15EIT0011I
Tecnolgico de Estudios Superiores
Ingeniera MecatrnicaInterfaces y Redes Industriales Unidad III:
Trabajo de InvestigacinRedes industriales Ethernet
Elaboraron:IR-801
11 de junio de 2015
Introduccin La comunicacin en las plantas industriales se ha
hecho imprescindible en la industria moderna. Muchos sistemas estn
conformados por equipos de diferentes fabricantes y funcionan en
diferentes niveles de automatizacin. Pese a que puedan estar
distanciados entre s, a menudo se desea que trabajen de forma
coordinada para un resultado satisfactorio del proceso. El objetivo
principal es la comunicacin totalmente integrada en el sistema.
Esto reporta la mxima flexibilidad y permite integrar sin problemas
productos de otros fabricantes a travs de los interfaces software
estandarizados. Esta integracin total se conoce como CIM (Computer
Integrated Manufacturing).
En los ltimos aos, las aplicaciones industriales basadas en
comunicacin digital se han incrementado haciendo posible la conexin
de sensores, actuadores y equipos de control en una planta de
procesamiento. De esta manera, la comunicacin entre la sala de
control y los instrumentos de campo se ha convertido en realidad.
La comunicacin digital debe integrar la informacin provista por los
elementos de campo en el sistema de control de procesos.
En la industria coexisten una serie de equipos y dispositivos
dedicados al control de una mquina o una parte cerrada de un
proceso. Entre estos dispositivos estn los autmatas programables,
ordenadores de diseo y gestin, sensores, actuadores, etc. El
desarrollo de las redes industriales ha establecido una forma de
unir todos estos dispositivos, aumentando el rendimiento y
proporcionando nuevas posibilidades. Las ventajas que se aportan
con una red industrial y cuyo costo debe ser estudiado, son, entre
otras, las siguientes:
Visualizacin y supervisin de todo el proceso productivo. Toma de
datos del proceso ms rpida o instantnea. Mejora del rendimiento
general de todo el proceso. Posibilidad de intercambio de datos
entre sectores del proceso y entre departamentos. Programacin a
distancia, sin necesidad de estar a pie de fbrica.
Figura 1 Niveles de una red industrial.ndice
43.1.- Antecedentes
53.2.- Arquitectura de las redes industriales
83.2.1.- Tipo de redes
93.2.2.- Componentes de una red
133.2.3.- Topologa de redes
143.2.3.1.- Red LAN
143.2.3.2.- Red MAN
153.2.3.3.- Red WAN
153.3.-Especificaciones tcnicas (Cableado, Conectores, Normas
estndares)
173.4- Elementos constitutivos
19Conclusiones
19Bibliografa
3.1.- Antecedentes
En los aos 40, la instrumentacin de campo todava se apoyaba en
seales de presin para la monitorizacin de los procesos. En los 60
se introdujo la seal estndar 4-20 mA en las aplicaciones de
instrumentacin. A pesar de su xito, seales de diferentes niveles se
utilizaban en dispositivos no adecuados al estndar, defendidos por
unos u otros fabricantes. El primer autmata programable aparece en
1969. A mediados de los 70, Honeywell anuncia el primer sistema de
control de procesos distribuido (DCCS). En los aos 80 aparecieron
los sensores inteligentes basados en microprocesador, esto potenci
la aparicin de los buses de campo que comunicaran los distintos
dispositivos de la instalacin entre s.
Desde entonces, tal como ocurri con la sealizacin analgica, se
realizaron grandes esfuerzos en el control de procesos para
unificar tanto las comunicaciones entre dispositivos como los
perfiles a los que estos deban responder para garantizar el
comportamiento estandarizado. Los bocetos del estndar propuesto por
el comit IEC/ISA
SP50 se centraron en definir las siguientes funciones:
Capa fsica: Especifica el medio de transmisin. Sera el sustituto
digital de la seal 4-20 [mA] en el entorno de proceso.
Capa de enlace: Especifica comunicacin entre dispositivos de un
mismo bus, el mtodo de acceso a este y chequea posibles
errores.
Capa de aplicacin: Encargada de dar formato de mensaje a los
datos, de forma que sean entendibles por el dispositivo receptor y
emisor. Tambin ofrece servicios a la capa de usuario.
