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Gestión total de la información a través de Internet
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Bases de los sistemas Bases de los sistemas automatizadosautomatizados
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Estructura Empresa Manufacturera
Dirección deOperaciones
ProveedoresSistema deAlmacenaje
Fabricación FlexibleProductos Intermedios
Sistemas deInformación Centro de
Ingeniería
Recepción de pedidosComprasContabilidad y CostesPlanif. y Control de Producción
DiseñoPlanificación de ProcesoProgramación controladoresPlanif. de Control de Calidad
Máquinas transformadorasRobotsC.N.C.Controladores Programables
MontajeVerificación y PruebaEmbalajeControladores Programables
ClientesIntranet de EmpresaExtranet con Proveedores y Clientes
Fabricación FlexibleMontaje final y Pruebas
Distribución
Flujos deInformación
Flujos de Material
Suministro de Materias Primas Entrega de Productos Acabados
Empresas
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Definición de Objetivos GeneralesAumentar la productividad
Reducir los ciclos de desarrollo de productoMayor utilización de los recursosFlexibilizar los procesos productivos
Reducir gastos generalesDisminución de stocksMenores costes indirectos
Aumentar la competitividad del productoMejora de los diseñosMejorar la calidad del productoCumplimiento de normativa
Mejorar la gestiónMayor integración de la cadena de suministroMejora de las previsionesAdaptación a los cambios en el entorno
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Contribuciones de la Automatización Industrial a la consecución de los Objetivos
Aumentar la versatilidad de las máquinasSe las puede dotar de “inteligencia”
Maximizar la utilización de la maquinariaAjuste al mínimo de los tiempos de espera
Mejora de la repetitibilidad de la fabricaciónUniformiza la calidad obtenida y optimiza los consumos de materia prima
Capacidad de diagnóstico de problemasReduce los tiempos de parada
Recibir órdenes de y remontar información a sistemas de planificación directamente
Ahorra tiempo y errores
Mejorar el seguimiento de la producciónProporciona información para controlar la calidad en tiempo real
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Expansión de la Automatización Industrial
Dadas las ventajas obtenidas gracias a la automatización de procesos productivos, la A.I. se ha aplicado con éxito en otros sectores de actividad
Tiempo
Fabricación yProcesosproductivos
EnsamblajeEmbalajeControl de producciónControl de calidadAlmacenes
Distribuciónde Energía
Deslastrado de cargasProteccionesControl de consumosAnálisis de incidencias
Control deEdificios
Control de iluminaciónVentilaciónGestión energética
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Integración de la Automatización Industrial
Dada la evolución de las tecnologías de automatización, se ha podido integrar cada vez más los sistemas de control con los sistemas de información empresariales
Sensores, actuadores, instrumentación
Autómatas Variadores,motores
Adquisiciónde datos
Controlmanual
SISTEMAS DE CONTROLHMI/SCADA
SAP Ingeniería de productoy de proceso
Gestión de lacadena de suministro
Controlfinanciero
Gestión de ventasy servicio
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Tendencias futuras en AutomatizaciónInfluencia creciente de las Tecnologías de la Información (TI) sobre la Automatización Industrial
Informatización de los sistemas de control
Convergencia de tecnologíasRedes y arquitecturasProgramaciónGestión de datos
Nuevos enfoques a la hora de automatizarOfrecer soluciones integradas de automatizaciónSolucionar problemas de negocio vs. problemas de máquinaProporcionar información en tiempo real vs. menor tiempo de cicloTecnologías basadas en estándares abiertosPosicionar los sistemas de control como parte de la infraestructurade TI
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Como AutomatizarComo Automatizar
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Proceso
Otros sistemas
Entorno de los Sistemas de Control
Sistemas de ControlIngeniería
ExplotaciónMantenimiento
Sistemas de Información
Las características del sistema de control vendrán determinadas por sus interacciones con otras áreas funcionales de la empresa
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Interfase con el Proceso
Ser capaz de captar el máximo de información de campoEmpleo de buses e instrumentación inteligente
Procesar la información capturada con rapidez para mantener el proceso bajo control
Ejecución multi-tarea y en paralelo
Posibilidad de distribuir o centralizar el control a voluntad, según la aplicación
Arquitecturas distribuídas/centralizadas
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Interfase con el Usuario
Facilidad de programaciónEstructura claraReusabilidad de componentes
Ofrecer herramientas de simulación y depuración fuera de líneaUtilizar interfases de usuario cómodos y conocidos
