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1. Fase 2: Comprender un sistema de Comunicación industrial básico
Presentado a:
JULIO CESAR BEDOYA PINO
Entregado por:
Laidys Hurtado Ramírez
Diego Alexander Figueroa Villarreal
Código: 1010080045
Grupo: 203047_26
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD
JOSE ACEVEDO Y GOMEZ
ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA
Ingeniería de Telecomunicaciones
Comunicaciones Industriales Avanzadas
Bogotá – Cundinamarca

2. LAIDYS HURTADO RAMIREZ
Actividad individual.
1. Desarrollar un mapa mental donde incorpore imágenes para cada uno de los niveles de
la pirámide de automatización, e identifique que protocolos de comunicación se pueden
ubicar dentro de cada nivel.
2. Elaborar un cuadro comparativo donde muestre el modelo OSI convencional (aplicado
a redes de datos) y el modelo OSI industrial. Se debe identificar sus diferencias y haga
una breve explicación de estas.

3. Los siguientes son cuadros comparativos donde se identifican diferencias entre el
modelo OSI convencional (aplicado a redes de datos) y el modelo OSI industrial.
1. CAPA FISICA
Modelo OSI convencional Modelo OSI industrial Diferencias
Se encarga directamente de
los elementos físicos de la
conexión. Define el medio
físico de transmisión: cables
de pares trenzados, cable
coaxial, ondas y fibra óptica,
así como las características
de los materiales, como
conectores y niveles de
tensión.
Define el medio físico y las
características físicas del mismo,
como niveles de voltaje, sistema de
codificación, determina la
topología, la velocidad de
transmisión, el número máximo de
nodos en una red, etc.
El Modelo OSI
convencional se
encuentra orientado a la
identificación de los
elementos físicos que
hacen parte
específicamente de una
conexión datos, y el
Modelo OSI industrial a
las características del
medio físico que se
deben tener en cuenta
para llevar a cabo una
conexión de datos.

4. 2. CAPA DE ENLACE DE DATOS
Modelo OSI convencional Modelo OSI industrial Diferencias
Se encarga de proporcionar
los medios funcionales para
establecer la comunicación
de los elementos físicos. Se
ocupa del direccionamiento
físico de los datos, el acceso
al medio y especialmente de
la detección de errores en la
transmisión.
Define los formatos de trama,
mecanismos de protección ante
errores en la transmisión.
En este nivel se ubica el subnivel de
acceso al medio (MAC).
El Modelo OSI
convencional se
orientado el medio de
comunicación para el
flujo de la información
mientras que el Modelo
OSI industrial se basa
en las configuraciones
propias de la red y sus
formatos de trama.
3. CAPA DE APLICACIÓN
Modelo OSI convencional Modelo OSI industrial Diferencias
Esta capa administra y
proporciona los mecanismos
genéricos necesarios para la
implementación de
aplicaciones distribuidas.
Encargado de permitir a los
usuarios ejecutar acciones y
comandos en sus propias
aplicaciones.
Define las interfaces entre el usuario
y el sistema.
Igualmente define el concepto de
perfil para la parametrización de
protocolos que permitan definir el
comportamiento y propiedades de
específicas de un dispositivo o un
sistema para la automatización de
procesos.
El Modelo OSI
convencional se
orientado a la forma
como el usuario puede
interactuar con las
diferentes aplicaciones
y Modelo OSI industrial
está basado en
establecer perfiles para
establecer
comportamiento para la
automatización de
procesos.
1. Cada estudiante debe seleccionar 5 protocolos de comunicación industrial y posteriormente
elaborar un cuadro comparativo para cada uno, en donde se incluyan los siguientes aspectos:
 Describir las características técnicas más importantes del protocolo de comunicación.
 Aplicaciones Industriales más comunes (Ubicación en el Nivel de la pirámide - CIM).
 Niveles de voltaje y técnicas de modulación o codificación propias del protocolo de
comunicación.
 Formas de integración con otros protocolos pensando en una estructura de red.
PROTOCOLOS DE COMUNICACIONES INDUSTRIALES
ASPECTOS PROFINET PROFIBUS MODBUS Ethernet
industrial
ControlN
et

