TECNOLOGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DEJOCOTITLAN

INGENIERIA MECATRONICA

REDES INDUSTRIALES E INTERFACES

INTERFAZ USB Y BUSES DE CAMPO

ANTONIO ENRIQUEZ RODRIGUEZ

ING. FRANCISCO OLGUIN RODRIGUEZ

OCTAVO SEMESTRE

IR-80122 de abril de 2015

INDICEINTERFAZ USB CARACTERISTICAS HOST USB LAS FUNCIONES USB Y EL HOST USB. HOST USB - HARDWARE Y SOFTWARE:BUSES DE CAMPO VENTAJAS DE LOS BUSES DE CAMPO BUSES DE CAMPO EXISTENTES BUSES DE ALTA VELOCIDAD Y BAJA FUNCIONALIDAD BUSES DE ALTA VELOCIDAD Y FUNCIONALIDAD MEDIA BUSES DE ALTA S PRESTACIONES BUSES PARA REAS DE SEGURIDAD INTRNSECA AS-I: ACTUADOR SENSOR INTERFACE INTERBUS CAN: CONTROLLER AREA NETWORKING PROFIBUS MODELO OSIREFERENCIASCONCLUSIONES

INTERFAZ USBLas siglas USB corresponden aUniversal Serial Bus, Bus Serie Universal, por lo que como su nombre indica, se trata de un sistema de comunicacin entre dispositivos electrnicos-informticos que slo transmite una unidad de informacin a la vez. El bus USB puede trabajar en dos modos, a baja velocidad (1,5 Mbps, para dispositivos como teclados, ratones, que no barajan grandes cantidades de informacin) y a alta velocidad (12 Mbps, para dispositivos como unidades de CDROM, altavoces, mdems e ISDN, etctera). En cuanto a la comodidad, el bus USB se compacta en un cable de cuatro hilos, dos para datos, dos para alimentacin. Esto supone un gran ahorro, tanto de espacio como de material. De acuerdo a estos parmetros, una de las principales ventajas que se obtiene de USB es precisamente su diseo.El USB organiza el bus en una estructura de rbol descendente, con mltiples dispositivos conectados a un mismo bus, en la que unos elementos especiales, llamadoshubs, enrutan las seales en su camino desde un dispositivo al host o viceversa. Primero est el controlador del bus, ste es el interfaz entre el bus USB y el bus del ordenador. De l cuelgan los dispositivos USB. Los hubs, como son un dispositivo USB ms, tambin cuentan. A un hube se puede conectar uno o ms dispositivos, que a su vez pueden ser otros hubs,as tenemos varios dispositivos conectados a un slo controlador; como mximo alrededor de 126.

Los dispositivos deben seguir reglas de comportamiento bsicas, estandarizadas, por tanto, todos los dispositivos se configuran de la misma forma. Para proteger sus identidades, existe una clasificacin estandarizada, (gestionada por el controlador) y en funcin de esa clasificacin, los dispositivos se manejan de una forma u otra, siempre cumpliendo los estndares, permitiendo entre otras cosas, una simplificacin en la gestin de los dispositivos, ya que un mismodriver sirve para varios dispositivos de diferentes tipos, aparte de poder tener un nmero casi ilimitado de dispositivos idnticos en un mismo sistema .Adems, el hecho de que no tengamos que tocar (inicialmente) nada en el hardware del dispositivo en s y que todo sea configurable por software nos lleva a la llamada tecnologaPlug'n'Play.CARACTERISTICAS A partir de 1995, el estndar USB se ha desarrollado para la conexin de una amplia gama de dispositivos.El estndarUSB 1.0ofrece dos modos de comunicacin:12 Mb/s en modo de alta velocidad, 1,5 Mb/s de baja velocidad.El estndarUSB 1.1brinda varias aclaraciones para los fabricantes de dispositivos USB, pero no cambia los rasgos de velocidad. El estndarUSB 2.0permite alcanzar velocidades de hasta 480 Mbit/s. Los puertos USB 1.0, 1.1 y USB 2.0 tienen 4 contactos, mientras que el puerto USB 3.0 cuenta con 9 (2 por los cules es capaz de enviar, 2 por los cules recibir de manera simultnea); en las siguientes figuras se muestran las lneas elctricas y su descripcin bsica:Lneas elctricas del conector USB 1.0 y USB 2.0, las lneas centrales conducen datos, las laterales la alimentacin1.- Vbus (+ 5 Volts, alimentacin)2.- D- (- datos)3.- D+ (+ datos)4.- GND (tierra)Lneas elctricas del puerto USB

