Tutorial red (3)
 
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 Durante todo el año recibimos muchos mail, pidiéndonos información para realizar trabajos sobre autómatas. Así que ahora es el momento para recordaros que necesitamos de vuestra colaboración enviándonos los que ya habéis presentado.

      

  

 

Segunda parte tutorial redes

«Reproducción del Cuaderno Técnico nº 147 de Schneider Electric»

Tutorial de redes 3ª Parte

 

 

5 Merlin Gerin y las redes

Existen tipos estándar y normas para multitud de redes, según los ámbitos o sectores siguientes:

En telecomunicación, los tipos están, en general, bien desarrollados. Las operadoras son pocas y se encuentran a nivel internacional: son los Servicios Nacionales de Telecomunicaciones de los grandes países, n en informática, los tipos estándar están, en general, desarrollados por uno u otro de los grandes fabricantes (IBM, DEC,–) y adoptados por los demás fabricantes, en los sectores del Control de Procesos, del Control de la Electricidad y del Control del Edificio, la variedad es mayor. Los interventores «potenciales» son más numerosos: existen pocos tipos estándar actualmente.

Pero en los sectores de la distribución y de la gestión de la energía eléctrica, la red y los tipos estándar adaptados a las necesidades (velocidad de transferencia, tipos de información,–) no existen todavía.

Sin embargo, Merlin Gerin participa en grupos de trabajo que preparan las correspondientes normas a aplicar en el futuro; y cuando es preciso, desarrolla la red adaptada o que responde a las necesidades.

A continuación se presentan 3 ejemplos de BUS desarrollados por Merlin Gerin.

JBUS

En el sector del control de procesos (GTP), Merlin Gerin/April ha desarrollado, en los años 1984-85 el JBUS para los enlaces entre autómatas. JBUS es un subconjunto del estándar MODBUS.

NERVIA

En el sector del control/mando de reactores nucleares donde la seguridad es primordial, Merlin Gerin ha desarrollado la red NERVIA. Las exigencias en cuanto a prestaciones y a seguridad de funcionamiento precisan disponer de un BUS que tenga tres propiedades fundamentales:

ser determinista,

 autocontrolarse,

 y ser tolerante a las averías.

Ninguna red existente en el mercado ofrecía estas tres propiedades.

NERVIA es un BUS con «testigo», de velocidad 2 Megabits por segundo, soportado por un cable coaxial de 75 Ohmios.

BatiBUS

En el naciente sector del control del edificio, para enlazar los captadores, actuadores inteligentes y las centrales ISIS, y en ausencia de un BUS específico, Merlin Gerin ha creado el BatiBUS. Esta red transmite mensajes cortos en modo multimaestro y eventualmente en difusión, con tiempos de transferencia medios de 100 a 200 ms.

Abierto a los participantes externos, varias decenas de constructores se han agrupado en el club BatiBUS cuyo objetivo es el de respaldar y agrupar esta oferta multiconstructor.

Además la red BatiBUS está pendiente en estos momentos de su normalización europea.

Sus características principales son: la facilidad de instalación, bajo coste y evolutividad: es capaz de añadir funciones conforme las necesidades lo exijan. También permite: pensar en un diseño modular del edificio inteligente y multiplicar los automatismos locales, dejando al instalador el manejo del cuadro eléctrico.

El lector interesado por la utilización de BatiBUS podrá remitirse a los documentos Merlin Gerin que presentan el sistema de control de edificios ISIS.

FIP

Numerosos constructores trabajan en la normalización y el desarrollo de esta red FIP. En el campo del transporte y la distribución de energía eléctrica Merlin Gerin desarrolla FIP ISIS que permitirá optimizar las comunicaciones en los sistemas de protección de las redes eléctricas (por ejemplo entre dispositivos de protección numéricos SEPAM y una central de gestión de un centro de transformación MT).

 

6 Conclusión

Sin ser explícito en cuanto al «cómo va», este documento desmitifica el funcionamiento de los enlaces numéricos, en otras palabras: los BUS.

En efecto, con la descentralización de la inteligencia en los sistemas de gestión técnica, los intercambios de información en forma numérica entre los diversos componentes de una instalación serán cada vez más frecuentes en el sector eléctrico.

Esta evolución es imparable y es, sin duda, la más importante de finales de este siglo.

Probablemente, la mayor evolución podrá venir con la tecnología multimedia (ATM). Por una parte, las grandes velocidades de información que permite, así como la bajada de costes permitirán sin duda enriquecer, descentralizar su funcionamiento y hasta adelantarse a las funciones requeridas por los nuevos productos.

Por otra parte, la combinación de imágenes, voz y datos podrá desembocar en nuevas funciones.

Anexo 1: Normalización de redes numéricas

Las instancias de normalización

La tabla de la figura 16 presenta diversas instancias que trabajan en el tema de las redes, especialmente en Francia:

bulletAFNOR: Association Française de Normalisation,
bulletUTE: Union Technique de l'Electricité,
bulletFT: France Télécom,

Normas:

bulletNF Z 70-001: «Interconexión de sistemas abiertos». Esta norma está de acuerdo con la norma ISO 7498.
bulletIEEE 802.3: para Ethernet.
bulletIEEE 802.4: para MAP.
bulletIEEE 802.5: para IBM Token Ring.
bulletISO-IEC 95.06-1: definición de servicios.
bulletUTE C 46-602 y siguientes: para FIP.
bulletUTE C 46-620 y siguientes: para BatiBUS.

