Este documento describe los diferentes niveles de comunicación en sistemas automatizados industriales según el modelo CIM. Explica los protocolos y características de las redes de comunicación a nivel de campo, celda y planta. También define el modelo TCP/IP, que consta de cuatro capas y es el estándar actual para comunicaciones entre computadoras en redes locales y grandes.

1. UNIVERSIDAD ABIERTA Y A DISTANCIA DE MÉXICO
DIVISIÓN DE CIENCIAS EXACTAS, INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA
PE TELEMÁTICA
Unidad 3 / Actividad 1
Las empresas y los protocolos de comunicación
Manuel Arturo Sánchez Fausto
Matrícula: ES1921021383
Comunicación de sistemas de control
TM-KCSC-2201-B2-001
Docente en línea: Karina Mejía Prieto
Nezahualcóyotl EM 03 junio 2022.

2. Contenido
Introducción .................................................................................................................................................. 2
Comunicación con bus de campo.................................................................................................................. 3
Comunicación con bus de celda.................................................................................................................... 4
Comunicación con bus de planta .................................................................................................................. 5
Conclusión..................................................................................................................................................... 5
¿Qué es el modelo TPC/IP? ........................................................................................................................... 6
Bibliografía..................................................................................................................................................... 7
Introducción
Para cubrir los requerimientos y exigencias de los procesos productivos actualmente se utilizan
modelos jerárquicos para la implementación de los sistemas automatizados CIM es de los
modelos mas difundidos en la actualidad.
Modelo CIM definido por NBS de los Estados Unidos Imagen de https://bit.ly/3PUqOjz
En esta actividad estudiaremos e identificaremos la jerarquización en las redes de
comunicación aplicadas a los sistemas de control según el propósito del cual estén diseñadas

3. Comunicación con bus de campo
Estos buses permiten que los sensores y actuadores se conecten al PLC con solo un cable de
comunicación. Los ajustes y la ampliación de la instalación se pueden realizar fácilmente
extendiendo el cable portador y conectando nuevos componentes.
Además de poder conectar actuadores y sensores nos permite conectar los llamados
dispositivos inteligentes. Estos dispositivos pueden ser actuadores de velocidad variable,
controladores de robot, arrancadores, Controlador PID, pantalla de visualización, computadora
industrial, etc.
El intercambio de la información solicitada está en el orden de KB o MB. Este tipo de
información se envía en paquetes pequeños gracias a la funcionalidad que proporciona el
protocolo de comunicación usó
Los buses de campo han facilitado las comunicaciones industriales debido a su avance es
posible los sistemas de producción integrados llamados CIM, donde los procesos de fabricación
son controlados por sistemas informáticos. (UNADM, 2022)
Las características propias de los buses de campo están;
• Respuesta rápida a mensajes cortos.
• Alta fiabilidad del método de señalización y del medio.
• Una red que puede ser mantenida y ampliada por el personal de la planta.
• Una red que pueda ser conectada al sistema de comunicaciones principal de la
empresa.
• Conectividad a diferentes componentes de distintas marcas.
• Reducción del cableado.
• Mayor precisión.
• Diagnosis de instrumentos de campo.
• Transmisión digital.
• Calibración remota.
• Mecanismos fiables de certificación.
• Reducción del ciclo de puesta en marcha de un sistema.
• Operación en tiempo real.
Topologías configurables con buses de campo Imagen de https://bit.ly/3PUqOjz
Topologías buses de campo: (a) línea troncal; (b) árbol; (c) estrella; (d) anillo.

4. Comunicación con bus de celda
Los sistemas distribuidos pueden tener diferentes arquitecturas dependiendo de las
necesidades de los usuarios o planta automatizada. Por lo cual, puede encontrar la
configuración conectada a través de una sola red de comunicación dedicada, para sistemas
más complejos puede estar formada por la combinación dos o más redes
En estos sistemas, varias acciones son realizadas por un número de computadores y
dispositivos interconectados a través de una infraestructura de comunicación formando un lazo
de control sobre un proceso dado.
Esencialmente, el sistema toma una medida de una entrada determinada y genera la salida
requerida, que se aplica al proceso a través de un disparador. Todas estas acciones deben
realizarse en plazos de tiempo determinados, es decir, existen límites de tiempo para la
actividad.
Los retardos en una salida pueden traer más o menos graves consecuencias dependiendo de
su aplicación
El sistema distribuido se considera como un sistema en tiempo real en el que se abordan los
principales problemas Las soluciones son resultados de la planificación de diferentes acciones
a realizar en diferentes nodos o dispositivos que se conectan a través de la red, por lo que las
restricciones temporales están todo el tiempo.
El modelo productivo se convierte en un proyecto que depende del uso extensivo de las
tecnologías de la información. Y su columna vertebral es el sistema de comunicación de la
fábrica.
“Celdas automatizadas” es el término empleado para designar a una serie de equipos aislados
entre sí y dedicados al control de una máquina o parte de un proceso. Estos equipos pueden
ser computadoras de diseño y gestión, actuadores, sensores, PLC, etc.
A nivel de control de proceso o a nivel de celda, los
dispositivos que componen este nivel pueden ser
unidades de control con un CPU y su propio
software, PLC, controlador de procesos, controlador
de robot, controlador digital, etc.,
El protocolo de comunicación más utilizado en este
nivel es Profibus FMS y Profinet (UNADM, 2022)