Lneas elctricas del conector USB 3.01.- Vbus (+ 5 volts, alimentacin)2.- D- (- datos)3.- D+ (+ datos)4.- GND (tierra)5.- StdA_SSRX- (Recibe datos)6.- StdA_SSRX+ (Recibe datos)7.- GND_DRAIN (tierra-drenado)8.- StdA_SSTX- (Enva datos)9.- StdA_SSTX+ (Enva datos)Lneas elctricas del puerto USB 3.0

La compatibilidad entre USB 1.0, 1.1 y 2.0 est garantizada. Sin embargo, el uso de un dispositivo USB 2.0 en un puerto USB de baja velocidad (es decir 1.0 1.1) limitar la velocidad a un mximo de 12 Mbit/s. Adems, es probable que el sistema operativo muestre un mensaje que indique que la velocidad ser restringida.LAS FUNCIONES USB Y EL HOST USB.Dentro de la terminologa USB, el PC que soporta este tipo de bus, se denominaHost USB; mientras que por su parte y dentro de la misma terminologa, todo perifrico y/o dispositivo, se denominaFuncin USB, adems de esta significacin, no existe ningn otro trmino oculto dentro de estas dos denominaciones.HOST USBA diferencia de los dispositivos y los hubs, existe tan solo un host dentro del sistema USB, que como ya dijimos es el ordenador mismo, particularmente una porcin del mismo denominado Controlador USB del Host. Este tiene la misin de hacer de interfaz entre el ordenador mismo y los diferentes dispositivos. Existen algunas particularidades respecto a este controlador. Su implementacin es una combinacin de hardware y software todo en uno, es decirFirmware. Puede proveer de uno o dos puntos de conexin iniciales, denominados Hub raz, a partir de los cuales y de forma ramificada irn conectndose los perifricos.FUNCIONES USBDentro de la terminologa USB, todos los dispositivos que pueden ser conectados a este bus, a excepcin de los Hubs, se denominan Funciones. Son funciones tpicas: el ratn, el monitor, modem, etc.Las funciones o dispositivos perifricos, son capaces de recibir y transmitir informacin, ya sea del usuario o de control. El comn denominador de todas las funciones USB es su cable y el conector del mismo, diseado y fabricado de acuerdo a las especificaciones del bus, por lo que no cabe preocuparse por la compatibilidad entre equipos de diferentes fabricantes.Un aspecto interesante de las funciones, es que pueden ser a la vez nuevos hubs. La siguiente figura muestra un esquema en el que el PC tiene tres puertos, la siguiente funcin que puede ser un monitor 4, el siguiente 3 y adicionalmente un Hub, provee 4 puertos ms, es un esquema tan sencillo, donde existen 14 puertos disponibles para todo tipo de perifrico, entre los que podemos citar: ratn, lpiz ptico, teclado, impresora, un telfono ISDN, etc.

