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CABLES DE DATOS
CD1
Resistencia eléctrica
• Por un metal circula corriente
• Para que circule corriente debe aplicarse un voltaje
• Se define resistencia en corriente continua R.c.c. a la
relación voltaje / corriente
Resistencia
corriente
voltaje
-
+
CD2
Carga eléctrica
• Un voltaje entre dos superficies
metálicas saca los electrones de un lado
y los pone en el otro
-
+
-
+
-
+
Capacidad mutua entre 2 conductores
• Entre los 2 conductores existe un
capacitor, la capacidad total que
depende de: la superficie, la separación
entre ellos y la constante dieléctrica del
medio
-
+
CD3
Inductancia
• Una corriente genera un
campo magnético.
• En el campo magnético hay
energía magnética
acumulada
• Se puede transmitir energía
de un circuito a otro a través
del campo magnético
CD4
Impedancias en corriente alterna
• La corriente alterna es como si diéramos vuelta la pila y la
conectamos otra vez en forma invertida 50 veces por segundo
• En el capacitor los electrones tiene que ir al otro lado 50 veces
por segundo
• En la inductancia hay que desarmar el campo magnético para
volver a armarlo en sentido opuesto 50 veces por segundo
CD5
La onda electromagnética
• La onda (el pulso, el dato) viaja montada sobre el conductor (no
dentro)
• La velocidad de la onda depende del medio (aire, PE foam, PE,
PVC) a menor constante (más cercano al vacío) más rápido
viaja.
• En una aislación PE foam casi la velocidad de la luz. Más denso
el medio más se frena.
• La resistencia eléctrica del conductor y las pérdidas del aislante
atenúan (apagan) a la onda.
CD6
Rebote de ondas
• Un cable bien construido no tiene empalmes, tiene la aislación
centrada y diámetro uniforme.
• El lugar donde el cable posee un empalme, o esta pelado, o es
mas gordo o el par esta despareado, una parte de la onda
rebota, una parte se atenúa y otra parte prosigue achicada.
• En el final de un par abierto, la onda rebota y regresa sobre sus
pasos.
CD7
Impedancia característica Zo
• Si conecta una resistencia R al final de un par, existe un valor
para el cual la onda no rebota y se atenúa totalmente, esa es la
impedancia característica Zo del cable
Zo
• Es importante que el cable de instrumentación o
comunicaciones esté conectado a una carga (instrumento,
bobina, micrófono, altoparlante) que tenga el mismo valor de
impedancia característica Zo, sino se va a producir un rebote
(ej..el eco en las llamadas internacionales).
CD8
Desbalance de capacidad par a tierra
• Cada conductor del par circula corriente entre la línea de alta
tensión tierra.
• Las distintas capacidades hacen que aparezca una tensión (ruido)
entre los conductores del par.
CD9
Desbalance de capacidad par a par
• Conductores con distintas dimensiones y/o mal pareados generan
desbalances entre pares.
• Por efecto capacitivo una parte de la energía de un circuito se
pasa a otro circuito, generando ruido.
CD10
Cantidad de bits/segundo
• 1 pulso = 1 onda = 1 bit
• Cuando la onda llego al destino y desapareció sale la siguiente
• De la longitud del cable y la velocidad de propagación del
mismo depende el tiempo para mandar 1 pulso y por lo tanto
cuantos pulsos en 1 segundo
velocidad
distancia
tiempo
Zo
CD11
Atenuación, Tele- y Para- diafonía
• Atenuación es el voltaje que se pierde V2/V1
• Telediafonía es el voltaje que se obtiene en el extremo lejano
V3/V1
• Paradiafonía es el voltaje en el extremo cercano V4/V1
V4
$
V1
V2
V3
CD12
Transmisión serie o paralelo
Transmisión paralela
• Todos los bit al mismo tiempo
• 1 conductor por bit
Transmisión serie
• Un bit detrás de otro
• 1 conductor para el byte
Transmision
en paralelo
1 0 1 1 0 0 0 1
Transmision
en serie
1
0
1
1
0
0
0
1
CD13
Transmisión sincrónica y asincrónica
Estructura del byte
1 1 0 1 1 0 0 0 1 0
Bit inicial
Bit final
Transmision asincronica
transmision sincronica
Transmisión asincrónica
• Por paquetes con bit de
• Inicio y final
Transmisión sincrónica
• Necesita de una señal de
sincronismo para coordinar el
proceso
CD14
Interconexión de sistemas
RS 232- RS 422
RS 232 - RS 422
RS 232 - RS 485
CD15
Lazo de corriente de 10 mA
Inmune a las perturbaciones
CD16
CD17
CD18
Sistemas, cables & longitudes
EtherNet/IP
Máxima longitud
segmento
Longitud
máxima
N° de nodos
Prestación
Medios redundantes
Seguridad intrínseca
Potencia hacia el
equipo
Normas
Organización
10 km
ControlNet
DeviseNet
FOUNDATION
Fieldbus H1
1900 m
1 km coaxial
500 m
3 km fibra op.