Capa de usuario: Ofrece a las aplicaciones finales funciones
especficas de control e identificacin automtica de
dispositivos.
Sin embargo, ante el retraso en la salida del estndar, cada
fabricante abog de nuevo por implementaciones propietarias. Es el
momento de ISP (Interoperable Systems Project) y WorldFIP, que
dieron lugar a la actual Fielbus Foundation, o de la Profibus User
Organization (PNO). ModBus aparece en 1979; Interbus-S en 1984 y
CAN (especifica capas 1 y 2) en 1986. FieldBus Foundation especific
el bus H1 en 1996; un ao antes, PNO especifica Profibus PA.
AS-Interface (1993) surge como bus especializado en seales
todo-nada y posteriormente intentar mejorar sus prestaciones en
transmisin de datos analgicos. DeviceNET aparece en 1994. Dentro
del campo de la automatizacin de edificios aparecen BatiBUS, EIB
(1990), LonWorks (1991) o BACNet (1995).
As surgieron multitud de soluciones de comunicacin
industrial.
A continuacin sealamos algunos hitos de la implementacin
industrial de Ethernet:
El estndar Ethernet a 10 Mbps es publicado por el IEEE (802.3)
en 1985 y rpidamente conquist el terreno de las comunicaciones de
rea local en el entorno ofimtico.
En 1993 aparecen los primeros conmutadores Full Duplex y Fast
Ethernet (100 Mbps) se estandariza en 1995.
En 1999 se publica la especificacin abierta de ModBus/TCP. Este
protocolo se apoya en TCP a nivel de transporte, IP a nivel de red
y Ethernet para las capas inferiores.
En marzo de 2000 la organizacin de fabricantes de dispositivos
DeviceNet (ODVA) adopta el estndar Ethernet/IP. Ethernet/IP se
apoya no slo en Ethernet sino en TCP-UDP/IP para las capas de red y
transporte, aprovechando las ventajas de UDP para transmisiones
cortas, repetitivas y rpidas y las de TCP para las transmisiones
largas y espordicas que requieren mayor seguridad.
La implantacin de Ethernet como soporte para los protocolos de
nivel superior era clara a nivel de empresarial (nivel ERP en la
estructura de produccin) y rpidamente baj al nivel de Sala de
Informacin (niveles MES y SCADA). El salto al nivel de Control
(comunicacin entre DCSs, autmatas y sistemas HMI locales) se
convirti en una realidad a medida que la electrnica de red se
implement en las unidades de control de proceso.
3.2.- Arquitectura de las redes industriales
Profibus
El mtodo de acceso a PROFIBUS funciona por el procedimiento
"Token Passing con maestro-esclavo subyacente" segn EN 50 170, tomo
2. En este mtodo se distingue entre aparatos (estaciones) de red
activa y pasiva. El "Token" lo reciben nicamente los aparatos
activos acoplados al bus. Este Token es el derecho a emisin que un
aparato activo acoplado al bus transmite al siguiente dentro de un
perodo de tiempo predefinido.
Se identifica automticamente si ha fallado un aparato acoplado
al bus o si se ha incorporado un aparato ms. Todos los aparatos que
integran la red deben estar configurados a idntica velocidad de
transmisin.
ConstruccinProfibus ofrece un amplio espectro de componentes de
red para sistemas de transmisin elctricos y pticos.Red elctrica:La
red elctrica utiliza un cable bifilar trenzado apantallado como
medio de transmisin. La Interfaz RS 485 funciona con diferencia de
tensin. Por este motivo, es ms inmune a las interferencias que una
interfaz de tensin o de corriente. En PROFIBUS los aparatos
pertenecientes al bus estn conectados a ste a travs de un terminal
de bus o un conectador de conexin a bus (mximo 32 equipos acoplados
por segmento). Los distintos segmentos se conectan a travs de
repetidores.La velocidad de transmisin puede configurarse por nivel
desde 9.6 Kbits/seg hasta 1.5 Mbits/seg segn PROFIBUS para
aplicaciones en DFP.
Red ptica:La red ptica de PROFIBUS, utiliza un cable de fibra
ptica como medio de transmisin. La variante del cable de fibra
ptica es inmune a las interferencias electromagnticas, es apta para
grandes distancias de transmisin (cables de fibra opcionalmente de
plstico o vidrio).