HOST USB - HARDWARE Y SOFTWARE:El computador o Host USB trabaja con los diferentes dispositivos valindose del controlador de host compuesto por una parte de hardware y otra de software, de esta forma conjunta, el host es responsable al nivel de hardware, de los siguientes aspectos dentro del sistema USB: Detectar tanto la conexin de nuevos dispositivos USB al sistema como el reconocimiento de aquellos ya conectados, y por supuesto, configurarlos y ponerlos a disposicin del usuario, tarea que involucra acciones por software. Administrar y controlar el flujo de datos entre el host y los dispositivos USB, es decir el movimiento de informacin generada por el mismo usuario. Administrar y regular los flujos de control entre el host y los dispositivos USB, es decir la informacin que se mueve con el objeto de mantener el orden dentro de los elementos del sistema. Recolectar y resumir estadsticas de actividad y estado de los elementos del sistema. Proveer de una cantidad limitada de energa elctrica para aquellos dispositivos que pueden abastecerse con tan solo la energa proveniente del computador (teclado, ratn son dos ejemplos claros).Por otra parte, a nivel de software las funciones del controlador de Host se incrementan y complican: Enumeracin y configuracin de los dispositivos conectados al sistema. Administracin y control de transferencias sncronas de informacin. Administracin y control de transferencias asncronas. Administracin avanzada de suministro elctrico a los diferentes dispositivos. Administracin de la informacin del bus y los dispositivos USB. Conectores USB.Existen dos tipos de conectores dentro del Bus Serial Universal. El conectorSerie Aest pensado para todos los dispositivos USB que trabajen sobre plataformas de PC's. Sern bastante comunes dentro de los dispositivos listos para ser empleados con host PC's, y lo ms probables es que tengan sus propios cables con su conector serie A. Sin embargo, esto no se dar en todos los casos, existirn dispositivos USB que no posean cable incorporado, para los cuales el conectorSerie Bser una caracterstica. Sin embargo este no es un problema, ya que ambos conectores son estructuralmente diferentes e insertarlos de forma errnea ser imposible por la forma de las ranuras. La primera figura muestra los diferentes tipos de conectores USB, y la figura siguiente las respectivas ranuras.

