Gestión total de la información a través de...

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Gestión total de la información a través de Internet

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www.schneiderelectric.com

www.schneideralliances.com

www.transparentfactory.com

www.transparentready.com

Transparent Factory

Centro de FormaciónSchneider Electric España

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

olog

ías

de O

bjet

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Java

Emb.

Jav

a

Serv

. Web

Serv

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b.

Nav

egad

ores

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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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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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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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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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





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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 m129.62.0.m


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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Transparent FactoryTransparent Factory

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:


( 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:


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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

Factory Cast:


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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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