La velocidad de transmisin puede configurarse por niveles desde
9.6 Kbits/seg hasta 1.5 Mbits/seg. (segn EN 50 170, tomo 2,
PROFIBUS).La longitud mxima de segmento en la variante ptica del
PROFIBUS es independiente de la velocidad de transmisin (excepcin
anillos pticos redundantes.)
La configuracin de las redes de fibra ptica se realiza mediante
OLMs (Optical Link Module) con cable de fibra ptica de vidrio o de
plstico.Con OLMs es posible crear una red ptica con topologa
lineal, en anillo o en estrella.
Con la ayuda de OLPs (Optical Link Plugs) se puede realizar
anillos monofsicos sencillos de plstico.El aparato terminal se
conecta directamente a OLM u OLP. La conexin de aparatos terminales
a OLP se realiza nicamente con estaciones pasivas PROFIBUS
(esclavos DP/FMS).Los anillos pticos pueden configurase como
anillos monofsicos (econmicos) o como anillos bifsicos (superior
disponibilidad de la red).Red combinada:Son posibles estructuras
mixtas de red PROFIBUS elctrica y ptica.
La transicin entre ambos soportes se realiza a travs del OLM.En
la comunicacin entre los aparatos acoplados al bus no existe
ninguna diferencia entre los que estn interconectados a travs de un
sistema elctrico y lo que estn a travs de fibra ptica. Como mximo
pueden conectarse 127 aparatos a una red PROFIBUS (Siemens,
Catlogo, IK 10, 1997).Profibus Con Industrial Ethernet:
Industrial Ethernet es un sistema de bus, basado en IEEE 802.3,
apto para la industria. Diseada para la industria, esta red se
caracteriza por:
Conexin de sistemas de automatizacin entre si y con PC y
Workstations para lograr una comunicacin homognea y heterognea.
Posibilidad de realizar amplias soluciones mediante redes
abiertas.
Elevado rendimiento de transmisin
Diferentes soportes de transmisin (cable triaxial, par trenzado
industrial, cable de fibra ptica)
Funciones
La red Industrial Ethernet funciona por el mtodo de acceso
normalizado CSMA/CD (carrier sense multiple access with collision
detection) en la norma IEEE 802.3. Industrial ofrece una amplia
gama de componentes de red para sistema de transmisin elctricos y
pticos.
CONSTRUCCION
Red Elctrica:La red elctrica emplea como soporte de transmisinla
clsica estructura de bus con un cable triaxial. Con electrical link
modules (ELM) o industrial twisted Pair (ITP), ofrece una ampliacin
y alternativa al cableado convencional al bus para conexiones de
terminales. Con la ayuda de acopladores en estrella activos pueden
crearse redes radiales (en estrella) de bajo costo y segn la
IEEE802.3.Red Optica:La variante ptica de la red industrial puede
configurarse con topologa lineal, radial o en estrella, realizada
con optical link modules (OLM) o acopladores activos en estrella.
Utiliza cable de fibra ptica como soporte de transmisin.Es posible
realizar configuraciones de red con un alcance de hasta 4.5Km.Red
Combinada: Las redes elctricas y pticas pueden combinarse. Con ello
es posible aprovechar las ventajas y posibilidades de configuracin
de ambos tipos de red a travs de switches MultiLan MR 8-03, tambin
es posible un acoplamiento tipo WAN a la red ISDN(RDSI).
Industrial Ethernet,puede realizar en paralelo aplicaciones para
Novell Network o TCP/IP sin que se produzcan interferencias
mutuas.
Con las interfaces industriales Ethernet, existe la posibilidad
de utilizar simultneamente en la red varios protocolos distintos.
De esta manera resulta facil la transmisin entre las Comunicaciones
de produccin y la de
oficina(http://www.ad.siemens.com.simatic-cs).
Figura 3.2.1. Red Industrial Ethernet (jerarqua)
El Modelo Osi De 7 Niveles. Base Fundamental De Las
Comunicaciones Abiertas.Si el intercambio de datos entre sistemas
de automatizacin se produce a travs de un bus, es importante
definir el sistema de transmisin y el procedimiento de acceso.
