Profibus

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¿Qué es PROFIBUS? 

PROFIBUS conecta en red, como sistema de bus, sistemas de automatización y dispositivos de campo compatibles con PROFIBUS. Como medio de comunicación para el nivel de campo, PROFIBUS es parte integrante de Totally Integrated Automation (TIA).

Protocolos PROFIBUS

PROFIBUS DP (periferia descentralizada) es una red de comunicación de campo, de acuerdo con IEC 61158-2/EN 61158-2 con el proceso de acceso híbrido token bus y maestro-esclavo. La interconexión se efectúa mediante cables bifilares o de fibra óptica. Se pueden alcanzar velocidades de transferencia de datos de 9,6 kbits/s a 12 Mbits/s. 

PROFIBUS PA es el PROFIBUS para la automatización de procesos (PA). Conecta en red el protocolo de comunicación PROFIBUS DP a la tecnología de transmisión MBP (Manchester Bus Powered) según IEC 61158-2. 

Las redes PROFIBUS PA se pueden ejecutar a base de cables bifilares retorcidos apantallados y, por lo tanto, son aptos para atmósferas potencialmente explosivas (zona Ex 0 y 1). La velocidad de transferencia de datos es de 31,25 kbits/s

Profibus FMS (Fieldbus Message Specification): Está imple mentad o en el nivel 7 del modelo OSI, su aplicación es la transferencia de gran volumen de datos entre diferentes dispositivos inteligentes conectados en una misma red. Hoy en día, con el uso creciente de Ethernet y TCP/IP va relegando este perfil a un segundo plano. El sistema está basado en una estructura Cliente-Servidor.

Aplicaciones 

La red PROFIBUS puede interconectar de modo inalámbrico varios controladores, componentes y subredes en forma de red eléctrica, óptica o mediante links. A través de PROFIBUS DP se controlan sensores y actuadores desde un controlador central.

Interfaz PROFIBUS DP

Un dispositivo PROFIBUS tiene como mínimo una interfaz PROFIBUS con una interfaz eléctrica (RS 485) o una interfaz óptica (Polymer Optical Fiber, POF).

Criterios para seleccionar la interconexión 

Normas de configuración para redes 

PROFIBUS Un segmento PROFIBUS debe estar limitado al principio y al final, pasivamente con un conector o activamente con una resistencia terminadora de bus.

Cables RS 485 para PROFIBUS 

 Existen distintas variantes de cables SIMATIC NET PROFIBUS que hacen posible una adaptación óptima a diferentes aplicaciones: 

● FC Standard Cable GP (cable de bus para el tendido fijo en el interior de edificios) 

● FC Standard Cable IS GP (cable de bus para la zona Ex) 

● FC-FRNC Cable GP (cable de bus con devanado exterior libre de halógenos para el uso dentro de edificios) 

● FC Food Cable (cable de bus con revestimiento de polietileno para el uso en la industria alimentaria) ● FC Robust Cable (cable de bus con revestimiento de poliuretano para el uso en entornos sometidos a cargas mecánicas y químicas) 

● FC Ground Cable (cable enterrado con revestimiento de polietileno) 

● PROFIBUS FC Trailing Cable (cable de arrastre para líneas de arrastre) 

● PROFIBUS Festoon Cable (cable de bus apto para festones) 

● PROFIBUS Torsion Cable (cable de bus a prueba de torsión para la interconexión de partes móviles de la instalación, p. ej., robots) 

● PROFIBUS FC Flexible Cable (cable de bus para piezas de maquinaria o puertas de armario que se mueven ocasionalmente) 

● Cable marino SIENOPYR-FR (para el tendido fijo en todas las salas y cubiertas libres de barcos y unidades off-shore) 

● PROFIBUS Hybrid Standard Cable (cable híbrido con 2 conductores de energía (1,5 mm2) para el suministro de energía y de datos de ET 200pro) 

● PROFIBUS Hybrid Robust Cable (cable híbrido apto para servicio móvil con 2 conductores eléctricos (1,5 mm2) para el suministro de energía y de datos de ET 200pro) 

Longitudes de cable máximas 

Al utilizar cables de cobre, la extensión máxima posible de un segmento PROFIBUS depende de la velocidad de transferencia. 

