CURSO SOBRE FUNCIONAMIENTO Y OPERACIN DE PROTOCOLO FIELDBUS

INDICE DE TEMASSeccin 1 Seccin 2 Seccin 3 Seccin 4 Seccin 5 Seccin 6 Seccin 7 CONCEPTOS PRINCIPALES DE PROTOCOLO BLOQUES CONFIGURACIONES AVANZADAS DIAGNOSTICO APLICACIONES EQUIPOS ESPECIFICOS PRACTICAS

SECCIN UNO

CONCEPTOS PRINCIPALES DEL PROTOCOLO FIELDBUS

OBJETIVOS DE ESTA SECCIN1. Entender el concepto de buses de campo, ventajas y desventajas contra otros protocolos. 2. Identificar las caractersticas del protocolo de Fieldbus.

3. Entender el concepto de capas del protocolo y sus funciones.

BUSES DE CAMPO Sistema de transmisin de informacin (datos) que simplifica enormemente la instalacin y operacin de mquinas y equipamientos industriales utilizados en procesos de produccin. Sustituye las conexiones punto a punto entre los elementos de campo y el equipo de control a travs del tradicional lazo de corriente de 4-20mA. Son redes digitales, bidireccionales, multipunto, montadas sobre un bus serie, que conectan dispositivos de campo como PLCs, transductores, actuadores y sensores.

BUSES DE CAMPOHART

(High way-Addressable-Remote-Transducer) agrupa la informacin digital sobre la seal analgica tpica de 4 a 20 mA DC.La seal digital usa dos frecuencias individuales de 1200 y 2200 Hz, que representan los dgitos 0 y 1 y que forman una onda senoidal que se superpone al lazo de corriente de 4-20 mA. Como la seal promedio de un onda seoidal es cero, no se aade ninguna componente DC a la seal analgica de 4-20 mA.

BUSES DE CAMPOHART El protocolo HART habilita la comunicacin digital bidireccional con instrumentos inteligentes sin perturbar la seal analgica de 4-20 mA.

HART permite la transmisin tanto de la seal analgica de 4-20 mA y la seal de comunicacin digital simultneamente sobre la misma instalacin elctrica.La informacin de la variable primaria de control es conducida por la seal de 4-20 mA (si se desea), mientras las medidas adicionales, parmetros de proceso, configuracin del dispositivo, calibracin, y la informacin de diagnstico es al mismo tiempo accesible a travs del protocolo HART sobre los mismos cables.

BUSES DE CAMPOPROFIBUS (Process Field Bus) Norma internacional de bus de campo de alta velocidad para control de procesos normalizada en Europa por EN 50170.

Existen tres perfiles:1. Profibus DP (Decentralized Periphery). Orientado a sensores/actuadores enlazados a procesadores (PLCs) o terminales.

2 Profibus PA (Process Automation). Para control de proceso, cumple normas especiales de seguridad para la industria qumica (IEC 1 1 15 8-2, seguridad intrnseca).3 Profibus FMS (Fieldbus Message Specification). Para comunicacin entre clulas de proceso o equipos de automatizacin.

BUSES DE CAMPO La misma topologa, protocolo y estructura de red.

Adaptacin a diferentes baudrates, desde 9,6 Kb hasta 12 Mb permiten adaptar la comunicacin a cada requisito tecnolgico. Enorme capacidad de procesamiento de diagnstico. Adaptacin a diferentes medios como fibra ptica (para largas distancias o ambientes con perturbaciones), cable de cobre en RS-485 o para entornos Ex (con riesgos de explosin) donde se requiere enviar la energa por el mismo cable de seal. Independiente de la marca: cualquier componente de cualquier marca puede comunicarse con otro que adhiera al estndar Profibus.

FOUNDATION FIELDBUS Arquitectura abierta, para integracin de informacin. Sistema de comunicacin digital, de dos vas. Caracteristica de velocidad H1 (31,25 kbits /s).

Puede usar HSE, entregando capacidad de conexin a sistemas de alta velocidad (PLC, servidores) Capaz de distribuir aplicaciones de control dentro de la red. Datos accesibles a travs de un HMI

FOUNDATION FIELDBUS

FOUNDATION FIELDBUS Integridad de lazo. Interfase fsica estndar. Dispositivos alimentados sobre un mismo par de cables. Opciones IS Incrementa capacidades debido a las comunicaciones digitales Reduce cableado Alta interoperabilidad

Reduce carga sobre los equipos de cuarto de control.

FOUNDATION FIELDBUS Permite mltiples variables de cada dispositivo. Permite anlisis de tendencia, optimizacin de procesos, generacin de reportes, mantenimiento predicitivo. Capacidades de selftest ayudan a reducir tiempos de paradas, pues se conoce con anterioridad las situaciones anormales

FOUNDATION FIELDBUS

FOUNDATION FIELDBUS Usa bloques de funcin, que estandarizan funciones de automatizacin. Permite la distribucin de funciones en los dispositivos de campo en una manera integrada. Reduce la cantidad de I/O y equipos de control requeridos, incluyendo tarjetas, fuentes y gabinetes.

FOUNDATION FIELDBUS Basado en un modelo de capa OSI.

FOUNDATION FIELDBUS La capa fsica (OSI 1), es la encargada de convertir la informacin a una seal fsica y viceversa. La capa de enlace de datos (OSI 2), es la encargada del control de transmisin sobre la capa fsica. El stack de comunicacin (compuesta por FMS y FAS, asociadas al OSI 7), mapea la informacin proveniente del usuario.

La capa de usuario maneja las aplicaciones de alto nivel.

CAPA FISICA La informacin es encapsulada en el formato Manchester Bifase L. Contiene el reloj de sincronizacin dentro de la informacin.

CAPA FISICA El transmisor entrega una corriente de 15 a 20 mA sobre una carga caracterstica de 50 Ohmios. Se crea una seal de 1 Vpp sobre el voltaje de alimentacin DC.

CAPA FISICATOPOLOGIAS Punto a Punto: consiste en solo dos elementos; puede ser dos dispositivos de campo (un transmisor y una vlvula) o un host y un dispositivo.

CAPA FISICATOPOLOGIAS Arbol (Chicken Foot): consiste en un segmento sencillo conectado a una caja (JB) comn para formar una red.

CAPA FISICATOPOLOGIAS Daisy Chain: consiste en un segmento donde el cableado es llevado de dispositivo a dispositivo.

CAPA FISICATOPOLOGIAS Bus con ramas (spurs): los dispositivos son conectados a un bus (Trunk) multidrop a travs de ramas o spurs.

CAPA FISICACOMPONENTES Cable: debe ser de buenas especificaciones, con baja capacitancia (