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viernes, 29 de mayo de 2015

UNIDAD VII. PROTOCOLOS DE INTERCONECTIVIDAD



UNIDAD VII. PROTOCOLOS DE INTERCONECTIVIDAD



Introducción

Para que una computadora o controlador sea útil en la automatización de un sistema de fabricación, debe ser capaz de comunicarse con dispositivos externos. Estos dispositivos externos pueden ser sensores para la monitorización de un proceso, actuadores para controlar un proceso, o el dispositivo externo puede ser otro ordenador. Los intercambios de información entre los dispositivos requieren la normalización de la lengua de comunicación. Un breve análisis de diferente arquitectura de red, varios estándares de LAN, herramientas para la identificación de objetos como sensores, códigos de barras, transpondedores, y sistemas de visión. Control del sistema de comunicación, y el sistema de gestión de bases de datos en CIM también se discute en breve.

Estándares

Redes de área local, generalmente llamados LAN, son de propiedad privada redes dentro de un mismo edificio o campus de hasta unos pocos kilómetros de tamaño. Se utilizan principalmente para conectar los ordenadores personales y estaciones de trabajo en oficinas de empresas y fábricas para compartir recursos e intercambiar información. En los últimos años, las técnicas de LAN se han convertido en un método eficiente de transferencia de datos tanto en piso de la tienda y de automatización de oficinas. Se puede proporcionar un control y Simulación de CIM una comunicación más rápido que el método de comunicación de punto a punto. Permite a-muchos-a-muchos de comunicación en la misma red a través del mismo cable.

Manufactura

Proceso de fabricación de un producto que se realiza con las manos o con ayuda de máquinas.

Automatización

Aplicación de máquinas o de procedimientos automáticos en la realización de un proceso o en una industria.

Protocolo
Reglamento o una serie de instrucciones que se fijan por convenios.

Historia del protocolo MAP

El protocolo de Automatización de Manufactura (MAP) fue establecido por General Motors en 1962, y posteriormente transferido a la Sociedad de Ingenieros en Manufactura SME. Su objetivo es proporcionar un estándar común que permita compatibilidad entre los dispositivos de comunicación que operan en un ambiente de manufactura (por ejemplo una línea de ensamble automotriz).

En esos ambientes es frecuente encontrar productos de proveedores muy diversos. MAP atacó esta situación creando un estándar común. A finales de los 70's General Motors tenía más de 20,000 controladores programables, 2,000 robots y 40,000 dispositivos inteligentes en sus líneas de ensamble y manufactura. Una empresa de ese tamaño necesitaba un proceso de estandarización que a la postre le resultó en ahorros sustantivos en su operación. Otro caso similar ocurre con la compañía Boeing que desarrolló el sistema Técnico y de Productos de Oficina (TOP). Fue pensado como complemento de MAP. Posteriormente se trasladó el control del protocolo a la Sociedad de Ingenieros de Manufactura SME.

Que es el protocolo MAP

MAP provee estándares comunes para la interconexión de computadores y máquinas herramientas programables usadas en la automatización de fábricas. En el nivel físico más bajo, MAP usa el protocolo IEEE 802.4 de bus de señales. Con frecuencia, MAP se usa junto con TOP, un protocolo de oficina desarrollado por Boeing Computer Services. TOP se utiliza en la oficina y MAP, en la fábrica.
Este protocolo ha tenido una gran importancia en los intentos de normalización de los últimos años. Se basa en el modelo de referencia OSI. En un intento por superar las carencias de MAP, especialmente en cuanto a transmisión en tiempo-real (soporta bien la transmisión de archivos), sea desarrollando EPA (Enhanced Protocol Architecture).

Protocolo IEEE

El estándar token bus define esquemas de red de anchos de banda grandes, usados en la industria de manufactura. Se deriva del Protocolo de Automatización de Manufactura (MAP). La red implementa el método token-passing para una transmisión bus. Un token es pasado de una estación a la siguiente en la red y la estación puede transmitir manteniendo el token. Los tokens son pasados en orden lógico basado en la dirección del nodo, pero este orden puede no relacionar la posición física del nodo como se hace en una red token ring. El estándar no es ampliamente implementado en ambientes LAN.


Token Bus

 Se usa un token (una trama de datos) que pasa de estación en estación en forma cíclica, es decir forma un anillo lógico. Cuando una estación tiene el token, tiene el derecho exclusivo del bus para transmitir o recibir datos por un tiempo determinado y luego pasa el token a otra estación, previamente designada. Las otras estaciones no pueden transmitir sin el token, sólo pueden escuchar y esperar su turno. Esto soluciona el problema de colisiones que tiene el mecanismo anterior.


Aplicaciones MAP
En los años 80 se intentó estandarizar la comunicación entre PLCs con el protocolo de  automatización de manufactura de la General Motors (MAP). En esos tiempos el tamaño del PLC se redujo, su programación se realizaba mediante computadoras personales (PC) en vez de terminales dedicadas sólo a ese propósito.


Características del PLC
  • Tecnología de banda ancha.
  • Velocidades de transmisión de hasta 45 Mbps.
  • Proceso de instalación sencillo y rápido para el cliente final.
  • Enchufe eléctrico (Toma única de alimentación, voz y datos).
  • Sin necesidad de obras ni cableado adicional.
  • Equipo de conexión (Modem PLC).
  • Transmisión simultánea de voz y datos.
  • Conexión de datos permanente (activa las 24 horas del día).
  • Permite seguir prestando el suministro eléctrico sin ningún problema
Ventajas del PLC
·         La principal: SE EMPLEA LA INFRAESTRUCTURA EXISTENTE.
·         Los servicios ofertados son competitivos en calidad y en precio.
·         Gran ubicuidad: permite un despliegue masivo de la tecnología, ya que la red ya está implantada.

