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Descripción del funcionamiento de la rede de Schneider Electric, modelo TAC Vista
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1
Teoría LonWorks
Schneider Electric 2- Division - Name – Date
Descripción y características
Comparativa entre Master/Esclavo y peer to peer
Tecnología LonWorks
Terminología LonWorks
LonMark Internacional
Protocolo LonTalk
LonWorks Network Service (LNS)
2
Schneider Electric 3- Division - Name – Date
Comparativa entre Master/Esclavo y peer to peer
Control distribuido en toda la red
Probabilidad de fallo de toda la red
Fácilmente ampliable
Bajo coste de instalación
Sistemas abiertos
Un único equipo controla el proceso
El master supervisa constantemente los valores de entrada de los esclavos y una vez ejecutado el proceso devuelve la consigna de salida.
Probabilidad de fallo elevada
Dificultad para aumentar la red
Mayor coste en la instalación, debido a la distancia de cableado entre los sensores y actuadores
Sistemas propietario
Peer to PeerMaster/Esclavo
Schneider Electric 4- Division - Name – Date
Tecnología LonWorks
Local Operating Network
Echelon compañía internacional fundada en 1988
Primer Neuron Chip aparece en 1991
LonTalk � protocolo de comunicación abierto
ANSI/EIA/CEA 709.1
Se crea la asociación LonMark formada por fabricantes, integradores, instaladores, prescriptores, centros docentes y usuarios que utilizan esta tecnología.
3
Schneider Electric 5- Division - Name – Date
LonMark Internacional
LonMark Internacional es una asociación que surge por la necesidad de buscar unos estándares y unos marcos de trabajo comunes.
Organización sin animo de lucro
El organismo representante en España es
LonMark España (LME) es la asociación de usuarios de la tecnología LON, siendo creada por la iniciativa de empresas líderes en los diferentes sectores de aplicación de la tecnología LON (domótica, inmótica, control industrial y de transporte).
Actualmente Schneider Electric forma parte de la asociación LonMarkEspaña
Schneider Electric 6- Division - Name – Date
El protocolo Lontalk incluye las siete capas del modelo OSI de ISO● OSI : Modelo de referencia de Open System
Interconection● OSI es un estándar ISO● Cada capa tiene una interfaz definida y es
independiente de otras capas
Inmune a sobrecargas● Acceso al medio predictivo
Interoperabilidad● Tipos de datos y objetos estandarizados
Alto rendimiento● Hasta 1000 mensajes/segundo
Physical Connection
Media Access
Addressing and Routing
Message Service
Network Management
Network Variables
Neuron C Program
1
2
4
5
6
7
3
PhysicalPhysical
Data LinkData Link
TransportTransport
SessionSession
PresentationPresentation
ApplicationApplication
NetworkNetwork
Physical Media
Protocolo LonTalk
4
Schneider Electric 7- Division - Name – Date
LNS® – LONWORKS Network Services
Plataforma de gestión de red
Permite gestionar, mantener y ampliar redes LonWorks
Arquitecturas cliente/servidor
Soporta herramientas o aplicaciones de diferentes fabricantes
LNS Application andLNS Server PC
Diseño de redes LonWorks
5
Schneider Electric 9- Division - Name – Date
Nodo Dispositivo de comunicación de la red LonWorks
Neuron La inteligencia en un dispositivo (chip)
Transceiver Interface físico de un medio de comunicación
Canal El medio de comunicación
Segmento Un canal puede dividirse en segmentos, los cuales tienen limitaciones físicas
Router Conecta canales
Diseño de redes LonWorksTerminología.
Schneider Electric 10- Division - Name – Date
Nodo
NeuronTransceiver
SegmentoSegmento
Canal Canal
Router Repetidor
Router
Bac
kbon
e
Diseño de redes LonWorks
6
Schneider Electric 11- Division - Name – Date
Línea telefónica< 19.200 kbit/s
Par trenzadoTP/FT-10 topología libre, 78 kbit/s
TP/XF-1250 par trenzado, 1,25 Mbit/s
Unión de tensión
PL-20 Línea de tensión, 5 kbit/s, General
PL-30 Línea de tensión, 2 kbit/s,
Radio< 3.2 Km9.6 - 128 kbit/s
Fibra ÓpticaFibra 78 - 1.25 Mbit/s, < 3.2 KmInfrared 78 kbit/s
Coaxial< 3.2 Km9.6 - 128 kbit/s
Redes IPSin limite de distancia10 Mb/s-10 Gb/sTCP/IP
Medios de comunicación Lonworks.