5. Característic
as
Acceso a los
dispositivos de
campo a través
de una red,
utiliza
conectores
apantallados
RJ45.
Integración con
otros buses de
campo
Adaptación a
diferentes BAUD
RATES, desde
9,6Kbits/seg hasta
12Mbits/seg,
permiten adaptar
la comunicación a
cada requisito
tecnológico.
Característica
técnica más
importantes.
Comunicación:
Maestro-
esclavo y
cliente-
servidor.
Topologías:
Autobús,
estrella, Árbol.
Medio: por
trenzado,
RS232C, RS485.
El maestro
puede realizar
comunicaciones
punto a punto
con un único
esclavo, o hacer
servir mensajes
de tipo general
(emisión).
Visualización y
supervisión de
todo
el proceso
productivo.
Posibilidad de
intercambio de
datos
entre sectores
del proceso y
entre
departamentos.
Programación a
distancia
Mejora del
rendimiento
general de
todo el proceso
carácter
aleatorio de
acceso al canal
de
comunicación.
Acceso según
CSMA/CD.
Puesta en
marcha rápida
gracias a
su sistema de
conexión muy
simple
alta. Seguridad
Interconectivid
ad,
interoperabilida
d e
intercambiabili
dad.
todas las
estaciones
pueden
escuchar a
través del Bus.
Cada estación
puede
transmitir
Comunicación
con opciones
seguras.
Ofrece alta
velocidad de
datos a
alto
rendimiento.
Utiliza un
máximo de 99
nodos.
Permite una
instalación fácil
y
flexible que no
requiere de
herramienta
especializada.

6. información en
cualquier
momento
mientras vea
que el Bus está
desocupado.
Aplicaciones
Sistema
Maestro-
Esclavo, como
en PROFIBUS
Fabricación de
paneles solares
Desalinización.
Sistemas de
monitoreo y
sistemas de
control
descentralizados
como también
instrumentos de
campo,
acondicionamient
o de motores e
interfaces HMI
Aplicaciones
industriales más
comunes.
Nivel Pirámide
CIM: control.
Transmisión de
señales digitales
y modernos
paraca
monitorear
dispositivos de
campo.
usada dentro de
las
redes de área
local
LAN, que
abarca todo
tipo de
empresas,
oficinas-
Control Net se
basa
en la
arquitectura
productor/cons
umidor
, permitiendo
que
varios
controladores
trabajen dentro
del
mismo sistema
y
puedan
controlar sus
propias
entradas y
salidas
Niveles de
voltaje
Grandes
velocidades de
transmisión (10-
100-1000
Mbps).
Nominal input
voltaje
24 V DC (-
15%/+20%)
Voltaje mínimo
aprox. +1V
Voltaje máximo
aprox. +4V
Los
controladores
pueden
configurarse
para los dos
tipos de
comunicación
posibles:
ASCII con
codificación
hexadecimal, un
carácter
contenido
hexadecimal en
cada carácter
ASCII.
UTR con
codificación
hexadecimal,
dos caracteres
hexadecimales
9,6 Mbps 1200
metros
19,2 Mbps
1200
metros
93,75 Mbps
1200
metros
187, Mbps
1000
metros
500Mbps 400
metros
1,5 Mbps 200
metros
Conmutación
de
circuito UIT-T.
Conmutación
por
mensajes
conmutación de
ControlNet
permite
la
interconexión
de
un controlador
con
ordenador por
medio de cable
USB.

7. por cada byte
del mensaje
paquetes X.25
Formas de
integración
Permite
compatibilidad
con
comunicaciones
Ethernet más
propias de
entornos TI
Provee seguridad
intrínseca, y
alimentación a
través del mismo
bus de
comunicaciones.
MBP (Manchester
CODING y Bus
POWERED)
Puede
conectar hasta
32 dispositivos
por segmento
Con modbus se
implementa
sobre otras
redes de mas
alta nivel, el
trasmitir no se
permite.
En redes como
MAPA el
protocolo de red
gestiona las
tramas con sus
especificaciones
propias,
empaquetado la
dirección
modbus como
un dato más del
mensaje
CORBA:
arquitectura
abierta.
COM/DCOM
apoyada por
Microsoft. Las
aplicaciones
industriales
ethernet
constituye
una potente
herramienta
para
la gestión de la
producción.
Especificacio
nes
Permite la
integración de
sistemas de bus
de campo
existentes como
PROFIBUS AS-
Interface,
INTERBUS
Foundation
Field bus y
DeviceNet sin
necesidad de
modificar los
dispositivos
existentes
Sólo satisface tres
capas del modelo
OSI, Física (1),
Enlace de datos
(2) y Aplicación
(7), como casi
todos los buses de
campo
Un controlador
puede funcionar
como maestro o
como esclavo es
comunicaciones
independientes
si un
controlador
origina mensaje,
lo hacemos
maestre y
esperar una
respuesta de el
esclavo. Si un
controlador
llega una
petición de otro,
se reconstruye
la respuesta
como si fuera
esclavo
Se demuestra la
superioridad
ofrecida por
Ethernet sobre
el
bus: velocidad,
número
máximo de
estaciones que
soporta tamaño
de
la red,
interoperabilida
d,
escalabilidad.
el factor
económico
todavía juega a
favor del bus
de
campo, aunque
los
costos de una
red
Ethernet están
bajando y
acercándose
cada
Es un protocolo
de
red abierta.
Es aplicado
para
automatismo
industriales
permitiendo
con
esto mejora y
tener
un control más
eficiente dentro
de
una
producción.
Es flexible a
barias
opciones de
topología a la
forma
cómo están
conectados los
dispositivos
bus,
árbol, estrella.
Utiliza un