Entornos tipo Windows/navegadores Internet
Permitir el acceso remoto a la información de plantaFacilitar las labores de mantenimiento
Diagnósticos del procesoDiagnósticos del sistema de control
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Interfase con otros Sistemas
Poder distribuir la información necesaria a otros controladores y a sistemas de nivel superior de manera rápida y eficaz
EnclavamientosAlarmasDatos
Unificar los métodos de acceso a la informaciónOfrecer el mismo interfase a todas las aplicaciones
Disponer de interfases con otros sistemas para que éstos puedan acceder directamente a los datos de producción
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Protección de la inversión
Compatibilidad con sistemas antiguosPermitir la migración progresiva a nuevas soluciones
Empleo de tecnologías de futuroEvolución garantizada en un plazo razonable de tiempo
Escalabilidad: posibilidades de ampliaciónAbarcar más procesos productivos
Interoperabilidad: compatibilidad entre sistemasUtilizar estándares de la industria
Bajo coste total de propiedadConsiderar costes del ciclo de vida
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Con que automatizarCon que automatizar
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Definir el campo de aplicacicampo de aplicacióón:n:Interconexión de dispositivos de E/S; unos pocos bits por nodoInterconexión de equipos complejos; unos cuantos bytes por nodoInterconexión de equipos de tratamiento de datos; k-byte por nodo
Análisis de los equipos disponiblesequipos disponibles para la función deseada y su interoperabilidadinteroperabilidad con la solución prevista : sensores, detectores, variadores, terminales,…..
IntegraciIntegracióónn de los gestores con la plataforma de control existente / previstaAcopladores : integrado, integrablePasarela comunicable
DiagnDiagnóósticos :sticos :Disponibilidad de indicadores / acceso a diagnósticos en los dispositivosDisponibilidad de indicadores / acceso a diagnósticos en los acopladores / pasarelasProfundidad de los diagnósticos para tareas de mantenimiento
Respuesta:Respuesta: determinar la respuesta global del sistema necesariaEn función de la aplicación, una red a 500 KHz. Tipo maestro/esclavo controlada por “poling”, tendrá una respuesta inferior a otra trabajando a 125 KHz. cuya mensajería se activa por eventos.
¿Integración de sistemas ? Que solución aplicar
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Las topologLas topologíías as posibles en el bus se adaptan bien a la instalaciónDeterminismo :Determinismo : predictibilidad de la respuesta de la red para cada cargaConfiguraciConfiguracióón :n : facilidad de configuración, - dirección, parámetros,…., - para la inclusión / modificación de equipos en el “bus”.Herramientas de Herramientas de didiáágnosticognostico de la red / bus
Aunque cada vez mas los “buses” se diseñan bajo el concepto “plug & play”, mejor si existen herramientas (hard/soft) de diagnóstico para evitar el “plug & cry”.
Bus abierto o propietarioabierto o propietario <> ¿ quien tiene la responsabilidad ?Existencia de asociaciones/organizaciones de diseñadores y/o usuarios
Referenciado a estandaresestandares de facto u oficialesDisponibilidad de conectividad conectividad a redes / buses superiores o inferiores
¿Integración de sistemas ? Que solución aplicar
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Gran auge de las Tecnologías de la Información (TI)
Eclosión de Internet como vehículo de la informaciónTecnologías de objetos y componentesIntroducción de Java como lenguaje multiplataforma
“Write Once, Run Anywhere”
Sistemas operativos comerciales dominados por MicrosoftEstandarización del interfase de usuarioEscalado de plataformasIntegración Web-Modelo
Aceptación de Ethernet TCP/IP como red universal
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Dispositivos
Controladores
Impacto de las TI en la Automatización Industrial
Información
Win
dow
s N
TW
indo
ws
CE
NT
T. R
eal
CE
T. R
eal
Tecn
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Java
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Jav
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Serv
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b.
Nav
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Nav
egad
ore
sPu
shPu
sh
Ethe
rnet
Ethe
rnet
OPC
OPC
T. R
eal
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Tecnologías WebInternet/Intranet se perfila como la columna vertebral de las arquitecturas de automatización
Proporciona fácil acceso a los datos de producciónBajo coste de implementación/formación
Utilización de navegadores para visualizar procesosInterfase intuitivo y fácil de utilizarSe aprovecha la base instalada de PCsAumento de la audiencia potencial (compras, logística, ingeniería)Aumento de la base de datos de información susceptible de ser distribuída.
