Un convertidor de protocolos es un dispositivo que se utiliza para convertir un protocolo estándar o propietario de un dispositivo en un protocolo adecuado para el otro dispositivo o herramienta para lograr la interoperabilidad deseada. Los protocolos son software instalado en los enrutadores, que convierten los formatos de datos, la velocidad de datos y los protocolos de una red en los protocolos de la red en la que navegan los datos. Existen variedades de protocolos que se utilizan en diferentes campos, como la generación, transmisión y distribución de energía, el petróleo y el gas, la automatización, los servicios públicos y las aplicaciones de monitoreo remoto . Los principales mensajes de traducción de protocolos implican la conversión de mensajes de datos, eventos, comandos y sincronización de tiempo.
La arquitectura general de un convertidor de protocolo incluye un protocolo maestro interno que se comunica con los dispositivos esclavos externos y los datos recopilados se utilizan para actualizar la base de datos interna del convertidor. Cuando el maestro externo solicita datos, el esclavo interno recopila datos de la base de datos y los envía al maestro externo. Habrá diferentes esquemas para manejar el informe espontáneo de eventos y comandos. Puede haber diferentes medios físicos para la comunicación en el protocolo X e Y, que incluyen RS-232 , RS-485 , Ethernet , etc.
Las aplicaciones de los convertidores de protocolos varían de una industria a otra. El convertidor de protocolos puede ser un convertidor de software, un convertidor de hardware o un convertidor integrado, según los protocolos.
Los principales protocolos utilizados en cada área de aplicación se enumeran en Lista de protocolos de automatización .
Los convertidores de protocolo se utilizan generalmente para transformar datos y comandos de un dispositivo o aplicación a otro. Esto implica necesariamente la transformación de datos, comandos, su representación, codificación y enmarcado para lograr la conversión.
Existen tipos de conversiones simples y complejas según la aplicación y el dominio en el que se utilicen. La conversión más simple y más utilizada es la conversión de protocolo entre Modbus RTU y Modbus TCP. En esta conversión, no hay cambios en la estructura general. Por lo tanto, es fácil tomar la estructura Modbus RTU serial y encapsularla en un socket TCP / UDP y enviarla a través de Ethernet. Dado que ambas estructuras de protocolo son las mismas, excepto por la transmisión de la capa física real, ambas capas de aplicación interpretarán los datos de manera similar siempre que las interfaces de comunicación sean transparentes.
Sin embargo, existen conversiones muy complejas, por ejemplo: dónde se formatean los datos, los tipos de datos admitidos, los modelos de objetos, etc. Son tan diferentes que el motor de conversión necesita realizar modificaciones no solo en el encuadre, sino también en la información de mapeo para cada tipo de datos, comando y, en algunos casos, los modelos de objetos. Además, puede haber configuraciones de usuario necesarias para definir el mapeo de tipos de datos admitidos y no admitidos.
Sin embargo, estas transformaciones generan ventajas en la conversión, retrasos en la comunicación, latencia de procesamiento y un tiempo de procesamiento general de extremo a extremo que es finito y debe considerarse en todos los diseños de soluciones.
La latencia de la comunicación de extremo a extremo depende del retraso de procesamiento del hardware o software que se utilice, la complejidad del protocolo y la conversión, y la arquitectura de la solución. Estas latencias pueden variar para aplicaciones industriales y de automatización energética típicas desde 10 a 20 milisegundos hasta 1 segundo. Las arquitecturas de soluciones que utilizan convertidores de protocolo deben tener en cuenta esta latencia y cómo afectará al proyecto para el que se están considerando los convertidores.
Además, la mayoría de estas arquitecturas implicarían configuración y mapeo, lo que requiere un esfuerzo y tiempo de ingeniería considerables, por lo que es necesario tenerlos en cuenta al definir los cronogramas del proyecto.