Ilimitada
30 km
4 km
9500 m
coaxial o fibra con repetidoras con repetidoras
1024 nodos
99 nodos
64 nodos
243 nodos
10-100 Mbps
5 Mbps
125-500 kbps
31,5 kbps
Si
Si
No
No
No
Si
No
Si
De fuente
De fuente
24V.DC./ 8A 11-31V.DC/ xA
separada
separada
IEEE 802,3
IEC 61158
IEC 62026
IEC 61158
CENELEC
CENELEC
CENELEC
EN 50170
EN 50325
EN 50170
ControlNet
ControlNet Open DeviseNet
Fieldbus
International & International Vendors Assoc. FOUNDATION
Open DeviseNet
Vendors Assoc.
CD19
Sistemas & cables de Bus
Fabricante
PLC o DCS
Sistema
Siemens
Siemens
Siemens
Profibus
Profibus
Profibus
ISA/ IEC SP-50 Fieldbus
H2 750 m @1MHz
ISA/ IEC SP-50 Fieldbus H1 1900 m @31,25kHz
ISA/ IEC SP-50 Fieldbus H1 1200 m @31,25kHz
Impedancia Zo Capacidad
ohm
pF/m
Descripción
150
100
100
33
78
78
Twinax 150 ohm
Twinax 100 ohm
Twinax 100 ohm
150
100
100
33
78
78
Hi Speed, Twinax 150 ohm
Tipo A, Twinax 100 ohm
Tipo B, Twinax 100 ohm
Allen-Bradley
Allen-Bradley
Allen-Bradley
Allen-Bradley
Allen-Bradley
DeviceNet
DH-485
DH-485
DH, DH+, Remote I/O
ControlNet
120
120
120
78
45
40
42
37
65
115
Grueso, PVC
Troncal SLC-500
Troncal SLC-500, PLTC
Twinax 78 ohm
Cable de interfase
Foxboro
Honeywell
ABB
GE Fanuc
Rotorque
I/A Series FielBus
IPC 620 System
Modcell, Masterpiece
Genius I/O System
Packscan II E RS-485
100
100
120
150
51
44
36
33
79
Twinax 100 ohm
2 pares hasta 1200 m
1 par RS 485
Twinax 150 ohm
Par long. corta
CD20
Cable para Bus de datos
•
•
•
•
Profibus 150 ohm #22 awg
Profibus 100 ohm #18 awg
Profibus 100 ohm #18 awg
IEC 1158-2
CD21
Cable para Bus de datos
• Fieldbus 150 ohm #22awg
• Fieldbus 100 ohm #18awg
• IEC 1158-2
CD22
Cables para Bus IEC 1158-2
Parámetro
Impedancia caracteristica, Zo a fr (31,25 kHz)
Atenuacion máxima 1,25 fr, (39 kHz)
Impedancia caracteristica, Zo 0,25 fr (250 kHz)
Atenuacion máxima 0,25 fr, (250 kHz)
Impedancia caracteristica, Zo 1,25 fr (1,25 MHz)
Atenuacion máxima 0,25 fr, (1,25 MHz)
Impedancia caracteristica, Zo 0,25 fr (625 kHz)
Atenuacion máxima 0,25 fr, (625 kHz)
Impedancia caracteristica, Zo 1,25 fr (3,125 MHz)
Atenuacion máxima 0,25 fr, (3,125 MHz)
Desbalance de capacidad a tierra
Resistencia máxima a 25°C
Maximo cambio en el retardo de
propagación 0,25 fr a 1,25 fr
Seccion nominal
Resistencia de aislacion a 25°C
Cobertura mínima del blindaje
ohm
dB/km
ohm
dB/km
ohm
dB/km
ohm
dB/km
ohm
dB/km
pF/m
ohm/km
µs/km
mm²
awg
Mohm*km
%
31,25kbit/s
voltage
mode
MAU
100 ± 20%
3
1Mbit/s
voltage
mode
MAU
2,5Mbit/s
voltage
mode
MAU
150 ± 10%
6,5
150 ± 10%
13
2
24
1,7
0,8
18
90
1Mbit/s
current
mode
MAU
80 ± 10%
11
80 ± 10%
20
1,5
57,1
150 ± 10%
10
150 ± 10%
20
1,5
57,1
0,33
22
16000
95
0,33
22
16000
95
15
1,5
16
95
CD23
Cables para electrónica,
informática y comunicaciones
• Norma EIA RS 232, 422, 423, 485
• Norma UL 13, PLTC,
• Cumple NEC. Art. 725
CD24
Informática, electrónica &
comunicaciones
Sistema
Elementos
EIA RS 232
EIA RS 232
EIA RS 232
EIA RS 232 Y 423
EIA RS 232
EIA RS 232
EIA RS 232
EIA RS 232
EIA RS 232
EIA RS 232
EIA RS 485
EIA RS 422
3 a 25 singles
3 a 25 singles
3 a 25 singles
3 a 25 singles
2 a 25 pares
2 a 15 pares
1 a 15 pares
2 a 15 pares
2 a 12 pares
2 a 15 pares
1 a 4 pares
2 a 12 pares
Calibre Aislante Zo
awg
ohm
#24
# 22
#24
#24
#24
# 22
#24
#24
#24
#24
#24
#24
PVC
PVC
PVC
PP foam
PVC
PVC
PVC
PP foam
PE
PP foam
PE
PP foam
75
70
75
100
100
100
120
100
Cm
pF
m
100-110
115-125
100-110
40
100
120
100
43
52
43
48
43
R.e.
ohm
km
87,6
55,4
87,6
87,6
87,6
55,4
87,6
87,6
87,6
87,6
87,6
87,6
CD25