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Supervisión y Control de Procesos Industriales

ÍNDICE

Unidad I: MODELO OSI 1. 2. 3.

4.

5. 6. 7.

8. 9. 10. 11. 12.

Introducción..................................................................................................1 Objetivos ...................................................................................................... 1 Modelo de interconexión de sistemas abiertos .................................................. 1 3.1 Capa física.......................................................................................... 3 3.2 Capa de enlace ................................................................................... 3 3.3 Capa de red ....................................................................................... 3 3.4 Capa de transporte ............................................................................. 3 3.5 Capa de sesión ................................................................................... 3 3.6 Capa de presentación.......................................................................... 4 3.7 Capa de aplicación .............................................................................. 4 Topología de redes ........................................................................................ 4 4.1 Topología en estrella ........................................................................... 4 4.2 Topología en anillo.............................................................................. 5 4.3 Topología en bus ................................................................................ 6 4.4 Topología en árbol .............................................................................. 7 Administración de redes ................................................................................. 8 Transmisión de la señal .................................................................................. 8 Chequeo de errores ....................................................................................... 9 7.1 Bit de paridad..................................................................................... 9 7.2 Bit de paridad transversal .................................................................... 9 7.3 Código de redundancia cíclica o CRC................................................... 10 Integración.................................................................................................. 10 Ejercicios / Ejemplos / Casos......................................................................... 10 Resumen..................................................................................................... 11 Preguntas de autocomprobación ................................................................... 12 Respuestas a las preguntas de autocomprobación .......................................... 13

Unidad II: PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN 1. 2. 3. 4. 5.

6. 7. 8.

Introducción................................................................................................ 15 Objetivos .................................................................................................... 15 Ventajas de la comunicación digital ............................................................... 15 Protocolo Hart ............................................................................................. 16 Sistemas de buses de campo ........................................................................ 18 5.1 ASI (Actuator/ Sensor Interface) ........................................................ 19 5.2 CAN (Controller Area Network)........................................................... 20 5.3 Devicenet......................................................................................... 21 5.4 Interbus S ........................................................................................ 21 5.5 Profibus FMS .................................................................................... 22 5.6 Foundation Fieldbus ......................................................................... 23 Ejercicios / Ejemplos / Casos......................................................................... 24 Resumen..................................................................................................... 25 Preguntas de autocomprobación ................................................................... 26

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9.

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Respuestas a las preguntas de autocomprobación .......................................... 27

Unidad III: SISTEMAS DE CONTROL DISTRIBUIDO 1. 2. 3. 4.

5. 6. 7. 8. 9.

Introducción................................................................................................ 29 Objetivos .................................................................................................... 29 Evolución de los DCS.................................................................................... 29 Arquitectura ................................................................................................ 31 4.1 Estaciones de trabajo de operaciones ................................................. 31 4.2 Subsistemas de Control ..................................................................... 33 4.3 Subsistemas de recolección de datos .................................................. 35 4.4 Subsistemas computacionales de procesos.......................................... 36 4.5 Redes de comunicación ..................................................................... 37 Tendencias Futuras ...................................................................................... 39 Ejercicios / Ejemplos / Casos......................................................................... 39 Resumen..................................................................................................... 40 Preguntas de autocomprobación ................................................................... 41 Respuestas a las preguntas de autocomprobación .......................................... 42

Unidad IV: SISTEMAS CON PLC 1. 2. 3. 4. 5.

6. 7. 8.

9.

10.

