Dibujo Mes de Septiembre "isométrico"

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PROFIBUS

Índice:

Objetivo.

PROFIBUS.

Por qué PROFIBUS.

Protocolo PROFIBUS.

Medio de transmisión.

Velocidad y alcance.

Método de acceso al medio.

Componentes.

Topología.

Conclusión.
Mapa Mental.

Objetivo.

El uso de las redes industriales en la actualidad es altamente demandado y su aplicación es de gran beneficio para la producción en la industria por que ayudan a mantener comunicados y sincronizados los procesos , la red PROFIBUS no es la excepción ya que puede responder a las necesidades de intercomunicación en tiempo real que se deben producir y es capaz de resistir un ambiente hostil y condiciones ambientales duras.

PROFIBUS.

Es una de los buses de campo abiertos que cumple con todos los requerimientos en un rango muy amplio de aplicaciones. Es también la norma de comunicaciones favorita en el continente europeo y presume de tener el mayor número de instalaciones operando en el mundo.

Por qué PROFIBUS.

·         Consolidado en el mercado Alrededor de 3,5 millones de nodos instalados en todo el mundo

·         Independiente de fabricantes Red abierta y estandarizada

·         Orientada hacia el futuro Innovaciones y desarrollo de nuevos productos de forma continuada

Protocolo PROFIBUS.

Profibus cumple con los requerimientos de automatización y control mediante tres perfiles del protocolo que son compatibles entre sí: Profibus-FMS, Profibus-DP y Profibus-PA

Profibus -FMS, Fieldbus Message Specification,

Es el perfil de comunicación capaz de manejar todas las tareas intensivas de transferencia de datos muy comunes en las comunicaciones industriales, por lo que se le considera la solución universal para la transferencia de información en el nivel superior y de campo del modelo jerárquico de automatización. Es la solución general para tareas de comunicación a nivel de control. Los potentes servicios FMS abren un amplio rango de aplicaciones y proveen de gran flexibilidad. También puede ser empleado para tareas de comunicación extensas y complejas. Está concebido para comunicar elementos de campo complejos que dispongan de interface FMS. Se pueden alcanzar velocidades de transmisión de hasta 1,5 Mb/sg. en función del medio utilizado. Sistema multimaestro.

Profibus-DP, Decentralized Periphery,

Está optimizado para ofrecer mayor velocidad, eficiencia y bajo costo de conexiones porque fue diseñado específicamente para establecer la comunicación crítica entre los sistemas de automatización y los equipos periféricos. Velocidades de comunicación de hasta 12 Mb/sg. Esta versión de Profibus está diseñada especialmente para comunicación entre sistemas automáticos de control y E/S distribuidos a nivel de campo (periferia distribuida). Los mensajes de diagnóstico se transmiten sobre el bus y se recuperan en la estación maestra. Es un sistema monomaestro.

Profibus-PA, Process Automation,

En Profibus-PA se utiliza la tecnología de transmisión especificada en IEC 1158-2. Es una transmisión síncrona a 31.2 kbits/seg que satisface requerimientos muy importantes en las industrias química y petroquímica: seguridad intrínseca y suministro de energía a los dispositivos a través del bus mediante el simple uso de cable de cobre de dos hilos. De esta manera, es posible utilizar Profibus en áreas peligrosas. Se pueden utilizar topologías lineales, en árbol y estrella. Perfiles de Profibus

En este perfil se definen, de manera independiente al fabricante, los parámetros y la conducta de los dispositivos de campo típicos, tales como transductores de medición, posicionadores, válvulas de control, etc. La descripción de las funciones y el comportamiento de los dispositivos se basa en el modelo de Bloques de función reconocido internacionalmente. Esto quiere decir que, siempre que sea compatible con Profibus, un dispositivo de un fabricante en particular puede ser remplazado en el bus por el de cualquier otro fabricante sin necesidad de utilizar interfaces especiales.

Medio de transmisión.

Físicamente, PROFIBUS es una red eléctrica que puede comunicarse atraves de:

·         Cable a dos hilos trenzados y/o apantallados (impedancia característica 150 Ω).

·         Fibras ópticas de vidrio y plástico

·         Sistemas de transmisión inalámbrica.

La velocidad de la red puede configurarse desde 9,6 Kbit/s a 12 Mbit/s.

Podemos conectar a la red un máximo de 127 equipos. No obstante, el número máximo de equipos que pueden estar activos al mismo tiempo es de 32.

Velocidad y alcance.