Ventajas de los buses de campoLa principal ventaja que ofrecen los buses de campo, y la que los hace ms atractivos a los usuarios finales, es la reduccin de costes, el ahorro proviene de tres fuentes de ahorro en coste de instalacin, ahorro en el coste de mantenimiento y ahorros derivados de la mejora del funcionamiento del sistema.Una de las principales caractersticas de los buses de campo es una significativa reduccin en el cableado necesario para el control de una instalacin. Cada clula de proceso slo requiere un cable para la conexin de los diversos nodos. Se estima que puede ofrecer una reduccin de 5 a 1 en los costes de cableado. En comparacin con otros tipos de redes, dispone de herramientas de administracin del bus que permiten la reduccin del nmero de horas necesarias para la instalacin y puesta en marcha.El hecho de que los buses de campo sean ms sencillos que otras redes de uso industrial como por ejemplo MAP, hace que las necesidades de mantenimiento de la red sean menores, de modo que la fiabilidad del sistema a largo plazo aumenta. Adems, los buses de campo permiten a los operadores monitorizar todos los dispositivos que integran el sistema e interpretar fcilmente las interacciones entre ellos. De esta forma, la deteccin de las fuentes de problemas en la planta y su correccin resulta mucho ms sencilla, reduciendo los costes de mantenimiento y el tiempo de parada de la planta.Los buses de campo ofrecen mayor flexibilidad al usuario en el diseo del sistema. Algunos algoritmos y procedimientos de control que con sistemas de comunicacin tradicionales deban incluirse en los propios algoritmos de control, radican ahora en los propios dispositivos de campo, simplificando el sistema de control y sus posibles ampliaciones.Tambin hay que tener en cuenta que las prestaciones del sistema mejoran con el uso de la tecnologa de los buses de campo debido a la simplificacin en la forma de obtener informacin de la planta desde los distintos sensores. Las mediciones de los distintos elementos de la red estn disponibles para todos los dems dispositivos. La simplificacin en la obtencin de datos permitir el diseo de sistemas de control ms eficientes.Con la tecnologa de los buses de campo, se permite la comunicacin bidireccional entre los dispositivos de campo y los sistemas de control, pero tambin entre los propios dispositivos de campo.Otra ventaja de los buses de campo es que slo incluyen 4 capas (Fsica, Enlace, Aplicacin y Usuario), y un conjunto de servicios de administracinEl usuario no tiene que preocuparse de las capas de enlace o de aplicacin. Slo necesita saber cual es funcionalidad. Al usuario slo se le exige tener un conocimiento mnimo de los servicios de administracin de la red, ya que parte de la informacin generada por dichos servicios puede ser necesaria para la reparacin de averas en el sistema. De hecho, prcticamente, el usuario slo debe preocuparse de la capa fsica y la capa de usuario. BUSES DE CAMPO EXISTENTESDebido a la falta de estndares, diferentes compaas han desarrollado diferentes soluciones, cada una de ellas con diferentes prestaciones y campos de aplicacin. En una primera clasificacin podramos dividirlos en los siguientes grupos:BUSES DE ALTA VELOCIDAD Y BAJA FUNCIONALIDADDiseados para integrar dispositivos simples como finales de carrera, fotoclulas, rels y actuadores simples, funcionando en aplicaciones de tiempo real, y agrupados en una pequea zona de la planta, tpicamente una mquina. Suelen especificar las capas fsica y de enlace del modelo OSI, es decir, seales fsicas y patrones de bits de las tramas. Algunos ejemplos son: CAN: Diseado originalmente para su aplicacin en vehculos. SDS: Bus para la integracin de sensores y actuadores, basado en CAN ASI: Bus serie diseado por Siemens para la integracin de sensores y actuadoresBUSES DE ALTA VELOCIDAD Y FUNCIONALIDAD MEDIASe basan en el diseo de una capa de enlace para el envo eficiente de bloques de datos de tamao medio. Estos mensajes permiten que el dispositivo tenga mayor funcionalidad de modo que permite incluir aspectos como la configuracin, calibracin o programacin del dispositivo. Son buses capaces de controlar dispositivos de campo complejos, de forma eficiente y a bajo coste. Normalmente incluyen la especificacin completa de la capa de aplicacin, lo que significa que se dispone de funciones utilizables desde programas basados en PCs para acceder, cambiar y controlar los diversos dispositivos que constituyen el sistema. Algunos incluyen funciones estndar para distintos tipos de dispositivos (perfiles) que facilitan la interoperbilidad de dispositivos de distintos fabricantes. Algunos ejemplos son: DeviceNet: Desarrollado por Allen-Bradley, utiliza como base el bus CAN, e incorpora una capa de aplicacin orientada a objetos. LONWorks Red desarrollada por Echelon. BitBus: Red desarrollada por INTEL. DIN MessBus: Estndar alemn de bus de instrumentacin, basado en comunicacin RS-232. InterBus-S: Bus de campo alemn de uso comn en aplicaciones medias.BUSES DE ALTAS PRESTACIONESSon capaces de soportar comunicaciones a nivel de toda la factora, en muy diversos tipos de aplicaciones. Aunque se basan en buses de alta velocidad, algunos presentan problemas debido a la sobrecarga necesaria para alcanzar las caractersticas funcionales y de seguridad que se les exigen. La capa de aplicacin oferta un gran nmero de servicios a la capa de usuario, habitualmente un subconjunto del estndar MMS. Entre sus caractersticas incluyen: Redes multi-maestro con redundancia. Comunicacin maestro-esclavo segn el esquema pregunta-respuesta. Recuperacin de datos desde el esclavo con un lmite mximo de tiempo Capacidad de direccionamiento unicast, multicast y broadcast. Peticin de servicios a los esclavos basada en eventos. Comunicacin de variables y bloques de datos orientada a objetos. Descarga y ejecucin remota de programas. Altos niveles de seguridad de la red, opcionalmente con procedimientos de autentificacin. Conjunto completo de funciones de administracin de la red.Algunos ejemplos son: Profibus FIP Fieldbus FoundationBUSES PARA REAS DE SEGURIDAD INTRNSECAIncluyen modificaciones en la capa fsica para cumplir con los requisitos especficos de seguridad intrnseca en ambientes con atmsferas explosivas. La seguridad intrnseca es un tipo de proteccin por la que el aparato en cuestin no tiene posibilidad de provocar una explosin en la atmsfera circundante. Un circuito elctrico o una parte de un circuito tienen seguridad intrnseca, cuando alguna chispa o efecto trmico en este circuito producidos en las condiciones de prueba establecidas por un estndar (dentro del cual figuran las condiciones de operacin normal y de fallo especficas) no puede ocasionar una ignicin. Algunos ejemplos son HART, Profibus PA o FIP. ASI: ATUATOR SENSOR NTERFACEAS-i es un bus de campo desarrollado inicialmente por Siemens, para la interconexin de actuadores y sensores binarios. Actualmente est recogido por el estndar IEC TG 17B.A nivel fsico, la red puede adoptar cualquier tipo de topologa: estructura en bus, en rbol, en estrella o en anillo. Permite la interconexin de un mximo de 31 esclavos. La longitud mxima de cada segmento es de 100 metros. Dispone de repetidores que permiten la unin de hasta tres segmentos, y de puentes hacia redes Profibus. Como medio fsico de transmisin, emplea un nico cable que permite tanto la transmisin de datos como la alimentacin de los dispositivos conectados a la red. Su diseo evita errores de polaridad al conectar nuevos dispositivos a la red. La incorporacin o eliminacin de elementos de la red no requiere la modificacin del cable.