Introducción................................................................................................ 43 Objetivos .................................................................................................... 43 Historia ....................................................................................................... 43 Funciones características .............................................................................. 44 Arquitectura ................................................................................................ 45 5.1 Sección del procesador...................................................................... 45 5.2 Fuente de alimentación ..................................................................... 46 5.3 Memoria........................................................................................... 46 5.4 Unidad central de procesamiento: ...................................................... 46 Software del procesador ............................................................................... 47 Software de usuario ..................................................................................... 47 7.1 Configuración ................................................................................... 47 7.2 Lenguajes ........................................................................................ 47 Programación .............................................................................................. 48 8.1 Programador .................................................................................... 49 8.2 Monitoreo......................................................................................... 49 8.3 Almacenamiento del programa ........................................................... 49 8.4 Documentación................................................................................. 49 Sistemas de entrada - salida (I/O)................................................................. 49 9.1 I/O Directos ..................................................................................... 49 9.2 Sistemas I/O Paralelos ...................................................................... 49 9.3 Sistemas I/O serie............................................................................. 50 Módulos I/O ................................................................................................ 51 10.1 Salidas de seguridad piloto ................................................................ 51 10.2 Salidas de propósito general .............................................................. 51 10.3 Entradas discretas............................................................................. 51 10.4 I/O Analógicas .................................................................................. 51

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11. 12. 13. 14. 15. 16. 17.

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10.5 I/O de propósito especial................................................................... 51 Comunicaciones........................................................................................... 52 11.1 Comunicaciones punto a punto .......................................................... 52 11.2 Redes de comunicación ..................................................................... 52 Confiabilidad ............................................................................................... 52 12.1 Inmunidad al ruido............................................................................ 53 12.2 Disponibilidad ................................................................................... 53 Normas generales para la selección de un PLC ............................................... 54 Ejercicios / Ejemplos / Casos......................................................................... 55 Resumen..................................................................................................... 56 Preguntas de autocomprobación ................................................................... 57 Respuestas a las preguntas de autocomprobación .......................................... 58

Unidad V: INTERCAMBIO DE DATOS EN TIEMPO REAL 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.

Introducción................................................................................................ 59 Objetivos .................................................................................................... 59 Intercambio de datos ................................................................................... 59 DDE............................................................................................................ 60 NETDDE...................................................................................................... 60 OLE ............................................................................................................ 61 6.1 “Active X”......................................................................................... 61 COM ........................................................................................................... 62 DCOM ......................................................................................................... 64 OPC............................................................................................................ 64 9.1 Ventajas de OPC ............................................................................... 67 9.2 Banderas de calidad .......................................................................... 67 Ejercicios / Ejemplos / Casos......................................................................... 68 10.1 Banderas OPC de calidad ................................................................... 68 Performance OPC......................................................................................... 70 Resumen..................................................................................................... 71 Preguntas de autocomprobación ................................................................... 72 Respuestas a las preguntas de autocomprobación .......................................... 73

Unidad VI: SISTEMA INDUSTRIAL ABIERTO 1. 2. 3. 4.

5. 6. 7.

Introducción................................................................................................ 75 Objetivos .................................................................................................... 75 Sistemas industriales abiertos ....................................................................... 75 Introducción a los sistemas administrativos abiertos ....................................... 76 4.1 La tecnología cliente/servidor............................................................. 77 4.2 Bases de datos relacionales ............................................................... 78 4.3 Sistemas operativos (Operating System, OS) ....................................... 81 4.4 Interfaz abierta para programas de aplicación .................................... 83 4.5 X-Window ........................................................................................ 83 Situación de los sistemas de control de procesos ............................................ 84 Arquitectura ................................................................................................ 86 Integración de los dominios de control........................................................... 88

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8. 9. 10. 11.

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Ejercicios / Ejemplos / Casos......................................................................... 89 Resumen..................................................................................................... 89 Preguntas de autocomprobación ................................................................... 90 Respuestas a las preguntas de autocomprobación .......................................... 91

Unidad VII: SISTEMA INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD 1. 2. 3. 4. 5. 6.

7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.

