A. Javier Barragán Piña

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El modelo de referencia ISO / OSI describe las comunicaciones entre las estaciones de un sistema de comunicación. Con el fin de que se ejecute con eficacia, las reglas definidas y las interfaces de transferencia deben ser utilizadas para el protocolo de comunicaciones. En 1983, la Organización Internacional de Normalización (ISO) desarrolló el modelo de referencia OSI ("Open Systems Interconnection Reference Model") para este propósito. Este protocolo define los elementos, estructuras y funciones necesarias para la comunicación y los organiza en siete capas con la construcción de cada capa sobre la capa situada debajo (fig. 2). Cada capa tiene que cumplir sus funciones específicas dentro del proceso de comunicación. Si un sistema de comunicación no requiere algunas de esas funciones específicas, las capas correspondientes no tienen ningún propósito y se omiten. PROFIBUS utiliza capas 1, 2 y 7.

Los protocolos de comunicación definen el modo de intercambio de datos de dos o más estaciones con los telegramas. Una hoja de datos contiene los diferentes campos para los mensajes y la información de control. El campo de datos actual es precedido por la información del encabezado (las direcciones de origen y destino, y los detalles del mensaje posterior) y seguido por la parte de seguridad de datos que contiene la información de verificación con respecto a la exactitud de la transmisión (reconocimiento de fallos).

Una característica de los buses de campo es que permiten una transmisión óptima de los pequeños volúmenes de datos en tiempo crítico y simplifican el proceso de transmisión.

El bus de control de acceso (MAC, Medium Access Control) es un procedimiento específico que determina en qué punto en el tiempo una estación puede enviar datos. Mientras que las estaciones activas pueden iniciar el intercambio de información, las estaciones pasivas sólo pueden iniciar la comunicación cuando se le solicite por una estación activa. Se hace una distinción entre los diferentes tipos de control, el acceso determinista con capacidad en tiempo real (maestro-esclavo con PROFIBUS) y el acceso aleatorio, un procedimiento de acceso no determinista (CSMA / CD con conexión Ethernet).

El direccionamiento es necesario para identificar de forma selectiva una estación. Para este propósito, las direcciones de estación se asignan ya sea por un interruptor de dirección (direcciones altas) o durante la asignación de parámetros durante la puesta en marcha (direcciones bajas).

Los servicios de Comunicación cumplen con las tareas de comunicación de la estación, ya sea la comunicación de datos del usuario cíclica o acíclica. El número y tipo de estos servicios son los criterios para el área de aplicación de un protocolo de comunicaciones. Se hace una distinción entre los servicios orientados a conexión (esto significa que con el procedimiento de hadshake y monitorización) y los servicios de conexión. El segundo grupo incluye los mensajes de transmisión y multitransmisión que se envían, ya sea a un grupo específico o a todas las estaciones.
Los perfiles se utilizan en la tecnología de automatización para definir las propiedades y comportamientos específicos de los dispositivos, las familias de dispositivos o los sistemas completos. Sólo los dispositivos y sistemas que utilizan un perfil independiente del proveedor proporcionar interoperabilidad en un bus de campo, con lo que se aprovechan plenamente las ventajas de este.

Los perfiles de aplicación se refieren principalmente a los dispositivos (los dispositivos de campo, los controles y las herramientas de integración) y comprenden tanto una selección acordada de las comunicaciones del bus y la aplicación del dispositivo específico. Este tipo de perfil sirve como una especificación de los fabricantes para el desarrollo de perfiles que corresponden con los dispositivos interoperables. Los perfiles de sistema describen las clases de sistemas que incluyen funcionalidad, interfaces de programas y herramientas de integración.