Sin duda, el uso de la luz como portadora de información, ha sido un avance que revolucionó el campo de las telecomunicaciones. Dicho impacto también se sintió en el ámbito industrial en varios sentidos, pues permite lograr una mayor velocidad en la transmisión de datos hasta atenuar casi en su totalidad ruidos e interferencias, muchas veces en medios ambientales adversos.

“Hoy en día, las fibras ópticas se están utilizando de preferencia en aplicaciones para medir temperatura, presión, tensión, acústica y otros parámetros, dado su reducido tamaño, la flexibilidad de los conductores ópticos y el hecho de que por ellas no circula corriente eléctrica. Estas características otorgan ventajas a esta aplicación respecto a los elementos eléctricos equivalentes”, explica Jorge Douglas Palle, Asesor Área Telecomunicaciones de INACAP. ¿Qué tipos de fibra óptica existen? “Existen diferentes configuraciones diseñadas para determinadas aplicaciones. Las diferencias derivan en variaciones en el rango y cantidad de diferentes longitudes de onda o canales de transmisión en que la luz es transmitida/ recibida, así como en las distancias en que estas señales pueden transitar sin exigir regeneración o amplificación. Entre los modelos constructivos, las fibras ópticas del tipo monomodo y multimodo aún son los más populares y versátiles”, explica Renato Flávio Cruz, Gerencia Técnica de Cables–GTC de Furukawa.

Los sistemas de comunicación industrial basados en fibra óptica, están compuestos por los elementos de cualquier sistema que usa esta tecnología: un transmisor, que debe convertir la señal eléctrica en señal óptica, y un receptor, que debe convertir la señal óptica en señal eléctrica nuevamente. “El transmisor puede emplear un diodo láser o LED como elemento de salida (conversores electroópticos, E/O) y el receptor consiste en un fotodiodo PIN o un APD, que se acopla a la fibra óptica (convertidor opto-electrónico, O/E)”, destaca Douglas Palle.

En el caso de la operación de máquinas y/o equipos industriales que se utilizan en procesos productivos, complementa el académico, normalmente se utiliza el denominado bus de campo como sistema de transmisión de información o datos. Este puede ser una red digital sobre un bus serie donde se conectan equipos de control (PLC o PAC) y diversos tipos de sensores. “Cada uno de esos dispositivos tiene cierta ‘inteligencia’ y es capaz de ejecutar funciones sencillas de diagnóstico, control o mantenimiento, así como de comunicarse bidireccionalmente a través del bus. El estándar de comunicaciones para estos buses de campo es Profibus, una solución muy reconocida en la industria. Las redes de fibra óptica en Profibus se utilizan para grandes distancias de transmisión o para los ambientes industriales muy afectados por las interferencias electromagnéticas”, señala.

La principal ventaja del cable de fibra óptica, respecto a las comunicaciones vía cobre (coaxial o par trenzado), tiene relación con el significativo ancho de banda que soporta. “Esto indefectiblemente repercute en una mayor velocidad de transmisión (del orden de 100 veces) y a mucha mayor distancia”, comenta Segundo Sánchez Barber, Docente Escuela de Informática y Telecomunicaciones Sede San Bernardo de Duoc UC.

La señal, añade, también viaja más segura al no sufrir interferencia electromagnética, “pues no es una señal eléctrica y se atenúa menos con la distancia, por lo que habría que colocar menos repetidores como en el caso de una distancia equivalente unida con cable de cobre. Por último, la fibra óptica es del grosor de un cabello, por lo que mide y pesa mucho menos que un cable coaxial de cobre tradicional”.

No se puede negar que la fibra óptica supone un mayor desembolso económico que los sistemas tradicionales de cobre, “aunque la amortización es prácticamente inmediata, puesto que casi no existe comparación desde el punto de vista de las comunicaciones”, expresa Segundo Sánchez.

En ese sentido, Jorge Douglas asegura que para realizar un análisis de costos, se deben conocer las necesidades de los proyectos. “Por ejemplo, un análisis técnico-económico indica que para determinadas distancias y velocidades es más conveniente utilizar la fibra óptica que cables de cobre apantallados, ya que estos, a pesar de ser más económicos, no garantizan una transmisión segura. En otros casos, el lugar de la instalación es clave, ya que en muchos de ellos no se permite la alternativa en cables de cobre”, puntualiza.

En cuanto a las recomendaciones y buenas prácticas para estos sistemas, Sánchez sugiere hacer un estudio pormenorizado antes de la instalación de la fibra óptica y mucho profesionalismo a la hora de llevarla a cabo. “Una vez implementado, es muy caro ejecutar cualquier tipo de arreglo o sustitución de elementos de la red”, aclara.

Las redes en protocolo Ethernet son adoptadas mundialmente como patrón establecido y confiable en las comunicaciones dentro de las organizaciones comerciales y residenciales. “La practicidad y confiabilidad de las redes Ethernet también fueron extendidas para dentro de las líneas de manufactura, sin embargo con requisitos más críticos y adecuados para el ambiente fabril”, subraya Renato Flávio Cruz.

Las normativas internacionales, agrega, ANSI/TIA/EIA 1005 “Telecommunication Infrastructure Standard for Industrial Premises” y la ISO/IEC 24702 “Generic cabling - Industrial premises”, especifican el cableado en fibras ópticas y también pares trenzados de conductor metálico para una amplia faja de servicios de comunicación, incluyendo automación, control de proceso y monitoreo.

“El desempeño necesario del cableado óptico en redes industriales exige adecuación a los más variados ambientes, abordando requisitos de seguridad (fuego, protección eléctrica, etc.), compatibilidad electromagnética, resistencia química, robustez mecánica y ambiental (temperatura, humedad, partículas, etc.). Nuevos tipos de fibras ópticas optimizadas para estos ambientes industriales también son consideradas en la ISO/ IEC 24702, además de aquellas fibras ópticas ya previstas en la ISO/IEC 11801”, precisa.