Introducción................................................................................................ 93 Objetivos .................................................................................................... 93 Ciclo de vida del diseño ................................................................................ 94 Pasos iniciales para el diseño ........................................................................ 94 Implementación y funcionamiento ................................................................. 96 Control de procesos versus control de seguridad ............................................ 96 6.1 Control y seguridad con interfaz ......................................................... 97 6.2 Control y seguridad integrados........................................................... 98 6.3 Control y seguridad combinados......................................................... 99 Tecnología a utilizar ..................................................................................... 99 Arquitectura .............................................................................................. 100 Ejercicios/ Ejemplos/ Casos......................................................................... 102 Resumen................................................................................................... 103 Preguntas de autocomprobación ................................................................. 104 Respuestas a las preguntas de autocomprobación ........................................ 105 Glosario .................................................................................................... 106 Bibliografía ................................................................................................ 109 Direcciones WEB........................................................................................ 110

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Unidad I

MODELO OSI 1.

INTRODUCCIÓN En la industria, el uso de computadoras aplicadas al control automático evolucionó desde un único computador supervisando algunos controladores analógicos a complejos sistemas que interrelacionan múltiples procesadores. Estos procesadores comprenden controladores PID de lazo simple y multilazo, estaciones de operación, PLC´s, transmisores inteligentes, etc. Integrados en una o varias redes de datos en tiempo real, también denominadas redes de control de procesos. Por otra parte, las plantas industriales cuentan en muchos casos con sistemas de computadoras a fin de satisfacer sus necesidades administrativas y gerenciales. Llamamos red administrativa a este sistema. Surge entonces la idea de integrar no solamente los equipos digitales de control de procesos entre sí sino también la integración de éstos con la red administrativa. Se presentarán aquí los conceptos básicos de redes, para comprender mejor el problema de las comunicaciones digitales en relación a las dos áreas mencionadas.

2.

OBJETIVOS  Identificar los niveles del modelo de referencia OSI.  Comparar estructuras de redes.  Explicar conceptos de transmisión de señales digitales en redes.

3.

MODELO DE INTERCONEXIÓN DE SISTEMAS ABIERTOS En 1978, la Organización Internacional de Estándares (ISO), enfrentó la proliferación de sistemas cerrados de redes con un modelo definido como de Interconexión de Sistemas Abiertos o modelo OSI. Se aplica a todos los sistemas de comunicación, desde una computadora personal operando dentro de una red hasta el intercambio de datos entre un satélite y su estación en tierra. Antes de la estandarización, muchas redes propietarias existían pero se encontraba que un solo fabricante no podía satisfacer todas las demandas o suministrar todos los equipos para una compañía relativamente grande. Surge entonces el modelo referencial OSI aceptado como estándar internacional ISO 7498-1. Desde entonces, se ha trabajado continuamente en el desarrollo de protocolos basados en este estándar. El modelo referencial OSI es una estructura modular que contiene siete capas que gobiernan la transmisión de información entre diversos sistemas así como

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también dentro de un solo sistema dentro de una red heterogénea. Cada capa tiene una función particular. La comunicación es posible dentro de un sistema heterogéneo cuando las funciones dentro una capa son ejecutadas de acuerdo al estándar. Las capas inferiores 1...4 gobiernan la comunicación entre los procesadores. Con la ayuda de éstas se establecen las conexiones, a través de las cuales, datos en cualquier formato son canalizados desde su punto de origen hasta su destino. Los niveles más altos 5...7 gobiernan la comunicación entre las aplicaciones dentro de los procesadores. Su tarea es la de asegurar que la comunicación entre las funciones de transmisión y recepción de la computadora funcione correctamente.

Usuario de Fieldbus

Capa 7: Nivel de Aplicación Capa 6: Nivel de Presentación Capa 5: Nivel de Sesión Capa 4:Nivel de Transporte

Administración

Capa 3: Nivel de Red Capa 2: Nivel de Enlace Capa 1: Nivel Físico

Figura 1. Modelo OSI

A continuación se describen las funciones de cada capa del modelo OSI. También por supuesto, la capa de administración es una parte del modelo que coordina la comunicación entre las mismas capas:

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3.1

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CAPA FÍSICA Define las características mecánicas, eléctricas y funcionales para establecer y liberar conexiones físicas, que permiten trasmitir bits entre extremos de un medio físico. Se entiende por características mecánicas a la forma y tamaño de los conectores, cantidad de circuitos y detalles del medio físico. Algunas características eléctricas son los niveles de tensión utilizados para representar las señales lógicas, impedancia de los conductores, etc. Entre las características funcionales encontramos la velocidad de transmisión y la función de cada circuito. La capa física determina la topología y el medio físico.