Diseño de redes LonWorks
Schneider Electric 12- Division - Name – Date
FTT-10A
Transceiver de Topología Libre
Se conecta al canal TP/FT-10
Tipo de transceiver más común
Gran parte de los productos TAC usan este tipo de transceiver
TP/XF-1250
Par trenzado/Transceiver de frecuencia ampliada
Por lo general usado como backbone
Se conecta al canal TP/XF-1250
LPT-10
Transceiver de alimentación
Alimentación a través del bus LonWorks
Se conecta al canal TP/FT-10. LPT-10 y FTT-10 son compatibles
Puede utilizarse LPT-10 y FTT-10A en un misma red L onWorks
Tipos de Transceivers.
Diseño de redes LonWorks
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Schneider Electric 13- Division - Name – Date
Tipos de Transceivers.
RF-10A
Radio transceiver
FO-10
Transceiver Fibra Óptica
PL-XX
PL-21
PL-30
Transceiver Línea de tensión
RS 485
Transceiver “línea de datos”
TP/XF-78
Antigua versión de FTT-10. No compatible con FTT-10
Diseño de redes LonWorks
Schneider Electric 14- Division - Name – Date
Diseño de redes LonWorks
Diseño fácil de redDistancias cortasSin polaridad (solo respetar en un anillo)
Topología claramente definidaDistancias largasSin Polaridad
TopologTopologíía Librea LibreTopologTopologíía Busa Bus
BusBusAnilloAnillo EstrellaEstrella
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Schneider Electric 15- Division - Name – Date
Diseño de redes LonWorks
130m
2700m
500m
LongitudLongitudMMááxima delxima delSegmento *Segmento *
0,3m
3,0m
N/A
DerivaciDerivaci óónnmmááximaxima
64Bus
1,25 Mbit/sTP/XFTP/XF--12501250
64Bus
78 kbit/sTP/FTTP/FT--1010
64Libre
78 kbit/sTP/FTTP/FT--1010
Nodos por Nodos por SegmentoSegmentoTopologTopolog ííaaVelocidadVelocidadCanal Canal
* Depende del tipo de cable* Depende del tipo de cable
Schneider Electric 16- Division - Name – Date
La terminación se usa para neutralizar ecos en el c able
Canales y topologías distintos son terminados de fo rma diferente
Cada segmento debe ser terminado acorde con el tipo de canal y topología a los que pertenece
TP/FT-10 Topología Libre
Terminación sencilla
Terminación conectada en cualquier lugar del segmen to
TP/FT-10 Topología Bus
Terminación doble
Unidades de terminación al final del segmento
TP/XF-1250
Doble terminación
Unidades de terminación al final del segmento
Unidad de terminación diferente que para TP/FT-10
Terminación de red (impedancia)
Diseño de redes LonWorks
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Schneider Electric 17- Division - Name – Date
Verde , terminación de 52 ohm para redescon topologia libre (en cualquier sitio de la red)
Roja , terminación de 105 ohm paratopologia bus. Doble terminación. (en el principio y el final del bus)
Diseño de redes LonWorks
Schneider Electric 18- Division - Name – Date
Diseño de redes LonWorks
10
Schneider Electric 19- Division - Name – Date
T
T
Repetidor
T
Terminación de red (impedancia)
Diseño de redes LonWorks
Schneider Electric 20- Division - Name – Date
La longitud del cable de un segmento depende de:
Tipo de cable
Topología
Leer las Directrices de Interoperabilidad LonMarks C apas 1-6, o la Guía de Red TAC Xenta para longitudes y cables recomendados
Longitud del cable
Diseño de redes LonWorks
Ejemplo
Cable Canal Topología Longitud
Belden 8471 TP/FT-10 Libre 500 m
Belden 8471 TP/FT-10 Bus 2.700 m
Anixter 9D220150 TP/XF-1250 Bus Bus 130 m
De ser expuesto a un entorno agresivo, usar Belden 8 5102 (Tefzel) para canal TP/FT-10
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Schneider Electric 21- Division - Name – Date
Hay una limitación del número de transceivers por se gmento
FTT-10
Máximo 64 transceivers por segmento
LPT-10
Máximo 128 transceivers por segmento
Combinación de segmento de LPT-10 y FTT-10:
TP/XF-1250
Máximo 64 transceivers por segmento
Regla 8/16 (8 transceivers / 16 m cable)
64≤≤≤≤++++2
LPT FTT
Máximo nº de nodos por segmento.
