Diagnostico de fieldbus fundation

Diagnóstico en los buses de Campo
FoundationTM Fieldbus: Conceptos básicos del sistema y su diagnóstico
Artículo cedido por Fluke
Figura 1. Estructura básica de una configura- ción FielBus
La tendencia actual en la automa- tización de plantas industriales es la sustitución de los esquemas de control tradicionales, en los que cada dispositivo tiene su propio cableado de control, porsistemas de bus que enlazan varios dispositivos mediante el mismo cable. Una de las ventajas de un bus de comunicaciones es que requiere una menor cantidad de hilos y cables para conectar los diversos dispositivos a sus controladores. Uno de los buses de comunicación más popular y ampliamente utilizado es el Foundation Fieldbus.
Fieldbus, que está desarrollado y administrado por FieldbusFoundation (un grupo formado por fabricantes de equipos de automatización, sensores y actuadores para la industria), in- cluye dos protocolos diferentes para cubrir las necesidades específicas de un entorno de fabricación automati- zado. Ambos utilizan medios físicos y velocidades de comunicación di- ferentes.
El primer protocolo es el H1, que funciona a 31,25 Kb/s y nor- malmente permiteconectar con dispositivos de campo (sensores, actuadores, válvulas, luces de con- trol, dispositivos de E/S, etc.), y po- sibilita también la comunicación bidireccional entre los dispositivos y un controlador. H1 proporciona capacidad de comunicación y ali- mentación mediante un sistema de dos cables. Se recomienda un cableado estándar de par trenzado apantallado para reducir las interfe- renciaspor ruido en la red.
El segundo protocolo es el de- nominado HSE (Ethernet de alta velocidad). Funciona a 100 Mb/s y normalmente permite conectar con- troladores de alta velocidad como, por ejemplo, PLC, varios subsiste- mas H1 (a través de un dispositivo de enlace), servidores de datos y estaciones de trabajo. Esta nota de aplicación se centra en el protocolo H1.
Estructura de red
Laestructura básica de una red Fieldbus H1 se muestra en la Figura 1. La red incluye el cable de red princi- pal, que interconecta una serie de ca- jas de conexiones o acopladores. Los acopladores permiten la conexión de los dispositivos y el controlador con el cable principal o línea troncal.
En general, los cables más cortos situados entre las cajas de conexiones y el dispositivo se denominan deri-vaciones.
Las cajas de conexiones se pue- den formar para conectar uno o va- rios dispositivos a la línea troncal. Si todos los dispositivos tienen una caja de conexiones dedicada, se denomina topología de derivaciones. Si varios dispositivos están conectados a la misma caja de conexiones, la confi- guración se denomina por lo general topología en árbol. Las redes mixtas son las máscomunes, con topologías de derivaciones y en árbol, como en la Figura 1.
Aunque en teoría resulta posible dirigir la línea troncal directamente de un dispositivo a otro sin necesidad de cajas de conexiones, la experiencia indica lo contrario. Este tipo de topo- logía (denominada cascada) requiere una interrupción de la línea troncal cada vez que se retira o añade un dispositivo a la red.
Latecnología Fieldbus impone limitaciones en el tamaño de una red real. La longitud máxima de todo el cableado de una línea troncal y sus derivaciones en conjunto es de 1.900 m por sección. En caso de necesitar una longitud superior, se puede aña- dir una sección mediante el uso de un
repetidor. Un repetidor se coloca en lugar de un dispositivo, pero permite añadir 1.900 m de cableadicionales. Una red puede utilizar un máximo de cuatro repetidores con una longitud total de 9.500 m.
Es importante que tenga en cuenta que el apantallamiento se conecta a la resistencia de tierra en un único punto de todo el sistema. Si se conecta en varios puntos, se pueden producir tensiones y corrientes de dispersión en el apantallamiento, que pueden interferir con las comunica- ciones de datos....