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TEMA 11: PROTOCOLOS
Electrónica General y Aplicada
PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN
Comunicación de datos
Es el manejo y transferencia de información entre 2 o más lugares distintos.
ANALOGO/DIGITAL
DTE
DCE
RED/CANAL
DCE
DTE
ENLACE DE DATOS
Figura 11-1
Donde :
DTE: Equipo terminal de datos.
DCE: Equipo de comunicaciones de datos.
Unos sw los DTE activo como estación maestra en base a una PC, el otro DTE actúa como
adquisidor de datos y control, en base a PLC, PID, RTU, etc.
. La transferencia ordenada de información en el enlace de datos se logra por medio de :
-
PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN
SERVICIO DE COMUNICACIÓN
Protocolo: Co njunto de re glas y conve ncio ne s e nt re e nte s comunica nte s .
El objetivo del protocolo es establecer una conexión entre DTE, identificando el emisor y el
receptor asegurando que todos los mensajes se transfieran correctamente controlando toda la
transferencia de información.
Figura 11-2
1
TEMA 11: PROTOCOLOS
•
Electrónica General y Aplicada
Los modos de operación, la estructura de los mensajes, los tipos de órdenes y respuestas,
constituyen las diferentes piezas constructivas de un protocolo.
El teléfono, las conexiones, los cables repetidoras...... ( soporte físico) permiten el enlace de datos
• El objetivo del protocolo es establecer una conexión entre DTE, identificando el emisor y el
receptor asegurando que todos los mensajes se transfieran correctamente, sin errores,
controlando toda secuencia de transferencia de información.
• Los modos de operación, la estructura de los mensajes, los tipos de ordenes y respuestas,
constituyen las diferentes piezas constructivas del protocolo.
• La fase de comunicación puede resumirse en el caso de un servicio de comunicación con
confirmación ( hay servicios sin confirmación).
• Pueden definirse 4 funciones básicas o primitivas de un servicio de comunicación:
I.
II.
III.
IV.
RESQUEST:
INDICATION:
RESPONSE:
CONFIRM :
Un servicio es solicitado por ente usuario.
Un ente es notificado de la ocurrencia de un evento.
Un ente responde a un evento.
Un ente informa sobre un requerimiento anterior.
Figura 11-3
•
Podemos distinguir “niveles” o “Capas” que reciben o solicitan servicios de niveles superiores
y/o inferiores.
2
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Las funciones básicas o primitivas de servicio de un nivel se indican en la figura.
Figura 11-4
Ej: servicio de correo con aviso de retorno. El mensaje es la carta. El retorno puede ser un mensaje
siemple de retorno o bien puede ser otro mensaje.
Los mensajes deben estructurarse en base a una unidad de información que manipula cada nivel
para el intercambio de mensajes: CUADRO, BLOQUE, DATAGRAMA
FIGURA 11-5
La problemática de protocolos se estudia como cascada de enlaces, entre diferentes niveles, que
intercambian unidades de información.
La presencia de ruido en los canales de comunicación obliga a detectar y corregir errores.
Figura 11-6
3
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•
•
Campo delimitador: Indica inicio y fin de un cuadro (sincro...)
Campo de control: Información del tipo de cuadro, número de secuencia, destino/ origen,
código de Request/confirmación de otros bloques.
• Información: Contiene la información a ser transportada.
Verificación de errores: Implementación de técnicas para detectar errores de transmición. Hay tres
métodos muy utilizados para detectar errores.
1. Control de redundancia vertical (VRC): consiste en el cálculo de paridad ( par/impar) para cada
carácter o byte que se transmite.
2. Control de redundancia horizontal (HRC): consiste en el cálculo de la paridad horizontal de
todos los caracteres ( Ej: realizar OR-exclusivo).
3. Control de redundancia cíclica (CRC): o Cyclic Redundancy Check en transmición sincrónica.
El mensaje es tratado como una función ponderada
an • X n + an−1 • X n−1 +...+ a2 • X 2 + a1 • X + a0
Los coeficientes a0 , a1 , ..... an corresponde 0 o 1 según la estructura binaria del mensaje.