Diseño de redes LonWorks
Schneider Electric 22- Division - Name – Date
Los mensajes enviados en la red LonWorks pueden ser enviados usando diferentes métodos de direccionamiento
Dirección Física – Neuron ID
• Una dirección única fija de 48 bits para cada nodo
• Sólo usada para la configuración de la red
Dirección Lógica – Dominio / Subred / Nodo
• El método normal de direccionamiento
• Manual a través de una Herramienta de gestión de re d
Dirección Lógica – Grupo
• Usada cuando se envía un mensaje a múltiples dispos itivos
Direccionamiento en Lonworks
Propiedades Lógicas
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Schneider Electric 23- Division - Name – Date
Cada Neuron tiene una única dirección quecontiene valores de 48 bits – el Neuron ID
El Neuron ID se inserta en la fabricación del chip y no puede cambiarse
La dirección del Neuron ID se usa en la configuración de la red
• Comisionando
• Creando uniones (bindings)
• Estado
Service-Pin
Propiedades LógicasDirección Física.
Schneider Electric 24- Division - Name – Date
Dominio
SubredSubred Nodo
La dirección lógica se descarga cuando se comisiona el d ispositivo
Ejemplo : Dominio 11, Subred 25, Nodo 15
Propiedades LógicasDirección Lógica.
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Schneider Electric 25- Division - Name – Date
Propiedades LógicasPropiedades del Dominio.
● Todos los nodos tienen que formar parte del mismo dominio para intercambiar información
● Un nodo tiene que ser como mínimo de un dominio
● Un nodo puede ser miembro de dos dominios
● Un Dominio de define por:
● Longitud de Dominio (Domain Lenght)- Nº de Bytes reservados para el Domain ID● Identificador de Dominio (Domain ID)
– Valor Hexadecimal. El nº de bytes depende de la longitud del dominio– Longitud 1- Domain ID, 2 valores hexadecimales– Longitud 3- Domain ID, 6 valores hexadecimales– Longitud 6- Domain ID, 12 valores hexadecimales
● La información del dominio se almacena en la tabla de dominio dentro del neuron
Schneider Electric 26- Division - Name – Date
Propiedades LógicasPropiedades del Dominio.
-------1202-01
-------12021110
AuthNodeSubnetIDLengthIndex
● Los valores por defecto en TAC son Domain ID 11 y Lenght Domain 1
● Los xentas programables deben estar en longitud de dominio 0 para poder comunicar con la OP
● Longitud de Dominio 0 (Zero-Lenght Domain)
● 0 bytes por Domain ID● Se usa por la herramienta de gestión de red (lonmaker)● El service pin se envía siempre en dominio de longitud 0
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Schneider Electric 27- Division - Name – Date
• En la práctica no hay limitación del número de dominios
• 255 subredes por dominio
• 127 nodos por subred
• 32.385 nodos por dominio
Propiedades LógicasLimitaciones lógicas.
Schneider Electric 28- Division - Name – Date
Propiedades LógicasPropiedades del Grupo.
Un grupo se crea cuando se hace un binding entre 3 o más nodos
Un nodo puede ser como máximo de 15 grupos (Limitación de la tabla de direcciones)
En un domnio pueden existir 256 grupos.En algunos casos puede haber restricciones en el ta mño de los grupos debido al tipo de mensaje
utilizado
La decisión de usar direccionamiento de grupo o de Subred/nodo, se toma automáticamente por la herramienta de gestión de re d. (también se puede forzar)
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Schneider Electric 29- Division - Name – Date
Mensajes UNICAST
• Mensaje enviado de un nodo a otro.
