conectado a la red de control mediante enlaces redundantes ya sea de fibra óptica o cobre. Podemos apreciar que aun cuando un enlace de algún equipo periférico (Workstation, procesador, módulos de comunicación, etc.) se interrumpiera el otro enlace sigue activo permitiendo que el sistema siga operando con normalidad. Cada equipo se conecta a la red de control de forma redundante y cada uno de estos enlaces a diferentes switches.

 

"Mesh Control Network" del DCS Foxboro IA Series - Basica

 

A nivel de la red de control (mira los cuatro switches) la idea aquí es que entre dos equipos periféricos (por ejemplo un procesador y una estación de operación) exista la mayor cantidad de caminos o rutas posibles de manera que si por ejemplo un switch activo (es decir que esta permitiendo la comunicación) entra en falla, automáticamente uno de los caminos o rutas secundarias entre en operación y permita mantener la comunicación. Si este segundo camino o ruta se interrumpiera también (por falla de cables o equipos) un tercer camino se deberá activar, y así sucesivamente tantos caminos o rutas sea posible tener. Dependiendo de la topología que implementemos podremos tener mas caminos entre equipos periféricos, aunque evidentemente esto se tornará mas costoso.

 

Red de Control Simple - DCS DeltaV

 

La administración de estos caminos o rutas, se realizan mediante algún protocolo dentro de los switches que generalmente es el Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP), y además previene loops y provee alta velocidad en la respuesta de red entre fallas de caminos.

 

En general la red de control de DCS está provista para amplia escalabilidad, es decir alta flexibilidad para crecer ante las necesidades del usuario final. En cuanto a los switches diversos fabricantes de DCS tienen convenios con las principales marcas de switches del mercado como CISCO, Enterasys, entre otras.

 

En el siguiente artículo hablaremos sobre las diversas topologías más comunes usadas hoy en día en los sistemas de control distribuidos, tales como:

 

  • Lineal
  • Anillo
  • Estrella
  • Árbol Invertido
  • Árbol Invertido Modificado

 

 

José Carlos Villajulca

Soy un apasionado ingeniero especializado en Control, Automatizacion e Instrumentación Industrial. Con mas 8 años de experiencia desarrollando proyectos y manteniendo sistemas de control en diversas plantas industriales. Soy director y webmaster de InstrumentacionyControl.NET y de MyAutomationClass.com. Cualquier consulta o comentario lo puedes hacer en la parte de abajo y escribiendo a mi email.

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