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1 comunicaciones Industriales Profibus 1 Profibus (PA/DP/FMS) Universidad Polit cnica de Cartagena ETS de Ingenieros Industriales Dpto. de Tecnolog a Electr nica Asignatura: comunicaciones Industriales TEMA 8 comunicaciones Industriales Profibus 2 ndice. P gina .. 2 Introducci n. Por qu son tan usados actualmente los buses de campo?.- .. 4 La familia .. 5 .. 5 Situaci n .. 5 Versiones .. 6 Estructura de la .. 8 Medio f .. 8 Elementos del .. 8 Topolog.

2 9 Estructura l .. 10 Tecnolog a de transmisi .. 10 5..13 Arquitectura ..13 ..15 Mensajes c clicos y ac .. 15 6. Versiones compatibles de la familia .. 18 Profibus ..18 Protocolo de transmisi ..19 Perfil de los .. 19 Profibus .. 21 Funciones b sicas de Profibus .. 21 comunicaciones Industriales Profibus 3 Funciones extendidas de Profibus .. 25 Perfiles de Profibus .. 26 Profibus .. 26 Capas de aplicaci .. 27 Modelos de aplicaci .. 27 Objetos de comunicaci n y diccionario de .. 28 .. 29 Interface de la capa m s .. 30 Direcci n de la .. 31 Operaci n mixta de Profibus FMS y Profibus .

3 32 .. 32 Aplicaciones y posibilidades de implementaci .. 34 La importancia actual de .. 36 Ejemplos de productos de diversos .. 38 Bibliograf a .. 40 comunicaciones Industriales Profibus 4 Introducci n. Por qu son tan usados actualmente los buses de campo? Los buses de campo se usan en la actualidad de forma prioritaria como un sistema de comunicaci n para el intercambio de informaci n entre sistemas de automatizaci n y sistemas de campo distribuidos. Miles de pruebas satisfactorias han demostrado de manera impresionante que el uso de la tecnolog a de los buses de campo puede ahorrar un 40% en costes por cableado, mantenimiento, etc.

4 Si lo comparamos con las tecnolog as tradicionales. Solamente se usan dos l neas para transmitir toda la informaci n relevante (es decir, datos de entrada y salida, par metros, diagn sticos, programas y modos de operaci n para distintos dispositivos de campo). En el pasado era muy normal la utilizaci n de buses de campo incompatibles entre marcas. Afortunadamente en la actualidad todos los sistemas responden a unas caracter sticas standards. Por tanto, el usuario no est atado a un nico vendedor y es capaz de seleccionar el producto que mejor se adapte a sus necesidades dentro de una amplia gama.

5 comunicaciones Industriales Profibus 5 La familia Profibus . Comienzos. En el a o 1987, las firmas alemanas Bosch, Kl ckner M eller y Siemens iniciaron un proyecto de desarrollo de una arquitectura de comunicaciones industriales que permitiera la interconexi n de equipos de distintos fabricantes. Esta fue la base de un grupo de trabajo al que se integraron otras grandes empresas tales como ABB, AEG, Landis&Gir, etc., algunas universidades y organizaciones t cnicas estatales, entre ellas la propia VDE y el Ministerio Federal de Investigaci n Alem n. Se formaron varios grupos de trabajo en distintas reas, cuya tarea esencial fue la de desarrollar un sistema abierto de comunicaciones apto para integrar desde los sencillos transductores y elementos de campo, pasando por los aut matas y controles num ricos hasta llegar al nivel de los miniordenadores para dise o y gesti n de la producci n.

6 El primer objetivo fue s lo el dise o de un bus de campo con una estructura abierta y un protocolo compatible que permitiera enlazar con una red adoptada como base en los niveles superiores (MAP), con lo que result el proyecto de normas y protocolos que se estudiar n com m s profundidad en apartados posteriores. A partir del a o 1990 se abri la posibilidad para cualquier usuario o empresa de integrarse en un consorcio denominado Profibus Nutzerorganisation, que a trav s de diversos comit s sigue desarrollando y dando soporte al nivel de aplicaci n y certificaci n de productos. Situaci n actual.

7 Profibus es actualmente el l der de los sistemas basados en buses de campo en Europa (1) y goza de una aceptaci n mundial. Sus reas de aplicaci n incluyen manufacturaci n, automatizaci n y generaci n de procesos. Profibus es un bus de campo normalizado internacional que fue estandarizado bajo la norma EN 50 170. Esto asegura una protecci n ptima tanto a los clientes como a los vendedores y asegura la independencia de estos ltimos. Hoy en d a, todos los fabricantes l deres de tecnolog a de automatizaci n ofrecen interfaces Profibus para sus dispositivos. La variedad de productos existentes incluye m s de 1500 elementos y servicios, de los cuales 400 est n certificados, asegurando un funcionamiento sencillo y correcto incluso en redes de diferentes fabricantes.

8 Profibus ha sido usado satisfactoriamente en alrededor de 200000 aplicaciones en todo el mundo y se han instalado m s de 2000000 dispositivos. (1) Fuente: Estudio independiente de buses de campo por Consultic, 1996 comunicaciones Industriales Profibus 6 Versiones compatibles. Profibus es un bus de campo standard que acoge un amplio rango de aplicaciones en fabricaci n, procesado y automatizaci n. La independencia y franqueza de los vendedores est garantizada por la norma EN 50 170. Con Profibus los componentes de distintos fabricantes pueden comunicarse sin necesidad de ajustes especiales de interfaces.

9 Profibus puede ser usado para transmisi n cr tica en el tiempo de datos a alta velocidad y para tareas de comunicaci n extensas y complejas. Esta versatilidad viene dada por las tres versiones compatibles que componen la familia Profibus (ver figura 1): Algunas de las caracter sticas m s sobresalientes de estas versiones se exponen a continuaci n: Profibus PA: - Dise ado para automatizaci n de procesos. - Permite la conexi n de sensores y actuadores a una l nea de bus com n incluso en reas especialmente protegidas. - Permite la comunicaci n de datos y energ a en el bus mediante el uso de 2 tecnolog as (norma IEC 1158-2).

10 Profibus DP: - Optimizado para alta velocidad. - Conexiones sencillas y baratas. - Dise ada especialmente para la comunicaci n entre los sistemas de control de automatismos y las entradas/salidas distribuidas. Profibus FMS: - Soluci n general para tareas de comunicaci n a nivel de c lula. - Gran rango de aplicaciones y flexibilidad. - Posibilidad de uso en tareas de comunicaci n complejas y extensas. Figura 1: reas de aplicaci n comunicaciones Industriales Profibus 7 Puede decirse sin lugar a dudas que Profibus ha conseguido definir toda una red de comunicaci n industrial, desde el nivel f sico hasta el de aplicaci n, integrando al m ximo las t cnicas de comunicaci n previamente definidas y consolidadas y habiendo superado la en un primer momento poca disponibilidad de informaci n en ingl s, lo que dificultaba su divulgaci n a nivel de fabricantes no germanos.