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Comunicaciones industriales Vicente Guerrero RamĂłn L. Yuste Luis MartĂnez
Comunicaciones industriales
Primera edición, sep embre 2009 © 2009 Vicente Guerrero – Ramón L. Yuste – Luis Mar nez © 2009 MARCOMBO, S.A. Gran Via de les Corts Catalanes, 594 08007 Barcelona www.marcombo.com Diseño: Pol Creuheras Borda Maquetación: O3 BCN Packagers, S.L. «Cualquier forma de reproducción, distribución, comunicación pública o transformación de esta obra sólo puede ser realizada con la autorización de sus tulares, salvo excepción prevista por la ley. Diríjase a CEDRO (Centro Español de Derechos Reprográficos, www.cedro.org) si necesita fotocopiar o escanear algún fragmento de esta obra». ISBN: 978-84-267-1574-6 D.L.: Impreso en Printed in Spain
Prólogo Nadie duda de la importancia de las tecnologías de la comunicación en un mundo globalizado como el nuestro. Gracias a ellas podemos, por ejemplo, mantener el contacto con nuestra familia o hacer ges ones de trabajo sin necesidad de desplazarnos, con el consiguiente ahorro de empo y dinero. En el mundo de la automa zación industrial ocurre otro tanto de lo mismo. En 1958 Siemens patentó el primer autómata programable SIMATIC G. En 2009 hablamos de los controladores SIMATIC S7 y del concepto Totally Integrated Automa on. Uno de los grandes avances en estos cincuenta años en el ámbito de la automa zación fue el diseño e implementación en los años ochenta de las primeras redes de comunicación industrial propietarias. Fue a par r de los noventa cuando todos los fabricantes apostamos por el diseño e implementación de buses de comunicación industrial estándares que garan zaran la intercomunicación entre todos sus productos y sobre los que versa este libro. Estos avances obligan a tener profesionales con una alta cualificación en estas tecnologías. Por este mo vo, la administración educa va y quienes creamos conocimiento nos vemos en la obligación de trabajar conjuntamente en la transmisión de éste. Por parte de Siemens, esta colaboración se enmarca dentro del proyecto SCE – Siemens Automa on Cooperates with Educa on, dentro del que año tras año venimos desarrollando varias inicia vas orientadas a la formación de profesores y alumnos, entre las que destacan la organización de cursos especiales, jornadas técnicas, concursos de proto pos, patrocinio de las Olimpiadas de Formación Profesional “SpainSkills” y aportación de documentación técnica y didác ca. Hace ya muchos años que conozco a Vicente Guerrero, Ramón Yuste y Luis Mar nez, profesores de Formación Profesional de Cataluña y autores de este libro. He tenido oportunidad de trabajar conjuntamente con ellos en varios proyectos (Grupo EDCAI y Olimpiadas de Formación Profesional), quedándome demostrada su alta profesionalidad como docentes, así como su conocimiento de la realidad de la empresa. Es una sa sfacción comprobar el excelente nivel alcanzado en el libro, ya que su carácter eminentemente prác co hace de él la herramienta ideal para el estudio de la comunicación industrial, tanto a nivel de universidad como de Ciclos Forma vos. Quiero terminar expresando mi reconocimiento a Vicente, Ramón y Luis por el excelente trabajo realizado, y al mismo empo agradecer a la editorial Marcombo su valiosísima colaboración en la divulgación de las enseñanzas técnicas en su ver ente más prác ca. F J C G Responsable de formación Sector industria – Divisiones Industry Automa on and Drive Tecnologies Siemens S.A.