Si m= 10101110
Luego :
`D( x) = X 7 + X 5 + X 3 + X 2 + X 1
Donde D(x): polinomio de información
Este polinomio se divide por otro polinomio G(x) normalizado:
CRC-16 (ANSI)
: X16 +X15 +X5 +1
CrC( CciTT)
: X16 +X12 +X5 +1
CRC-12
: X12 +X11 +X3 +1
Luego se dividen D(x)/G(x)=R(x)/G(x)+Q(x)
Q(x)= Polinomio Cociente
R(x)= Polinomio remanente o resto.
El remanente, normalmente es de 16 bit, y se denomina CRC, se agrega al bloque, es transmitido.
El receptor realiza la operación inversa y compara el CRC calculado con el recibido, generando un
código de error o no, que será enviado como acuse recibo al emisor.
Ej: Xmodem (asincrónico) à CRC-CCITT
Estructura de los Mensajes
Según la estructura de la información para su transmición, los protocolos utilizan dos estructuras
diferentes: orientada a caracteres y orientada a bit.
Protocolos orientados a caracteres:
Está basado en el uso del CÓDIGO ASCII, usado en transimición asincrónica. La transmición se
controla por los códigos de control ASCII o EBDIC.
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Codigo
10010110
10000001
10000010
00000011
10000100
00000110
10010101
00000101
00010111
10010000
Símbolo
SYN
SOH
STX
ETX
EOT
ACK
NAK
ENQ
ETB
DLE
Electrónica General y Aplicada
Función
Desocupado, estable sincronismo
Inico del mensaje o bloque
Comienzo del texto
Terminación del mensaje
Terminación de la transmisión
Reconocimiento Afirmativo
Reconocimiento Negativo
Indica si el terminal esta en ON
Fin de transmisión de bloques
Escape de enlace
El carácter SYN sirve como agente de sincronización entre TX y RX, tiene la propiedad que en una
rotación circular no se repite a si mismo, hasta después de un ciclo compreto de 8 bit. El receptor
verifica de a 87 bit para encontrar un SYNm subi coincide, recibe nuevo bit y descarga uno
anterior, verificando nuevamente. Una vez que detecta 2 SYN consecutivos, empieza a reconocer
caracteres del mensaje.
Ej BYSINC ( Binary SYNchonous Comunication) (IBM 1968)
Normalizado por : Organización Internacional de Estandarización (ISO) en 1975, equivalente a
ANSI3.28 (USA)
Comprende 3 fases:
• Establecimiento del enlace.
• Transferencia de la información.
• Liberación del enlace.
Figura 11-07
Desventajas:
•
•
•
Utiliza varios tipos de bloque que dificulta el soft/hard
Códigos de control con solo control de paridad
Depende del alfabeto (ASCII,EBCDIC, CCITT, etc)
Tiende a ser reemplazado por estructuras orientadas al bit.
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Protocolos Orientados a BIT:
Se caracterizan por :
•
•
•
•
Independencia de códigos y/o alfabetos.
Actividad bidireccional.
Alta fiabilidad.
Formato único.
La ISO normalizó el HDLC ( HIGH LEVEL DATA LINK CONTROL) en 1976 ( IBM lanzó en
1973 el SDLC, Synchonous Data Link control, también apareció BDLC de Burrough y VDLC de
UNIVAC.
Figura 11-09
•
•
Las tramas con error de CRC, son descartadas, como si no se transmitieron.
Si el remitente quiere finalizar la transimisión, envía una trama con 7 unos consecutivos en el
GUIÓN, si quiere pasar a reposo o ceder su derecho a seguir transmitiendo envía una trama con
15 unos consecutivos, la reaparición del guión, indica que el remitente abandona el estado de
reposo.
