RS-232 e Industrie 4.0

Documentación universal de los datos

En los últimos decenios han funcionado siempre muy bien los fabricantes que han equipado sus aparatos y máquinas con RS232/422/485. Ninguna otra interfaz es tan fácil de implementar ni tan económica. Además es compatible con múltiples fabricantes y usuarios y para ninguna otra existe una oferta tan amplia de accesorios probados. Dotada de estas cualidades, la interfaz serial desempeña un papel importante también en el contexto de Industrie 4.0.

Aunque pueda parecer muy extraño en la era de Ethernet TCP/IP y USB: hasta hoy, las interfaces seriales basadas en UART con los respectivos buses de campo ofrecen numerosas ventajas frente a los sucesores más complejos.

Fabricantes de equipos y máquinas

Para los fabricantes de equipos, esta interfaz serial pone a disposición un nivel físico económico y fácil de implementar. Muchas CPU y microcontroladores incluyen ya un UART como interfaz de comunicación, cuyo manejo no presenta problemas para los programadores, es transparente y ahorra memoria y electricidad. Si además se decide aplicar un protocolo de comunicación igualmente sencillo y de documentación abierta, como el Modbus, la conexión a sistemas de orden superior ya está también hecha. El resto del tiempo de desarrollo puede ser dedicado a la función principal propia del aparato, por ejemplo el registro de datos de medición.

El mismo aparato con una interfaz Ethernet o USB requeriría, con toda seguridad, el uso de un sistema operativo integrado, con el coste de iniciación y mantenimiento que ello conlleva para mantener los stacks de protocolo necesarios. Es evidente que eso aumenta claramente, y con frecuencia de forma innecesaria, la complejidad del proyecto desde el punto de vista de los requisitos del hardware y también de la ingeniería del software.

En el caso del USB hay que añadir la dificultad de necesitar un controlador especial para el sistema operativo utilizado en el lado opuesto de la comunicación. No importa si se decide aquí programar un controlador propio o sencillamente emplear uno estándar: hay que contar con un mayor coste de soporte para el usuario y con el riesgo de un fallo total del sistema en caso de error.

Usuarios

También para los usuarios el uso de interfaces seriales es terreno conocido, aceptado y seguro. La integración de equipos a través de los puertos COM o TTY está implantada desde hace decenios y no causan problemas ni en la puesta en servicio ni durante el funcionamiento. Cuando se produce un fallo en el hardware, este puede ser subsanado en general con un simple cambio de aparato, sin necesidad de intervenir en el sensible entorno del software.

Flexibilidad

Para las interfaces seriales – ya sea RS232, RS422 o RS485 – existe una extensa oferta de accesorios externos. Con amplificadores de líneas o aisladores adecuados se puede salvar grandes distancias de varios kilómetros y problemas de potencial. La conversión a otros medios de transmisión físicos, como fibra óptica o radio, es posible con los correspondientes convertidores de hardware y tampoco es ningún problema la integración en las redes TCP/IP con disponibilidad global.

El argumento del bajo volumen de datos, expuesto con frecuencia contra las interfaces seriales, solo afecta a las aplicaciones de alto rendimiento con gran intensidad de datos. Mirado con más atención se aprecia que en muchos casos es suficiente el volumen de datos típico de las conexiones seriales de unos 11 kByte/s (= 115.200 baudios).