Adems, deben definirse informaciones, por ejemplo, sobre el
establecimiento de las Comunicaciones. Por este motivo, la
Organizacin de Normalizacin Internacional (ISO), defini un modelo
de siete niveles o capas (ver tabla No.2). Este modelo se subdivide
en dos secciones (Siemens, Catlogo, IK 10, 1997):
Orientados al transporte (niveles 1-4)
Orientados al usuario (niveles 5-7)
Tabla Resumen del modelo ISO
7Nivel de aplicacin.Funciones de aplicacionesLectura, escritura
Transferencia de archivos.
6Nivel de presentacinVisualizacin de datos.Lenguaje Comn.
5Nivel de sesinSincronizacin control de
ComunicacionesCoordinacin de la comunicacin.
4Nivel de transporte.Establecimiento, terminacin comunicacin.,
confirmacionesTransmisin asegurada de informacin bruta.
3Nivel de red.Direccionamiento de otras redes/interconexin de
redes.Comunicaciones entre redes.
2Nivel de enlace de datos.Procedimiento de acceso Transmisin
aseguradaComprobacin, CRC, Token
1Nivel fsico.Caractersticas fsicas de la autorizacin de
transmisin.Cable coaxial, triaxial, fibra ptica
NivelesDesignacinFuncinCaractersti-cas
Tabla 3.2.1 modelo ISO3.2.1.- Tipo de redes
El trmino red informtica hace referencia a un conjunto de
equipos y dispositivos informticos conectados entre s, cuyo objeto
es transmitir datos para compartir recursos e informacin. Si bien
existen diversas clasificaciones de redes informticas, la ms
reconocida es aquella que las distingue de acuerdo a su alcance. De
esta manera los tipos de redes son:
Red De rea LOCAL o LAN(local area network). Esta red conecta
equipos en un rea geogrfica limitada, tal como una oficina o
edificio. De esta manera se logra una conexin rpida, sin
inconvenientes, donde todos tienen acceso a la misma informacin y
dispositivos de manera sencilla.
Red De rea METROPOLITANA o MAN(metropolitan area network). sta
alcanza una rea geogrfica equivalente a un municipio. Se
caracteriza por utilizar una tecnologa anloga a las redes LAN, y se
basa en la utilizacin de dos buses de carcter unidireccional,
independientes entre s en lo que se refiere a la transmisin de
datos.
Red De rea AMPLIA o WAN(wide area network). Estas redes se basan
en la conexin de equipos informticos ubicados en un rea geogrfica
extensa, por ejemplo entre distintos continentes. Al comprender una
distancia tan grande la transmisin de datos se realiza a una
velocidad menor en relacin con las redes anteriores. Sin embargo,
tienen la ventaja de trasladar una cantidad de informacin mucho
mayor. La conexin es realizada a travs de fibra ptica o
satlites.
Red De rea Local INALMBRICA o WLAN(Wireless Local Area Network).
Es un sistema de transmisin de informacin de forma inalmbrica, es
decir, por medio de satlites, microondas, etc. Nace a partir de la
creacin y posterior desarrollo de los dispositivos mviles y los
equipos porttiles, y significan una alternativa a la conexin de
equipos a travs de cableado.
Red De rea PERSONAL o PAN(personal area network). Es una red
conformada por una pequea cantidad de equipos, establecidos a una
corta distancia uno de otro. Esta configuracin permite que la
comunicacin que se establezca sea rpida y efectiva.
3.2.2.- Componentes de una red
Servidor.-Es una computadora que, formando parte de una red,
provee servicios a otras computadoras denominadas clientes. Tambin
se suele denominar con la palabra servidor a Una aplicacin
informtica o programa que realiza algunas tareas en beneficio de
otras aplicaciones llamadas clientes. Algunos servicios habituales
son los servicios de archivos, que permiten a los usuarios
almacenar y acceder a los archivos de una computadora y los
servicios de aplicaciones, que realizan tareas en beneficio directo
del usuario final.
Estaciones de Trabajo.- Cuando una computadora se conecta a una
red, la primera se convierte en un nodo de la ltima y se puede
tratar como una estacin de trabajo o cliente. Las estaciones de
trabajos pueden ser computadoras personales, se encargan de sus
propias tareas de procesamiento, as que cuanto mayor y ms rpido sea
el equipo, mejor.
Tarjeta de red.- es un dispositivo que conecta el ordenador u
otro equipo con el medio fsico. La tarjeta NIC (Network Interface
Card) es un tipo de tarjeta de expansin que proporciona un puerto
para conectar el cable de red. En ocasiones tambin es necesario
conectar un transceptor ya que no es posible la conexin
directa.