Medidas de seguridadEncriptación (proteccion de datos)Cortafuegos o “Firewalls” (evitar intrusiones)Control de acceso para evitar modificaciones no deseadas
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Servidores Web
Son las fuentes de información de la que se alimentan los navegadoresSe incluyen en diversas fuentes de datos
Paquetes SCADA/HMIAutómatasEventualmente en dispositivos de campo
En proceso de mejorar la velocidad, el determinismo y la fiabilidad para poder aplicarse en AI de forma estándarAparición de la tecnología “push” (entrega)
Generación y envío de informes de producciónNotificaciones de mantenimiento/calibraciónDistribución de componentes de software
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Objetos y Componentes
Se exteriorizan técnicas de programación utilizadas a nivel de desarrollo de aplicacionesCreación de objetos:
Clases: definen la estructura de un objetoObjeto: instancia de una clase, con datos concretosMétodos: funciones de entrada/salida del objeto
Características de los objetosEncapsulación: los detalles de funcionamiento interno quedan ocultosHerencia: las clases nuevas o las subclases reciben las propiedades de la clase de que provienenPolimorfismo: utilizando el mismo método (comando) se obtienen diferentes resultados, en función de cómo se hayan definido las clases
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Conceptos, tecnologías y Conceptos, tecnologías y fundamentos de ethernetfundamentos de ethernet
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Introducción a Ethernet TCP/IP
Qué es Ethernet ?
Un conjunto de normas de control de acceso implementado en todos los interfaces Ethernet que permite el arbitraje de acceso al canal compartido por parte de todos y cada uno de los equipos conectados a la red.
Un formato de trama Ethernet consistente en un conjunto estándar de bits para transportar la información a lo largo de la red.
Como medio físico, se puede utilizar:
Cable Par TrenzadoCable CoaxialFibra óptica
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Introducción a Ethernet TCP/IP
Qué es TCP/IP ?El Protocolo TCP/IP permite corregir los errores de comunicación entre nodos y
direccionar las tramas entre equipos conectados a la red.Se compone de...
TCP: conforma la capa de TRANSPORTE. Se encarga de dividir la información en “paquetes” y de agruparlos cuando llegan al equipo destino garantizando laentrega correcta ante la pérdida o duplicación de paquetes.
IP: conforma la capa de RED. Se encarga del direccionamiento de los paquetes de información desde el equipo origen hasta el equipo destino.
Dirección IP: 138.156.178.23
Dirección IP: 138.156.178.45
nº 1nº 1
nº 1nº 1 nº 1 nº 1 nº 1 nº 1 nº 1 nº 1
Paquete nº1
Paquete nº2
Paquete nº3
nº 1
Envío Trama nº 1 ( 3 paquetes )
nº 2nº 2
nº2nº 2 nº 2 nº 2 nº 2 nº 2 nº 2 nº 2 nº 2
nº 3nº3
nº3nº 3 nº 3 nº 3 nº 3 nº 3 nº 3 nº 3 nº 3
He recibido correcatamente la trama
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Introducción a Ethernet TCP/IP
En 1985, la tecnología Ethernet fue estandarizada por el comité de estándares LAN del Institute of Electrical and Electronics Engineers con el título de “ IEEE 802.3 CSMA/CD Access Method and Physical Layer Specifications “.
CSMA/CD significa Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection que se encarga de realizar el control de acceso al medio de los equipos.
Nodo 2Nodo 1 Nodo 3 Nodo 4
Nodo 1 quiere enviar mensaje al Nodo 3
“Escucha” el medio por si hay algún equipo Transmitiendo
NONO
Los dos equipos esperarán y volverán a intentarlo al cabo de un tiempo aleatorio.
Hay colisión y los dos dejan de emitir
Nodo 4 quiere enviar mensaje al Nodo 2
“Escucha” el medio por si hayalgún equipo Transmitiendo
COLISIÓN
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Diagrama de flujo del método de acceso CSMA/CD
Diagrama de flujo CSMA/CD
Estación Preparada para transmitir
Canal libre?
Detección de Canal
Envío de datos 32 bit Señal de colisión
(1 MHz)
Datos correctamentetransmitidos
Esperar de acuerdo a laestrategia de concesión
Si
No hay colisión
no
ColisiónDetectada
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Introducción a Ethernet TCP/IP
Concepto de Dominio de Colisión.