• Tipo de servicio opcional.
Mensajes MULTICAST
• Mensaje enviado a varios nodos
• Si el tipo de mensaje es reconocido, la limitación es 63 nodos, la recomendación es 5 o 6
Mensajes BROADCAST
• Mensaje enviado a todos los nodos de un dominio o de una s ubred
Propiedades LógicasMensajes en Lonworks
Fin del mensaje
Error check
DatosTipo del mensaje
Dirección de envío
Direcciónde
destino
Inicio del mensaje
Paquete de un mensaje
Schneider Electric 30- Division - Name – Date
Mensajes NO Reconocidos (Unacknowledged)
• El mensaje se envía una sola vez.
• No se verifica la entrega
Mensajes NO Reconocidos Repetidos (Unacknowledged/Rep eated)
• El mensaje se envía varias veces. (nº de repeticiones op cional)
• No se verifica la entrega.
• Echelon garantiza que 3 repeticiones dan una probabilida d de entrega del 99.9%
Mensajes Reconocidos (Acknowledged)
• Se devuelve confirmación de la entrega
• El mensaje se reenvía si no se recibe el acuse de recibo
Mensajes POLL (Request/answer)
• El destino pregunta al origen por la variable.
Propiedades LógicasMensajes en Lonworks. ¿Cómo se envían los mensajes?
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Schneider Electric 31- Division - Name – Date
La tabla de direcciones tiene 15 posiciones (limitación del neuron)• Los xenta programables tienen 13 posiciones libres. La 1ª y la 2ª están
ocupadas para comunicar Network Variables y variables de sistema
• Otros tecnologías lonworks disponen de hasta 4096
El tamaño de la tabla es una limitación del neuron no es propia de TAC
Almacena la información de los bindings• Cada posición almacena información de nodo o de grupo.
El tamaño de la tabla se puede ampliar:• Usando mensajes de Subnet/broadcast (usar con mucha pre caución)
• Utilizando hardware adicional que esté basado en Extende d Management Network.
• Usando equipos con Orion Stack de Loytec (p.e. L-Proxy )
Selectores• En un dominio tenemos hasta 65535 selectores (nº max de bindings)
Propiedades LógicasTabla de direcciones
14:
13:
12:
11:
10:
9:
8:
7:
6:
5:
4:
3:
2:
1:TAC Xenta Group
0:TAC Group
Schneider Electric 32- Division - Name – Date
10/10 20/20
40/4030/30
20/20
40/40
Grupo 1
Grupo 1
Grupo 1
30/30
Propiedades LógicasTabla de direcciones. ¿Cómo trabaja?
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Schneider Electric 33- Division - Name – Date
Mensajes implícitos, Variables de Red
• SNVT – Standar Network Variable Types , es lo más común
• Asegura mensajes estándar entre nodos de proveedores dife rentes
• La conexión entre las Variables de Red se llama bindin g y se almacena en el EEPROM del Neuron
• La Información de las uniones (binding) es almacenada en la Tabla de Direccióny es modificada por Herramienta de Gestión de Red
Mensajes explícitos
• Único para un proveedor específico
• Ninguna restricción sobre como se estructura un mensaje
• Usado para comunicación entre TAC Xenta, TAC OP y TAC E /S y TAC Vista
• Ninguna unión necesaria - no usan la Tabla de Dirección
Propiedades LógicasMensajes en Lonworks
Schneider Electric 34- Division - Name – Date
Existen SNVTS para varios aplicaciones, p.ej. temperat ura, consumode energía, corriente etc.
Sólo SNVTs del mismo tipo pueden ser conectadas
Una SNVT se define por la unidad, la gama y la resolución
� Ejemplo SNVT_Amp
� Amperio de Unidad, gama-3276.8... 3276.7, resolución 0.1
Todas las SNVTS pueden ser encontradas en la Lista Maste r de SNVT www.lonmark.org
Nuevas SNVTS son contínuamente añadidas a la Lista Mast er de SNVT
On/off
Propiedades LógicasSNVT- Standard Network Variable Type
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Schneider Electric 35- Division - Name – Date
El tipo de la SNVT define la estructura del mensaje
El nombre de la SNVT es arbitrario y no tiene funcional idad técnica
● nvo – Network variable output.
