Un convertidor de protocolo es un dispositivo que se utiliza para convertir el protocolo estándar o propietario de un dispositivo en el protocolo adecuado para el otro dispositivo o herramientas 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 diversos protocolos utilizados en diferentes campos, como generación, transmisión y distribución de energía, petróleo y gas, automatización, servicios públicos y aplicaciones de monitoreo remoto . Los principales mensajes de traducción de protocolos implican la conversión de mensajes de datos, eventos, comandos y sincronización horaria.
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. Existirán diferentes esquemas para el manejo de la notificación espontánea de eventos y comandos. Puede haber diferentes medios físicos para la comunicación en los protocolos X e Y, que incluyen RS-232 , RS-485 , Ethernet , etc.
Las aplicaciones de Protocol Converter varían de una industria a otra. El convertidor de protocolo 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 protocolos 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 encuadre para lograr la conversión.
Existen tipos de conversiones simples y complejos según la aplicación y el dominio en el que se utiliza. La conversión más simple y más utilizada es la conversión de protocolo entre Modbus RTU y Modbus TCP. En esta conversión, no hay ningún cambio en el encuadre general. Por lo tanto, es fácil tomar la trama Serial Modbus RTU, encapsularla en un socket TCP / UDP y enviarla a través de Ethernet. Dado que ambos marcos de protocolo son iguales, excepto 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 cartográfica. para cada tipo de datos, comando y, en algunos casos, los modelos de objetos. Además, es posible que se requieran configuraciones de usuario para definir la asignación de tipos de datos admitidos y no admitidos.
Sin embargo, estas transformaciones generan ventajas de 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 un extremo a otro depende del retraso de procesamiento del hardware y/o software que se utiliza, la complejidad del protocolo y la conversión y la arquitectura de la solución. Estas latencias pueden variar para aplicaciones típicas de automatización industrial y energética desde 10 a 20 milisegundos hasta 1 segundo. Las arquitecturas de soluciones que utilizan convertidores de protocolos deben considerar esta latencia y cómo afectará al proyecto para el cual se están considerando los convertidores.
Además, la mayoría de dichas arquitecturas implicarían configuración y mapeo, lo que requiere un esfuerzo y tiempo de ingeniería considerables. Estos deben considerarse al definir los cronogramas del proyecto.