3.2

CAPA DE ENLACE Debe asegurar el envío y recepción de tramas entre estaciones. Tiene dos subcapas: la de Control de Acceso al Medio (MAC) que define el procedimiento por el cual varias estaciones acceden al uso de un medio físico compartido, sin que se produzcan interferencias entre ellas y la de Control lógico de línea (LLC) que establece los procedimientos para una transmisión libre de errores, incluyendo el chequeo de tramas.

3.3

CAPA DE RED Agrega la información requerida para el manejo de los paquetes en una red con múltiples caminos. En este caso existe más de un camino posible para que un mensaje vaya de una estación a otra. Por lo tanto es necesario definir procedimientos para seleccionar el camino que seguirá un mensaje, así como procedimientos para casos de congestión de tráfico en un camino.

3.4

CAPA DE TRANSPORTE Divide la información a transmitir en paquetes (para permitir la detección de errores en forma más ventajosa) además de asegurar su correcto ordenamiento. Esta función es crítica en una red global WAN, en la que generalmente los paquetes llegan en forma desordenada.

3.5

CAPA DE SESIÓN Establece los procedimientos para que dos programas, residentes entre dos computadoras, dialoguen entre sí. Uno de sus servicios consiste en el control del diálogo.

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3.6

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CAPA DE PRESENTACIÓN Prepara la información transmitida para su uso en el nivel de aplicación, efectuando las interpretaciones y conversiones de datos requeridas. Estas conversiones típicamente pueden incluir formatos ASCII y EBCDIC y el encriptado y desencriptado de información. La encriptación de información es necesaria para la transmisión de información confidencial en una red pública como lo es WAN.

3.7

CAPA DE APLICACIÓN Provee los servicios da usuarios finales, dando acceso a la información, como emulación de terminales, transferencia de archivos, correo electrónico, etc.

4.

TOPOLOGÍA DE REDES Es en la capa física donde se define la topología. Una red de computadoras o instrumentos está formada por la interconexión de dos o más dispositivos a través de un medio de transmisión y que pueden intercambiar información entre sí. En el caso de un bus de campo (fieldbus), es decir una red que interconecta instrumentación a nivel de campo, el medio de transmisión es por lo común cables, pero también esto es posible con fibra óptica y telecomunicación. La elección del medio de transmisión es a menudo dependiente de la interfaz y la velocidad requerida. La topología de redes describe el modo en que varios dispositivos en una red son interconectados. Existen varias topologías que difieren de acuerdo a tres criterios: disponibilidad, redundancia o expandibilidad. Las topologías básicas son los arreglos de estrella, anillo y bus. 4.1

TOPOLOGÍA EN ESTRELLA Toda la información es canalizada a través de un nodo central como lo es una computadora central. Cada dispositivo es servido por su propia conexión. El intercambio de datos entre periféricos inicialmente centralizado o desde la periferia, es siempre manejado vía el nodo central. Esta topología tiene la ventaja de que si una de las líneas está sujeta a interferencias, sólo el dispositivo conectado a ella es afectado. Adicionalmente, las líneas pueden ser conmutadas a encendidas o apagadas durante la operación normal.