Proyectos de norma

bulletCENELEC: pr EN 50170: norma de base para las redes de terreno.
bulletCENELEC: pr EN 50090: definición de las comunicaciones a bajo nivel en domótica.

Fig. 16: Las instancias de normalización.

Anexo 2: Características eléctricas de los BUS 

JBUS

JBUS puede utilizar cuatro modos de emisión, correspondientes a los enlaces punto a punto reseñados en el capítulo 3, a saber:

bulletbucle de corriente,
bulletRS232-C,
bulletRS422-A,
bulletRS485.

Bucle de corriente (no normalizado)

Este modo de transmisión emplea dos bucles, uno para la emisión y otro para la recepción:

bulletla corriente atraviesa todos los receptores (en serie);
bullet niveles de corriente (emisión): nivel «0»: 0 mA ó 4 mA (según las  variantes); nivel «1»: 20 mA;
bullet nivel de recepción: estado abierto (nivel «0»): 5 mA, estado cerrado (nivel «1»): 10 mA;
bullet velocidad máxima: 9,6 Kbits/s;
bullet enlace punto a punto o multipunto, según la red;
bullet longitud máxima: 3 000 m; RS232-C (EIA)

tensión de emisión: nivel «0»: +5 a +15 V (generalmente +12 V); nivel «1»: -5 a -15 V (generalmente -12 V);

bulletimpedancia de recepción: de 3 a 7 k.ohmios; 
bulletniveles de recepción: nivel «0»: > +3 V, nivel «1»: < -3 V; 
bulletvelocidad máxima: 19,2 Kbits/s;
bulletenlace punto a punto (un emisor por cada receptor); 
bulletlongitud máxima: 15 m;

RS422-C (EIA)

bullettensión de emisión: nivel «0»: +2 a +6 V (generalmente +5 V); nivel «1»: -2 a -6 V (generalmente -5 V);
bulletimpedancia de recepción: > 4 K.ohmios (no especificada);
bulletniveles de recepción: nivel «0»: > +0,2 V, nivel «1»: < -0,2 V;
bulletvelocidad máxima: 10 Mbits/s;
bulletenlace multipunto (un emisor por cada 10 receptores, como máximo);
bulletlongitud máxima: 1 200 m.

RS485 (EIA o V11/CCITT)

bullettensión de emisión: nivel «0»: +1,5 V a +5 V, nivel «1»: -1,5 V a -5 V;
bullet nivel de recepción: nivel «0»: > +0,2 V, nivel «1»: < -0,2 V;
bullet velocidad máxima: 10 Mbits/s;
bullet enlace multipunto, en la práctica: 28 emisores/receptores como máximo;
bullet longitud máxima: 1200 m.

BatiBUS

bullet forma de onda del bit (figura 1 7);
bullet tensión de emisión: nivel «0»: +15,5 V ± 10% (en vacío), nivel «1»: <1,5 V (carga 330 mA);
bullet impedancia de recepción: 500 FACE="Symbol" kW;
bulletnivel de detección: nivel «0»: >9 V, nivel «1»: <7 V;
bulletvelocidad: 4,8 Kbits/s;
bullet enlace multipunto;
bullet resistencia máxima de línea: 12 Ohmios

FIP

FIP está perfectamente definido por los proyectos de norma UTE C 46- 602 a 607.

Están previstas tres clases:

bullet CH ( High): alto nivel para entorno perturbado o distancias (longitudes) importantes;
bullet CM ( Mid): media potencia;
bullet CL ( Low): baja potencia; destinado a los tramos del BUS en atmósfera explosiva;
 

Corriente en el emisor, línea no cargada                    Tensión de emisión

                                    

Fig. 17: Forma del bit BatiBus.                                      Fig. 18: Forma del bit FIP.

forma de onda del bit (figura 18);

tensión de emisión (altura del bit):

n nn nn corriente de emisión: del orden de 50 mA (no especificado) para la carga máxima en clase CM;

  impedancia de recepción:

bullet  > 8  Kohmios para las clases CH y CL,
bullet  > 2  K.ohmios para la clase CM.
 

Los BUS y la CEM

Respecto a los otros BUS, especialmente los BUS de tipo informático que tienen valores muy bajos de tensión y corriente, BatiBUS o FIP emplean niveles eléctricos elevados.

Además, con BatiBUS, la forma redondeada de los bits y la baja velocidad de modulación limitan las perturbaciones que podrían inducirse en otros conductores de baja corriente de su entorno próximo.

Todo esto es una prueba de un buen nivel de compatibilidad electromagnética (CEM) obtenida mediante una buena inmunidad a los parásitos y a los campos creados por conductores de potencia que pasan en proximidad a estas redes digitales. A título de ejemplo, una red numérica FIP de clase CH, con una velocidad de 1 Mbit/s, instalada en la central EDF hidroeléctrica de Revin, ha puesto de manifiesto que un par trenzado blindado de 1 000 m de longitud tendido en una estación de 400 kV no tiene problemas de >compatibilidad electromagnética.

Bibliografía

bullet Macchi et Guilbert.  Téléinformatiqu e. Ed. DUNOD
bulletPujolle.  Réseaux et télématique. Ed. Eyrolle.

 

Primera parte tutorial redes

 

 

 
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