El cable consta de dos hilos sin apantallamiento. Para lograr inmunidad al ruido, la transmisin se hace basndose en una codificacin Manchester. La seal con la codificacin Manchester se traduce en pulsos de corriente, que producen pulsos positivos y negativos en la tensin de alimentacin, que indican las transiciones en la seal. A partir de la deteccin de dichas transiciones se reconstruye la secuencia de bits transmitida

Cada esclavo dispone de hasta 4 entradas/salidas, lo que hace que la red pueda controlar hasta 124 E/S digitales. La comunicacin sigue un esquema maestro - esclavo, en la cual el maestro interroga a las estaciones envindoles mensajes (llamados telegramas) de 14 bits y el esclavo responde con un mensaje de 7 bits. La duracin de cada ciclo pregunta respuesta es de 150 s. En cada ciclo de comunicacin se deben consultar todos los esclavos, aadiendo dos ciclos extras para operaciones de administracin del bus (deteccin de fallos). El resultado es un tiempo de ciclo mximo de 5ms.Los telegramas tienen un formato sencillo. El telegrama del maestro contiene los siguientes campos:

INTERBUSINTERBUS es un bus de campo para la interconex in de sensores y actuadores. Las partes claves de INTERBUS han sido estandarizadas en Alemania por la DKE (Deutsche Elektrotechnische Kommission para DIN y VDE). En 1993, se public la norma DIN E 19258. Esta norma cubre los protocolos de transmisin y los servicios que necesita para la comunicacin de datos de proceso. Las especificaciones para la transmisin de parmetros han sido publicadas en el DIN Report 46 (1995).INTERBUS se basa en un esquema maestro-esclavo, El maestro del bus acta simultneamente como interfaz con los niveles superiores de la jerarqua de comunicaciones. La topologa es de anillo, es decir, todos los dispositivos estn conectados formando un camino cerrado. El anillo principal es el que parte del maestro, aunque pueden formarse otros anillos para adaptarse a la estructura particular de cada sistema. Este tipo de conexiones se lleva a cabo mediante unos equipos denominados mdulos terminadores de bus.Un rasgo distintivo de INTERBUS es que las lneas de envo y recepcin de datos estn contenidas dentro de un mismo cable que une todos los dispositivos. De esta forma, el sistema tiene el aspecto fsico de un bus o un rbol. Tpicamente, la capa fsica se basa en el estndar RS-485. Debido a la estructura de anillo y a que es necesario transportar la masa de las seales lgicas, INTERBUS requiere un cable de cinco hilos para interconectar dos estaciones. Con velocidades de transmisin de 500 Kbits, pueden alcanzarse distancias de hasta 400 m entre dispositivos. Cada dispositivo incorpora una funcin de repetidor que permite extender el sistema hasta una longitud total de 13 Km. Para facilitar el funcionamiento de INTERBUS, el nmero mximo de estaciones est limitado a 512.La estructura punto a punto de INTERBUS y su divisin en anillo principal y subanillos es ideal para la incorporacin de distintos medios de transmisin en distintas zonas de la planta si esto fuese necesario. La estructura de anillo ofrece dos ventajas. La primera es que permite el envo y recepcin simultnea de datos (full duplex). En segundo lugar, la capacidad de autodiagnstico del sistema se ve mejorada, ya que la conexin de cada nodo a la red es activa. INTERBUS permite la deteccin preventiva de errores por medio de una evaluacin estadstica de la calidad de las transmisiones. La determinacin de la frecuencia de los errores de transmisin permite prever la aparicin de fallo en un componente de la red.Para facilitar la deteccin de errores y la puesta en marcha del sistema, INTERBUS permite la desconexin transparente de los subanillos conectados al anillo principal. El direccionamiento se basa en la posicin fsica de cada sistema dentro del anillo, aunque opcionalmente se dispone de la posibilidad del empleo de direcciones lgicas para acceder a dispositivos individuales independientemente de su posicin.

