Ingeniero De Sistemas

Universidad de Oriente

Núcleo de Anzoátegui

Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas

Departamento de Computación y Sistemas

Asignatura: Sistemas de Comunicación Industrial

DISEÑO DE UNA RED INDUSTRIAL

PARA UNA EMPRESA FARMACÉUTICA

Profesora:

Sección: 02

Integrantes:

Barcelona, Marzo de 2011

INTRODUCCIÓN

La Industria Farmacéutica es un sector empresarial dedicado a la fabricación, preparación y comercialización de productos químicos medicinales para el tratamiento y la prevención de las enfermedades, la cual reporta niveles de lucro económico altos. Algunas empresas del sector fabrican productos químicos farmacéuticos a granel, producción primaria; y todas ellas los preparan para su uso médico mediante métodos conocidos colectivamente como producción secundaria. Entre los procesos de producción secundaria, altamente automatizados, se encuentran la fabricación de fármacos dosificados, como pastillas, cápsulas o sobres para administración oral, soluciones para inyección, óvulos y supositorios.

En el sector farmacéutico los flujos de información se dan entre los laboratorios y los mayoristas de farmacia. En los Laboratorios, específicamente en los procesos de fabricación y embalaje de los medicamentos, se utiliza la optimización de los tiempos de fabricación de cada producto; todo esto dependiendo de la categoría del fármaco: jarabe, pastilla, etc.

Estas Industrias están sujetas a una variedad de leyes y reglamentos con respecto a las patentes, las pruebas y la comercialización de los fármacos, todo esto para conseguir que los productos sean fabricados de manera consistente y acorde a ciertos estándares de calidad. Dichas industrias deben estar sustentadas en el uso de una tecnología eficiente en la elaboración de todos ésos productos farmacéuticos que son vitales para el sur humano; es por ello que es tan importante conocer la arquitectura de red que utilizan ésas producciones en serie. Uno de los buses de campo utilizados en la producción de insumos farmacéuticos es Profibus.

Profibus es un estándar de comunicaciones para bus de campo. Deriva de las palabras PROcess FIeld BUS; el cuál tiene una serie de derivaciones uno de ellos es el protocolo derivado PA, derivado de Process Automation, éste está orientado a las comunicaciones de instrumentos de proceso. Es decir, equipos que transmiten señales análogas como presión, temperatura, y otros.

El protocolo PROFIBUS PA además permite la medición y control a través de línea de dos hilos simples. También permite accionar los equipos de campo en zonas con seguridad intrínseca. El PROFIBUS PA permite aún el mantenimiento y la conexión/desconexión de equipos durante la operación, sin afectar otras estaciones en zonas de potencial explosivo. Esta normativa fue desarrollada en cooperación con los usuarios de la Industria de Control y Proceso (NAMUR).

RED INDUSTRIAL PARA UNA EMPRESA FARMACÉUTICA

La empresa desarrolla sus actividades de producción en un espacio geográfico de aproximadamente 1350 mts. en una única planta física, la empresa elabora productos farmacéuticos bajo una producción en serie y requiere de un Sistema de Comunicación Industrial para llevar a cabo con eficiencia la elaboración de dichos productos.

Aspectos de red

En el diseño de la red industrial para una empresa farmacéutica se hará uso de un bus de campo llamado Profibus, ya que cumple los requerimientos de las industrias químicas. La red PROFIBUS esta basada en los estándares de FielBus, el cual realiza el proceso de adquisición de datos y los transmite a niveles gerenciales, pudiendo comunicarse a través de Ethernet y realizar aplicaciones en Novell Net o TCP/IP en paralelo y sin producir interferencia entre ellas. Los Aspectos de Red son los siguientes: Topología, Tecnología, Protocolo y Dispositivos, los cuáles se especificarán a continuación.

Áreas de Aplicación

Topología de red

La topología para un bus de campo PROFIBUS PA puede ser simplemente en forma de bus lineal o en forma de árbol, en el que los repetidores constituyen el nudo de partida de una expansión del bus. En este caso, la estructura utilizada será la de árbol, admitiendo una estructura lógica de maestro flotante y una estación activa; ejerciendo el papel de maestro, que puede estar físicamente conectada a lo que se pudiera considerar una expansión del bus. Por tanto, incluso en caso de ramificaciones debe considerarse como un bus único.

Estructura física incluyendo repetidores para expansión del bus

Tecnología

IEC 1158-2 (Transmisión PROFIBUS PA)

La tecnología de transmisión IEC 1158-2 cumple los requerimientos de las industrias químicas y petroquímicas. Posee una seguridad intrínseca y permite a los dispositivos de campo ser conectados a la topología en uso. Es una tecnología principalmente usada por PROFIBUS PA y suele conocerse como H1.

La transmisión se basa en los siguientes principios:

• Cada segmento tiene sólo una fuente de energía.

• No se produce ningún tipo de alimentación cuando una estación está enviando datos.

• Los dispositivos actúan como sumideros pasivos de corriente.

• Se permiten redes con estructura linear, en árbol y estrella.

• Para incrementar la fiabilidad, se pueden diseñar segmentos de bus redundantes.

Las características más importantes de este tipo de transmisión son:

• Transmisión de datos digital, asíncrona, codificación Manchester.

• Velocidad de transmisión 31.25 kbit/seg.

• Seguridad de los datos: prueba de error al principio y al final.

• Opción de alimentación a distancia.

• Conexión de 32 estaciones por segmento (máximo de 126 con repetidor).

• Posibilidad de expansión hasta 4 repetidores.

Protocolo

PROFIBUS especifica las características técnicas y funcionales de un sistema de buses de campo en serie, con el cual controladores digitales descentralizados pueden trabajar juntos en red desde el nivel de campo hasta el nivel de célula. Esto lo hace distinguiendo entre elementos Maestro y elementos Esclavo.

Los dispositivos Maestro determinan la comunicación de datos en el bus. Un Maestro

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