Se entiende por dominio de colisión un conjunto de equipos conectados en una red Ethernet entre los cuales puede existir una colisión al intentar transmitir.
Existen distintos tipos de dispositivos de conexión para Ethernet TCP/IP que permiten realizar arquitecturas dividiendo una misma red en varias subredes:
• Switches: filtran a nivel de @ MAC
• Routers: filtran a nivel de @ IP.
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Utilización de Ethernet TCP/IP para Comunicaciones Industriales
Ethernet TCP/IP permite la comunicación entre autómatas programables mediante tres servicios:
Peticiones de Mensajería Aperiódica:
Consite en Peticiones de Comunicación Punto a Punto para la lectura/escritura de variables
I/O Scanning:
Para la lectura/escritura de E/S remotas.
Global Data:
Servicio de intercambio de variables basado en el modelo Productor/Consumidor
Mensagería
Ethernet TCP/IP
Global Data I/O Scanning
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Utilización de Ethernet TCP/IP para Comunicaciones Industriales
Mensagería Aperiódica:
Consiste en Peticiones de Lectura/Escritura de variables Punto a PuntoTodos los módulos Ethernet de los Autómatas Modicon TSX soportan mensagería MODBUS TCP/IP.Además, los módulos de TSX Micro y TSX Premium soportan mensagería UNITE TCP/IP, lo cual permite programarlos vía Ethernet TCP con PL7 ( utilización Driver XIP ).
Petición UNITE o MODBUS TCP/IP de Lectura de Variables
Ethernet TCP/IP
Respuesta UNITE o MODBUS TCP/IP
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Ancho de banda : 10 Mbit/ s ; banda base
Banda BaseEl ancho de banda se comparte entre todos los dispositivos dentro de un único dominio de colisiónDebido al modo de transmisión, la señal cuadrada se atenúa por la distancia. Para superar esta atenuación, es necesario usar repetidores para amplificar y restaurar la señal
banda AnchaLas técnicas de multiplexación proporcionan una forma para optimizar el acceso al medio de todos los dispositivos.
Multiplexación de Tiempo o Multiplexación de FrecuenciaMas recientemente, vienen otras técnicas como paquetes rápidos o conmutación de celdas
FDDI, ATM
Ethernet – Ancho de banda
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Esta trama incluye dos dirreccionesDirección DestinoDirección Fuente
Las direcciones MAC tienen que ser unicas
Las direcciones tienen 6 bytesLos 3 primeros bytes se asignanan al fabricante por la IEEE (única y consistente)
Ej. : 00.80.F4 para Télémécanique00.00.54 para Modicon
los otros 3 bytes indican el número (único) de la carta
Dirección de broadcasting (Broadcast) : FF.FF.FF.FF.FF.FFDirección grupo Broadcasting (Multicast): 1° bit = 1 + el resto de bits de los 3 bytes
Direcciones MAC
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Half Duplex - La señal puede pasar en un sentido o en otro, pero no en ambos simultáneamenteUn Walkie-talkie es un dispositivo half duplex porque solo una persona puede hablar en cada momentoHalf duplex usa el mismo medio para comunicar
Source Destination
Question
Response
Full Duplex - las señales pueden pasar en ambos sentidos, simultáneamente. Un teléfono es un ejemplo de un dispositivo full duplex
Comunicaciónes Half/Full - duplex
Source Destination
Question
Response
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El Full-duplex permite comunicaciones simultáneaen ambos sentidos El tiempo de respuesta es menor
Los Switch tienen líneas, eléctricas u ópticas, separadas para transmisión y recepción
Switch Switch
Full-Duplex
Ventajas del Full-duplex
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Anillo Redundante 200Mbps Full-Duplex
MO DICO N
MODI CON
MO DICO N
MODI CON
Dominio de colisión 1
MO DICO N
MODI CON
PLC A PLC B
Half-duplex
Comunicaciones Full-duplexEjemplo de segmentos Full-duplex entre dos Switch
Dominio de colisión 2
Dominio de colisión 3
Dominio de colisión 4
Dominio de colisión 5
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Correspondencia entre el modelo OSI y el modelo de capas TCP/IP
TCP : Transmission Control ProtocolIP : Internet Protocol
El modelo de capas TCP/IP :Capa de servicio Aplicación– Proporciona la funcionalidad de las capas de Aplicación, Presentación y SesiónProveedor de servicio – Corresponde a la capa de transporte.Capa de interconexión de redes –Corresponde a la capa de red OSI.Capa de Subred– Incluye las capas de Enlace y Física OSI
Capa de servicio de aplicación
Capa de proveedorde servicio (Host-a-Host)
Capa de subred(Capa de acceso de red)
Modelo TCP/IP
Modelo OSI
Physical
AplicaciónPresentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace
Física
Capa de interconexiónde redes
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Stack TCP/IP típico
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace
Medio
TCP
Ethernet - Fast EthernetFDDI, X25, ATM ….