El protocolo de transmisin de INTERBUS se estructura en tres capas que se corresponden con capas del modelo OSI. La capa 1 es la capa fsica. Especifica aspectos como la velocidad, modos de codificacin de la seal fsica, etc. La capa 2 se corresponde con la capa de enlace. Garantiza la integridad de los datos y permite el soporte de dos tipos de datos, por una parte los datos correspondientes a procesos cclicos, y por otra parte datos que aparecen asncronamente. La capa de enlace es determinista, es decir, garantiza un tiempo mximo para el transporte de datos entre dispositivos. El control de acceso al medio se encuadra dentro de los mecanismos TDMA (Time Division Multiple Access), eliminando as la posibilidad de colisiones. Cada dispositivo tiene reservado un slot de tiempo adecuado para su funcin dentro del sistema. El tiempo de ciclo es la suma de los tiempos asignados a cada dispositivo. Pueden definirse slots adicionales para la transmisin de bloques de datos en modo conexin. De esta forma pueden enviarse grandes bloques de datos a travs de INTERBUS, sin alterar el tiempo de ciclo para los datos de proceso.La tercera de las capas de INTERBUS corresponde la capa de aplicacin. En el maestro se ejecuta de forma cclica un programa que actualiza continuamente los datos correspondientes a los distintos procesos conectados a la red, y los deja accesibles para el sistema de control, de modo que por ejemplo un PLC puede acceder a ellos de forma sencilla mediante instrucciones de entrada/salida. El uso de tcnicas de acceso directo a memoria evita el uso de servicios que necesitan grandes bloques de datos, lo que facilita la consecucin del tiempo real. El acceso desde ordenadores se realiza mediante drivers. INTERBUS implementa en la capa de aplicacin un subconjunto de servicios basados en MMS que se denomina PMS (Peripherals Message Specification). Incluye unos 25 servicios que permiten la comunicacin con dispositivos de proceso inteligentes. Estos servicios permiten por ejemplo el establecimiento y monitorizacin de conexiones, lectura y escritura de parmetros o la ejecucin remota de programas.CAN: CONTROLLER AREA NETWORKINGCAN es un bus de comunicaciones serie estandarizado por ISO. En su especificacin bsica, se exiga alta velocidad, alta inmunidad al ruido y capacidad para la deteccin de cualquier tipo de error. Con el tiempo, CAN ha pasado de la industria automovilstica a la fabricacin y a la industria aeronatica.Los protocolos definidos por CAN se ajustan a la especificacin OSI. CAN define slo las dos capas ms bajas: fsica y de enlace. Otras redes como SDS o DeviceNet proporcionan especificaciones de la capa de aplicacin sobre la base de CAN. El medio fsico consiste en un cable de par trenzado con los terminadores adecuados. En la especificacin bsica de CAN, la velocidad mxima de transmisin es de 250 Kbps, mientras que en la versin ampliada alcanza velocidades de 1 Mbps.La implementacin bsica de CAN presenta un fuerte acoplamiento entre la CPU y el controlador CAN (que implementa los protocolos de capa fsica y de enlace). Los mensajes son difundidos por toda la red y son comprobados por la CPU de cada una de las estaciones que la forman. Este tipo de funcionamiento disminuye el aprovechamiento de la velocidad de transmisin de la red. Full CAN permite dos tamaos distintos de identificadores de mensajes: la versin A permite identificadores de 11 bits (2032 identificadores), mientras que la versin extendida (B) tiene identificadores de 29 bits.La capa de enlace define el formato y la temporizacin usada para la transmisin de los mensajes. Las tramas CAN tiene dos bytes descriptores y hasta 8 bytes de datos. Los descriptores definen la prioridad de los mensajes y su tipo. El primer campo, o campo de arbitraje est formado por los 11 bits del identificador (en tramas tipo A) y el bit RTR. Si RTR vale 0, indica que se trata de una trama de datos, mientras que si vale 1 indica que se trata de una peticin de datos. En ese caso, el campo de datos indicar los bytes que formarn la respuesta.