8. día al bus de
campo.
protocolo0
industrial
y común CIP es
un
protocolo
orientado
a objetos
entendiéndose
como objeto
aquello
que contiene en
su
interior cierto
número de
componentes
bien
estructurado
DIEGO ALEXANDER FIGUEROA VILLARREAL
La actividad consiste en:
Cada estudiante debe dar solución a los puntos que se proponen a continuación, evidenciando en cada
aporte su respectivo procedimiento.
Actividad individual.
2. Desarrollar un mapa mental donde incorpore imágenes para cada uno de los niveles de la
pirámide de automatización, e identifique que protocolos de comunicación se pueden ubicar
dentro de cada nivel.

9. 3. Elaborar un cuadro comparativo donde muestre el modelo OSI convencional (aplicado a
redes de datos) y el modelo OSI industrial. Se debe identificar sus diferencias y haga una
breve explicación de estas.

10. Modelo OSI Modelo TCP/IP
Descripción Modelo de estándares para la
regularización de redes.
Modelo de descripción de
protocolos de red.
Cantidad de capas 7 capas 4 capas
Características de las capas
Capa 1 física: Es la encargada
de verificar la integridad y
seguridad de las instalaciones
físicas y el cableado, para la
transmisión de datos.
Capa 2 de enlace de datos: Es
la encargada del
direccionamiento de datos y el
control del flujo de estos.
Capa 3 de red: Se encarga
de identificar el enrutamiento
existente entre una o más redes.
Capa 4 de transporte:
Encargada de efectuar el
transporte de los datos (que
se encuentran dentro del
paquete) de la máquina origen
a la de destino.
Capa 5 de sesión: Mantiene y
controla el enlace de las
computadoras.
Capa 6 de presentación:
Integridad de los datos, aunque
viajen a diferentes equipos.
Capa 7 de aplicación: Tiene
acceso a los servicios de las
demás capas y define los
protocolos para utilizar las
aplicaciones.
Capa 1 de acceso al medio:
Esta capa es muy similar a las
primeras dos del modelo
OSI, pues se encargan de ver la
integridad de los medios físicos
para la transmisión de datos y
los direccionamientos.
Capa 2 de internet: Esta capa
es la equivalente a la capa de
red en el modelo OSI, debido a
que se encarga de la
distribución y enrutamiento de
datos.
Capa 3 de transporte: Se
encarga de verificar la
transmisión correcta de los
datos
a través de los medios físicos
que
se establecieron en las
capas
anteriores.
Capa 4 de aplicación: Esta
capa representa a las tres
últimas capas del modelo OSI,
esta se encarga de verificar la
conexión de una
computadora a otra, así como
que pueda efectuarse dicha
conexión sin importar que los
equipos sean distintos.
4. Cada estudiante debe seleccionar 5 protocolos de comunicación industrial y posteriormente
elaborar un cuadro comparativo para cada uno, en donde se incluyan los siguientes aspectos:
 Describir las características técnicas más importantes del protocolo de comunicación.

11.  Aplicaciones Industriales más comunes (Ubicación en el Nivel de la pirámide - CIM).
 Niveles de voltaje y técnicas de modulación o codificación propias del protocolo de
comunicación.
 Formas de integración con otros protocolos pensando en una estructura de red.
PROTOCOLOS DE COMUNICACIONES INDUSTRIALES
ASPECTOS PROFINET PROFIBUS AS-I INTERBUS FIELDBUS
Característic
as
Acceso a los
dispositivos de
campo a través
de una red,
utiliza
conectores
apantallados
RJ45.
Integración con
otros buses de
campo
Adaptación a
diferentes BAUD
RATES, desde
9,6Kbits/seg hasta
12Mbits/seg,
permiten adaptar
la comunicación a
cada requisito
tecnológico.
Se permite el
uso de
repetidores y
extensores bus.
Línea, línea con
segmentos
estrella y árbol.
Hasta 62
esclavos
direccionales en
un bus. Máximo
número de E/S,
248 entradas y
246 salidas.

