aplicación scada basada en comunicación tcp/ip

145 Pages·2009·1.91 MB·Spanish

SCADA
APLICACIÓN BASADA EN
TCP/IP
COMUNICACIÓN

INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL ESPECIALIDAD ELECTRÓNICA INDUSTRIAL
AUTOR: Esteve Grau Pina

PONENTE: Ernest Gil Dolcet

FECHA: Junio 2009
APLICACIÓN SCADA BASADA EN COMUNICACIÓN TCP/IP                                               ESTEVE GRAU PINA

MEMORIA
DESCRIPTIVA

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ÍNDICE

• Objetivos del proyecto ___________________________________________ 4
• Configuración de la conexión______________________________________ 5
• Fundamentos arquitectura TCP/IP___________________________________ 8
Introducción 11
El Protocolo Internet (Internet Protocol - IP) 12
Direccionamiento IP 13
Direcciones de red y de difusión 14
Resumen de las reglas especiales de direccionamiento 15
Protocolos de Ruteo (nivel IP) 15
Protocolo de Información de Ruteo (RIP) 16
Protocolo SPF abierto (OSPF) 17
Protocolos de resolución de direcciones 18
Protocolo de Asociación de Direcciones por Réplica (RARP) 18
Mensajes de error y control en IP (ICMP) 19
Protocolo de datagrama de usuario (UDP) 20
Protocolo de control de transmisión (TCP) 22
Puertos, conexiones y puntos extremos 24
• La interface socket_______________________________________________ 31
Introducción Sockets 32
Identificación de un socket 32
Tipos de sockets 34
Modelo de comunicación cliente – servidor 35
Proceso de conexión cliente – servidor 36
Modelo de programación 38
Byte order 39
Programación de sockets en Windows 40
Programación de sockets en Windows usando C++ y MFC 41
• Fundamentos sobre el control MSWinsockControl______________________ 43
• Diagramas de flujo_______________________________________________ 61
Introducción 62
Aplicación scada 63
Aplicación cliente lectura 64
Aplicación cliente escritura 65
Aplicación servidor 66
• Conclusiones_____________________________________________________ 68
• Referencias_____________________________________________________ 71

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OBJETIVOS
DEL PROYECTO

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El propósito de este proyecto reside en la realización de una aplicación, realizada en
Microsoft Visual C++ , que pueda realizar el control y monitorización remota de un
proceso industrial. Los diferentes usuarios podrán realizar el control de dicho proceso de
forma local, desde la misma planta, o de forma remota.
El tipo de red de ordenadores que se utiliza es cualquier tipo de red Ethernet basada en el
protocolo TCP/IP. Así pues un ordenador servidor y cliente pueden realizar una conexión
mediante una red WAN (Wide Area NetWork) como Internet o una red LAN (Local
Area NetWork) como puede ser una intranet privada de una empresa.
Los empleados que quieran visualizar el proceso desde una ubicación exterior a la planta
deberán poseer de un ordenador conectado a internet y poseer una identificación
suministrada por la empresa.
También se ha contemplado la opción de incorporar una aplicación única donde, a través
de internet, se podrá enviar la consigna deseada en el proceso industrial.
Las dos conexiones basadas en internet sólo estarán habilitadas cuando el usuario del
ordenador donde se ubica el sistema captador de datos (SCADA) haya activado la opción
de control remoto.
En la figura 1 se puede observar la aplicación del proceso industrial en la cual se ha
basado este proyecto.

Figura1. Proceso industrial con aplicación Horno
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CONFIGURACIÓN
DE LA CONEXIÓN

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El software realizado (Cliente.exe, Servidor.Exe) se debe instalar en un ordenador PC
compatible con el sistema operativo Windows.
Para conseguir controlar remotamente el proceso se pueden utilizar diferentes
configuraciones del hardware.
Según el caso, el hardware para conectarse a la red TCP/IP es diferente.

1. Intranet Local
Una Intranet es una red de ordenadores privados que utiliza tecnología Internet para
compartir de forma segura cualquier información o programa del sistema operativo para
evitar que cualquier usuario de Internet pueda ingresar . En la arquitectura de las
Intranets se dividen el cliente y el servidor. El software cliente puede ser cualquier
computadora local (servidor web o PC), mientras que el software servidor se ejecuta en
una Intranet anfitriona. No es necesario que estos dos softwares, el cliente y el servidor,
sean ejecutados en el mismo sistema operativo. Podría proporcionar una comunicación
privada y exitosa en una organización.

Fig1.1 Ejemplo conexión intranet. 1

2. Intranet con conexión a Internet a través de un proxy
Enlazamos con la red TCP/IP con la tarjeta de red a nuestra Intranet Local y con la

1 Figura 1.1 www.connectingworks.com/software/intranets.php

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ayuda de un servidor proxy a Internet . En el contexto de las redes informáticas, el
término proxy hace referencia a un programa o dispositivo que realiza una acción en
representación de otro. Su finalidad más habitual es la de servidor proxy, que sirve para
permitir el acceso a Internet a todos los equipos de una organización cuando sólo se
puede disponer de un único equipo conectado, esto es, una única dirección IP.
Un proxy permite a otros equipos conectarse a una red de forma indirecta a través de él.
Cuando un equipo de la red desea acceder a una información o recurso, es realmente el
proxy quien realiza la comunicación y a continuación traslada el resultado al equipo
inicial. En unos casos esto se hace así porque no es posible la comunicación directa y en
otros casos porque el proxy añade una funcionalidad adicional, como puede ser la de
mantener los resultados obtenidos (p.ej.: una página web) en una caché que permita
acelerar sucesivas consultas coincidentes. Con esta denominación general de proxy se
agrupan diversas técnicas.

Fig1.2 Ejemplo conexión con Proxy.

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3. Conexión a Internet a través de ISP
Conectarnos telefónicamente mediante un módem a un Proveedor de Servicios de
Internet ( ISP) que enlazará nuestro PC a la red Internet.
Un proveedor de servicios de Internet (o ISP, por la sigla en idioma inglés de Internet
Service Provider) es una empresa dedicada a conectar a Internet a los usuarios, o las
distintas redes que tengan, y a dar el mantenimiento necesario para que el acceso
funcione correctamente. También ofrece servicios relacionados, como alojamiento web o
registro de dominios, entre otros.

Fig1.2 Ejemplo conexión a internet mediante ISP. 2

2 Figura 1.1 www.kan-ed.org/network-intro

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ARQUITECTURA
TCP/IP

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