Estrategias para Control de errores
a-) Parada y espera: el remitente guarda una copia, parando la tranmisión hasta que llegue una
confirmación o rechazo (ACK/NACK). Con NACK se repite la trama (3 veces), muy usado en
asincrónico (carácter).
b-), c-) Envío continuo: En b) se retransmite la trama rechazada y todas las siguientes hasta la
recepción de rechazo, En c) se retransmite exclusivamente la trama rechazada. Los controladores
son más complejos, los bloques pueden desordenarse. Muy usado en transmición sincrónica (bit).
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Figura 11-09
•
•
•
En a) el canal de comunicación puede ser “simplex”
En b), c) el canal debe ser “duplex”, para permitir la recepción de asentamiento mientras se
envía información
El rendimiento ( cadencia Eficaz), se define como :
Nro. Bit del bloque
Ce=--------------------------------------------Tiempo de ocupación del circuito
•
•
Toda estrategia pretende conseguir un enlace fiable, coordinado y de alto rendimiento. Las
estrategias comerciales de los fabricantes, generalmente dificultan estos objetivos y hacen
convivir protocolos antiguos y nuevos.
La aparición de nuevos medios y sistemas de comunicación, redes locales, redes
metropolitanas, redes digitales de servicios integrados, etc. Ponen en evidencia la necesidad de
afirmar la normalización de los protocolos orientados a bit.
ESTANDARIZACIÓN DE PROTOCOLOS
•
•
•
Hay múltiples standares, pero se aceptan aquellos que responden a la arquitectura propuesta por
ISO y es la OSI ( Open Systems Interconection), la que fue una respuesta de estandarización a
la interconexión de equipos. Se trata de una estructura en caps o niveles (siete).
A una determinada CAPA no le interesa como implementan sus servicios las demas capas.
Hay independencia entre capas. El nivel N solo se preocupa de utilizar los servicios de (N-1) y
realizar los servicios para (N+1). Una capa o nivel puede cambiar su estructura interna, pero no
los servicios que recibe y entrega.
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Ej: ( Analogía tomada del libro de Tanebaun “Computer Network”)
Se trata de dos Zootécnicos, uno en Brazil y el otro en Quebec. Ambos contratan traductores, que
dialogarán con Ing. Comunicaciones Ingleses.
• Cada capa tiene su propio protocolo de comunicaciones y es independiente de las otras.
• Los traductores pueden reeplazarse por otros.
• Los Zootécnicos o los traductores creen que hablan entre si, pero en realidad el contacto físico
directo se lleva a cabo en el nivel de la CAPA 1 ( soporte Físico)
FIGURA 11-10
•
La arquitectura OSI fue desarrollada a partir de 3 elementos básicos.
1-Procesos de Aplicación
2-Conexiones que unen las aplicaciones y sus transferencias.
3-Sistemas
•
En 1980 el IEEE propuso normas ( Proyecto IEEE 802) unificando lo existente dividiendo la
capa 2 en dos subniveles: LLC y MAC ( control de enlace lógico y control de acceso al
medio). Para MAC se adoptan 2 protocolos de acceso al medio
+ CSMA/CD: Cada interfaz “escucha” al medio de transmición y lo ocupan si esta libre. Si hay
colisión esperan un cierto tiempo que se duplica se se colisiona con el paquete.
+ TOKEN: se pasa una “fichas” de estación siguiendo un orden. Cada interfaz solo transmite
cuando tiene la “ficha” la topología puede ser en anillo o en línea (BUS)
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Figura 11-11
Referencias:
LLC: Logical Link Control ( control lógico de línea)
MAC: Media Access Control (control de acceso al medio)
CSMA/CD: Carrier sense Multiple Access/Collision detect (Mecanismo de acceso múltiple con
sensado de Portadora)
-Norma IEEE 802.3: Líneas con CSMA/CD
-Norma IEEE 802.4: Línea con transf. De “ficha”
-Norma IEEE 802.5: Anillo con transf. De “ficha”
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MODELO OSI
El modelo OSI especifica un modelo de comunicaciones dividido en siete niveles. Cada nivel
define un cojunto de funciones que son necesarias para comunicar con otros sistemas similares. Se
comunican únicamente con los sistemas adyacentes. Cada uno añade valor a los niveles anteriores,
hasta que, el nivel superior ofrece un abanico completo de sevicios para las aplicaciones de
comunicación.
