Introducción Protocolo DLR (Device Level Ring) Anillo a Nivel de Dispositivo.

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1. Antecedentes.

En el mundo industrial está cada vez más presente la red Ethernet, no sólo a nivel de Planta y Gestión, sino también a nivel de Célula y Campo, es decir, las redes de control y buses de campo que se usaban para garantizar el tiempo de refresco de señales entre autómatas y/o la periferia de E/S (“determinismo”, concepto del que hablaremos en otra ocasión), están siendo relegadas frente a arquitecturas con redes Ethernet.

2. Topología Lineal, Estrella y Anillo en Arquitecturas de Control.

Las topologías que se usaban en Redes de Control, han sido habitualmente la Lineal y Estrella, ya que los buses de campo y redes de control sólo soportaban este tipo, y cuando aparece Ethernet en la industria a nivel de supervisión e intercambio de información entre procesos, se empieza a usar redes en Estrella, al empezar a implementarse en instalaciones de control, un nuevo dispositivo como son los “switches”.

topologias1Descripción de Topologías de Red.

Otro motivo, por el que la topología Lineal es muy usada en la industria, es por la disposición física de los células de fabricación (procesos), adaptándose la tirada de los buses y redes de control a la disposición física de éstas, no obstante este tipo de topología es poco tolerante frente a fallos, cuando existen anomalías entre nodos, dejando fuera aquellos equipos que se encuentren “aguas abajo” de la anomalía .

topologias2Topologías de red.

La topología lineal, además de simplificar el cableado al adaptarse muy bien a la disposición física de los equipos en el sistema de control, reduce el coste en “switches”, pero tiene como desventaja la baja tolerancia frente a fallos entre nodos, no obstante si esta topología se cierra en anillo, un fallo entre dispositivos no impediría la comunicación con el resto de dispositivos en la red, ya que dispone de un camino alternativo, no obstante no es suficiente y debe apoyarse en un protocolo.

3. Introducción a la Tecnología DLR (Device Level Ring) Anillo a Nivel de Dispositivo.

Esta tecnología está desarrollada por la ODVA (https://www.odva.org/), que tras el desarrollo de pruebas de conformidad, publica las primeras especificaciones en Noviembre del 2008, estando disponibles en el mercado los primeros productos con esta tecnología, en primavera del 2009.

Esta tecnología, permite disponer de las ventajas de una topología Lineal y dar solución a la baja disponibilidad ante fallos entre nodos. La topología en anillo y el protocolo DLR, proporcionan una alta disponibilidad en la red, al implementar la detección rápida de fallos de red y reconfiguración de la misma, esencial en los sistemas de control.

El protocolo DLR está destinado principalmente a dispositivos en Ethenet/IP que equipan dos puertos con tecnología de “switch” incorporada, no obstante existen en el mercado soluciones para convertir en compatible a dispositivos con un sólo puerto. Este protocolo opera en la capa 2 (modelo OSI), por lo que es transparente a protocolos de capa superior, tales como TCP/IP y CIP, no obstante un dispositivo DLR dispone de interfaz de configuración y diagnóstico a través de CIP (Common Industrial Protocol).

Aunque entraremos en más profundidad en otras entradas del blog, comentar que una red DLR:

– Dispone de al menos un Nodo Supervisor y puede haber un Nodo Supervisor de respaldo.

– No se aconsejan más de 50 nodos, para garantizar los 3 ms de recuperación ante fallos, no obstante para un número superior de nodos, se pueden implementar una red con múltiples anillos DLR.

– Puede coexistir pero no interactuar con protocolos de red estándar IEEE Spanning Tree Protocols (STP, RSTP, MSTP) y con protocolos específicos de fabricantes.

DLR_RSTP

En la arquitectura anterior, podemos ver un ejemplo de la coexistencia de diferentes protocolos y la posibilidad de tener cuatro anillos DLR, pudiendo así aumentar el número de nodos por encima de 50 dispositivos.

Saludos!!!!!

Fuentes:

www.odva.org

Rockwell Automation
Phoenix Contact

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