Agradecimientos A mi mujer, Carmen, y a mis hijos, Joan y Lluís, que han entendido que para mí es un hobby la dedicación extra de mi profesión. Al director de mi ins tuto, Francesc Roca Rosell, que siempre me ha facilitado el desarrollo de este hobby, haciéndome sen r en el Ins tuto como si estuviera en mi casa. Lluís Mar nez
A mi mujer, Mari, por aguantar al pie del cañón mientras esperaba a que termináramos el libro. A mis hijos, Chris an y Raúl, para que vean que con ilusión y trabajo se pueden conseguir los obje vos fijados. Y por úl mo, no podía faltar una dedicatoria especial a Pascual Roca, que siempre me ha apoyado. Ramón Luis Yuste
A mis hijas, Laura y Lorena, por la ilusión que les va a hacer poder ver este ejemplar; y especialmente a Mari, por su paciencia en aguantar el empo que le he robado durante estos meses y obtener un «sí» siempre como respuesta. TKM. Vicente Guerrero
No podíamos acabar los agradecimientos sin hacer mención a una enorme y larga lista de nombres como es la de todos nuestros alumnos y alumnas, tanto del IES Comte de Rius (Tarragona), como del IES Palau Ausit de Ripollet (Barcelona), que a lo largo de los años nos han obligado a preparar esta serie de temas y cuyas dudas y preguntas han ayudado a enriquecer la documentación ofrecida. También hemos de hacer mención a la editorial Marcombo, por darnos la oportunidad de poder llevar a cabo este proyecto ilusionante y, como no, a la empresa Siemens, desde Francisco Cano hasta el úl mo trabajador y trabajadora, que de forma siempre desinteresada nos han ayudado en todo momento; gracias, Maribel Escamilla, Begoña Pérez, Miguel Angel Hernández, David Cadahia y José Manuel Rodríguez.
Ă?ndice Unidad 1 Redes de comunicaciĂłn industrial.... 6
Unidad 4
1.1 Las comunicaciones industriales .............. 7 1.2 Normas sicas ......................................... 20 1.3 TĂŠcnicas de control de ujo .................... 36 1.4 TĂŠcnicas de control de errores ................ 38 1.5 TopologĂa de redes ................................. 41 1.6 MĂŠtodos de acceso al medio .................. 45 1.7 Sistemas determinista y probabilĂs co .... 49 1.8 InterconexiĂłn de redes ........................... 50
Redes de comunicaciĂłn industrial Ethernet ......................................... 254
Unidad 2 Redes de comunicaciĂłn industrial AS-i ................................. 54 2.1 IntroducciĂłn y caracterĂs cas del bus AS-i ............................................. 55 2.2 Funcionamiento de la consola de conďŹ guraciĂłn y diagnĂłs co ............... 65 2.3 ConďŹ guraciĂłn y programaciĂłn de una red AS-i con un S7-300 ................ 72 2.4 DiagnĂłs co de una red AS-i con un S7-300 ....................................... 100
4.1 IntroducciĂłn y caracterĂs cas de Ethernet ........................................... 255 4.2 ComunicaciĂłn Ethernet. Entre dos PLC bajo protocolo TCP/IP ........................... 266 4.3 ComunicaciĂłn Ethernet. Entre varios PLC bajo protocolo TCP/IP ........................... 278 4.4 ComunicaciĂłn Ethernet. Entre varios PLC bajo protocolo ISO ................................ 286 4.5 ComunicaciĂłn Ethernet. Entre varios PLC en Mul cast .......................................... 291
Unidad 5 Redes de comunicaciĂłn industrial PROFINET ....................................... 298 5.1 IntroducciĂłn y caracterĂs cas de PROFINET ......................................... 299 5.2 Red PROFINET. ComunicaciĂłn entre una CP 343-1 con puerto PN y ET 200S .. 306 5.3 Red PROFINET entre un PLC con puerto PN integrado y dos ET 200S .................. 323
