Selección de Topologías y Modos de Transmisión en sistemas SCADA

18 Diciembre 2009

 

El lazo de comunicación es sólo entre dos estaciones. Cualquiera de las dos estaciones puede iniciar la comunicación o se puede configurar para que sea una de ellas quien controle a la otra.

La topología es el arreglo geométrico de nodos y lazos que forman una red. Las siguientes topologías son las más usadas por un sistema Scada:

 

A)  PUNTO A PUNTO

 

 

El lazo de comunicación es sólo entre dos estaciones. Cualquiera de las dos estaciones puede iniciar la comunicación o se puede configurar para que sea una de ellas quien controle a la otra.

 

 

 

Las estaciones pueden ser conectadas usando cables permanentes o una pública dedicada. La línea dedicada puede ser análoga o digital. También se puede usar conexiones  temporales  como  dial-up  lines,  microonda,  radio  o  transmisiones satelitales.

 

Selecciones esta topología si usted necesita una conexión directa con la estación remota. Para estos casos los sistemas de redundancia deberán ser contemplados como parte del diseño del sistema.

 

Two-Wire significa que el medio de transmisión usa dos cables para la transmisión y recepción de la señal. Por ejemplo, la línea telefónica pública utiliza dos cables para establecer la conexión entre dos usuarios.

 

 

B) PUNTO A MULTIPUNTO (MULTIDROP)

 

El lazo de comunicación es con tres o más estaciones y quien inicia la comunicación es la estación maestra que controla la comunicación con las estaciones remotas.

 

 

La comunicación puede ser establecida usando una línea pública análoga o digital. También puede ser usado el medio atmosférico como las microondas, radio o satélite.

 

Esta topología es la más usada por Scada. Cuatro líneas significa que el medio de transmisión usa dos líneas para la transmisión y dos líneas para la recepción de la señal. Los proveedores del servicio público normalmente habilitan el uso de las cuatro líneas de comunicación.

 

 

C)  MULTIPUNTO A MULTIPUNTO

 

El lazo de comunicación es entre tres o más estaciones donde la estación maestra no necesariamente inicia la comunicación con las otras estaciones.

 

 

 

Esta es una especial topología de algunos proveedores de radio-módems. Este facilita una comunicación punto a punto entre las estaciones.

 

 

SELECCIÓN DEL MODO DE TRANSMISIÓN

 

EL modo de transmisión es la forma cómo la información es enviada y recibida entre los dispositivos de la red. Para sistemas Scada la topología de la red generalmente determina el modo de transmisión de la data.

 

Cuando se tiene una topología punto a multipunto, el modo de transmisión es half-dúplex. Esto significa:

 

 

Cuando se tiene una topología punto a punto, el modo de transmisión es full-dúplex. Esto significa:

 

 

Cuando se tiene una topología multipunto a multipunto, el modo de transmisión es full-dúplex entre estación y módem y half dúplex entre módems. Esto significa:

 

 

SELECCIÓN DE UN MEDIO DE COMUNICACIÓN

 

Selecciones un medio de comunicación tomando en consideración lo siguiente:

 

• Necesidades de transmisión de la aplicación.

• Localizaciones del centro de control y sitios remotos.

• Distancias entre los sitios.

• Servicios disponibles.

• Presupuesto asignado al proyecto.

 

Tipos de medios disponibles:

 

a) LÍNEA PÚBLICA TELEFÓNICA (PUBLIC SWITCHED TELEPHONE NETWORK PSTN)

 

La red de dial-up es suministrada por una compañía telefónica. La línea telefónica la usamos todos los días y permite la transmisión de voz y datos.

 

En el Perú el proveedor es Telefónica del Perú, pero en la actualidad tenemos a otros proveedores como BellSouth, TIM, etc.

 

Ventajas y capacidades:


• Es útil si se requiere poca recolección de datos.

• Se tiene acceso al uso de una línea pública.

• La compañía telefónica carga mensualmente por el servicio. El costo está en función del número de conexiones y el tiempo de la conexión.

• La red de comunicaciones logra una velocidad de hasta 56 000 bps.

• La red es un cable de dos hilos que soporta una conexión half-dúplex y full dúplex si la conexión es punto a punto.

 

Desventajas:

 

• La transmisión es costosa si se requiere mayores volúmenes de información de los sitios remotos.

• La conexión con módem puede causar errores es la transmisión de 1 error por cada 1 000 000 bits.

• El medio no puede ser usado en localidades donde no se tenga este servicio.

• Se requiere tiempo para la conexión (marcado) y el establecimiento de la conexión.

• Una lógica adicional es necesaria para una conexión automática.

 

Usa estándar Bell o Comité Consultivo para Internacional Teléfonos y módems (CCITT).

 

 

b)  LÍNEA PRIVADA DEDICADA (PRIVATE LEASED LINE PLL)

 

Es una línea telefónica dedicada que está en permanente conexión entre dos o más localizaciones que usan una transmisión análoga. La línea esta disponible las 24 horas del día y normalmente es para el envío de voz y datos.

 

 

c) SERVICIO DIGITAL DE DATOS (DIGITAL DATA SERVICES DDS)


Es una línea privada con un ancho de banda especial que usa tecnología digital para transferir datos a altas velocidades y con bajos niveles de error usando una línea privada dedicada. La línea está disponible las 24 horas del día.

 

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.

Email Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.