Para satisfacer requerimientos técnicos cada vez más complejos y las exigencias económicas, es necesaria la comunicación entre los aparatos (de automatización, aparatos de maniobra, etc.). Este intercambio de información convierte a los aparatos individuales en sistemas conjuntos con una mayor calidad en la conducción del proceso y el diagnóstico.

Los relés de control y protección inteligentes son parte de estos sistemas, incorporando en un solo dispositivo múltiples funciones de protección y supervisión, sólidos medios de comunicación, siendo además capaces de realizar el control de las máquinas a las cuales protegen.

Sólo los sistemas con buses de comunicación abiertos y con protocolos normalizados dan al proceso industrial la seguridad basada en un entorno estable, económico y con un futuro asegurado. La descentralización de las instalaciones modernas es una exigencia que los relés inteligentes deben cumplir y ante una falla en la comunicación el aparato debe poseer la capacidad para continuar su trabajo en forma independiente y autónoma.

Fundamentos económicos y organizativos

Además de estos aspectos técnicos, existen fundamentos económicos y organizativos, los que sobre todo, abogan a favor del concepto de descentralización donde se incorpore la tecnología de relés inteligentes. A continuación se mencionan algunos de estos aspectos:

Estructura simplificada de un relé de control y protección con comunicación

• Disminución del número de componentes, ya que se utilizan menos contactores auxiliares, relés de tiempo, elementos de acoplamiento, bloques de bornes, etc. Con esto también disminuye la cantidad de componentes que deben ser almacenados y administrados en depósito.

• El gasto de cableado se reduce.

• El funcionamiento de todos los componentes del sistema puede verificarse previamente con mucha mayor facilidad y acortarse el tiempo de montaje y de puesta en marcha.

• La subdivisión de los procesos en unidades más pequeñas, hace que las estructuras del programa sean más claras, facilitando los trabajos de proyecto y documentación.

• La búsqueda y la solución de problemas, así como el mantenimiento, son más sencillos y rápidos.

Uno de los buses de comunicación de campo con protocolo abierto más populares es el PROFIBUS–DP (Process Field BUS), que se caracteriza por su rapidez, y además de poseer un protocolo abierto y normalizado, cumple los requerimientos de la norma europea EN 50170. Es un sistema universal que posibilita una interconexión en red de numerosos aparatos de campo sin problemas y permite que en milisegundos se transmitan señales a kilómetros de distancia.

El medio de transmisión puede ser tanto un cable de cobre bifilar como una fibra óptica. Según esto podrán implementarse diferentes estructuras, típicamente una línea. A través de repetidores se podrán realizar también estructuras de árbol con cables de cobre y de anillo o estrella con fibra óptica mediante Optical Links Modules (OLM). La extensión del bus alcanza desde 1000 mt con 12 MBaud hasta 12 km con 93,75 KBaud si se usan cables de cobre, y hasta 100 km con fibra óptica.

Jerarquía en un sistema de automatización en el cual los aparatos de maniobra
y los relés forman parte del nivel de automatización.

CCM Inteligentes

Un Centro de Control de Motores el cual incorpora en sus arrancadores relés de control y protección con comunicación posee la caracterización de inteligencia: "CENTRO DE CONTROL DE MOTORES INTELIGENTE".

En la actualidad, estos relés poseen entre otras funciones:

• Protección de sobrecarga (Clase 5 – 30).
• Protección de asimetría de corrientes.
• Protección contra falla de fases.
• Protección contra rotor bloqueado.
• Baja y sobre-corriente
• Protección térmica por medio de termistores.
• Protección contra defectos a tierra.

Así también poseen módulos de control parametrizables que implementan:

• Arranque directo.
• Arranque con intervención de marcha.
• Arranque para estrella-triángulo.
• Arranque con conexión Dahlan-der.
• Arranque con conmutador de polos.
• Arranque para partidas suaves.
• Posicionadores
• Válvulas solenoides.