PROFIBUS, RS 485

·         Transmisión asíncrona NRZ según RS 485

·         Velocidad desde 9.6 kBit/s hasta 12 MBit/s seleccionable en escalones

·         Cable de par trenzado y apantallado (9,6 Km) o FO (aprox. 150 Km)

·         32 estaciones por segmento, máx. 127 estaciones permitidas

·         Distancia: 12 MBit/s = 100 m; 1.5 MBit/s = 400m; < 187.5 kBit/s = 1000 m

·         Distancia ampliable mediante repetidores hasta 10 km (caso de cable)

·         Conectores sub-D de 9 pines

PROFIBUS PA, IEC 1158-2

·         Codificación síncrona Manchester, 31.25 kBit/s en corriente

·         Cable de par trenzado apantallado o sin apantallar

·         Distancia hasta 1.900 m por segmento, ampliable mediante repetidores máx. 127 estaciones (sin Enlace DP/PA), 10-32 por segmento (dependiendo de que sean zonas clasificadas y el consumo)

Método de acceso al medio.

Como método de acceso a una red PROFIBUS hay dos tipos:

El método  ”bus con paso de token” (”Token Bus”), definido en la norma EN 50170, volumen 2, que se usa para acceder a estaciones activas.

El método del  ”maestro–esclavo” (”Master–Slave”) por sondeo o “polling” para acceder a estaciones pasivas.

Paso de testigo (Token Bus):

En este método de acceso, las estaciones (maestros en la red) conforman un anillo lógico de paso de testigo que se pasan unas a otras en orden numérico ascendente según la dirección Profibus asignada. El orden lógico es independiente de la disposición física de las estaciones. La estación que posea el testigo tiene derecho a transmitir información a la red. Dicho testigo se transmite entre las estaciones activas de la red a través de un paquete de datos especial. Para evitar el uso excesivo de la red se establece un tiempo de retención del testigo que es configurable. Trascurrido este tiempo, la estación ya no puede usar la red, y ha de ceder el testigo a otra estación. Si una estación no tiene nada para transmitir, pasa el testigo a la siguiente estación en el anillo lógico. Por último, para poder cerrar el anillo, la estación activa con la dirección Profibus más alta denominada HSA (Highest Station Address), sólo pasa el testigo a la estación con la dirección profibus más baja. Los usuarios pasivos del bus no reciben nunca el “token”. El método de acceso permite la conexión y desconexión de usuarios del bus durante el servicio. El método de acceso es independiente del medio físico de transmisión utilizado.

Maestro–esclavo por sondeo o polling:

Este método es el utilizado cuando existe solamente una estación activa (estación maestro) y en la red hay varias estaciones pasivas (estaciones esclavas). Ahora, el maestro que siempre posee el testigo tiene acceso a los esclavos que tiene asignados. Por tanto, el maestro es el que puede enviar mensajes a los esclavos o bien recibirlos de estos. En la configuración basada en Profibus-DP estándar la estación activa (maestro DP) intercambia datos de forma cíclica con las estaciones pasivas (esclavos DP).

Componentes.

Un sistema típico de PROFIBUS-FMS está compuesto por varios equipos de automatización inteligentes:

•          PC
•          PLC como sistema de control
•          Terminales de operador inteligentes

Topología.

La topología puede ser en forma de bus lineal o en forma de árbol, en el que los repetidores constituyen el nudo de partida de una expansión del bus.

Lineal:

Árbol:

Conclusión:

Profibus se hace presente en la industria con un alto nivel de confianza para transmitir datos que son utilizados para la automatización de procesos y la flexibilidad de un sistema abierto crea un entorno industrial mas amplio y sofisticado que da como resultado procesos mas eficientes y poder satisfacer las necesidades de la industria no obstante ayuda a reducir considerablemente los gastos de inversión, explotación y mantenimiento así mismo contribuye a incrementar la productividad de forma decisiva. Todo esto es posible gracias a que interactúa con los componentes en tiempo real la configuración e instalación es lo mas compacta posible la puesta en marcha resulta ser rápida y se tiene una interoperabilidad con instrumentos de diversos suministradores. Con esto se puede concluir que PROFIBUS es una red industrial bastante sofisticada apta para un exigente desarrollo industrial.

Mapa Mental.

Bibliografía:

http://www.santiagoapostol.net/srca/buses/profibus.pdf
http://www.etitudela.com/profesores/mpm/profibusomron/downloads/profibus1.pdf
http://www.uv.es/rosado/courses/sid/Capitulo3_rev0.pdf
http://www.etitudela.com/celula/downloads/2profibus.pdf
http://uhu.es/antonio.barragan/descargas/aai/Profibus_Domingo_Diez_Barrero.pdf
http://linux0.unsl.edu.ar/~rvilla/c3m10/tema13.pdf