Especificación De La Calidad De Servicio Y Arquitectura Del Protocolo De Comunicación Worldfip

BENEMÉRITA
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA

Trabajo Recepcional de
Tesis
“Especificación de la Arquitectura de Calidad
de Servicios (QoS) y del Protocolo de
Reservación de Recursos para el sistema de
comunicación industrial WorldFIP”

Que para obtener el Titulo de
Licenciado en Ciencias de la Computación
Presenta:

Ernesto Noé Tovar Vázquez

PUEBLA, PUE.

SEPTIEMBRE DEL 2005

1

INDICE
PAGINTRODUCCIÓN ………………………………………………………………………
JUSTIFICACIÓN………………………………………………………………. ………
5
CAPÍTULO I
REDES INDUSTRIALES……………………………………………………………..
1.1 Introducción.…………………………………………………………………………
7
1.2 Redes de Control y Redes de Datos………………………………………..…………
9
1.3 Redes MAP y MINI-MAP……………………………………………………………
13
1.4 Buses de Campo………………………………………………………………………
14
1.5 Ventajas de los Buses deCampo……………………………………………………..
15
1.6 Buses de Campo existentes…………………………………………………………...
15
1.6.1 Buses de Alta Velocidad y Baja Funcionalidad……………………………………
16
1.6.2 Buses de Alta Velocidad y Funcionalidad Media………………………….……..
16
1.6.3 Buses de Altas Prestaciones………………………………………………………..
16
1.6.4 Buses para Áreas de Seguridad Intrínseca………………………………………….
17

4

7

CAPÍTULO II
WORLDFIP (WORLD FACTORY INSTRUMENTATION PROTOCOL)
19
2.1 Introducción aWorldFIP………………………………………………………………
19
2.2 Estructura de un sistema de comunicación WorldFIP…………………………………
20
2.2.1 Arquitectura de un Sistema de Control en WorldFIP……………………………….
21
2.2.2 Estructura de un Equipo de Control……………………………………………….…
22
2.3 Definición de WorldFIP……………………………………………………………….
22
2.4 Principios para acceder al bus en WorldFIP………………………………….….. ..…
24
2.5 Principales Servicios………………………………………………………………….
27
2.6Capa Física……………………………………………………………………………
28

2

2.6.1 Configuración Total……………………………………………………….………..
30
2.6.2 Velocidades de Transmisión………………………………………………………..
31
2.7 Capa de Enlace de Datos……………………………………………………………...
31
2.7.1 Descripción General de Servicios…………………………………………………..
31
2.7.2 Direccionamiento…………………………………………………………………….
32
2.7.3 Flujo de Control…………………………………………………………………..…
33
2.7.4Detección de una trama duplicación / pérdida………………………………………
33
2.7.5 Comunicación……………………………………………………………….………
33
2.7.5.1 Transacción de variables (periódicas y aperiódicas)……………………….……..
35
2.7.5.2 Transacción de mensajes sin Reconocimiento
(aperiódicos / periódicos)……………………………………………………………….
36
2.7.5.3 Transacción de mensajes con Reconocimiento
(aperiódicos / periódicos)………………………………………………………………..
2.7.5.4 Transacción de Solicitudes (periódico / aperiódico)………………………………
36
2.8 Capa de Aplicación…………………………………………………………………….
37
2.8.1 Principales Servicios…………………………………………………………………..
38
2.9 Gestión de Red………………………………………………………………………...
40
2.10 Tipos de Entidades……………………………………………………………………
41
2.10.1 Entidad Productora – Consumidora……………………………………………….
41
2.10.2 Entidad Arbitro de Bus…………………………………………………………….
44
2.11
ProductosIndustriales……………………………………………………….……..
45
2.11.1 Aplicaciones en tiempo real……………………………………………….. ……..
45
2.11.2 Industrias………………………………………………………………………..….
46
2.11.3 Interoperatibilidad………………………………………………………………….
46
2.11.4 Estrategias de migración………………………………………………………...…
46
2.11.5 Aplicaciones de WorldFIP en Industrias y Procesos……………………………….
47

36

.

3

CAPÍTULO III
CAPÍTULO III
ESPECIFICACIÓN DE LA ARQUITECTURA DE CALIDADDE SERVICIO (QOS) Y
DEL PROTOCOLO DE RESERVACIÓN DE RECURSOS …………………………
3.1 Definición de Servicios………………………………………………………………..
50
3.1.1 Servicio de configuración (en línea) a través del muestreo de variables…….………
51
3.1.2 Servicio de configuración (en línea) sin muestreo de variables……………………..
51
3.1.3 Servicio de configuración (en línea) de variables a través de solicitudes de los
nodosproductores / consumidores …………………………………………………………
51
3.2 Arquitectura de (QoS) Cliente – Servidor…………………………………………….
52
3.3 Definición de las Entidades DLS (Data Link Service)……………………………….
53
3.4 Protocolo de Reservación de Recursos…………………………………………………
54
3.5 Definición de Primitivas de...