Repetidores.-Es un dispositivo electrnico que recibe una seal
dbil o de bajo nivel y la retransmite a una potencia o nivel ms
alto, de tal modo que se puedan cubrir distancias ms largas sin
degradacin o con una degradacin tolerable. El trmino repetidor se
cre con la telegrafa y se refera a un dispositivo electromecnico
utilizado para regenerar las seales telegrficas. El uso del trmino
ha continuado en telefona y transmisin de datos.
Puente o Bridge.- es un equipo que une dos redes actuando sobre
los protocolos de bajo nivel (nivel decontrolde acceso al medio).
Solo el trfico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el
dispositivo, lo que permite a dividir las redes en segmentos
lgicos, descargando de trfico las interconexiones. Los bridges
producen las seales, con lo cual no se transmiteruidoa travs de
ellos.
Hubs.- es un dispositivo que permite centralizar el cableado de
una red y poder ampliarla. Esto significa que dicho dispositivo
recibe una seal y repite esta seal emitindola por sus diferentes
puertos.Funciona repitiendo cada paquete de datos en cada uno de
los puertos con los que cuenta, excepto en el que ha recibido el
paquete, de forma que todos los puntos tienen acceso a los datos.
Tambin se encarga de enviar una seal de choque a todos los puertos
si detecta una colisin, son la base para las redes de topologa tipo
estrella, existen 3 clases.
Switch.- Es un dispositivo digital de lgica de interconexin de
redes de computadores que opera en la capa 2 (nivel de enlace de
datos) del modelo OSI. Su funcin es interconectar dos o ms
segmentos de red, de manera similar a los puentes (bridges),
pasando datos de un segmento a otro de acuerdo con la direccin MAC
de destino de las tramas en la red.
Routers.- Es un enrutador, elemento que marca el camino ms
adecuado para la transmisin de mensajes en una red completa, este
toma el mejor camino para enviar los datos dependiendo del tipo de
protocolo que este cargado, cuenta con un procesador es el ms
robusto, tiene ms procesadores y mucha ms capacidad en sus
respectivas memorias,
Brouters.- Es un dispositivo de interconexin de redes de
computadores que funciona como un bridge (puente de red) y como un
enrutador. Un brouter puede ser configurado para actuar como bridge
para parte del trfico de red, y como enrutador para el resto.
Firewall.- Es un elemento de seguridad que filtra el trfico de
red que a l llega, con un cortafuegos se puede aislar un ordenador
de todos los otros ordenadores de la red excepto de uno o varios
que son los que nos interesa que puedan comunicarse con l.
Cableado.- Los tipos de cableado de red ms populares son: par
trenzado, cable coaxial y fibra ptica, adems se pueden realizar
conexiones a travs de radio o microondas, dependiendo el tipo de
red y los requerimientos de la misma, velocidad y longitud se debe
considerar el tipo de cable a utilizar
Par Trenzado.- Consiste en dos hilos de cobre trenzado, aislados
de forma independiente y trenzados entre s. El par est cubierto por
una capa aislante externa. Entre sus principales Ventajas
tenemos:
Es una tecnologa bien estudiada
No requiere una habilidad especial para instalacin
La instalacin es rpida y fcil
La emisin de seales al exterior es mnima.
Ofrece alguna inmunidad frente a interferencias, modulacin
cruzada y corrosin.
Cable Coaxial.- Se compone de un hilo conductor de cobre
envuelto por una malla trenzada plana que hace las funciones de
tierra. entre el hilo conductor y la malla hay una capa gruesa de
material aislante, y todo el conjunto est protegido por una
cobertura externa, est disponible en dos espesores: grueso y
fino.
El cable grueso soporta largas distancias, pero es ms caro, el
cable fino puede ser ms prctico para conectar puntos cercanos, el
cable coaxial ofrece las siguientes ventajas:Soporta comunicaciones
en banda ancha y en banda base.
Es til para varias seales, incluyendo voz, video y datos.
Es una tecnologa bien estudiada.