Las líneas de
envió y
recolección de
datos están
contenidas
dentro del
mismo cable
que une todos
los
dispositivos, la
capa física se
basa en el
estándar RS-
45, permite la
detección de
errores
preventiva por
medio de una
evaluación
estadística de
calidad de
transmisiones
Puede
comunicar
grandes
volúmenes de
información.
La capa de
aplicación
utiliza un
protocolo
sofisticado,
orientado a
objetos
múltiples
formatos de
mensaje
distingue
dispositivos
con capacidad
de arbitración
link master y
normales
Aplicaciones
Sistema
Maestro-
Esclavo, como
en PROFIBUS
Fabricación de
paneles solares
Desalinización.
Sistemas de
monitoreo y
sistemas de
control
descentralizados
como también
instrumentos de
campo,
acondicionamient
o de motores e
interfaces HMI
La red AS-i se
configura de
forma
automática, el
usuario no
necesita realizar
ningún ajuste,
como por
ejemplo
derechos de
acceso,
velocidad de
red, tipo de
telegrama, etc.
INTERBUS es
un sistema de
bus de campo
para su uso
generalizado en
una empresa.
Cubre diversas
áreas
de aplicación d
e sensor /
actuador en el
proceso de
automatización,
para el
monitoreo de
PC
Es un protocolo
de
comunicación
digital para
redes
industriales,
específicament
e utilizado en
aplicaciones de
control
distribuido,
ideal para
aplicaciones de
control de
procesos y
automatización

12. Niveles de
voltaje
Grandes
velocidades de
transmisión (10-
100-1000
Mbps).
Nominal input
voltaje
24 V DC (-
15%/+20%)
Voltaje mínimo
aprox. +1V
Voltaje máximo
aprox. +4V
La fuente de
alimentación
para la red AS-
Interface
suministra una
tensión entre
29,5 V DC y
31,6 V DC
El dato
transmitido es
modulado
usando código
Manchester con
una fuente de
24v
(INTERBUS
usa
normalmente el
código NRZ)
Las
especificacione
s requieren que
le dispositivo
funcione
correctamente
con señales de
entrada como
mínimo de
150mVpp, si la
amplitud
supera los
1000mVpp
indica por lo
general un error
de red como
cuando falta un
terminador
Formas de
integración
Permite
compatibilidad
con
comunicaciones
Ethernet más
propias de
entornos TI
Provee seguridad
intrínseca, y
alimentación a
través del mismo
bus de
comunicaciones.
MBP (Manchester
CODING y Bus
POWERED)
Puede
conectar hasta
32 dispositivos
por segmento
Permite
compatibilidad
con
comunicaciones
Ethernet más
propias de
entornos TI
Se basa en el
esquema
maestro
esclavo, el
maestro del bus
actúa
simultáneament
e como interfaz
con los niveles
superiores de la
jerarquía de
comunicacione
s
Los bloques de
funciones Field
bus permiten
que los
dispositivos de
campo tengan
capacidades de
control, como
resultado las
arquitecturas
basadas en
Field bus se
pueden escalar
más fácilmente
que las
tradicionales
Especificacio
nes
Permite la
integración de
sistemas de bus
de campo
existentes como
PROFIBUS AS-
Interface,
INTERBUS
Foundation
Field bus y
DeviceNet sin
necesidad de
modificar los
dispositivos
existentes
Sólo satisface tres
capas del modelo
OSI, Física (1),
Enlace de datos
(2) y Aplicación
(7), como casi
todos los buses de
campo
Las redes
industriales AS-
I fueron
diseñadas para
ser aplicadas en
ambientes
automatizados
sustituyendo las
conexiones
tradicionales de
actuadores y
sensores del
tipo switch
on/off por un
bus único
La velocidad
de transmisión
bruta de datos
es 500kBit/s y
la velocidad de
transmisión
neta de datos es
300kBit/s
Su velocidad de
transmisión es
de 31,25Kbit/s
y es capaz de
transmitir datos
a una distancia
de 1900
metros,
considerando el
largo del bus
troncal y sus
derivaciones