Protocolo top
Definición

Protocolo de Oficina Técnica (TOP), es un protocolo destinado a redes en las que se realizan procesos distribuidos de la información en las oficinas de negocios.
TOP es utilizado por los agentes en sistemas de información para recuperar, convertir, y realizar diversas operaciones en objetos mecanografiados.
En las versiones más recientes en el protocolo TOP, un cliente contacta con un servidor mediante el método de acceso TCP/IP y emite una serie de peticiones. Después de recibir una solicitud, el servidor procesa dicha solicitud y envía una respuesta.
Un agente de la información dado que  puede actuar como un cliente y un servidor, y puede hablar con varios clientes y servidores de forma simultánea.
El protocolo TOP fue desarrollado e implementado por Boeing Computer Services a principios de la década de los 80’s. Se basa en el modelo de interconexión de sistemas abiertos (OSI), un estándar que define la forma en que los mensajes deben ser transmitidos entre los puntos finales en una red.

El protocolo TOP fue definido por Boeing para su uso en entornos de automatización de oficinas científicas y técnicas. Se hace hincapié en el intercambio de documentos CAD/CAM, gráficos y texto. El standard también soporta una serie de transmisiones multimedia y tiene sus métodos de acceso.
El protocolo TOP en la V0.2 es compatible con la topología de red Token Ring, Token Bus y Ethernet, trabaja en la capa de Red del modelo OSI. Fue pensado como complemento para el protocolo MAP. Posteriormente se trasladó el control del protocolo a la Sociedad de Ingenieros de Manufactura SME.

Las solicitudes constan de una o más líneas, dependiendo del tipo de solicitud dada. La primera línea de cualquier solicitud comienza con el nombre de la solicitud seguido de un espacio o una terminación de línea. El servidor siempre se espera para dar algún tipo de respuesta a la primera línea de la solicitud; esto puede ser o bien una respuesta definitiva o una respuesta que indica que el cliente debe continuar.
Todas las líneas se terminan con el carácter de retorno (CR) seguido del carácter de avance de línea (LF).

Los bloques de valores delimitados (Q.V.) pueden sin embargo, contener datos arbitrarios, incluyendo retornos de carro, saltos de línea, y los nulos, entre los delimitadores. Fuera de bloques de valores delimitados, todos los caracteres transmitidos podrían utilizar todo el set de caracteres ASCII.
Los servidores TOP normalmente no terminan una sesión después de enviar una respuesta, a menos que las solicitudes de los clientes para poner fin a una sesión. Sin embargo, el protocolo TOP no está diseñado para ser utilizado directamente por los usuarios finales, ni se espera mantener las conexiones abiertas indefinidamente para los clientes. Por lo tanto, un servidor puede terminar una sesión TOP si no recibe una solicitud dentro de los 60 segundos de la última respuesta.

En las siguientes descripciones, una "palabra" se compone de caracteres ASCII sin espacios en blanco. Una palabra está delimitada por espacios en blanco, o por el principio o el final de una línea. El material contenido en paréntesis angulares < > indica los parámetros requeridos. El material contenido en corchetes [ ] indican parámetros opcionales.
En general, los códigos que comienzan con 2 indican una respuesta ordinaria. Códigos que empiezan por 3 indican que se espera que el cliente para proporcionar más información para completar la solicitud. Códigos empezando con 4 o 5 indican un error o excepción; 4 implica que el cliente es responsable de la excepción, 5 que el servidor es responsable.
A menos que se indique lo contrario, las respuestas son una sola línea.

Comandos del protocolo TOP

PROTO Se utiliza para negociar.                                                   

NOOP     Se utiliza para la sincronización.                                  

QUIT       Se utiliza para terminar una sesión.                             

OPER     Se utiliza para llevar a cabo una operación remota.
  

ATTR      Se utiliza para traer un atributo de objeto.
CNVT  Se utiliza para convertir un objeto en un tipo alternativo o                codificación

TYPQ     Se utiliza para obtener información de tipo.

TYPL      Se utiliza para enumerar los tipos que se han registrado o    modificados recientemente.
REGI      Se utiliza para registrar la nueva información de tipo.      

AUTH     Se utiliza para solicitar una autorización.

Códigos de error

A continuación se muestra el código de error y el motivo de fallo.

301
:    Utilice un servidor diferente.
400:    Solicitud incorrecta o error de sintaxis.
401:    Tipo desconocido.
402:    Las entradas no válidas a la operación.
404:    Objeto no encontrado.
410:    No se permiten hacer esta solicitud.
500:    Error de servidor genérico.
501:    La solicitud no tiene soporte.
502:   Operación a objeto no se implementa aquí.
503:   Los recursos del sistema agotados.
509:   El resto de la solicitud no debe ser enviada.

Código de aprobación

A continuación se muestra el código  de aprobación  y su significado.
200:    Solicitud exitosa.
205:    Sesión cerrada.
300:    Servidor listo para recibir el resto de la solicitud.

Ejemplo del código

PROTO TOP/0.2                                                                                
200 TOP/0.2                                                                                       
NOOP  hola!                                                                                              
200 hola!                                                                                            
TYPQ e:int                                                                                          
200 Confirmado! A continuación los detalles de su solicitud.   
TYPE net:typename-060394@gs1.sp.cs.cmu.edu                     
ENC e:text oracle-protocol                                                               
VALUE
TYPE e:int                                                                                          
SUPER e:obj                                                                                      
ENC e:text ascii-rep                                                                          
QUIT

205 Fue un placer atenderle.

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