IPARP RARPICMP
UDP
BootPDHCP
DNS
SNMPFTP
TELNET
Gestión de ficheros
Terminal remoto
Gestión de Red
Gestión de nombresde dominio
Gestión de
configuración
Controlde
mensajes
Resolución de direcciones Mac
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Topologías de redTopologías de red
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Topología de Bus
Todos los nodos conectados en paralelo sobre un única sección de cable coaxial Las señales viajan en ambas direcciones Si el cable de rompe en cualquier punto , el sistema falla.
Carecer de terminación debido a roturas causa excesivo ruido sobre el bus y los nodos son incapaces de determinar si la red esta disponible.
Usado ante todo como “backbone” para interconectar otras secciones de LAN
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Topología en Estrella
Los dispositivos están conectados con unhub o switch situado en medioEl mensaje entra al hub y se envía a todos los otros nodosEl fallo de nodos no afecta a los otros nodosLos Hubs pueden ser enlazados unos con otros formando grandes redes
Un fallo de segmento o puerto puede incluir muchos dispositivos
Beneficios de la estrella:Barato, rápido de instalar, comunica los grupos de trabajo fácilmente, fácil de expandir
Inconvenientes de la estrella100 metros de distancia máxima entre nodo y hub
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Topología de Arbol
Combina características de bus de líneay topología en estrellas.Consiste en grupos de estrellas conectados a un bus de línea como backbone.Las topologías en árbol permiten la expansión de una red existenteVentajas – permite que mas dispositivosse enganchen a un hub central La red aísla y prioriza las comunicaciones de diferentes PCs
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Topología en Anillo
Anillo - Los dispositivos se conectan en una formación de anillo
La Señal pasa en un sentido solo Cada dispositivo actúa como un repetidor y amplificador de señal antes de pasarla al próximo dispositivo en el anilloSi cualquier dispositivo falla, el anillo se rompe
Anillo Dual - Dos anillos de fibra óptica con canales de transmisión alternativos y opuestos.
Si el nodo falla, sale el mismo del anillo hastaque es reparadoEl anillo dual se transforma en un único anillo en el punto que falla
Anillo
AnilloDual
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Disposición geométrica de nodos y enlacesBusEstrellaAnillo
Los grandes sistemas consisten de la mezclade estas topologías
Necesidad de soluciones de interconexiónIncrementa las distancias, números de dispositivos, separación del trafico,enlazarsegmentos
Topología Ethernet
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BRIDGES & ROUTERS
El PLC puede también actuar como bridge o router para
varios niveles de red
Segmentación de red Las tecnologías de Switches, hub’s & Router segmentarán y enlazarán las áreas de control en un sistema de redes.
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Ethernet compartida con Hubs eléctricos
MO DIC O N
MO D IC O N
Hub
100 m.
100 m.
Hub Hub
Hub
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Red en anillo de fibra óptica redundante compartida con Hubs y mediante un Switch eléctrico conectado a un segmento aislado
MO D IC ON
MO D IC ON
MO D IC O N
MO D IC ON
Fiber opticredundant ring
3100 m.
100 m.
Optical Hub
Optical Hub
Electrical Hubs
Electrical Switch
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Red en anillo de fibra óptica con Switches para manejarla en modo redundante
Optical ring
MO D IC O N
MO D IC O N
MO D IC ON
MO D IC ON
MO D IC ON
MO D IC ON
MO D IC ON
MO D IC ON
Optical Switch
Optical Switch
Optical Switch
Hubs
Hubs
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Aplicación
resentación
Sesión
Transporte
RedEnlace
Física Repeater
Bridge
Router
Gateway
Diferentes tipos de Interconexión (1)Gateway
Sistema funcional que proporciona interconexión entre dos redes codiferente arquitectura (ej.. :Decnet / SNA IBM).
