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¿Qué es el PPS?
En una red de oficina, la métrica clave son los Mbps (megabits por segundo). En una red industrial con 150 nodos, eso es irrelevante. La métrica que importa es el PPS (Packets Per Second): cuántos paquetes puede abrir, procesar y cerrar la tarjeta de comunicaciones del PLC por segundo.
Cada vez que un variador envía sus datos al PLC, genera un paquete. La tarjeta (como la Omron CJ1W-EIP21) tiene un microprocesador dedicado. Cada paquete recibido es una interrupción para ese micro. Cuando los paquetes llegan más rápido de lo que el micro puede atenderlos, ocurre la siguiente cadena:
- Se llena el buffer de la tarjeta.
- La tarjeta empieza a descartar paquetes.
- El PLC interpreta la ausencia de paquetes de un variador como una pérdida de conexión.
- Se dispara un Timeout de red: parada de emergencia.
La ecuación real: cómo calcularlo
En EtherNet/IP, la comunicación es cíclica y bidireccional. El variador envía datos al PLC y el PLC envía consignas al variador. Por lo tanto, cada conexión consume 2 paquetes por ciclo.
La fórmula para calcular la carga total de paquetes es:
PPStotal = ∑ ( 1000 / RPI × 2 )
O simplificado para un único nodo:
PPSnodo = 2000 / RPI
| RPI (ms) | PPS por nodo | Comparación |
|---|---|---|
| 10 ms | 200 PPS | Carga máxima — solo para sensores críticos |
| 50 ms | 40 PPS | 80% menos que a 10 ms |
| 100 ms | 20 PPS | 90% menos que a 10 ms — estándar para variadores |
Conclusión clave: bajar el RPI de 10 ms a 100 ms reduce el estrés de la tarjeta un 90%, sin impacto real en el proceso para la mayoría de los dispositivos.
Configuración en Omron CJ1W-EIP21
En el ecosistema Omron, la gestión se realiza exclusivamente desde el Network Configurator for EtherNet/IP. Hay tres parámetros críticos:
- RPI (Requested Packet Interval)
- Frecuencia de actualización, configurable individualmente por conexión (Target). Es el parámetro que más influye en el PPS total.
- Connection Type
-
Multi-cast: el paquete se replica a todos los puertos del switch. Es veneno para redes grandes sin switches gestionados.
Point-to-Point (Unicast): el tráfico va directo al destino. Obligatorio en redes con más de ~20 nodos. - Monitorización de carga
- En el software ve a View → Usage Chart para ver el PPS consumido en tiempo real y compararlo con el límite de la tarjeta.
Datasheet oficial: CJ1W-EIP21 / EIP21S — Datasheet (Omron EU)
Límites de hardware y el Efecto Dominó
No todas las versiones de la tarjeta son iguales. Superar el límite provoca el colapso total del sistema:
| Modelo / Versión | Límite PPS | Síntoma de sobrecarga |
|---|---|---|
| CJ1W-EIP21 v2.1 o inferior | 6.000 PPS | Fallos aleatorios, tarjeta en "Error", variadores parados |
| CJ1W-EIP21 v3.0 o superior | 18.000 PPS | Mayor estabilidad, pero el límite físico sigue existiendo |
El Efecto Dominó: cuando se supera el límite de PPS aparece el Jitter (variación en el tiempo de llegada de los paquetes). Si un paquete debe llegar cada 50 ms pero llega a los 200 ms porque la CPU de la tarjeta estaba procesando otros 149 nodos, el watchdog del variador interpreta que se ha cortado el cable y ejecuta una parada de emergencia por fallo de comunicaciones.
Regla de oro para el campo
La ingeniería senior no consiste en dar a todos los nodos el RPI más rápido; consiste en dar a cada dato la velocidad que necesita:
| Dispositivo | RPI recomendado | PPS por nodo |
|---|---|---|
| Sensor de seguridad | 20 ms | 100 PPS |
| Variador de motor / bomba | 100 ms | 20 PPS |
| Caudalímetro / sensor analógico | 500 ms | 4 PPS |
Con 150 variadores a 100 ms cada uno, la carga total sería 3.000 PPS, bien por debajo del límite de la EIP21 v2.1 (6.000 PPS) y muy lejos del límite de la v3.0 (18.000 PPS). La red funcionará de forma estable y los variadores nunca interpretarán una pérdida de comunicación.