Nivel 1- Físico: se refiere a conexiones eléctricas y señales que permiten interconectar los
componentes diversos de una red: cable coaxil ( fino/grueso), fibra óptica, par trenzado, etc.
Nivel 2 – Enlace: Se ocupa de las técnicas para “colocar” y “ recoger” los datos en el cable de
interconexión. Se subdivide en:
IEEE
Subnivel-LLC ( logical link control) se refiere al control lógico sobre la línea.
802
Subnivel-MCA ( Media Access Control) se refiere al modo de Acceso a la línea y
comprende tres sistemas en vigencia CSMA/CD /TOKEN BUS /TOKEN RING
Nivel 3- Red : Se ocupa de direccionar y enviar los paquetes de información y redireccionarlos
entre redes y/o hardwares similares, seleccionando el camino en base a prioridades y tipo de red.
Nivel 4 – Transporte: Proporciona el transporte fiable de los datos garantizando el envío de
paquetes, controlando el formato, orden de salida y llegada de los paquetes, independiente del
hardware.
Nivel 5 – Sesión: Administra las comunicaciones entre dos entidades y comprende:
establecimiento, mantenimiento y finalización de sesiones, manejando convenciones de nombres y
direcciones de red.
Nivel 6 – Presentación: Reformatear los datos en su paso hacia y desde la red, compatibilizando
ficheros, impresoras, plotters, etc.
Por ejemplo, interpretar los códigos de control, efectuar las conversaciones ASCII/ EBCDIC, si
corresponde.
Nivel 7 – Aplicación: Presta servicios al usuario, comprende la interacción directa con los procesos
de aplicación, manejando las transferencias de ficheros, base de datos, correo electrónico, etc.
Recomendaciones vitales para tener en cuenta:
1) Para el nivel 1 la velocidad de transmición entre estaciones debe ser elevada, por cuanto se
transfieren programas, datos, y otros mensajes de longitud considerable, un (1) millón de bits
por segundo (Mbps) sería la velocidad mínima.
2) El cableado entre estaciones ha de ser razonable.
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3) La fiabilidad y distancia han de ser altas. A velocidades superiores a 1 Mbps, deben
considerarse como medios aceptables el cable coaxil, la fibra óptica, el par trenzado (
apantallado y de calidad), los infrarrojos, las microondas e incluso la radio frecuencia.
4) El esquema de cableado ( topología) ha de ofecer versatilidad.
Para el nivel 2, los puntos vitales se centran en el protocolo de acceso al cable y en el diseño de los
paquetes de información.
1- El protocolo de acceso a cable a de ser efectivo, permitiendo el acceso al canal en todas las
estaciones de la red, garantizando respuestas razonables más allá de comunicar dos elementos
entre sí, con múltiples comunicaciones en un solo conductor.
2- Este mismo protocolo ha de ser efectivo en cuanto a respuesta total, dado que si carga en exceso
el canal de comunicación, nos encontraremos con que, aun cuando la velocidad de transferencia
<<pura>> sea alta, el resultado fianl en bits de datos efectivo por segundo, o rendimiento real,
será bajo.
Proyecto IEEE 802
El Institute of Electrical and Electonic Engineers (IEEE) ha desarrollado estandares describiendo el
cableado, topología física y esquemas de acceso a los que se ciñen la mayoría de los fabricantes y
que son los siguientes:
802.3 (CSMA/CD) / 802.4 ( Token Bus) / 802.5 (Token Ring)
802.3 ( CSMA/CD)
El método de acceso CSMA/CD ( carrier sense multiple Access with collision detectiones o Acceso
múlotiple por tanteos de línea con detección de colisiones). Su funcionamiento consiste en que cada
estación que desea transmitir u paquete de información <<escucha>> primero el cable, para
detectar si hay alguien utilizándolo y espera a que el cable esté libre para el envio.