5. Comunicación con bus de planta
Los sistemas de comunicación a nivel de planta se utilizan principalmente en industrias de
proceso donde el sistema de control utiliza señales analógicas y mecanismos de
retroalimentación.
Pueden controlar varios bucles de control, multiplexor de señal, sistema operativo de propósito
general (Unix, Windows, QNX, etc.), consolas gráficas y paquetes integrados de análisis y
control, bases de datos e históricos y con mecanismos de enlaces con el proceso de altas
prestaciones de velocidades de respuesta.
El nivel de control de producción o nivel de planta incluye una serie de unidades con el
propósito de un control completo del proceso, Computadora de proceso, terminales de diálogo y
de enlace asociados con otros departamentos de la empresa, etc., desde estos módulos se
puede acceder a la mayoría de sus variables del proceso por lo general, con el fin de
monitorear, presentar, registrar y/o almacenar y modificar Instrucciones, modificación de
programas y recuperación de datos para su posterior procesamiento. En algunos casos, las
unidades de este nivel pueden tener conexiones a redes más amplias de estilo WAN
.
Los protocolos de comunicación que regulan este nivel son el Ethernet industrial, Profibus,
Profinet y TCP/IP (UNADM, 2022)
Conclusión
En esta actividad conocimos que el modelo CIM define diferentes redes de comunicación en
diferentes niveles de automatización, según el propósito para el que han sido diseñadas y
aplicadas
En esta actividad se define los conceptos para este modelo. Y la jerarquía resultante de las
comunicaciones industriales,
Conocer los niveles o jerarquías de comunicación es necesario para entender la arquitectura de
comunicación para la industria

6. ¿Qué es el modelo TPC/IP?
El modelo TCP IP es el estándar de uso actual para las comunicaciones entre
computadoras, tanto en redes pequeñas (LAN o red de Área Local) como en redes
grandes (WAN). Este modelo TCP/IP está formado por varias capas, y dentro de esas
capas funcionan diversos protocolos. Surgió después del modelo OSI, pero ha ganado
importancia y se ha convertido en el estándar de Internet. (Barrio, s/f)
El modelo TCP/IP consta de 4 capas
Capa 4 o capa de Aplicación
Equivale a las capas Aplicación, Presentación y Sesión de OSI.
Incluye protocolos destinados a ofrecer servicios, como correo electrónico (SMTP) ,
gestión de nombres (DNS), transferencia de ficheros (FTP, TFTP, NFS), conexión
remota (TELNET), protocolo HTTP (Hypertext transfer protocol)
Capa 3 o capa de Transporte
Coincide con el nivel de Transporte OSI.
Esta capa crea una conexión lógica entre el host emisor y el receptor, segmentando y
reensamblando los datos enviados desde las capas superiores en la misma conexión
lógica.
TCP y UDP, protocolos de este nivel, se encargan de aportar confiabilidad al manejo de
datos y a su transporte.
Capa 2 internet o Capa IP
Se encarga de seleccionar la mejor ruta para enviar paquetes a través de la red.
IP proporciona un enrutamiento no orientado a conexión de máximo esfuerzo.
Protocolos de la capa Internet:
ICMP (Protocolo de mensajes de control en Internet)

7. ARP (Protocolo de Resolución de Direcciones) determina la dirección de la capa de
Enlace de Datos (MAC) para las direcciones IP conocidas.
RARP (Protocolo de Resolución inversa de Direcciones) determina la dirección IP a
partir de una MAC.
NAT (Network Address Translation):
RIP (Protocolo de información de enrutamiento) : Protocolo que usan los routers para
mejorar el encaminamiento.
Capa 1 Acceso a Red
Es la interfaz de red real.
Protocolos: Ethernet,CSMA/CD
La forma que adopta una sección de Datos en cualquier capa se denomina Unidad de
datos del protocolo (PDU):
Datos: el término general para las PDU que se utilizan en la capa de aplicación.
Segmento: PDU de la capa de transporte.
Paquete: PDU de la capa de Internetwork.
Trama: PDU de la capa de acceso a la red.
Bits: una PDU que se utiliza cuando se transmiten físicamente datos a través de un
medio. (Barrio, s/f)
Bibliografía
Barrio, D. d. (s/f). eltallerdelbit. Obtenido de Modelo TCP / IP: https://eltallerdelbit.com/modelo-tcp-ip/
EL MODELO CIM Y JERARQUÍA DE REDES DE COMUNICACIÓN EN LA INDUSTRIA. (s.f.). Obtenido de
http://cybertesis.uach.cl/tesis/uach/2007/bmfcim971e/doc/parte/i.pdf
UNADM. (2022). Protocolos de comunicación aplicados a los sistemas de controlUnidad 3 .