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Controlador central activo de red

Todas las transacciones deben pasar a través del controlador central

Figura 2. Topología en Estrella

Por otro lado, el dispositivo en el nodo central debe actuar en forma extremadamente confiable. Si fallase o se sobrecargase debido a las excesivas transacciones de trasferencias de datos, todo el sistema se viene abajo. En adición, desde que los cables corren hacia un punto central, se deben tener adecuados sistemas de enlace. 4.2

TOPOLOGÍA EN ANILLO La información es pasada de dispositivo a dispositivo. No hay un control central en el anillo, en vez de esto, cada dispositivo asume el rol de controlador a intervalos estrictamente definidos. Teóricamente no existe límite para el número de dispositivos permitidos. La falla de un dispositivo es normalmente suficiente para interrumpir el anillo y detener todas las comunicaciones. Para evitar esto, se incorporan interruptores de bypass que automáticamente conmutan cuando un dispositivo falla. Esto también permite a los dispositivos ser añadidos o removidos sin interrumpir la operación normal. Una variación de la estructura en anillo es la conocida como token ring. El derecho de transmisión es pasado de dispositivo en dispositivo.

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Figura 3. Topología en anillo

4.3

TOPOLOGÍA EN BUS Todos los dispositivos son conectados a una misma línea de datos, llamada bus, a través de la cual es pasada la información. Un bus con ramas se dice que tiene una estructura en árbol. La información llega al receptor sin la ayuda de ningún otro dispositivo; en efecto, en contraste a una estructura en anillo, las estaciones individuales son pasivas. Si se añade un dispositivo al bus, no se requieren interfaces adicionales en las estaciones existentes. Así, el problema de un número limitado de participantes relacionados con la estructura en estrella no aparece. La cantidad de cableado necesario es pequeño y se pueden agregar nuevos dispositivos sin problema. Una estructura en bus puede permitir comunicación cruzada entre cualquiera de los dispositivos conectados. Desde que todos se conectan a un cable común, la transmisión debe ser estrictamente regulada. Con un maestro solamente un dispositivo tiene el derecho a transmitir

Con un maestro flotante, más de un dispositivo tiene el derecho a transmitir

Figura 4. Topología en Bus

A continuación se tiene un cuadro comparativo.

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Característica

Estrella

Anillo

Bus

Disponibilidad

Control centralizado, acceso regulado por una inteligencia central

Tiene control descentralizado, el acceso es pasado de dispositivo a dispositivo

Son posibles tanto un control centralizado o descentralizado

Redundancia

Si la inteligencia central falla, la red falla. No son críticas líneas individuales

Si la línea falla, la red falla. Se hacen necesario colocar interruptores de bypass si la falla del dispositivo no afecta la función de la red

Depende del modo de control de bus que se adopte. Para control centralizado es estrella, para control descentralizado, anillo

Expandibilidad

Limitado al número Ilimitado; sin de conexiones al embargo, el tiempo controlador central de rotación token, fija un límite práctico pues gobierna el tiempo de respuesta

Ilimitado, sin embargo, el tiempo de encuesta (polling) de todos los dispositivos es un límite práctico

Requerimientos de cables

Cable apantallado

La línea debe estar libre de cualquier interferencia; se usa cable coaxial u otro cable confiable

La línea debe estar libre de cualquier interferencia; se usa cable apantallado u otro cable confiable

Requerimientos de interfaz

Suficiente RS-232C

La interfaz debe proveer una transmisión inmune a las interferencias

La interfaz debe proveer una transmisión inmune a las interferencias

Tabla 1. Topologías de Redes

4.4

TOPOLOGÍA EN ÁRBOL Cuando se tiene más de un bus, algunos dispositivos están conectados a por lo menos dos buses.

Figura 5. Topología en Bus

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5.