Si se produce una colisión, bien por sus propios medios o bien por no recibir respuesta al paquete,
esperan un tiempo determinado, diferente para cada estación, y re- envían el paquete. De repetirse
una segunda colisión, aumentaría el timepo de espera y re – intenta.
Este sistema es muy eficiente para redes muy pequeñas, o con una intensidad de tráfico; muy baja.
Si el tráfico es intenso, la cantidad de colisiones se dispara, con lo que la respuesta efectiva de la
red decrece con rapidez. Este sistema de acceso es probabilístico y no se garantiza un tiempo de
respuesta, válido para entornos de gestión y ofimáticos, no siendo adecuado para automatización de
procesos (Ethernet).
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802.4 (TOKEN BUS)
En esta conexión, las estaciones acceden al cable por turnos, esto es, se establece una secuencia
entre las estaciones contestadas en la red representada por un TOKEN o << billete>> que es una
secuencia de bits determinada. Cuando una estación desea enviar un paquete de información y pasa
el billete a la siguiente estación. Es deterministico, ya que todas las estaciones tienen garantizado
un torno dentro del cable. Se supone una mayor burocracia con un número reducido de estaciones,
pero a medida que aumenta el tráfico, la respuesta de la red no decae tan rápidamente. Este
esquema de acceso al cable, facilita procesos de control y también ofimaticos (Arcnet).
802.5 (TOKEN RING)
Idéntico al anterior en cuanto a la lógica de acceso, pero la topología del cable es un anillo en el
que cada estación recibe los cables de entrada y salida. Luego, cada estación recibe los paquetes y
TOKENS y en el caso de no desear enviar información, retransmiten lo recibido a la siguiente
estación. En caso de quere enviar un paquete y recibir el billete correspondiente, intercala el
mensaje pasandoselo a la siguiente estación.
Cuando recibe un paquete dirigido a ella, lo sustituye por el billete << en blanco>> y lo envía.
La respuesta del sistema es muy alta ( conviven varios mensajes a la vez en la red), pero podría ser
el más crítico en cuanto a fiabilidad y cableado. Este sistema soluciona el caso de falla de
cualquiera de las estaciones, cortocircuitandola, dejando el anillo siempre cerrado. Más aun,
normalmente se cablea con doble anillo que garantiza un camino para paquetes, practicamente en
cualquier situación.
Aparte de ser la más indicada para procesos de automatización y de ser la de mejor respuesta
global, se esta convirtiendo en el estandar <<de facto>> (IBM-TOKEN RING)
FORMATO DE TRAMA Y BLOQUE
El comité IEEE 802 ha normalizado una versión de Ethernet, conocida como norma IEEE 802.3
cuya trama es:
Figura 11-12
Polinomio generador:
G(x)= X32 +X26 +X23 +X22 +X16 +X12 +X11 +X10 +X8 +X7 +X5 +X4 +X2 +X+1
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TEMA 11: PROTOCOLOS
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Cuatro variantes de la norma:
-10 Base 5 ( Vt= 10 Mbit/s, banda base, hasta 500 mts)
-10 Base 2 ( Vt= 10 Mbit/s, banda base, hasta 185 mts)
-10 Base T ( Vt= 10 Mbit/s, banda base,par trenzado, hasta 150 mts)
-10 Base 36 ( Vt= 10 Mbit/s, banda ancha, hasta 3600 mts)
En estudio –10 Base F, para fibra óptica.