El campo de control est formado por 6 bits. Los bits r1 y r0 estn reservados para futuras ampliaciones del protocolo. Los cuatro bits que forman el DLC indican el nmero de bytes que forman la trama de datos y que van a continuacin.El campo de datos contiene de cero a ocho bytes. El bit ms significativo de cada byte es el primero que se transmite. A continuacin hay un campo de CRC, que contiene un cdigo de redundancia cclica de 15 bits y un bit delimitador que siempre vale 1. El campo de acuse de recibo consiste en dos bits. El primer bit se enva a 1 y es puesto a cero por las estaciones que reciben correctamente el mensaje.El delimitador de final de trama consiste en 7 bits a 1. Tras cada trama hay un perodo de tres bits (deben estar a 1), destinado a dar un tiempo mnimo a las estaciones a prepararse para la recepcin o envo de otro mensaje.Las tramas de tipo B se diferencian en el campo de arbitraje. En este caso hay un primer grupo de 11 bits similar al de las tramas de tipo A, y que acta como valor base del identificador. La segunda parte de los identificadores (18 bits) es la extensin del identificador.Para distinguir ambos formatos, la trama tipo B incorpora dos bits que separan los dos trozos del identificador. El primero es el bit SRR (Substitute Remote Request). Se enva siempre a 1 para dar prioridad a las tramas de datos estndar de tipo A con el mismo identificador base. El bit IDE que sigue al bit SRR se enva siempre a 1, y permite distinguir tramas tipo A y tipo B.PROFIBUSPROFIBUS es una especificacin de bus de campo para una amplia gama de aplicaciones dentro de los campos de fabricacin, industria de procesos o automatizacin de edificios. La estandarizacin de PROFIBUS segn la norma EN 50 170 garantiza la independencia de los fabricantes y la interoperaperibilidad de dispositivos fabricados por distintas empresas. PROFIBUS puede ser usado tanto en aplicaciones en las que el tiempo de respuesta de las comunicaciones es crtico, como en redes de comunicaciones complejas que involucren un gran nmero de necesidades de comunicacin. Existen tres versiones de PROFIBUS, todas ellas compatibles entre si.

PROFIBUS-DP: Optimizado para aplicaciones de alta velocidad y bajo coste. Se dise especficamente para cubrir la comunicacin entre sistemas de control automtico y la periferia descentralizada al nivel de dispositivo. PROFIBUS-DP puede usarse para sustituir los antiguos bucles de corriente de 0 - 20 mA. PROFIBUS-PA: Est diseado especialmente para la automatizacin en la industria de procesos. Su principal diferencia con PROFIBUS-DP es que la capa fsica permite su utilizacin incluso en zonas de seguridad intrnseca. PROFIBUS-PA permite la comunicacin de datos y la alimentacin de los equipos a travs de un nico par de hilos siguiendo el estndar IEC 1158-2. PROFIBUS-FMS: es la solucin de propsito general para la comunicacin al nivel de clula. Los servicios que incorpora PROFIBUS-FMS dotan al sistema de una gran flexibilidad.