● Normalmente usado para las salidas● nvoTemperatura
● nvi – Network variable input.
● Normalmente usado para las entradas
● nviconsigna
Normalmente no es editable en equipos que no sean TAC
Editable en TAC Menta
Propiedades LógicasSNVT- Nombres y Tipos
SNVT_OccupancynvoOcupacionSala
SNVT_Occupancy
nviOcupacionSala
Schneider Electric 36- Division - Name – Date
SNVTs simples
• Un valor
SNVTs estructuradas
• Múltiples valores en mismo SNVT
SNVTs enumeradas
• El valor tiene una interpretación definida
Propiedades LógicasTipos de SNVT
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Schneider Electric 37- Division - Name – Date
• Múltiples datos se envían en un mensaje LonWorks
• Sólo un binding
• Definidas en la Lista Master de SNVT
• Ejemplo: SNVT_Switch es una SNVT estructurada con dos campos
• Estado (ON/OFF, 1 / 0)
• Valor (0-100 %, resolución 0.5)
Final de Mensaje
Error check
Datos de usuarioTipo de Mensaje
Direccióndel emisor
Direcciónde envío
Inicio de Mensaje
1 ó 0 0 – 100 %
Propiedades LógicasSNVT’s estructuradas
Schneider Electric 38- Division - Name – Date
El valor tiene una interpretación definida
Definidas en la Lista Master de SNVTs
Pueden ser usadas tanto en ambas SNVTs simples o estruct uradas
Ejemplo: SNVT_Occupancy
• 0 OC_OCCUPIED Área está ocupada
• 1 OC_UNOCCUPIED Área está desocupada
• 2 OC_BYPASS Área está temporalmenteocupada para el período de bypass
• 3 OC_STANDBY Área está temporalmentedesocupada
• 0xFF OC_NUL Valor no disponible
Propiedades LógicasSNVT’s enumeradas
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Schneider Electric 39- Division - Name – Date
Hay Parámetros de Configuración Estándar
SCPT- Standar Configuration Parametres Type
• Define el comportamiento de un dispositivo; un set p oint…
SCPT contiene los datos de configuración de
• Dispositivo
• Objeto de LonMark
• Variables de red
El Archivo-XIF contiene la autodocumentación CP y los valores por defecto
Propiedades LógicasConfiguración de parámetros - CP
Schneider Electric 40- Division - Name – Date
El Archivo de Interfaz Externa contiene
• Información básica sobre el dispositivo
• Lista de objetos de LonMark
• Especificación de variables de red y etiquetas de men saje
• Propiedades de configuración (CP)
El fabricante puede proporcionar la Interfaz Externa com o un archivo *.XIF o usted puede cargarlo en el dispositivo
• El archivo *.xif puede contener más información que la inf ormacióncargada en el dispositivo, como nombres de variable de red
Propiedades LógicasArchivo de Interfaz Externa - XIF
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Schneider Electric 41- Division - Name – Date
Describe totalmente el dispositivo
• Información de hardware
• Tipo de Neuron Chip
• Parámetros del transceiver
• Configuración del buffer
• Ranuras de la tabla de dirección
• Información de software
• Programa ID
• Número de variables de red
• La autodocumentación del nodo
Consecuencias
• No puede ser modificado sin modificar la aplicación
• El archivo XIF debe emparejar la información en la apli cación
• Mismo modo HW
• Mismas variables de red
• El desajuste generará un error
Propiedades LógicasImportancia del archivo XIF
Schneider Electric 42- Division - Name – Date
Red Propietaria TAC• Solo TAC Xenta 200/300/400/500/700/900, Módulos E/S, OP
• TAC Vista asigna direcciones (auto o manual). Empieza por S/N 10/10.