Se define velocidad de trama: vt
ÚÄ
³ST= separación entre
³Tramas (~9,6 useg)
³TT=tamaño de trama (bit)
³VTDR=
Velocidad
³
Transimición
³
(10Mbit/seg)
ÀÄ
1
Vt=-----------------------------------(Tramas/seg)
ST+(TT+64)
VTDR
Ej: TT= 256 byte
Vt=4,528 (tramas/seg)
Ej: TT=1024 Byete à Vt=1197 (tramas /seg)
Modelo Para Automatización Industrial:
Definida por Iso, es una estructura jerarquica de 6 niveles, que cubre todas las funciones de la
empresa, creando un ambiente de fabricación con computación integrada (CIM: Computer
Integrated Manufacturing)
Empresa
Aplicación
Planta
Presentación
Sección
Sesión
Célula
Transporte
Estación
Red
Equipo
Enlace de datos
Físico
Modelo ISO industrial Modelo ISO Abierto
MAP (Manufacturing Automation Protocol)
Liderado por General Motor ( 1979) resulta de aplicar LAN en una planta, líneas de producción
industrial. Permite que las estaciones transmitan mensajes de producción en intervalos de tiempo
calculados estadisticamente. Se ajusta a IEEE 802.4 Token Bus, en Banda Ancha, modulación en
fase, velocidad 5Mbit/seg.
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TEMA 11: PROTOCOLOS
Electrónica General y Aplicada
TOP Technical Office Protocol)
Liderada por Boring Company (1983) resulta de aplicar LAN a la automatización del trabajo de
oficinas. Las estaciones transmiten información en forma variable. Se ajusta a IEEE 802.3
CSMA/CD, en Banda Base.
Field Bus (Bus de Campo)
La evolución tecnológica digital está impactando los sitemas tradicionales de instrumentación y
sensores en la industria.
El sistema FIELD BUS propone sustituir los enlaces punto a punto, de tipo analógicos por la
digitalización en el mismo sensor ( medición digital distribuida), luego multiplexando,
estableciendo una conexión mediante un método físico común ( RS 485 de 2 hilos).
Hay varios proyectos para estandarización de un bus de Campo, sobre todo la IEC ( International
Electrotechnical Commission) y la ISA ( Instrumentation Society of America).
Figura 11-13
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TEMA 11: PROTOCOLOS
Electrónica General y Aplicada
SENSOR +TRANSDUCTOR+ MICROPROCESADOR= TRANSMISOR INTELIGENTE
Figura 11-13-1
Figura 11-14
Incorporación del Microprocesador
La incorporación del microprocesador ( más RAM, ROM, EPROM, PORT I/O) y el software
asociado, hacen posible un tratamiento de señal avanzado y específico en el origen de la medición
(por ej: en un transmisor inteligente de presión diferencial, se filtra la señal, extrae la raiz cuadrada,
compensa por temperatura, compensa el error por variación del nro. De Reynolds, totaliza el flujo y
lo controla con una función PID incorporada en el mismo uP.
•
•
La señal digital está superpuesta con el lazo 4-20 mA.
Existen varios protocolos que son tipo bus de campo, pero son “propietarios”y estan en vía de
normalizarse, según el ISP (Interoperable System Proyect) liderado por : FISCHER CONTROL
INC, ROSEMOUNT INC, SIEMENS Y YOKOGAWA ELECTRIC CORP.