Conexin fibra ptica.- Esta conexin es cara, permite transmitir
la informacin a gran velocidad e impide la intervencin de las
lneas, como la seal es transmitida a travs de luz, existen muy
pocas posibilidades de interferencias elctrica o emisin de seal, el
cable consta de dos ncleos pticos, uno interno y otro externo, que
refractan la luz de forma distinta. La fibra est encapsulada en un
cable protector, ofrece las siguientes ventajas:
Alta velocidad de transmisin
No emite seales elctricas o magnticas, lo cual redunda en la
seguridad
Inmunidad frente a interferencias y modulacin cruzada.Mayor
economa que el cable coaxial en algunas instalaciones.
Soporta mayores distancias
Software.- :En el software de red se incluyen programas
relacionados con la interconexin de equipos informticos, es decir,
programas necesarios para que las redes de computadoras funcionen.
Entre otras cosas, los programas de red hacen posible la
comunicacin entre las computadoras, permiten compartir recursos
(software y hardware) y ayudan a controlar la seguridad de dichos
recursos.
Sistema operativo de red.- Despus de cumplir todos los
requerimientos de hardware para instalar una RED, se necesita
instalar un sistema operativo de red(Network Operating System,
NOS), que administre y coordine todas las operaciones de dicha red.
Los sistemas operativos de red tienen una gran variedad de formas y
tamaos, debido a que cada organizacin que los emplea tiene
diferentes necesidades. Algunos sistemas operativos se comportan
excelentemente en redes pequeas, as como otros se especializan en
conectar muchas redes pequeas en reas bastante amplias.
3.2.3.- Topologa de redes
Bus: Un nico cable interconecta todos los equipos.
Ventajas: Barato, flexible, fcil de cablear, el fallo de una
estacin no provoca fallos en la red.
Desventajas: La rotura del cable afecta a todos los usuarios,
lmites de longitud del cable, y del nmero de usuarios, difcil de
localizar fallas, al aadir usuarios baja considerablemente el
rendimiento de la red.
Figura 3.2.3.1 Conexin Bus
Anillo: Cada equipo se conecta con otros dos.
Ventajas: Igual acceso para todos los equipos, aadir usuarios no
afecta excesivamente.
Desventajas: Un fallo del cable afecta a muchos usuarios,
conexionado y cableado costoso, difcil aadir equipos.
Figura 3.2.3.2 Conexin anillo.
Estrella: Todos los nodos estn conectados a un nodo central.
Ventajas: Fcil aadir nuevas estaciones, el manejo y
monitorizacin de la red esta centralizado, la rotura de un cable
solo afecta a un usuario.
Desventajas: Mucho cableado, si falla el computador central se
inutiliza la red.
Figura 3.2.3.3 Conexin estrella3.2.3.1.- Red LAN Red de rea
local o LAN(Local Area Network).-se denomina as a las redes
formadas por un nmero de equipos dentro de una zona limitada. Su
aplicacin ms usual es la interconexin de ordenadores personales que
comparten informacin, recursos y software. Las LAN permiten
realizar procesos distribuidos repartiendo las tareas en distintos
nodos, centralizando la informacin y facilitando la gestin de los
recursos. Se utilizan en oficinas, instituciones, fbricas, etc.
Figura 3.2.3.1. Red LAN 3.2.3.2.- Red MAN
Red de rea metropolitana o MAN(Metropolitan Area Network).- son
redes ms extensas que las LAN. Proporciona capacidad de integracin
de mltiples servicios mediante la transmisin de informacin (datos,
voz, vdeo) sobre medios de transmisin de alta velocidad tales como
fibra ptica y par trenzado. Sus mayores ventajas son que
posibilitan la comunicacin de las LAN y que pueden utilizar
tecnologa Wifi. Pueden ser pblicas o privadas y a veces incluyen
reas ms extensas que las metropolitanas.
Figura 3.2.3.2. Red MAN 3.2.3.3.- Red WAN
Red extendida o WAN(Wide Area Network).- estas redes comprenden
grandes zonas geogrficas siendo la ms conocida internet. Su funcin
fundamental es la interconexin de equipos que se encuentran
ubicados a grandes distancias, para lo que utilizan potentes nodos
de conmutacin. Se suele decir que tienen carcter pblico puesto que
la informacin proviene de diferentes fuentes y es utilizada por
multitud de usuarios, a diferencia de las LAN incluso de las MAN,
cuyo uso suele ser restringido.
Figura 3.2.3.3. Red WAN 3.3.-Especificaciones tcnicas (Cableado,
Conectores, Normas estndares)Cableado Estructurado.