Router Filtra el trafico de salida de una red por el tipo de protocolo,Divide la red lógicamenteRouter IP - Divide la red en varias subredes de tal manera qusolo el trafico destinado a una dirección IP puede pasar entresegmentos.Proporciona enrutamiento por dirección IP dependiendo de smascara de subred, eligiendo el mejor camino. Suministra enrutado por la capa de Red. No es transparente, tiene que ser direccionado (dirección pordefecto el gateway )
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
RedEnlace
Física
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Aplicación
resentación
Sesión
Transporte
RedEnlace
Física Repeater
Bridge
Router
Gateway
Diferentes tipos de Interconexión (2)Bridge (De la misma familia que el Switch )
Crea segmentación física Proporciona enmascaramiento de información entre dos segmentos físicos diferentes.Suministra enrutado por la capa de Enlace(nivel MAC) por dirección MAC.Tiene memoria para almacenar direcciones de lodispositivos
Repeater- (De la misma familia que el Hub)Se usa para amplificar la señal e incrementar la longitud del segmento.Proporciona resincronización y reconstrucción de la señal l
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
RedEnlace
Física
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Capa de Transporte - protocolo TCP
La gestión de la capa de Transporte
Apertura y cierre de conexiones TCP Conexión TCP Cliente/servidor vía puerto TCP Características socket TCP / IP
Segmentación de datos (paquetes) (Segmentación TCP)
Control de flujo Envío de paquetes, reconocimiento.
Garantía de integridad de datos El TCP garantiza la integridad de los datos a través del calculo del checksum
del segmento
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Puertos & sockets
TCP multiplexa múltiples conexiones en un únicohost usando sockets y puertosPuertos - Cada interfaz de ordenador esta dividido en 65536 puertos.
El conocimiento de la dirección (IP) y del puerto del paquete de entrada permite conocer el destino de este El puerto destino es parte de un campo del protocolo TCP
Los puertos son numerados como se muestra en la figura
El Mail para una persona especifica se entrega únicamente a un único huecoSMTP (Simple Mail Transfer Protocol) utiliza el puerto 50HTTP utiliza el puerto 80Modbus TCP -> puerto 502
Sockets – La combinación de una dirección IP y un número de puerto
Puertos
80
HTTP
502
SMTP
50
Modbus TCP
Dispositivo de red(192.168.125.202)
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Puertos TCP Los puertos mas famosos (RFC 1060 - puertos asignados)
Protocolo Puerto N°
FTP-datos 20FTP-control 21Telnet 23SMTP 25BOOTP server 67HTTP 80SNMP 161
=S= TCP 502 (UniTE or Modbus)
Libre para Apps Server > 5000
Monitor Web Server 6096……
*** El fichero ‘Services’ bajo Windows proporciona información sobre los puerto
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Capa de red: Protocolo IP
Gestiona el enrutado de paquetes Determina el próximo nodo dependiendo de la IP destino
Enrutado directo si el destino esta sobre la misma redEnrutado indirecto si no (vía router)
Muchos niveles de servicio: Retraso en la transmisión, el ritmo de flujo Costo o seguridad de transmisión requerida
Gestión de la estructura de las tramas (datagrama)la fragmentación / defragmentación de mensajes
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Direccionamiento IP:Ethernet sobre TCP/IP (RFC 894)
CRC
DATAGRAMA IP
TIPO 0x0800
MAC @ DEST
MAC @ ORIGEN
Cabecera IP
IP @ DEST
IP @ ORIGEN
DATOS
Trama EthernetRED TRANSPORTE
org port Dest port
Cabecera TCP
DATOS
66
66
22
46 to 46 to 15001500
44
442020
@XWAYsrce/dest
UNI-TE request
Proto_id(1 for X-WAY)
Inv_id (unused)
length
dst_idx (unused)
22222211
APLICACIÓN
X-WA
Y Datagram
a
77
Ejemplo: Uni-TE sobre TCP/IP
Preámbulo
1212
44
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Dirección IPCada dispositivo sobre internet o intranet tiene una direccio IP única codificada sobre cuatro bytes, (IPV4):
Representado por 4 números:ejem: 192.23.12.0
Organizado en 3 Clases gestionadas por InterNIC
clase A: 0 a 127; > 16 mill. de estacionesclase B: 128 a 191; > 65000 estacionesclase C: 192 a 223; 254 estaciones
Routers son los únicos gestores de direcciones de red
0 Id Red Id Estación 3 bytes
1 0 Id Red
1 1 0 Id Red Id Estación 1 byte
Id Estación 2 bytes
Clase A
Clase B
Clase C
126 redes
+ 16 382 redes
+ 2 097 150 redes
Total*** = 2 113 658 redes*** total que se alcanzará pronto (~2010)
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Enrutado IP sin mascara de subred
Red 2129.62.x.y
Red Clase BRoutersRed 1
Estación 1129.62.0.1
Estación 2129.62.0.2
Estación m129.62.0.m
Estación 3129.62.0.3
1 dirección de red IP para una red física
Red 3129.63.x.yNecesita conocer direc.