Unidad 3 Redes de comunicaciĂłn industrial ProďŹ bus ......................................... 110 3.1 IntroducciĂłn y caracterĂs cas de ProďŹ bus .. 111 3.2 Red ProďŹ bus-DP. CPU S7-300 como maestro y ET como esclavos ....... 116 3.3 Red ProďŹ bus-DP. Dos CPU S7-300 en red, una como maestro y otra como esclavo .... 135 3.4 Red ProďŹ bus-DP. PLC con CP 342-5 como maestro y ET como esclavo ......... 152 3.5 Red ProďŹ bus-DP. CPU S7-300 con puerto DP en CP 342-5 ................... 171 3.6 IntegraciĂłn de un sistema HMI en una red ProďŹ bus-DP ......................... 188 3.7 Red DP con S7-300 como maestro y S7-200 como esclavo ......................... 204 3.8 Red ProďŹ bus-DP. Conver dor de frecuencia MM420/440 como esclavo DP ............. 217 3.9 ProďŹ bus-DP. DP en conexiĂłn con red AS-i mediante DP/ASi Link ........................... 239
Unidad 6 PĂĄginas web integradas de control ..................................... 330 6.1 IntroducciĂłn y caracterĂs cas de la Web .............................................. 331 6.2 Funciones de diagnĂłs co de disposi vos mediante una Web integrada ............... 334 6.3 ConďŹ guraciĂłn de una pĂĄgina Web de control ............................................. 337
Unidad 7 Redes de comunicaciĂłn industrial Wireless ......................................... 366 7.1 IntroducciĂłn y caracterĂs cas ............... 367 7.2 ConďŹ guraciĂłn de una red Wireless ....... 380
Unidad 1 Redes de comunicación industrial
En este capítulo: 1.1 Las comunicaciones industriales 1.2 Normas físicas 1.3 Técnicas de control de flujo 1.4 Técnicas de control de errores 1.5 Topología de redes 1.6 Métodos de acceso al medio 1.7 Sistemas determinista y probabilístico 1.8 Interconexión de redes
Unidad 1 · Redes de comunicaciones industriales
1.1 Las comunicaciones industriales 1.1.1 Introducción Desde siglos pasados las comunicaciones han sido siempre un reto para nuestros antepasados. Posiblemente ya no nos acordemos de la forma de comunicarse entre los seres humanos mediante señales de humo, ya que es seguro que tan sólo lo hemos podido ver en las películas del lejano oeste americano. Otro po de comunicación, ya no tan lejano y que aún en nuestros días podemos encontrar, es que se realiza entre personas que se encuentran en el mar y otras que intentan enviarle una información desde erra como son los faros luminosos. Estos dos ejemplos son tan sólo una muestra de otros tantos que podríamos ir describiendo. Es posible que la invención del teléfono pudo ser una de las bases importantes sobre las que han ido desfilando los diferentes sistemas con los que hoy contamos, pero fue con la aparición de los ordenadores personales con lo que se empezaron a notar cómo las comunicaciones iniciaban un proceso de cambio total tanto en su concepción como en sus aplicaciones. Esto es debido a la u lización de la tecnología digital. Si nos situamos en nuestros días, ¿quién no u liza un teléfono móvil?, o ¿existe alguna persona que no haya escuchado hablar de Internet?, ¿hay algún joven estudiante que no se relacione con otras personas del planeta mediante correos electrónicos?, etc. Todo esto nos hace ver una evolución con nua y constante cuyos límites se desconocen. Tecnologías como bluetooth, wifi, GPRS, etc. son algunos de los úl mos sistemas de comunicaciones aplicados a disposi vos que la mayoría de personas u lizan en la actualidad.
Figura 1.1.1 Dispositivos de comunicación actuales.
