Profibus

REDES DE COMUNICACIÓN INDUSTRIALES.
Buses de campo
Introducción
Bus de Campo: Redes digitales bidireccionales, multipunto, montadas sobre un bus serie que conectan dispositivos de campo como transductores, actuadotes, sensores, módulos de E/S, controladores de velocidad, terminales de operador con los sistemas de control: PLC´s, PC´s, NC, RC, etc..
Normalmente son sistemas abiertos. BusesDeviceNet, WorldFip, Fundation Fieldbus, Modbus, Interbus y Profibus.
Comunicación en el Nivel de Campo, requisitos:
- Sistema robusto y resistente al ambiente industrial.
- Requisitos temporales críticos, transmisión de los datos del proceso en tiempo real (determinística), en forma cíclica.
- Comunicación de datos de diagnostico, parámetros y mensajes transmisión acíclica, según demanda.
-Facilidad de instalación y mantenimiento.
- Reducción de costos por: instalación, mantenimiento y modificación.
Profibus
Se inicia con un proyecto de 21 empresas e institutos de investigación alemanes en el año 1987.
o Objetivo: Bus de campo, bit serial que soporte manufactura y procesos.
PROFIBUS es actualmente el líder de los sistemas basados en buses de campo en Europa y goza de unaaceptación mundial (20% del mercado en 1999).
Todos los fabricantes líderes en tecnología de automatización ,ofrecen interfaces PROFIBUS para sus dispositivos.
Es estándar europeo EN 50170 e internacional IEC 61158.
PROFIBUS puede ser usado tanto para transmisión crítica en el tiempo de datos, a alta velocidad, como para tareas de comunicación extensas y complejas.
Esta versatilidad viene dadapor las tres versiones compatibles que componen la familia PROFIBUS (ver figura)
Características principales de las versiones:
- Profibus-DP (Periferia Descentralizada)
o Optimizado para alta velocidad y costo reducido.
o Intercambio de datos cíclico.
o Transferencia de pequeñas cantidades de datos.
o Plug & Play.
o Diseñado especialmente para la comunicación entre los sistemas de controlde automatismos y las entradas/salidas distribuidas en procesos de manufactura.
- Profibus-PA (Automatización de Procesos)
o Básicamente es la ampliación de Profibus-DP con una tecnología apta para ambientes peligrosos y con riesgo de explosión, MBP technology (estándar IEC 1158-2).
o Permite la conexión de sensores y actuadores a una línea de bus común en áreas especialmente protegidas.
oComunicación de datos y energía en el bus mediante el uso de 2 conductores.
o Destinado a reemplazar la tecnología en lazo 4 a 20 mA en instrumentación y control.
- Profibus-FMS (Fieldbus Messages Specifications)
o Diseñado para un gran numero de aplicaciones y comunicaciones al nivel de célula, donde PC´s y PLC´s se comunican entre sí.
o Comunicaciones de propósito general, supervisión,configuración,... Transmisión de grandes cantidades de datos: programas y bloques de datos.
o Intercambio acíclico de datos con tiempos no críticos, par a par (peer to peer), entre estaciones inteligentes.
Homologado: Con ensayo de conformidad e interoperabilidad realizado en laboratorios de ensayos autorizados por la Asociación de Usuarios de Profibus (PNO).
Profibus Internacional(www.profibus.com) y la PNO coordinan el desarrollo y la distribución de los productos Profibus en el mercado.
La Organización Profibus International (PI), con más de 1100 (año 2004) miembros es la organización de buses de campo más grande del mundo.
Elementos del bus.
Nodos: Son los elementos esenciales del bus.
o Activos: son nodos que pueden actuar como maestro del bus, tomando enteramente el control delbus.
o Pasivos: son nodos que únicamente pueden actuar como esclavos y no tienen capacidad de control sobre el bus. Dialogan con los nodos activos mediante un mecanismo de pregunta-respuesta, pero no pueden dialogar directamente entre sí.
Repetidores: Son simples transceptores bidireccionales para regenerar la señal (amplificadores).
Topología.
La topología puede ser en forma de bus lineal...