Modelo de referencia OSILos sistemas de fabricacin automatizados empezaron por sistemas cerrados de interconexin propios de cada fabricante, por lo que se opt por crear un estndar interconectar los diferentes buses. Por ello se crearon entre 1977 y 1984 los Sistemas de Interconexin Abiertos (OSI) en los que se jerarquizaba el sistema de comunicacin en 7 capas.

Las diferentes capas corresponden a: Capa 7 (Aplicacin). Proporciona un entorno que facilite el entendimiento entre usuarios de distintas mquinas, sin importar medios ni protocolos de comunicacin (interfaz de usuario). Capa 6 (Presentacin). Facilita la comunicacin a nivel de lenguaje y formato de presentacin entre el usuario y la mquina que da acceso a la red (traductor).Interpretacin y normalizacin de datos, encriptacin, transformacin de cdigos y formatos. Referenciados en el Glosario Curso automatizacin. Capa 5 (Sesin). Control de la comunicacin. Control del inicio y fin de la misma, arbitrando quin transmite y quin recibe informacin en cada instante (moderador). Capa 4 (Transporte). Establece y garantiza un medio de comunicacin sin errores en ambos sentidos. Si es necesario fracciona el mensaje (mensajero) Capa 3 (Red). Responsable del encaminamiento del mensaje, conmutacin de paquetes, subredes de comunicacin, control de flujo y congestin de red, recuperacin de errores (servicio de mensajera). Capa 2 (Enlace). Mantiene la comunicacin entre cada par de nodos de la red, apoyndose en el medio fsico (centralita) Capa 1 (Fsico). Medios materiales que garantizan el enlace entre nodos (cable, fibra ptica, drivers,...). Transmisin de bits entre nodos de la subred de comunicacin, control elctrico, mecnico y funcional del circuito de datos, etc.Pese a OSI continan los problemas de interconexin entre fabricantes y se procede a estandarizar los buses con carcter abierto. Se crean organizaciones independientes para mantener y revisar los estndares, incorporando las nuevas tecnologas a la mayor brevedad. [6] Por ejemplo: AS-i trade organization, Profibus trade organization.

REFERENCIASINTERBUSCLUB. http://www.interbusclub.com/en/doku/pdf/interbus_basics_en.pdf, 22 de Abril de 2015REDES DE COMUNICACIN INDUSTRIAL linux0.unsl.edu.ar/~rvilla/c3m10/tema13.pdf 22 de Abril de 2015

CONCLUSIONES

Los puertos USB permitirn disminuir los costos de los dispositivos perifricos, al no requerir tarjetas adicionales ni transformadores de energa; Simplificar su instalacin al no tener que configurar cada dispositivo y utilizar un mismo conector para todos y acceder a mejores prestaciones dada la mayor velocidad del bus comparada con los puertos serie y paralelo. USB sigue una especificacin muy reservada, orientada a la comodidad de los usuarios y a la facilidad de manejo por personas sin formacin tcnica, as como la flexibilidad para ser adaptable a muchos usos. Un bus de campo es un sistema de transmisin de informacin (datos) que simplifica enormemente la instalacin y operacin de mquinas y equipamientos industriales utilizados en procesos de produccin. La eleccin del bus de campo mas adecuado depende de varios factores como son el tamao de la solucin a implementar que depende de la cantidad de dispositivos que se interconectarn, rapidez a la cual se necesita transmitir los datos segn sea la criticidad del proceso a controlar, costo de implemen tacin, interoperabilidad con equipamiento y medios de transmisin ya instalados en la empresa, escalabilidad, entre otros.