Podríamos realizar una exposición totalmente paralela a la expuesta anteriormente cuando hablamos de la evolución experimentada en los disposi vos industriales. Por tanto, podemos observar cómo esas mismas tecnologías que poseen los disposi vos u lizados por las personas aparecen implementadas en la comunicaciones entre diferentes disposi vos industriales. En la industria moderna, las comunicaciones de datos entre diferentes sistemas, procesos e instalaciones suponen uno de los pilares fundamentales para que ésta se encuentre en un nivel de compe vidad exigida en los procesos produc vos actuales. En un sistema de comunicación de datos industrial es tanto más exigente cuanto más cerca del proceso nos encontramos. Si realizamos una compara va entre tres de las principales caracterís cas que determinan la aplicación de las diferentes redes de comunicación, como son:
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Unidad 1 · Redes de comunicaciones industriales • Volumen de datos: Can dad de datos que viajan por la red en cada envío. • Velocidad de transmisión: Velocidad a la que viajan los datos por la red. • Velocidad de respuesta: Velocidad que hay entre el momento de dar la orden y la respuesta del disposi vo. Observamos en la siguiente tabla cuáles serían sus valores:
Volumen de datos
Velocidad de transmisión
Velocidad de respuesta
Aplicación
Red de ordenadores
Elevado
Elevado
Bajo
Lectura de datos
Detector de proximidad
Muy bajo
Bajo
Instantánea
Sistema de seguridad
Tabla 1.1.1
Si tratamos el ejemplo expuesto en la anterior tabla dándole una aplicación, es posible que nos aclare más estas tres caracterís cas. Si queremos comunicar un proceso industrial con la red de ordenadores, estos ordenadores podrían ser u lizados para la lectura de bases de datos en donde se refleja el estado actual de la producción. En este caso la velocidad de respuesta es baja, ya que se debe tener en cuenta el tráfico de datos por esa red, en este caso los datos llegarán al sistema de des no con algún segundo de retardo, lo que no va a provocar ninguna disfunción en el sistema produc vo, mientras que cuando un detector de proximidad cambie de estado la respuesta en el equipo de control, por ejemplo un autómata programable, ha de ser inmediata, algún milisegundo de retardo a lo sumo. Está claro que después de la anterior exposición deben exis r diferentes niveles de redes de comunicación de datos que cumplan en cada caso con las exigencias funcionales solicitadas. De ahí nace lo que se conoce como pirámide de las comunicaciones. Esta pirámide, reconocida por todos los fabricantes de disposi vos para las redes de datos, está formada por cuatro niveles, que son: • Oficina: Formado básicamente por ordenadores tanto a nivel de oficina como de ingeniería. • Planta: Son ordenadores con aplicaciones específicas para el control del proceso. • Célula: Son todos los componentes inteligentes que intervienen directamente en el proceso. • Campo: Son todos los disposi vos que provocan los movimientos en el proceso produc vo.
Figura 1.1.2 Pirámide de las comunicaciones.
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Unidad 1 ¡ Redes de comunicaciones industriales Todos los fabricantes de disposi vos de redes de comunicaciĂłn industrial conocen perfectamente las diferentes exigencias para cada po de red, por lo que ofrecen diferentes alterna vas para cumplir con los requisitos funcionales de cada caso. En el caso de SIEMENS, ofrece para cada nivel una soluciĂłn y es la que aparece en la ďŹ gura 1.1.2 y que van a ser objeto de desarrollo en este libro. En la ďŹ gura 1.1.3 se realiza un estudio de las principales caracterĂs cas de cada uno de los niveles. AdemĂĄs, se completa con otra caracterĂs ca, que es: cuanto mĂĄs nos acercamos al proceso, mayor nĂşmero de disposi vos intervienen en la red de comunicaciĂłn para ese nivel, es decir, que a nivel de campo, que es el nivel mĂĄs prĂłximo al proceso, la red de datos que interviene engloba a los sensores y actuadores, mientras que al nivel mĂĄs alejado del proceso, como es el nivel de oďŹ cina y que bĂĄsicamente estĂĄ compuesto por ordenadores, el nĂşmero de equipos que interviene en la red se reduce considerablemente.
Figura 1.1.3 Velocidades en cada nivel.
1.1.2 ÂżPor quĂŠ incorporar un sistema de comunicaciones en una empresa? Una empresa se encuentra en la necesidad de incorporar un sistema de comunicaciones integrado para poder obtener un beneďŹ cio, como pueden ser: • La reducciĂłn de costes de producciĂłn. • La mejora de la calidad. • La mejora de la produc vidad. • La reducciĂłn del almacenaje. • La mejora de la efec vidad de sus sistemas. • La reducciĂłn de los costes de mantenimiento. Para conseguir estos obje vos el sistema de comunicaciones debe permi r: • Sistemas de comunicaciones que enlacen la planta de producciĂłn con la de ges Ăłn e ingenierĂa de la empresa. • La integraciĂłn de las bases de datos de la empresa (producciĂłn, pedidos, almacĂŠn, etc.). • Compar r las aplicaciones tanto a nivel de: o So ware: GESTIĂ“N: Textos, hojas de cĂĄlculo, bases de datos, etc DISEĂ‘O: CAD/CAE. PRODUCCIĂ“N: PLC, robots, CNC, etc. o Hardware: Impresoras. Otros disposi vos.