Es un Sistema de Cableado diseado en una jerarqua lgica que
adapta todo el cableado existente, y el futuro, en un nico sistema.
Un sistema de cableado estructurado exige una topologa en estrella,
que permite una administracin sencilla y una capacidad de
crecimiento flexible.
Entre las caractersticas generales de un sistema de cableado
estructurado destacan las siguientes:
La configuracin de nuevos puestos se realiza hacia el exterior
desde un nodo central, sin necesidad de variar el resto de los
puestos. Slo se configuran las conexiones del enlace
particular.
La localizacin y correccin de averas se simplifica ya que los
problemas se pueden detectar a nivel centralizado.
Mediante una topologa fsica en estrella se hace posible
configurar distintas topologas lgicas tanto en bus como en anillo,
simplemente reconfigurando centralizadamente las conexiones.
Una solucin de cableado estructurado se divide en una serie de
subsistemas. Cada subsistema tiene una variedad de cables y
productos diseados para proporcionar una solucin adecuada para cada
caso. Los distintos elementos que lo componen son los
siguientes:
Repartidor de Campus (CD;Campus Distributor)
Cable de distribucin (Backbone) de Campus
Repartidor Principal o del Edificio (BD;Building
Distributor)
Cable de distribucin (Backbone) de Edificio
Subrepartidor de Planta (FD;Floor Distributor)
Cable Horizontal
Punto de Transicin opcional (TP;Transition Point)
Toma ofimtica (TO)
Punto de acceso o conexin
La siguiente figura muestra una distribucin tpica de los
distintos elementos.
Un sistema de cableado estructurado se puede dividir en cuatro
Subsistemas bsicos.
Subsistema de Administracin
Subsistema de Distribucin de Campus
Subsistema Distribucin de Edificio
Subsistema de Cableado HorizontalLos tres ltimos subsistemas
estn formados por:
Medio de transmisinTerminacin mecnica del medio de transmisin,
regletas, paneles o tomas
Cables de interconexin o cables puente.Los dos subsistemas de
distribucin y en el de cableado horizontal se interconectan
mediante cables de interconexin y puentes de forma que el sistema
de cableado pueda soportar diferentes topologas como bus, estrella
y anillo, realizndose estas configuraciones a nivel de
subrepartidor de cada planta.
Normas Y Estndares Una entidad que compila y armoniza diversos
estndares de telecomunicaciones es la BuildingIndustry Consulting
Service International (BiCSi). El Telecommunications Distribution
Methods Manual(TDMM) de BiCSi establece guas pormenorizadas que
deben ser tomadas en cuenta para el diseoadecuado de un sistema de
cableado estructurado. El Cabling Installation Manual establece las
guastcnicas, de acuerdo a estndares, para la instalacin fsica de un
sistema de cableado estructurado.El Instituto Americano Nacional de
Estndares, la Asociacin de Industrias de Telecomunicaciones yla
Asociacin de Industrias Electrnicas (ANSI/TIA/EIA) publican
conjuntamente estndares para lamanufactura, instalacin y
rendimiento de equipo y sistemas de telecomunicaciones y
electrnico.Cinco de estos estndares de ANSI/TIA/EIA definen
cableado de telecomunicaciones en edificios.Cada estndar cubre un
parte especfica del cableado del edificio. Los estndares establecen
el cable,hardware, equipo, diseo y prcticas de instalacin
requeridas. Cada estndar ANSI/TIA/EIAmenciona estndares
relacionados y otros materiales de referencia.