HART ( ROSEMOUNT)
PROFIBUS (SIEMENS)
FIP (FRANCIA)
WORLDFIP ( HONEYWELL)
PHOEBUS (SUIZA)
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Electrónica General y Aplicada
Figura 11-14
Transmisor inteligente
PROTOCOLOS PROPIETARIOS
DEVICE DRIVERS AVAILABLE IN TAURUS SYSTEM (V2.22)
(all drivers are included in te package at no extra charge)
EDMOBUS
FIPCX344
FSILE
HIMPSAT
HMODBUSB
NETBIOS
HNETWORK
SIMPSAT
HMODBUSB
SNETBIOS
SNETWORK
TUNITELW
UUTICOR
WACTION
WADTECH
WAXIAL
WDATATRL
WINTER
WITK
WPEC
Gould Modicon Protocol Emulator Driver
IPCx344 inteligent Bitbus Interface
Graph Silec PLC Driver
IMPSAT Proprietary Satellital LAN Driver for Host
Modbus (RTU) Network Driver for Host Machines
Network Driver Host Machines
Proprietary Network Driver for Host Machines
IMPSAT Proprietary Satellital LAN Driver for Slave Machines
Modbus (RTU) Network Driver for Slave Machines
Network Driver for Slave Machines
Proprietary Network Driver for Slave Machines
Telemecanique UNI-TELWAY Network slave driver
Uticor Display RS-422 Driver
External Driver for ACTION Instruments boards
External Driver for ADVANTECH boards
External Driver for AXIAL electronica boards
External Driver for DATA TRANSLATION boards
External Driver for INTERTEK modules
External Driver for Intelektron boards
External Driver for PEC electrónica boards
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TEMA 11: PROTOCOLOS
WPMK
WSINGFUL
WTECMO
XABBT200
XFOX761
XFPMOD
XIEARING
XIMPACC
XIZUMIFA
XIZUMINT
XMODBUSA
XMODBUSB
XMP90
XOMROM
XOPTOMUX
XPEC
XROC300
XSCOOTER
XS5CP521
XS5CP524
XSAIAPCA
XSAIAPCD
XSAMI
XSCD80
XSCOOTER
XTIS305
XTIS405
XTIS505
XTXM
XUCTRL
XUDC3000
XYOKOUT
XYOKS100
YMORETTI
YINTCOD
YSERAC
YSPOWER
YTECMES
•
•
•
Electrónica General y Aplicada
External Driver for PMK devices
External Driver for SINGULAR boards
External Driver for TECMOCONTROL boards
External Driver for procontic T200
External Driver for FOXBORO 761 cna/761 csa/760 series
FISCHER & PORTER modular controller drives
External Driver for IEA Ring devices
IMPACC System communications Driver
IZUMI FA-1/1 j/2/2j peer to peer drive
IZUMI FA-1/1 j/2/2j Network communication driver
Gould Modicon Modbus ASCII Protocol Driver
Gould Modicon Modbus RTU Protocol Driver
Master Piece 90 Device Driver
OMROM Sysmac C20H/C28H/C40H Protocol Driver
External Driver for OPTOMUX DEVICES (opto 22)
PEC Electrónica RTU communications Driver
FISCHER ROC 300 Protocol communications Driver
Scooter Devices Interface Driver
SIEMENS Simatic S5-90U/S5-100U Protocol Driver
SIEMENS Simatic S5-11U/S5-155U Protocol Driver
External Driver for SAIA PCA Series
External Driver for SAIA PCD Series
ABB Drives SAMI point to point Protocol
CAIPE SCD 80 Programmable Controller Driver
Scooter Devices Interface Driver
External Driver for TI-305 PLC Series
External Driver for TI-405 PLC Series
External Driver for TI-505 PLC Series
TECPET Automacao de Terminais S.A. TXM Driver
Microcontrol PLC Series Communication Driver
External Driver for HONEYWELL UDC3000 controllers
Yokowaga UT- Series Controller Interface Driver
Yokowaga YS100- Series Controller Interface Driver
Moretti weight measurement Driver
SERVO-POWER INTERCOD model weight measurement driver
SERAC Intelligent measurement driver
Servo-Power Weight measurement Driver
TECMES DIG-02 weather station Driver
El FIELD BUS es una red local de medidores, adquisidores, controladores y PC.
El acceso al medio de transmisión se realiza como una forma de interrogación distribuída, en
las que todas las estaciones intervienen en la circulación de un paquete especial de información:
Testigo (Token).
Con la red con tipología en bus ( Token – Bus) las estaciones tienen asignada una posición
lógica en una secuencia ordenada y circular. Cada estación conoce la identidad de su antecesora
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TEMA 11: PROTOCOLOS
Electrónica General y Aplicada
y de su sucesor dentro de un anillo lógico, la ordenación física es independiente de la
ordenación lógica.
