Pirámide CIM

Modelo jerarquizado para implantar sistemas automatizados CIM: modelo de automatización jerárquico que busca incrementar la eficiencia de todos los elementos de la empresa ligándolos directamente con la producción, definiendo los siguientes objetivos:

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Aumentar la flexibilidad.

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Mejorar la calidad del producto.

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Responder rápidamente a cambios en los requisitos de producción o composición

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Reducir los costos.

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Mejorar el sistema de inventario, logística y distribución.

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Reducir el tiempo y el número de pasos empleados en la fabricación.

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Aumentar la confiabilidad del sistema. 

Nivel de control de empresa (nivel 5):

operaciones de gestión  de la empresa. Se establecen las políticas de producción del conjunto de la empresa en función de los recursos y costes del mercado. (redes Ethernet con protocolos TCP/IP)

Nivel de control de planta (nivel 4):

operaciones de planificación de producción de la factoría  y elementos de diseño  de productos y programas. Se efectúan  controlan materiales y recursos. Se generan órdenes  de ejecución  para el nivel de célula: temporización de tareas, coordinación de recursos,…(redes Ethernet con protocolos TCP/IP)

Nivel de control de célula  (nivel 3):

operaciones de coordinación  de máquinas  y operaciones. En él se sitúa el sistema de control que secuencia y controla una tarea específica. Gestiona recursos y materiales en la propia célula.  (Ethernet industrial)

Nivel de control de campo (nivel 2)

Efectúa control de operaciones de dispositivos de fabricación. Se encuentra en este nivel el controlador de cada recurso (robots, sistemas de medida, transporte,

Nivel de control de proceso (nivel 1):

se ubican los dispositivos que interactúan con el proceso, tales como sensores y actuadores.  (Así, CAN, Interbus,….)

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En el modelo CIM, cada nivel desempeña tareas específicas y está asociado con un tipo de información y procesamiento particular. Se establece una jerarquía en la que cada red gobierna las funciones del nivel inferior y sirve de interfaz al nivel superior.

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El flujo de información en el modelo CIM se realiza tanto en sentido horizontal (dentro de un mismo nivel) como en sentido vertical (hacia un nivel superior o inferior). Este flujo se divide en dos tipos:

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Flujo de información vertical: implica órdenes y peticiones del nivel superior al inferior, así como informes sobre la ejecución de estas órdenes del nivel inferior al superior. La interconexión entre niveles se logra mediante elementos como puentes, gateways, etc.

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Flujo de información horizontal: implica el intercambio de información entre entidades del mismo nivel, realizado a través de redes específicas de cada nivel

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El modelo CIM busca integrar estos niveles jerárquicos. La interacción horizontal dentro de un nivel es simple, pero la interacción vertical entre niveles es compleja debido a las diferentes necesidades de cada nivel.

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En los niveles superiores del CIM, se manejan grandes volúMenes de datos, y el tiempo de respuesta generalmente no es crítico.

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Los sistemas electrónicos de control en niveles inferiores trabajan en tiempo real y requieren tiempos de transmisión bajos, aunque el volumen de información que transmiten es menor.

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El número de dispositivos aumenta hacia los niveles más bajos. Por ejemplo, en el nivel de control de proceso, suele haber cientos de sensores y actuadores.

CAPA 1: Física

Este nivel se encarga directamente de los elementos físicos de la conexión. Se ocupa de la transmisión bruta de bits sobre el medio Define: Las carácterísticas mecánicas: Propiedades físicas de la IF y del medio de TX Las carácterísticas eléctricas: Como se representan los bits y sus velocidades Las carácterísticas funcionales: Funciones de los circuitos de la IF entre el sistema y el medio Carácterísticas del procedimiento: secuencia de eventos que permite el flujo de bits Algunas normas relativas a este nivel son: ISO 2110, EIA-232,,CAPA 2: ENLACE DE DATOS
Proporciona medios funcionales para establecer comunicación entre elementos físicos Se ocupa del direccionamiento físico de los datos, el acceso al medio y detección de errores en la transmisión e incluso desechar los datos. Proporciona medios para activar/desactivar el enlace Esta capa:
Construye tramas de bits con la información, incorpora elementos para delimitarlas y reconocerlas Incorpora elementos para controlar que la transmisión sea correcta. Resuelve pérdidas y duplicaciones Controla los flujos y sentidos de la transmisión El elemento típico que realiza las funciones de esta capa es el switch , que recibe y envía datos desde un transmisor a un receptor Los protocolos más conocidos de este enlace son los IEEE 802 y IEEE 802.11.

CAPA 3: RED

Proporciona medios de transferencia entre sistemas finales a través de redes: Establecer la ruta que llevarán los datos hasta su receptor final, aun cuando ambos no estén conectados directamente. Hacer las conmutaciones y encaminamientos necesarios para que el mensaje llegue .Esta capa: Gestiona prioridades Controla la congestión Interconecta redes Resuelve identificaciones Elige el mejor camino por donde suministra la información. El protocolo más conocido que se encarga de esto es el IP. También encontramos otros como IPX, APPLETALK.

CAPA 4: TRANSPORTE

Esta capa: Proporciona mecanismos de intercambio de datos entre sistemas finales o extremo a extremo .Si es preciso solicita el reenvío de paquetes perdidos, numera/ordena mensajes y comprueba errores Ejerce control y flujo de congestión Verifica llegan todos los paquetes o si la capa de enlace desechó paquetes Control de flujo extremo a extremo Recibe datos del nivel de sesíón, los divide y los pasa al nivel de red, en el otro extremo se asegura de que todos lleguen correcta y eficientemente. Si es un servicio o.C. Se encarga de solicitar una conexión y de liberarla Optimización del uso de los servicios de red.

CAPA 5: SesíÓN

Esta capa: Proporciona mecanismos para controlar el diálogo entre las aplicaciones finales Sincroniza el intercambio de datos entre capas superiores e inferiores Determina el tipo de servicio: tipo de diálogo  Decide el agrupamiento de los datos y su recuperación Establece los mecanismos de recuperación y los puntos de recuperación Si establece conexión y la finaliza A veces se embebe en capa de transporte  y aplicación CAPA 6: PRESENTACIÓN
Esta capa: Convierte los datos de la red al formato que maneja la aplicación que los ha solicitado Define la sintaxis entre entidades de la aplicación y proporciona los medios para la selección y transformación usada Codifica datos, comprime y cifra CAPA 7: APLICACIÓN
Esta capa: Proporciona mecanismos para que una aplicación accedan al entorno OSI Administra y aplica mecanismos de aplicaciones distribuidas Aquí residen las aplicaciones generales La IF que ve el usuario  Muestra la información recibida En ella residen las aplicaciones Establece terminales virtuales de red ficheros Correo electrónico Servidor de directorio Llamadas a procedimientos remotos…. Envía/solicita datos que manejan las aplicaciones a/desde usuarios finales usando  las capas inferiores.