La mayora de los estndares incluyen secciones que definen
trminos importantes, acrnimos ysmbolos.Los cinco estndares
principales de ANSI/TIA/EIA que gobiernan el cableado de
telecomunicacionesen edificios son:
ANSI/TIA/EIA-568-AEstndar de Cableado de Telecomunicaciones en
Edificios Comerciales
ANSI/TIA/EIA-569Estndar para Ductos y Espacios de
Telecomunicaciones en Edificios Comerciales
ANSI/TIA/EIA-570Estndar de Alambrado de Telecomunicaciones
Residencial y Comercial Liviano
ANSI/TIA/EIA-606Estndar de Administracin para la Infraestructura
de Telecomunicaciones de Edificios Comerciales
ANSI/TIA/EIA-607Requerimientos para Telecomunicaciones de Puesta
a Tierra y Puenteado de Edificios Comerciales
3.4- Elementos constitutivos
Como hemos establecido, la parte fsica del ordenador se denomina
HARDWARE y la parte lgica SOFTWARE.La parte fsica ohardware,
formada por: Unidad Central de Proceso
Unidades de memoria auxiliar
Unidades de entrada
Unidades de salidaLa parte lgica osoftwareest formada por:
Sistema Operativo
AplicacionesPara realizar sus funciones correctamente, el
ordenador debe disponer de recursos para almacenar la informacin
mientras sta es elaborada, memoria, y asimismo de los dispositivos
que permitan tanto su introduccin, como ofrecerla, ya elaborada, a
los usuarios. Estos ltimos dispositivos reciben el nombre de
perifricos.
Bsicamente un ordenador se compone de:Unidad de Entrada:Permiten
la introduccin de informacin en el ordenador. Existen dos tipos de
dispositivos, aquellos que convierten los datos en un formato capaz
de ser interpretado por el ordenador como el teclado y los que
permiten su entrada directa como el escner, lectores de tarjetas o
cdigos de barras o la pantalla tctil.Unidad de Almacenamiento o
Memoria.Dispositivos donde se almacenan los datos y los programas
para procesarlos. Existen dos tipos: Memoria Principal, constituida
por circuitos integrados y que a su vez se subdivide en RAM y ROM;
y la Memoria Secundaria, donde se almacenan otros datos que no
tienen cabida en la principal, la constituyen los Discos duros
(HD), CD-ROM, disquetes (FD), Unidades de cinta, etc.Unidad
Aritmtico/LgicaEs la parte encargada de procesar los datos, se
conoce tambin como ALU (Arithmetic-Logic Unit). Las operaciones que
realiza son de tipo aritmtico: suma, resta, multiplicacin y
divisin; y de tipo lgico: igual, mayor que o menor que.Unidad de
ControlDirige la ejecucin del programa y controla tanto el
movimiento entre memoria y ALU, como las seales que circulan entre
la CPU y los Perifricos.Unidad de SalidaPresentan al usuario los
datos ya elaborados que se encuentran en la memoria del ordenador,
los ms habituales son la pantalla y la impresora.
La Unidad de Control con la Unidad Aritmtico/Lgica y la Memoria
Principal forman la Unidad Central de Procesos (CPU), es decir el
Ordenador.
Las Unidades de Entrada y de Salida son los denominados
Perifricos.
Conclusiones Las redes de comunicacin industrial, permiten
conocer todo lo referente a un proceso industrial a travs de las
variables fundamentales medidas por instrumentos instalados en
campo, permitiendo a la gerencia saber cmo est funcionando su
empresa.
Adems otro aspecto fundamental es que permite controlar a
grandes distancia la planta. Para realizar el control y poder
integrar cada uno de los instrumentos de campo es necesario tener
un estndar para que puedan ellos comunicarse.
Profibus, basada en el estndar de la FielBus, permite acoplar
diferentes equipos de marcas distintas. Puede formar diferente
topologa (estrella, bus lineal o token) y siempre con arquitectura
abierta.
El uso de ethernet ha contribuido a integrar los avances en
materia de instrumentacin en el control de procesos, con las
tecnologas de la informacin (IT), y ha sacado a las industrias de
un virtual aislamiento. Gracias a esto es posible acceder a los
datos y/o realizar el control de una planta que se encuentra en
otra parte del mundoEl desarrollo a futuro de ethernet va de la
mano con los desarrollos que se hagan en materia de informacin, lo
cual le da ventaja con respecto a otras soluciones
implementadas.
Bibliografa
http://www.monografias.com/trabajos-pdf2/ethernet/ethernet.pdfEdwuis
Romero, Ingeniero de Sistemas, graduado el 21/07/97 en la UNEXPO,
V-R "Luis Caballero Mejias".
TSU. en Elctricidad en el ao de 1991 en la UNEXPO, V-R "Luis
Caballero Mejias".
Trabajo en Tecnoconsult Ingenieros, para el Proyecto "Minera
Loma de Niquel".
http://elementosderedadpq.blogspot.mx/2012/10/principales-componentes-de-una-red.htmlhttp://www.monografias.com/trabajos-pdf2/ethernet/ethernet.p