Si estas longitudes no son suficientes para su aplicación, puede ampliar la extensión de la red utilizando repetidores. Mediante la conexión en cascada de hasta nueve repetidores, pueden alcanzarse las extensiones máximas correspondientes

 Conector de bus PROFIBUS FastConnect

Repetidor RS485 

El repetidor RS485 IP20 interconecta dos segmentos de bus PROFIBUS en tecnología RS485 con un máximo de 32 dispositivos. Permite alcanzar velocidades de transferencia de 9,6 kbits/s a 12 Mbits/s. 

El repetidor RS485 refresca la señal en cuanto a su amplitud, ancho y pendiente de flanco entre dos segmentos. Se utiliza si hay más de 32 estaciones conectadas al bus o si se ha superado la longitud máxima del cable de un segmento.

Posibilidades de configuración con el repetidor RS485 

Procedimiento básico al crear un sistema PROFIBUS DP 

 ● Configuración 

– Crear módulos y dispositivos PROFIBUS en Tia portal 

– Asignación de un esclavo DP a un maestro DP 

 ● Opcional: Parametrización – Asignar dirección PROFIBUS 

– Efectuar ajustes de red 

– Toma en consideración de la configuración de línea 

– Considerar dispositivos de red adicionales 

– Parámetros del bus: crear perfil definido por el usuario 

– Parametrizar equidistancia 

– Asignación de un esclavo DP a un maestro DP

Para asignar esclavos DP a un maestro DP, proceda del siguiente modo: 

1. Haga clic en el esclavo DP con el botón izquierdo del ratón en el enlace "No asignado". Se abre el menú "Seleccionar maestro DP". 

2. Seleccione en el menú el maestro DP al que quiera asignar el esclavo DP. Resultado: Se crea una subred con un sistema DP en la CPU. La CPU es ahora el maestro PROFIBUS DP. Se ha asignado el esclavo DP al maestro DP. 

3. Repita los pasos 1 y 2 para los demás esclavos DP que desee asignar al maestro DP.

Dirección PROFIBUS 

 En la subred PROFIBUS se pueden conectar los dispositivos que se comuniquen a través de conexiones configuradas o que pertenezcan a un sistema maestro PROFIBUS DP. 

 Si el esclavo DP ya se ha asignado a un maestro DP, aparece automáticamente la subred PROFIBUS con la que está conectada al dispositivo en "Interfaz conectada en red con". 

En la ventana de inspección, seleccione en "Dirección PROFIBUS", la subred con la que está conectada la interfaz o añada una subred nueva. 

 Todos los dispositivos de una subred deben tener direcciones PROFIBUS diferentes.

Ajustes de red

Indica la dirección PROFIBUS más alta de un dispositivo activo. Para los dispositivos pasivos, se permiten direcciones PROFIBUS como máximo 126.

Configuración de línea

Equidistancia

El maestro DP activa cíclicamente los esclavos DP que tiene asignados. Los intervalos de tiempo pueden variar por la comunicación S7. Para obtener siempre los mismos intervalos de tiempo, puede activar un "ciclo de bus equidistante". De este modo se asegura una transferencia de datos a unos intervalos de tiempo siempre iguales (equidistantes).

Diagnóstico mediante el display de S7-1500

Cada CPU en el sistema de automatización S7-1500 tiene una tapa frontal con un display y botones de control. En el display se visualiza información de estado y de control en diferentes menús. Navegue por los menús con los botones de control. 

En el display se pueden evaluar los estados siguientes: 

● Estado de módulo para módulos centralizados y descentralizados 

● Textos de error y de aviso (diagnóstico de sistema, alarmas de usuario)

Diagnóstico con el repetidor de diagnóstico

El repetidor de diagnóstico es un repetidor con la capacidad de monitorizar dos segmentos de una subred RS485-PROFIBUS (cable de cobre) durante el funcionamiento y notificar los errores de la línea por telegrama de diagnóstico al maestro DP. Mediante Tia Portal y dispositivos de manejo y observación (SIMATIC HMI) se puede visualizar la ubicación y causa del error en texto plano. 

Gracias a su diagnóstico de línea, el repetidor de diagnóstico permite detectar a tiempo errores de línea y localizarlos durante el funcionamiento. Con ello se detectan a tiempo fallos de la instalación y se evitan paradas.