Implementación de una red Modbus RTU inalámbrico en FPGA con aplicación en automatización de procesos

Abstract

En este trabajo se aborda la implementación de una red Modbus RTU en una FPGA como plataforma experimental de comunicación inalámbrica probada en un ambiente industrial típico, donde es posible encontrar sitios con alta contaminación de ruido eléctrico como también lugares con alta sensibilidad a señales de tipo electromagnético. Las pruebas y ensayos están enfocadas a determinar las ventajas de uso de esta topología (hardware y software) en ambientes hostiles, normales en una industria. El sistema a construir está basado en la topología maestro-esclavo, el participante esclavo de la red es conformado por una tarjeta de lógica reconfigurable FPGA, previamente configuradas para comportarse según la necesidad, el maestro es un PLC o PC con software maestro Modbus RTU, la tarjeta FPGA y el maestro a su vez cuenta con un radio de comunicación con Espectro Ensanchado por Saltos en Frecuencia (FHSS) y cuenta con modulación por cambio de frecuencia (FSK). Dicho sistema es instalado, configurado y probado en un ambiente industrial, en donde es posible establecer el grado de desempeño de este tipo de ejecuciones y redes con usos particulares en la industria. Después de las experimentaciones fue posible establecer la relevancia del tipo de modulación según el uso e interferencias presentes en ambientes de operación, temas como el cuidado ante interferencias también son tratados en el presente documento.