• TACNV
• Otros equipos LON sin bindings
Red Propietaria TAC con routers• TODO lo anterior
• Routers en modo learning o Smart switch (equipos LOYT EC)
Red Integrada• Direcciones S/N asignadas por NMT. Es SÓLO automática
• Bindings de SNVT con productos de terceros
• Routers en modo learning o Smart switch (equipos LOYT EC)
• TACNV
Red 100% Integrada y Abierta• Direcciones S/N asignadas por NMT. Es SÓLO automática
• Routers en modo Configurado
• SÓLO SNVT no TACNV
• RECOMENDADA por SEE
Propiedades LógicasRedes TAC. Integradas vs propietarias
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Schneider Electric 43- Division - Name – Date
El Grupo TAC Xenta
Propiedades LógicasCaracterísticas redes TAC
Grupo TAC Xenta 1Grupo TAC Xenta 1
Heartbeat• Online/Offline. Maestro del Grupo TAC XENTA reporta a Vista
• TACNV Start-Up
• Panel de operador TAC Xenta OP
Schneider Electric 44- Division - Name – Date
El Grupo TAC
Propiedades LógicasCaracterísticas redes TAC
TAC Xenta group 1
TAC NV Start up
TAC OP panel
On-line/off-line
On-
line/
off-
line
Time sync
TAC Xenta group 2
TAC Group
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Schneider Electric 45- Division - Name – Date
TAC solo soporta SNVT no UNVT (User Network Variable Type)
TAC Vista y TAC Menta soportan la mayoría de SNVT exis tentes
• La lista de SNVT soportadas se puede encontrar en la ex tranet y Manuales
La lista de SNVT soportadas crece continuamente en func ión de las necesidadesdel mercado
• Si falta algún tipo, por favor contacte con soporte:
Propiedades LógicasSNVTs in TAC Xenta® and TAC Vista®
Schneider Electric 46- Division - Name – Date
* en el caso del 401B, estos son los límites máximo s, el valor total no puede superar 250 entre nvi y nvo.
El número de SNVTs incluye el número de TACNVs
Propiedades LógicasSNVT’s en TAC Vista y TAC Xenta
300125/125/7030nvo
300125/125/210*15nvi
TAC Xenta®
700
TAC Xenta®
400/401C/401BTAC Xenta® 200
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Schneider Electric 47- Division - Name – Date
� Desconfigurado
� Desconexión lógica de la red
� Ninguna comunicación dentro o fuera del nodo
� LED rojo parpadeando
� Configurado
� Conexión lógica a la red
� Comunicación sobre la red
� Un nodo instalado es configurado
� LED rojo en OFF
� Hard/Soft offline
� Configurado pero no comunicante sobre la red
� Hard off-line continúa offline después del reset
� Soft off-line comienza a comunicarse después del reset
Propiedades LógicasEstados de Comunicación
Schneider Electric 48- Division - Name – Date
Herramienta de Integración LonMaker por Echelon
Herramienta de Integración NL220TE por Newron Systems
Direccionamiento de red
• Descarga la dirección de red cuando se comisiona el nod o
Configuración de Routers
• Ajuste de modo del Router y descarga de las Tablas de Ro uter cuando es necesario
Binding de variables de red
• Descarga información de binding a a los nodos
Propiedades LógicasHerramienta de Gestión de red. Lonmaker y NL220TE
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Schneider Electric 49- Division - Name – Date
ArquitecturasArquitectura TAC
Schneider Electric 50- Division - Name – Date
ArquitecturasArquitectura LNS
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Schneider Electric 51- Division - Name – Date
ArquitecturasArquitectura Loytec (LNS)
Schneider Electric 52- Division - Name – Date
ArquitecturasArquitectura LNS en modo ingeniería
Vista ServerLNS Server
DB DB
NetworkInterface
VNI
Nodo Nodo Nodo Nodo Nodo
LonMakerVista
SystemPlug-In
Menta
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Schneider Electric 53- Division - Name – Date
ArquitecturasArquitecturas con routers
Schneider Electric 54- Division - Name – Date
Análisis del bus LonworksLon Protocol Analyzer
•Permite analizar las tramas dentro del bus.
LSD System Diagnostics
•Permite conocer el estado de los canales. (gratis)
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