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Unidad 1 · Redes de comunicaciones industriales Al integrar un sistema de comunicaciones se pueden conseguir ventajas como: • Tras una orden de fabricación, todos los elementos de un sistema, proceso o planta reciben de forma simultánea la información. • Permi r centralizar las señales de alarma de cada componente del proceso. • Permi r el control de la producción, ya que todos los equipos de la planta pueden enviar información a otro sistema que almacenará y procesará dicha información. Hoy en día, existen mul tud de configuraciones de empresas, es decir, empresas con un único edificio, con varios edificios anexos o con varios edificios repar dos en diferentes poblaciones, países o con nentes. Es por esta razón por la que podemos encontrar sistemas: • SIMPLES: Comunicación dentro de una misma planta, a través de cableado eléctrico. • COMPLEJOS: Comunicación entre diferentes plantas, a través de líneas telefónicas o satélites.
1.1.3 Sistemas de control en una red de comunicación industrial Dependiendo de la complejidad del sistema o de los componentes que intervienen en la red de comunicación, podemos clasificar el po de control en: • SISTEMA CENTRALIZADO. Es cuando el control se realiza por un solo sistema. • SISTEMA DISTRIBUIDO. Cuando el control se realiza a través de diferentes sistemas conectados en red. Las principales caracterís cas de estos dos sistemas son: CENTRALIZADO o o o o o
Es efec vo mientras el sistema no sea excesivamente grande ni complejo. Es fácil de mantener, ya que sólo hay un único controlador. Al exis r un único controlador, no existen problemas de Compa bilidad. Son muy delicados a los fallos; si el controlador falla, todo se de ene.
Figura 1.1.4 Sistema de control centralizado.
DISTRIBUIDO o o o o o o
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Para sistemas grandes o complejos. La responsabilidad es repar da entre diferentes controladores. Todos los controladores deben de comunicarse a través de una red. Su capacidad ende a ser superior a un sistema centralizado. Se caracteriza por ser un sistema más flexible que el centralizado. Se pueden hacer ampliaciones con otros controladores. Cuando éstos están programados y con
Unidad 1 · Redes de comunicaciones industriales un funcionamiento correcto, entonces se integra en la red de comunicaciones de los demás controladores. o Se puede par r de un sistema básico e ir ampliando a medida que el sistema lo exija, añadiendo módulos u otros controladores. o Permite la integración de disposi vos de diferentes fabricantes comunicables entre sí.
Figura 1.1.5 Sistema de control distribuido.
1.1.4 Normas sobre las comunicaciones Cabe destacar que con la llegada de las normas todos los fabricantes han ido adaptando sus sistemas al cumplimiento de éstas, por lo cual cada día más los equipos de diferentes fabricantes son más compa bles entre sí, aunque existen mul tud de normas y estándares no todas han nacido de una ins tución normalizadora como son las llamadas normas de facto, que son: Sistemas realizados por grandes empresas (mul nacionales) generalmente, y que de una forma u otra acaban de imponerse en el mercado. Se generan solas y acaban aceptándose. Y también existen las llamadas normas de iure que son las que alguna organización o ins tución ha decidido promulgar, y que pueden ser las propuestas por: • Gobiernos nacionales. • Organismos nacionales o internacionales.
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Unidad 1 · Redes de comunicaciones industriales
1.1.4.1 Organismos de normalización Existen diferentes organismos cuyas normas afectan a diferentes ámbitos geográficos, es decir, normas que rigen a nivel mundial, a nivel con nental o a nivel nacional.
1.1.4.1.1 Normas internacionales Son normas que afectan a nivel mundial: • ISO (Interna onal Standards Organiza on), que genera normas para todas las áreas y coordina las creadas por organizaciones regionales. • IEC (Interna onal Electrotechnical Commission). Elabora normas para el área eléctrica. • ITU o UIT (Interna onal Telecommunica on Union). Es un organismo cons tuido por administraciones de más de 150 países, adopta normas que regulan el uso del espectro radioeléctrico en los ámbitos espacial y terrestre. Está estructurada en tres sectores, que son: o ITU-T para las telecomunicaciones. o ITU-R para la radiocomunicación. o ITU-D para el desarrollo de las telecomunicaciones.
