Redes y Sistemas Computarizados de Control CAPITULO 1. Introducción a las Redes de Comunicación Industrial

Transcripción

1 Redes y Sistemas Computarizados de Control CAPITULO 1 Introducción a las Redes de Comunicación Industrial

2 AGENDA Topología de las Redes. Modos de Transmisión, Direccionamiento y Jerarquías de comunicación. Modulación y Demodulación. Protocolos de Comunicación.

3 Redes y Sistemas Computarizados de Control Topología de las Redes

4 Topología de las Redes Define la forma de distribución del cable que interconectará los diferentes dispositivos, teniendo en cuenta factores de: La distribución de los equipos a interconectar. El tipo de aplicaciones que se van a ejecutar. La inversión que se quiere hacer. Costos de mantenimiento y actualización de la red. El tráfico que va a soportar la red local. La capacidad de expansión: Escalabilidad. DEFINICIÓN

5 Topología de las Redes TIPOS DE TOPOLOGÍA Topología Física: disposición real de los cables (los medios). Topología Lógica: define la forma en que los dispositivos acceden a los medios.

6 Topología de las Redes TOPOLOGÍAS FÍSICAS

7 Topología de las Redes TOPOLOGÍAS LÓGICAS Topología Broadcast: cada dispositivo envía sus datos hacia todos los demás dispositivos del medio de red. Las estaciones no siguen ningún orden para utilizar la red (Ethernet). Transmisión de Tokens: controla el acceso a la red mediante la transmisión de un token electrónico a cada dispositivo de forma secuencial.

8 Redes y Sistemas Computarizados de Control Modos de Transmisión, Direccionamiento y Jerarquías

9 Modos de Transmisión Simplex: La transmisión de información solo se puede realizar en una dirección. Se conocen como líneas sólo para recibir, solo para transmitir o de un solo sentido. A

10 Modos de Transmisión Full Duplex: Es posible realizar la transmisión de información en cualquier sentido simultáneamente, pero deben ser entre las mismas dos estaciones. Presenta una velocidad menor que el semiduplex y en su uso debe tenerse en cuenta el requerimiento de ancho de banda. A B A

11 ALLEN-BRADLEY F1 F6 F2 F7 F3 F8 F4 F9 F5 F < < ' ^ < > v PanelView 550 Modos de Direccionamiento Unicast - One to One: El paquete es enviado a un único nodo destino.

12 ALLEN-BRADLEY F1 F6 F2 F7 F3 F8 F4 F9 F5 F < - - < ' ^ < > v PanelView 550 Modos de Direccionamiento Multicast One to Many: El paquete es enviado a un grupo de nodos simultáneamente. Es utilizado para control cuando los datos son comunes a múltiples dispositivos.

13 ALLEN-BRADLEY F1 F6 F2 F7 F3 F8 F4 F9 F5 F < - - < ' ^ < > v PanelView 550 Modos de Direccionamiento Broadcast - One-to-All: El paquete es enviado a todos los nodos de la red simultáneamente. Es utilizado para control cuando los datos son comunes a todos los dispositivos. Por ejemplo el envío de señales de alarma / falla.

14 ALLEN-BRADLEY F1 F6 F2 F7 F3 F8 F4 F9 F5 F < < ' ^ < > v PanelView 550 Control clasico de Intercambio Controller Data Acquisition HMI Analog I/O Sensor Drive1 Drive2 Drive3 Muy Ineficiente, - Ejemplos de la tecnologia antigua de redes: RIO, Profibus, Interbus S

15 ALLEN-BRADLEY F1 F6 F2 F7 F3 F8 F4 F9 F5 F < < ' ^ < > v PanelView 550 Control Moderno de Intercambio SCADA Controller HMI Analog I/O Sensor Drive1 Drive2 Drive3 Change-of-State - Sensor produce datos solo cuando detecta el objeto. Multicast -Envío simultaneo de datos a mas de un destino. Cyclic I/O Analogicas pueden enviar un dato cada 50 ms, mientras que otro valor se envia cada 500 ms

16 Peer-to-Peer: Los dispositivos son tratados como iguales, hay un libre intercambio de datos con otros dispositivos tanto como sea necesario. Soporta comunicaciones unicast, multicast o broadcast. Jerarquías de Comunicación Master/Slave: En esta configuración existe un dispositivo maestro y múltiples esclavos. Los esclavos sólo pueden intercambiar datos con el maestro. Es una comunicación inherentemente unicast. Multimaster: Existe más de un maestro en el mismo sistema, cada uno de los cuales tiene sus propios esclavos. Los dispositivos esclavos sólo intercambian información con su maestro. Es una comunicación inherentemente Unicast.

17 Redes y Sistemas Computarizados de Control Modulación y Demodulación

18 Modulación y Demodulación MODULACIÓN Proceso de cambiar alguna propiedad de una portadora analógica o digital se acuerdo con la información original de la fuente, la cual es conocida como Banda Base. Las propiedades de la portadora que se varían son: Frecuencia, Amplitud o Fase o combinaciones de dos o más de ellas.

19 Modulación y Demodulación DEMODULACIÓN Proceso de convertir los cambios en la portadora analógica a la información original de la fuente.

20 Modulación y Demodulación MODULACIONES CON INFORMACIÓN ANALÓGICA

21 Modulación y Demodulación MODULACIONES CON INFORMACIÓN DIGITAL

22 Modulación y Demodulación MODULACIONES CON PORTADORA DIGITAL

23 Modulación y Demodulación DIAGRAMA EN BLOQUES DE UN SISTEMA PCM

24 Modulación y Demodulación Dispositivo que en un sistema de comunicaciones digital efectúa el proceso de conversión de las señales analógicas a digitales y viceversa, los cuales se denominan Codificación y Decodificación. CODEC

25 Redes y Sistemas Computarizados de Control Protocolos de Comunicación

26 Protocolos de Comunicación PROTOCOLO Descripción formal de un conjunto de reglas y convenciones que gobiernan un particular aspecto de cómo los equipos en una red se comunican. Determinan el formato, la sincronización, la secuencia y el control de errores en la comunicación de datos.

27 Protocolos de Comunicación Establecimiento y finalización de la comunicación. Sincronización de la conversación. Control de flujo. Detección de errores. Recuperación de errores. FUNCIONES DE LOS PROTOCOLOS

28 Protocolos de Comunicación Forma de direccionamiento. CONSIDERACIONES Comunicación: Simplex, Halfduplex, Duplex. Detección y corrección de errores. Orden de los paquetes.

29 Protocolos de Comunicación CONSIDERACIONES Emisor rápido no sature a un Receptor lento. Congestión. Paquetes de tamaño variable o fijo. Multiplexación y demultiplexación. Enrutamiento.

30 Redes y Sistemas Computarizados de Control PREGUNTAS!!