129.62 & 129.63
Intranet
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Enrutado IP con mascara de subred
Ventajas: Se divide la red 29.62 en 2 subredes La tabla de enrutado mas simpleOrganización Transparente
Red 1
Red 2129.62.2.x
Red 3129.62.3.x
Estación B129.62.2.1
Router 129.62.a.bRed Clase B = 255.255.255.0
1 IP Network address for several logical sub networks
Estación C129.62.2.2
Estación M129.62.2.m
Estación B ’129.62.3.1
Estación C ’129.62.3.2
Estación m129.62.3.M
Necesita conocer solo 129.62
Intranet
RoutersA
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Uso de un Router para crear una subred
Muchos nodos sobre un único segmento crea muchas colisionesCreando subredes puede ayudar a reducir colisiones Las subredes usan la misma dirección de redDividir una gran red en multiples subredes reduce los nodos por segmento de cable
Las colisiones se reducenEl uso de subredes requiere el uso de diferentes mascaras de subred
Muchos Nodos = Mas Colisiones
Subredescreadas
Router
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ROUTER
Nodos
Default Gateway
Default Gateway - En realidad es unrouter Si el resultado de hacer una AND de la dirección destino y la mascara de subred es diferente de la dirección fuente, el mensaje se envía al default gateway.
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Direccionam. y enmascaramiento de subredEnmascaramiento de Subred:
Permite desmembrar el Id de estación en N° Subred e Id estación
Una respuesta a la escasez de direcciones IP (IP V4)1 dirección de red IP para varias subredes lógicas
Formato 1, sin mascara
Formato 2 , con mascara
Ejemplo simple de mascara de subred :
255 . 255 . 255 . 0
Estación N°
Red N° Estación N°
Bits a 1 Bits à 0Bits a 0
Red N°
Red N°
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Ejemplo con mascara: 255.255.255.0Una operación AND entre dirección Destino y mascara de subred se realiza y el resultado se compara con la dirección de origen
ejemplo con una dirección clase B: 192 . 62
Si el resultado = dirección de red de origen, el destino es localSi el resultado <> dirección de red de origen, el destino es remoto
los mensajes de diferentes redes son enrutados al default gateway
Dirección Destino.
Mascara de subred:255 . 255 . 255 . 0
1 . 2
Red N° Estación N°
Bits a 1
N° subredt = 1
192 . 62 operación
ANDBits a 0
2 . 5192 . 62 Dirección Origen.