• Las estaciones que solo reciben pueden excluirse del anillo lógico.
• También puede incluirse un esquema simple de Maestro-esclavo , entre la estación maestra y
una o varias estaciones Esclavas.
En este esquema el maestro tiene el control del acceso al medio, existiendo dos posibilidades: o es
el maestro el que ocupa el medio físico, o la escva que fue consultada por la maestra, que y esta
respondiendo.
• Las esclavas solo envian mensajes cuando la maestra asi se lo solicita. Hay dos tipos de
transacciones
Consulta –respuesta (Query-response): Cada esclava tiene una dirección (adress )
única.
Difusión sin respuesta (broadcast/no response) Todas reciben y ninguna contesta.
Figura 11-14-5
INTEGRACIÓN DE REDES
Una red industrial de medición y control debe conectarse con otras redes propias de la informática,
todas diferentes. Las redes aumentan su capacidad, tanto de interoperatividad, como de cobertura
para adaptarse a las diferentes capas del modelo OSI.
REPETIDOR: Permite amplificar y retransmitir la señal original, repitiendo la secuencia de bit,
adaptando diferentes capas físicas ( Pasan de cable coaxil a fibra óptica).
PUENTE: Permite interconectar redes que utilizan diferentes medios de accesos ( interconectar un
red IEEE 802.3 con una IEEE 802.4).
ENCAMINADOR: Permite el ruteo de mensajes en redes de caminos múltiples.
PASARELA: Permite la interconexión entre redes de distinta arquitectura.
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TEMA 11: PROTOCOLOS
Electrónica General y Aplicada
Figura 11-14--6
PROTOCOLOS INDUSTRIALES
No hay normas, como ejemplo se describen MOD-BUS (AEG/GOULD)
Cuando una estación remota (RTU) detecta un error responde con un mensaje de “excepción”
poniendo “1” en el bit más significativo del código de función. Un código de excepción:
01
02
03
Función ilegal
Dirección ilegal
Dato ilegal
(la función requerida no es soportada por la estación remota)
(la dirección del dato requerido no es válida)
(el valor del dato recibido no es válido)
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TEMA 11: PROTOCOLOS
Electrónica General y Aplicada
Figura 11-15
Ejemplos:
*Se pretende leer un registro, cuya dirección es 1000H (no válida)
Figura 11-16
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TEMA 11: PROTOCOLOS
Electrónica General y Aplicada
*Leer desde la salida digital Nro. 15 a 25, de la estación Nro. 2
Figura 11-17
*Leer el estado de entradas digitales (Alarmas ON-OFF) de estación Nro. 8 desde 0 a 20.
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TEMA 11: PROTOCOLOS
Electrónica General y Aplicada
Figura 11-18
SISTEMAS SCADA (SUPERVISORY CONTROL AND DATA ADQUISITION)
Se aplica a sistemas de control con procesos dispersos en una amplia superficie geográfica. Consta
de 3 partes fundamentales:
Unidades Remotas o Remote Terminal Unit (RTU), ubicadas en el campo a las cuales se
conectan sensores simples, transmisores 4-20 o transmisores inteligentes.
Estación maestra o Master Terminal Unit (MTU), desde donde se establece la comunicación
con las RTU ( interrogación periódica dentro de un esquema Maestro- Esclavo, en simplex o
duples.)
Sistema de comunicación, para el enlace entre la MTU con las diferentes RTU. Puede ser por
cable o radio frecuencia (VHF, UHF, microondas).
Sistema de adquisición de datos control a distancia ( figura 11-19)
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TEMA 11: PROTOCOLOS
Electrónica General y Aplicada
Estación Remota de adquisición de datos y control (Figura 11-20)
Sistema de comunicación UHF (figura 11-21)
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TEMA 11: PROTOCOLOS
Electrónica General y Aplicada
Microcontrolador (fig 11-22)
Estación Remota basada en microcontroladores (fig 11-23)
Fin del tema 11
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