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ADMINISTRACIÓN DE REDES La interfaz y el método de acceso de bus, se encargan de que la señal digital pueda ser transportada en forma segura entre un transmisor y su receptor. Estas tareas se denominan de control de acceso del medio (MAC: Media Access Control, capa 2), y son parte de la administración de la red. Esto es parcialmente o totalmente instalado en cada dispositivo del bus. La administración de la red controla el intercambio de datos entre los distintos niveles de procesamiento dentro de un dispositivo de campo. Algunas de sus tareas más importantes son:  Mantenimiento de una lista activa y sistema de mensaje: por lo menos un dispositivo debe chequear a intervalos regulares que otros dispositivos están presentes en el bus y pasar esta información hacia sus pares. Todos los dispositivos deben conocer cuando un mensaje se va a enviar.  Procesamiento de la señal a ser transmitida: esto incluye la recepción de la señal desde el programa de aplicación, adición de las direcciones del transmisor y receptor, determinación de los bits de paridad y chequeo de error (checksum), empaquetado en una trama o frame (adición de datos de manejo), transferencia a la interfaz y envío del mensaje al programa de aplicación de que la señal está en camino.  Interpretación de las señales recibidas: esto incluye la recepción de la señal en la interfaz, el desempaquetamiento de ésta de la trama (capa 2), verificación de las direcciones del transmisor y receptor, determinación y comparación de los bits de paridad y chequeo de error, despacho del mensaje confirmando la recepción apropiada o no del mensaje y la transferencia del mensaje al programa de aplicación.  Interpretación de los comandos del programa de aplicación (capa 7): en el transmisor el comando por ejemplo en código ASCII o un lenguaje de programación de mayor nivel es codificado en una forma en que el programa de aplicación entienda.

6.

TRANSMISIÓN DE LA SEÑAL La forma en que estas funciones son realizadas depende del tipo y forma de la red así como el tipo de dispositivos que son conectados a ella. Por ejemplo, una computadora e impresora conectados entre sí punto a punto en una estructura tipo estrella a través de una interfaz RS-232-C, comunican su disponibilidad para la transmisión y recepción por señales de control que pasan por un cable multifilar de impresora. Los datos son invariablemente transmitidos en bloque y los caracteres de control le dicen a uno de ellos si hay que esperar más datos o cerrar la conexión. Para una red con solo dos líneas de bus, algunas de estas tareas son realizadas por el control de acceso del medio (MAC). Esto asegura que solamente un mensaje viaja en el bus en un momento dado. El mensaje mismo contiene los caracteres de control o un patrón de bits que alerta a los módulos de recepción,

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las direcciones del transmisor y el receptor así como la información actual a ser transferida. Esta, la llamada capa de enlace de datos, realiza la tarea de procesamiento de señales, interpretación y reconocimiento. La capa de aplicación inicia todas las actividades de transmisión con los comandos apropiados. Sin interesar si se usan líneas de control o caracteres de control, se debe hacer un chequeo acerca de si la información llega intacta. El resultado de este test es empaquetado junto con la confirmación que la señal ha llegado. Si el test falla, o sea se ha enviado una confirmación negativa, el mensaje debe ser transmitido nuevamente. Es también el mismo caso si no hay confirmación dentro de un periodo de tiempo dado (time-out). Luego de dos o tres intentos fallidos de establecer la comunicación, el procedimiento es roto y el dispositivo direccionado, marcado como fuera de servicio. 7.

CHEQUEO DE ERRORES Durante la transmisión de datos es frecuente que aparezcan ruidos en la línea de transmisión, que deforman la señal transmitida. Estos ruidos se pueden generar por interferencia eléctrica, ruido térmico, etc. La capacidad del medio físico de permitir la transmisión de bits sin que se produzcan alteraciones en el mensaje se conoce como inmunidad al ruido. Existen distintos métodos para la detección y corrección de errores; la capacidad de un método para detectar y corregir errores en un mensaje se cuantifica por medio de su distancia de Hamming. Al igual que el agrupamiento de bits, el reconocimiento de errores también tiene dos niveles: uno a nivel de caracteres y otro a nivel de trama. Para el primer caso se tienen los de bit de paridad (chequeo a nivel de caracter), bit de paridad longitudinal y transversal y para el segundo caso los llamados de redundancia cíclica. Esto se realiza a nivel de la capa 2, enlace de datos. 7.1

BIT DE PARIDAD Es un método sencillo de detección de errores a nivel de caracteres. Cada caracter consta de un bit de comienzo, 5 a 8 bits de datos, un bit de paridad y uno o dos bits de finalización. El bit de paridad sirve como chequeo del caracter transmitido. Su valor es adjudicado por el emisor de modo tal que la cantidad de unos en el caracter más el bit de paridad sea par (paridad par) o impar (paridad impar). El receptor recibe el carácter, calcula su bit de paridad y compara el bit de paridad transmitido con el calculado, verificando así la corrección del caracter recibido.

