Performance in wireless networks and industrial wireless networks on control processes in real time under industrial environments
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Instituto Tecnológico Metropolitano (ITM)
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The growing use of Ethernet networks on the industrial automation pyramid has led many companies to develop new devices to operate in requirements of this level, nowadays it is called Industrial Ethernet network, on the market there are various sensors and actuators to industrial scale equipped with this technology, many of these devices are very expensive. In this paper, the performance of two wireless networks is evaluated, the first network has conventional Ethernet devices, and the second network has Industrial Ethernet devices. For the process we vary four parameters such as distance, number of bytes, the signal to noise ratio, and the packet error rate, and then we measure delays and compare with metric statistics results, Box Plot graphs were used for the analysis. Finally, we conclude that under the parameters and conditions tested, wireless networks can serve as a communication system in control applications with allowable delays of up to 50 ms, in addition, the results show a better performance of Industrial Ethernet networks over conventional networks, with differences in the RTT of milliseconds. Therefore, it is recommended to establish what risk is for the process to control these delays to determine if the equipment conventional applies, since under certain features like humidity and temperature can operate properly for a considerable time and at lower cost than devices to Industrial Ethernet.
El uso creciente de las redes Ethernet en el piso de la pirámide de automatización ha hecho que muchas compañías desarrollen dispositivos para operar bajo los requerimientos característicos de este nivel, en la actualidad denominada red Industrial Ethernet, a nivel industrial se encuentra en el mercado variedad de sensores y actuadores que incorporan esta tecnología, muchos de estos equipos se venden a muy alto costo, por eso en este artículo se evaluó el desempeño de dos redes inalámbricas, una con dispositivos del Ethernet convencional, y otra con dispositivos de industrial Ethernet variando cuatro parámetros que son: distancia, número de bytes, relación señal a ruido y la tasa de error de paquetes, midiendo los retardos y comparando con métricas estadísticas los resultados, para ello se usaron graficas Box Plot. Al final, se concluye que bajo los parámetros y condiciones evaluados, las redes inalámbricas pueden servir como sistema de comunicación en aplicaciones de control con retardos permisibles de hasta 50 ms, además, los resultados demuestran un mejor desempeño de las redes industrial Ethernet con respecto a las convencionales, con diferencias en los RTT de milisegundos, por lo tanto, se recomienda establecer qué riesgo representa para el proceso a controlar estos retardos y así determinar si los equipos convencional aplican, ya que bajo ciertas características como condiciones de humedad y temperatura pueden operar adecuadamente durante un tiempo considerable y a un menor costo que los dispositivos de Industrial Ethernet.
El uso creciente de las redes Ethernet en el piso de la pirámide de automatización ha hecho que muchas compañías desarrollen dispositivos para operar bajo los requerimientos característicos de este nivel, en la actualidad denominada red Industrial Ethernet, a nivel industrial se encuentra en el mercado variedad de sensores y actuadores que incorporan esta tecnología, muchos de estos equipos se venden a muy alto costo, por eso en este artículo se evaluó el desempeño de dos redes inalámbricas, una con dispositivos del Ethernet convencional, y otra con dispositivos de industrial Ethernet variando cuatro parámetros que son: distancia, número de bytes, relación señal a ruido y la tasa de error de paquetes, midiendo los retardos y comparando con métricas estadísticas los resultados, para ello se usaron graficas Box Plot. Al final, se concluye que bajo los parámetros y condiciones evaluados, las redes inalámbricas pueden servir como sistema de comunicación en aplicaciones de control con retardos permisibles de hasta 50 ms, además, los resultados demuestran un mejor desempeño de las redes industrial Ethernet con respecto a las convencionales, con diferencias en los RTT de milisegundos, por lo tanto, se recomienda establecer qué riesgo representa para el proceso a controlar estos retardos y así determinar si los equipos convencional aplican, ya que bajo ciertas características como condiciones de humedad y temperatura pueden operar adecuadamente durante un tiempo considerable y a un menor costo que los dispositivos de Industrial Ethernet.