Integracion del Modelo OSI y las redes Industriales

05 Julio 2010

 

Organización Internacional de Estándares (ISO), enfrentó la proliferación de sistemas cerrados de redes con un modelo definido como de Interconexión de Sistemas Abiertos o modelo OSI. Se aplica a todos los sistemas de comunicación, desde una computadora personal operando dentro de una red hasta el intercambio de datos entre un satélite y su estación en tierra.

Antes de la estandarización, muchas redes propietarias existían pero se encontraba que un solo fabricante no podía satisfacer todas las demandas o suministrar todos los equipos para una compañía relativamente grande. Surge entonces el modelo referencial OSI aceptado como estándar internacional ISO 7498-1. Desde entonces, se ha trabajado continuamente en el desarrollo de protocolos basados en este estándar.

 

El modelo referencial OSI es una estructura modular que contiene siete capas que gobiernan la transmisión de información entre diversos sistemas así como también dentro de un solo sistema dentro de una red heterogénea. Cada capa tiene una función particular. La comunicación es posible dentro de un sistema heterogéneo cuando las funciones dentro una capa son ejecutadas de acuerdo al estándar.

 

Las capas inferiores, gobiernan la comunicación entre los procesadores. Con la ayuda de éstas se establecen las conexiones, a través de las cuales, datos en cualquier formato son canalizados desde su punto de origen hasta su destino.

 

Los niveles más altos 5...7 gobiernan la comunicación entre las aplicaciones dentro de los procesadores. Su tarea es la de asegurar que la comunicación entre las funciones de transmisión y recepción de la computadora funcione correctamente.

 

Figura 1.4 Modelo OSI

 

 

A continuación se describen las funciones de cada capa del modelo OSI. También por supuesto, la capa de administración es una parte del modelo que coordina la comunicación entre las mismas capas:

 

CAPA FÍSICA

 

Define las características mecánicas, eléctricas y funcionales para establecer y liberar conexiones físicas, que permiten trasmitir bits entre extremos de un medio físico. Se entiende por características mecánicas a la forma y tamaño de los conectares, cantidad de circuitos y detalles del medio físico.

 

Algunas características eléctricas son los niveles de tensión utilizados para representar las señales lógicas, impedancia de los conductores, etc.

 

Entre las características funcionales encontramos la velocidad de transmisión y la función de cada circuito. La capa física determina la topología y el medio físico.

 

 

CAPA DE ENLACE


Debe asegurar el envío y recepción de tramas entre .estaciones. Tiene dos subcapas:   la   de  Control   de  Acceso  al   Medio (MAC), que  define  el procedimiento por el cual varias estaciones acceden al uso de un medio físico compartido, sin que se produzcan interferencias entre ellas y la de Control lógico de línea (LLC) que establece los procedimientos para una transmisión libre de errores, incluyendo el chequeo de tramas.

 

 

CAPA DE RED

 

Agrega la información requerida para el manejo de los paquetes en una red con múltiples caminos. En este caso existe más de un camino posible para que un mensaje vaya de una estación a otra. Por lo tanto es necesario definir procedimientos para seleccionar el camino que seguirá un mensaje, así como procedimientos para casos de congestión de tráfico en un camino.

 

 

CAPA DE TRANSPORTE


Divide la información a transmitir en paquetes (para permitir la detección de errores en forma más ventajosa) además de asegurar su correcto ordenamiento. Esta función es crítica en una red global WAN, en la que generalmente los paquetes llegan en forma desordenada.

 

 

CAPA DE SESIÓN


Establece los procedimientos para que dos programas, residentes entre dos computadoras, dialoguen entre sí. Uno de sus servicios consiste en el control del diálogo.

 

 

CAPA DE PRESENTACIÓN


Prepara la información transmitida para su uso en el nivel de aplicación, efectuando las interpretaciones y conversiones de datos requeridas. Estas conversiones típicamente pueden incluir formatos ASCII y EBCDIC y el encriptado y desencriptado de información. La encriptación de información es necesaria para la transmisión de información confidencial en una red pública como lo es WAN.

 

 

CAPA DE APLICACIÓN


Provee los servicios da usuarios finales, dando acceso a la información, como emulación de terminales, transferencia de archivos, correo electrónico, etc.

 

 

Y Ahora, como hacemos la Integración con la Industrial

 

Lo visto anteriormente constituye una visión general de las características principales de una red, lo cual es válido tanto como para una red administrativa como para una red industrial. Desde el punto de vista de transferencia de información, los esfuerzos de integrar ambas, han dado lugar a desarrollo de herramientas tanto de hardware como de software.

 

Tomando en cuenta los diferentes niveles incluidos en ambos casos, se tiene una distribución jerárquica en función de los objetivos de la empresa y los resultados de la producción:

 

Figura 1.5 Integración de Redes en la Industria

 

 

 

A continuación se muestra un esquema de una red industrial que incluye los dispositivos y equipos de control y su conexión al nivel de supervisión por computadora. A partir de este último nivel, se tiene la posibilidad de integración con el sistema administrativo:

 

 

 

José Carlos Villajulca

Soy un apasionado ingeniero especializado en Control, Automatizacion e Instrumentación Industrial. Con mas 9 años de experiencia desarrollando proyectos y manteniendo sistemas de control en diversas plantas industriales. Soy director y webmaster de InstrumentacionyControl.NET y de MyAutomationClass.com. Cualquier consulta o comentario lo puedes hacer en la parte de abajo y escribiendo nuestro foro: http://instrumentacionycontrol.net/foros/.

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