7.2

BIT DE PARIDAD TRANSVERSAL Es una derivación del anterior en el que los bits se agrupan en un bloque. Se calcula el bit de paridad de las distintas columnas y de las filas, añadiéndose al bloque la fila y columna resultantes. Luego el bloque completo es transmitido. El receptor podrá identificar errores a partir del bloque recibido.

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7.3

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CÓDIGO DE REDUNDANCIA CÍCLICA O CRC Es un método de amplia difusión, utilizándose en numerosos protocolos. A partir de un algoritmo que utiliza un polinomio generador y de los bits que forman la trama, se calcula un número llamado Chequeo Cíclico Redundante (CRC) el cual es añadido al final de la trama y transmitido con ésta. El receptor calculará el CRC utilizando el mismo polinomio generador y los bits recibidos. Luego comparará el CRC recibido con la trama y el calculado. Para cualquiera de los métodos mencionados, se podrá tomar una acción en caso de detección de un error en el mensaje. Esta, dependerá de la implementación específica del protocolo y del tipo de error. Sin embargo, si bien los protocolos implementan en general algoritmos de chequeo que permiten corrección de algunos errores, como es el CRC, lo usual es que no se utilice esta posibilidad.

8.

INTEGRACIÓN Lo visto anteriormente constituye una visión general de las características principales de una red, lo cual es válido tanto como para una red administrativa como para una red industrial. Desde el punto de vista de transferencia de información, los esfuerzos de integrar ambas, han dado lugar a desarrollo de herramientas tanto de hardware como de software. Tomando en cuenta los diferentes niveles incluidos en ambos casos, se tiene una distribución jerárquica en función de los objetivos de la empresa y los resultados de la producción: Resultados Objetivos NIVEL Administración del Negocio Administración de la Producción Operación / Supervisión Controlador / PLC Sensor / Actuador

Red Administrativa Red Industrial

Figura 6. Integración de Redes en la Industria

9.

EJERCICIOS / EJEMPLOS / CASOS A continuación se muestra un esquema de una red industrial que incluye los dispositivos y equipos de control y su conexión al nivel de supervisión por computadora. A partir de este último nivel, se tiene la posibilidad de integración con el sistema administrativo:

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Distributed Control System Network

Programmable Controller (PLC) Networks

Computer GW

PL

PLC - DCS Controller

PL

PL

M Remote I/O Remote I/O cards & terms cards & terms

Motor Drives

Remote I/O

Simple Sensors & Switches

Transmitters & Control Elements

Figura 7. Red Industrial

10. RESUMEN Es importante recordar: El modelo OSI es una guía para el establecimiento de reglas para una comunicación completa y consistente para el intercambio de información de sistemas diferentes.

La topología de redes describe el modo en que varios dispositivos en una red son interconectados.

La forma en que la información es transmitida en una red, depende del tipo y forma de la misma y del tipo de dispositivos conectados a ella.

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11. PREGUNTAS DE AUTOCOMPROBACIÓN 1. ¿Cuál topología de redes permite tanto un control centralizado como uno descentralizado? a) En anillo b) En bus c) En estrella d) Ninguna 2. ¿Cuál de las capas del modelo OSI tiene como servicio el control del diálogo? a) Capa de aplicación b) Capa de enlace c) Capa de sesión d) Capa de trasporte e) Capa de red 3. En el ejemplo de aplicación que se mostró, indique lo que es el bloque señalado como GW y la función que cumple en la red.

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12. RESPUESTAS A LAS PREGUNTAS DE AUTOCOMPROBACIÓN 1.

b)

2.

c)

3.

Se trata de un Gateway y su función es servir de interfaz entre la red del sistema DCS y computadoras y, entre la red DCS y la red de PLCs.

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ANOTACIONES:

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