1.1.4.1.2 Normas continentales Quedan agrupadas en un determinado número de organismos nacionales de normalización y que a nivel europeo son: • CEN (Comité Européen de Normalisa on), es el encargado de generar todas las normas del po EN que son a nivel europeo. • CENELEC (Comité Européen de Normalisa on Electrotechnique), es la rama de las CEN que se encarga de las normas del ámbito electrotécnico. • ETSI (European Telecommunica ons Standards Ins tute). Organización europea creada a instancia de los operadores (PTT Post Telephone and Telegraph) y lo que hoy es la Unión Europea. A nivel de Estados Unidos, las que afectan al campo de las comunicaciones son: • ANSI (American Na onal Standards Ins tute). Ins tuto americano de normas estándar que abarca todas las disciplinas. • EIA (Electronics Industries Associate). Asociación de industrias del sector de la electrónica, que se ocupa de la definición de estándares acerca de la transmisión de señales eléctricas. El estándar más conocido es la RS-232. • TIA (Telecommunica ons Industries Associates). Agrupación de fabricantes de equipos de telecomunicaciones. • IEEE o IE3 (Ins tute of Electrical and Electronic Engineers). Es una organización profesional que ha elaborado importantes recomendaciones rela vas a las comunicaciones industriales y redes de comunicación que han terminado por conver rse en normas de facto.
1.1.4.1.3 Normas nacionales Son las normas creadas por organismos del propio país de aplicación y que en España son las normas UNE (normas españolas) y UNE-EN (normas españolas adaptadas a las europeas): • AENOR (Agencia Española de Normalización). Es un organismo reconocido por la administración pública española para la normalización de productos, procesos y servicios de todos los sectores.
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Unidad 1 ¡ Redes de comunicaciones industriales
1.1.4.2 Normas que afectan a las comunicaciones En la siguiente tabla se muestran tanto el organismo como la norma o recomendaciĂłn que la contempla: Organismo
Norma/RecomendaciĂłn
Contenido
EIA
RS-232C
Norma sica RS-232 de comunicaciĂłn serie.
EIA/TIA
RS-422
Norma sica RS-422 de comunicaciĂłn serie.
EIA
RS-485
Norma sica RS-485 de comunicaciĂłn serie.
EIA/TIA
568
Cableado estructurado de redes de datos.
IEEE
802
Redes de ĂĄrea local (LAN).
IEEE
802.3
MĂŠtodos de acceso al medio en redes Ethernet.
IEEE
1284
Norma sobre las comunicaciones en paralelo.
UIT
V.92
Normas sobre los mĂłdems de 56 kbps.
AENOR
UNE-EN 50173
Cableado de sistemas de informaciĂłn.
AENOR
UNE-EN 50174
Redes de cableado estructurado.
CENELEC
EN 50170
Buses de campo industriales de propĂłsito general.
CENELEC
EN 61131-5
Comunicaciones en los autĂłmatas programables.
CENELEC
EN 61158-2
VĂa de datos en los sistemas de control industriales
IEC
IEC 61158
Buses de campo industriales.
Tabla 1.1.2
1.1.5 Modelo OSI El modelo OSI, que quiere decir Open System Interconec on o InterconexiĂłn de Sistemas Abiertos, fue deďŹ nido por la ISO en el aĂąo 1983. El modelo OSI estĂĄ formado por siete capas o niveles. Cada capa o nivel ene unas funciones claramente deďŹ nidas y que son las siguientes: • Nivel 1. FĂ?SICA: EspeciďŹ ca cuĂĄl serĂĄ el medio sico de transporte a u lizar. SeĂąales elĂŠctricas. • Nivel 2. ENLACE: EstructuraciĂłn de los datos dentro de la trama y control de errores. • Nivel 3. RED: Interviene en el caso en el que intervenga mĂĄs de una red. • Nivel 4. TRANSPORTE: DivisiĂłn de los datos en paquetes de envĂo. • Nivel 5. SESIĂ“N: Para el control del inicio y ďŹ nalizaciĂłn de las conexiones. • Nivel 6. PRESENTACIĂ“N: RepresentaciĂłn y encriptaciĂłn de los datos. • Nivel 7. APLICACIĂ“N: U lizaciĂłn de los datos.
