1. Fundamentos Técnicos de las Redes en Bus
En la planificación de redes industriales (**UF1793**), la topología en bus representa la eficiencia en el uso de recursos físicos. A diferencia de las redes en estrella, donde cada dispositivo tiene su "propio camino" al switch, en una red de bus todos los nodos "escuchan" y "hablan" a través de un único canal compartido. Esta arquitectura, basada mayoritariamente en el estándar físico RS-485, exige una disciplina rigurosa en la instalación: si el soporte físico falla en un punto, el eco de esa falla resuena en toda la red, silenciando la comunicación de la planta.
Para el técnico del certificado **ELEM0110**, el dominio del bus implica entender la adaptación de impedancia. El cable de red no es un simple conductor; es una línea de transmisión de alta velocidad donde los electrones se comportan como ondas. Si estas ondas llegan al final de un cable abierto, rebotan hacia atrás (reflexión), chocando con los nuevos datos que vienen de camino y provocando errores de CRC o pérdidas de comunicación intermitentes que son las más difíciles de diagnosticar en campo.
1.1. El Rol Crítico de las Resistencias de Terminación
La resistencia de terminación (típicamente de 120 Ω o 220 Ω según el protocolo) no es un accesorio opcional; es el componente que "absorbe" la energía de la señal al final del trayecto. En un manual de servicio de la **UF1792**, siempre encontraremos la instrucción de activar el terminador solo en el primer y último nodo de la red.
- Falta de terminadores: Provoca reflexiones de señal (eco), haciendo que los datos sean ilegibles debido a la superposición de ondas.
- Exceso de terminadores: Si se activan en nodos intermedios, la carga eléctrica sobre el bus aumenta excesivamente, reduciendo el voltaje de la señal por debajo del umbral de recepción del PLC.
- Alimentación del terminador: En protocolos como Profibus DP, el terminador debe estar alimentado (activo) para mantener los niveles de reposo de la línea cuando nadie está transmitiendo.
Fuente: Elaboración Propia. Licencia: CC BY-SA 4.0.
1.2. Límites de Segmentación y Carga Eléctrica
Cada segmento de un bus lineal tiene límites físicos infranqueables definidos por la física del cableado. Para una red RS-485 estándar:
- Número de Nodos: Limitado habitualmente a 32 dispositivos por segmento debido a la impedancia que cada transceptor añade a la línea.
- Longitud del Cable: Existe una relación inversa entre la velocidad y la distancia. A 12 Mbps (Profibus), el cable no puede superar los 100 metros por segmento. A 9.6 kbps, podemos llegar a los 1.200 metros.
- Uso de Repetidores: Para superar estos límites, se utilizan repetidores que regeneran la señal eléctrica (Capa 1), creando un nuevo segmento y permitiendo extender la red y el número de nodos.
1.3. El Método de Acceso: Maestro/Esclavo
En las redes de bus, el orden es vital para evitar el caos. La mayoría de estas redes utilizan un método de **"Paso de Testigo" (Token Passing)** o **"Maestro/Esclavo"**. El maestro interroga secuencialmente a cada esclavo ("¿tienes datos para mí?") y el esclavo responde en su turno. Esto garantiza que nunca haya dos dispositivos hablando al mismo tiempo, eliminando las colisiones que son comunes en redes Ethernet convencionales y asegurando el determinismo del proceso.
💡 Toma Nota: El "Stub" o Derivación
Un error fatal en redes de bus es crear derivaciones largas (Stubs) desde el cable principal. Un cable de derivación actúa como una antena y una fuente de reflexión masiva. Las derivaciones deben ser siempre lo más cortas posibles (mínimo de centímetros) o eliminarse por completo conectando el bus directamente de dispositivo a dispositivo (Daisy-chain).
🎥 Formación Técnica: Fundamentos de las Redes en Bus
Entiende cómo viaja la señal en un medio compartido y por qué los "terminadores" son el elemento más pequeño pero más importante para evitar el colapso de la comunicación.
▶ Ver Tutorial sobre Redes de Bus en YouTube📝 Práctica: Diagnóstico en Topología de Bus
1. En una red con topología de bus (como Profibus DP), ¿qué función técnica cumplen las resistencias de terminación instaladas en ambos extremos de la línea troncal?
2. ¿Qué ocurre en una red de bus si se produce un cortocircuito en el cable de conexión (latiguillo) de un solo sensor esclavo?
3. En una topología de bus lineal, ¿qué es un "segmento de red" y por qué está limitado el número de dispositivos que se pueden conectar a él?
🔗 Referencias Técnicas sobre Buses
PROFIBUS Installation Guideline
Reglas de oro para el montaje de redes de bus: distancias, terminaciones y cableado.
Descargar Guía Oficial →RS-485: El estándar físico
Explicación técnica de la capa física más utilizada en las redes de bus industriales.
Ver Detalles RS-485 →