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Habilitado de la información Habilitado de la información en entornos industrialesen entornos industriales
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Comunicaciones IndustrialesCompetividad - Un objetivo de supervivencia
COMPETITIVIDAD
Mejorar la calidad+ Mejorar la calidad del producto+ Nivel de calidad constante+ Mejora de calidad del proceso
Reducción de los costes+ En mano de obra directa+ Costes indirectos+ Costes materiales
Mercado+ Mejora en el nivel de servicio
. 0 errores en suministro
. Cumplir plazos de entrega+ Adaptación del producto al cliente
. Personalización
. Pequeñas series
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Tecnologías Web como herramienta de Supervisión
Dada la posible convivencia de diversos protocolos, los módulos Ethernet de los Autómatas Modicon TSX incorporan Servidores Web Embarcados.Permiten la visualización/supervisión de un proceso mediante Navegadores de Internet Estándar
Ethernet TCP/IP
PC con Internet Explorer
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Ethernet / TCPIP : Intranet de Fábrica
Firewall
Internet
Router
Intranet de Oficina
Cliente WEB
Cliente WEB
I/O
Mod
ule
I/O
Mod
ule
Pow
erSu
pply
CPU
Eth
erne
t M
odul
e
WEB Server
WEB Server
Modem
Posible arquitectura:
Tecnologías Web como herramienta de Supervisión
( para este tipo de arquitectura, no es necesario disponer de conexión a Internet )
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Diagnósticos del sistemaListo para usar: páginas predefinidasVisualizar configuración PLCVisualizar fallos del PLCDiagnóstico detallado de cada móduloAcceso por contraseña
Análisis de la aplicación, control en T. RealListo para usar: páginas predefinidasVisualizar y/o modificar variables PLCAcceso a variables por dirección o símboloAcceso general por contraseña Seguridad adicional para escritura
Web Server:
Tecnologías Web como herramienta de Supervisión
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Diseño de redes ethernet en Diseño de redes ethernet en entornos industrialesentornos industriales
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DISEÑO DE REDES ETHERNET
El diseño de una red Ethernet comienza con una descripción de la aplicación quese trate. En esta descripción se deben tener en cuenta tres aspectos principales:
Aspecto topológico Evaluación del flujo de datos Necesidades para los requisitos de redundancia
Después de haber realizado este paso, que define los requisitos de la instalación,Distancias y reglas de EthernetReglas de compatibilidad electromagnética
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El plano de la instalación
El plano de la instalación se debe realizar para describir la aplicación desde un punto de vista topológico y físico; en este plano se encontrará:
La ubicación de diferentes áreas y máquinas.La ubicación de estaciones y participantes.La ubicación de redes existentes.La ubicación de la vía de cables existentes.La ubicación de zonas de riesgo para EMC.La ubicación de vías redundantes.
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Flujo de datos
Se debe describir el flujo de datos de las diferentes estaciones conectadas.Para cada flujo:
Mostrar el volumen y la frecuenciaCalcular el ancho de banda necesarioTodos los detalles acerca del flujo de datos en los servicios de comunicación sedescriben en el manual "Transparent Factory Ethernet User and Planning Guide"
Para crear grupos y, de este modo, determinar el uso de los conmutadores, se debecrearuna tabla con todas las estaciones
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Redundancia de sistemas
Se pueden conectar dos alimentaciones al bloque de terminales. Se desacoplan ambas entradas, no existe distribución de carga, el paquete de potencia con la tensión de salida más alta suministra la alimentación del equipo.
El fallo de al menos una alimentación viene indicado por el contacto del indicador (contacto de relé, circuito cerrado), los LED situados en el panel frontal o las capturas de SNMP de los productos tratados.
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Distancias y reglas de ethernet
Los estándares Ethernet de 10/100 Mbps especifican un espaciado entre tramas mínimo de un tiempo de bits de 96. Esto está dirigido a ofrecer tiempo de recuperación entre tramas para otros subniveles CSMA/CD y para los medios físicos.
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Compatibilidad electromagnética
La compatibilidad electromagnética es la capacidad de un equipo o de un sistemapara poder funcionar en su entorno electromagnético sin que se produzcanperturbaciones electromagnéticas intolerables en dicho entorno o en los equiposvecinos.
En caso de que se presenten problemas (incompatibilidad electromagnética), loscostes de modificación aumentan rápidamente, mientras que, si se prevén, muchasde las opciones adecuadas de compatibilidad electromagnética son gratuitas.
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FactoryCastFactoryCast
Control y supervisión de Control y supervisión de aplicaciones remotas aplicaciones remotas mediante páginas webmediante páginas web
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Páginas gráficas animadasSimplemente Copiar/PegarCopiar/pegar objetos de la libreríaObjetos reutilizables en páginas HTML de usuarioNo requiere un editor externo específicoLas pantallas se guardan en el módulo
Visualizador de alarmasPantalla lista para utilizarMisma ergonomía que para el PLCReconocimiento Alarmas de usuario o de sistemaBuffer de alarmas en el PLC Disponible únicamente para Premium
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Páginas definidas por el usuario :
Páginas WEB diseñadas en HTML (Frontpage, Word, Powerpoint …)
Acceso gráfico a datos del PLC en T . Real
Propósito principal :Vistas de control y mantenimientoGuías e informes de mantenimientoInformes de calidad, manuales ...Visualización, ControlDiagnósticos
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http://www.widgets.com/search.htm
MEGA-WIDGETS INC
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Fábrica
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Dirección
valves - building 3
Valve1: OK Valve4: OKValve2: OK Valve5: OKValve3: OK
Building 3 - Five valves - status:
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