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Unidad 1 ¡ Redes de comunicaciones industriales
Figura 1.1.6 Sistema de control distribuido.
1.1.5.1 Modelo OSI para las comunicaciones industriales A nivel de las comunicaciones industriales las capas u lizadas son: FĂ?SICA: Se encarga de la transmisiĂłn de bits al canal de comunicaciĂłn. DeďŹ ne los niveles de la seĂąal elĂŠctrica con la que se trabajarĂĄ. Controla la velocidad de transmisiĂłn (duraciĂłn de un bit). Esta capa sica con ene tres subniveles, que son los siguientes: MEDIO: Canal de transmisiĂłn, si es cable, FO, radio, etc. MAU (Media A achment Unit): Con ene la electrĂłnica donde se generan o donde se reciben los niveles elĂŠctricos. PLS (Physical Logical Signal): CodiďŹ caciĂłn en la emisiĂłn de la informaciĂłn binaria a seĂąales elĂŠctricas y decodiďŹ caciĂłn en la recepciĂłn de la seĂąal elĂŠctrica a seĂąal digital binaria. ENLACE: Se encarga de establecer una comunicaciĂłn libre de errores entre dos equipos. Forma la trama organizando la informaciĂłn binaria y la pasa a la capa sica. Esta capa sica con ene dos subniveles, que son los siguientes: MAC (Media Acces Control): Control del canal de transmisiĂłn para que en el momento que estĂŠ libre, pueda enviar la informaciĂłn. LLC (Logical Link Control): Controla y recupera los errores, tambiĂŠn codiďŹ ca la informaciĂłn (hexadecimal o ASCII) a enviar a formato binario o decodiďŹ ca la informaciĂłn binaria recibida a hexadecimal o ASCII. APLICACIĂ“N: Es la capa mĂĄs prĂłxima al usuario y puede ofrecer servicios tales como correo electrĂłnico, acceso a base de datos, transferencia de ďŹ cheros, videoconferencia.
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Unidad 1 · Redes de comunicaciones industriales
1.1.6 Tipos de transmisión de datos Para la transmisión de datos se pueden u lizar dos sistemas, como son la transmisión serie o la transmisión paralelo.
1.1.6.1 Transmisión serie El po de transmisión serie se caracteriza por los siguientes aspectos: • Los datos son transmi dos bit a bit, u lizando una única línea de comunicación. • Es la forma clásica de transmi r los datos a larga distancia. • Se u liza cuando el volumen de información es rela vamente pequeño. En la figura 1.1.7 se esquema za este po de transmisión. Para enviar, por ejemplo, el carácter ASCII “S”, la señal en binario es 0101 0011B = 83D = ASCII “S”.
Figura 1.1.7 Señal binaria del carácter ASCII “S”.
Para este po de transmisión se necesita un canal de comunicación para el envío de los datos y una señal de reloj para la sincronización entre emisor y receptor.
Figura 1.1.8 Esquema transmisión-recepción serie de un dato.
1.1.6.2 Transmisión paralelo El po de transmisión serie se caracteriza por los siguientes aspectos: • La información se transmite carácter a carácter. • Todos los bits del mismo carácter se envían simultáneamente. • Necesita tantas líneas de información como bits tenga el carácter. • Su empleo queda restringido a enlaces de corta longitud (de 15 a 20 metros como máximo). • Es adecuado para una comunicación local. La aplicaciones que cubren son: • Enlaces ordenador-impresora ( po Centronics). • El bus IEEE-488 o bus GPIB, que a fin de cuentas no es más que un enlace paralelo des nado a comunicar aparatos de medida (instrumentación electrónica). 15