Tuesday, 18 September 2018
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EQUIPAMIENTO TECNOLÓGICO - Redes
Written by Tomás Simal   
Monday, 22 October 2012 09:45
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MONOGRÁFICO: PLC en entornos escolares
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Principios técnicos

En la concepción y diseño de los PLC se hizo necesario tener en cuenta el medio de transmisión de la señal utilizado. Dicho medio, el cableado de distribución eléctrica del edificio, no está diseñado realmente para la transmisión de información y ya tiene presente una señal continua de alto voltaje y potencia: la onda de 200 v y 50  Hz presente en todos los enchufes.

En la siguiente imagen se puede ver el espectro de frecuencias reservado para cada aplicación.

 Gráfica de frecuencias

Como se puede ver, y fruto de esa primera aplicación de transmisión de datos por la red de distribución eléctrica, existe una reserva del espectro, entre los 3 KHz y los 148,5 KHz, para aplicaciones de control de sistemas de domótica. A partir de los 4 MHz se reserva espectro para aplicaciones de transmisión de datos, es decir PLC. La máxima frecuencia de transmisión de los sistemas PLC  varía con la norma y se ha ido incrementando según se ha ido perfeccionando  el equipamiento y consiguiendo mayores velocidades de transmisión. Como se puede ver son frecuencias muy superiores a aquellas para las cuales estaba pensado el cableado existente, lo cual provoca problemas que se derivan en una limitación del alcance de información transmitida y una reducción efectiva de la velocidad ofrecida al usuario.

El PLC de uso común dispone típicamente de un conector Ethernet RJ45y un enchufe apto para ser conectado en la toma de corriente. En algunos casos puede disponerse también de funcionalidad de red inalámbrica WiFi que puede complementar o substituir al conector Ethernet.

 Dispositivo PLC

En cualquier caso, sean cuales sean las conexiones ofrecidas al usuario, El PLC tiene dos funciones primordiales: inyectar la señal en el cableado, superponiéndola a la ya existente en este, con la finalidad de hacerla llegar a otros sistemas y extraer la señal aislándola de la previamente existente y el ruido para obtener la información trasmitida por otros elementos de la red.

Esquema general de funcionamiento

En el esquema anterior se puede apreciar como sobre la señal de 220 v y 50 Hz existente en el cableado (onda roja) se suma la señal a transmitir (onda verde), que transportará la información que se desea comunicar.

Tras propagarse por el cableado, la señal deberá ser extraída por el PLC remoto, aplicando un filtro (en concreto un filtro paso alto, que permita el paso de las frecuencias altas, las cuales son utilizadas para la transmisión de la información, y bloquee las frecuencias bajas, que son las propias del suministro eléctrico y otros servicios como sistemas de automatismos  de domótica) que aísle la señal emitida.

Como la comunicación se realiza en un medio no pensado para ello, es frecuente la aparición de interferencias, atenuaciones y errores de transmisión. Es por ello que los sistemas incluyen información redundante y algoritmos de corrección de errores para permitir paliar en lo posible los errores.

Consecuencia de esto es que la velocidad de transmisión anunciada por los equipos es aproximadamente el doble de la real percibida por el usuario, debido a la redundancia introducida y a los protocolos de control necesarios para el funcionamiento del sistema. En la práctica la velocidad obtenida será sensiblemente menor, en la mayoría de los casos, a consecuencia de los errores de transmisión. En este documento, salvo mención expresa, las velocidades que se dan son referidas a la velocidad máxima de línea, no la de usuario.

Debido al medio de comunicación compartido, el ancho de banda disponible se ha de repartir entre todos los equipos conectados, por lo que las velocidades ofrecidas no lo serán para cada uno de los elementos de la red, si no a repartir entre ellos. Para evitar colisiones se incorpora un protocolo de contención y ordenación del canal, pero a pesar de todo el rendimiento puede degradar con el número de dispositivos pues será necesaria mayor comunicación para el control de la transmisión y la posibilidad de colisiones aumentará.



 

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