Descripción general de PROFIBUS
(1) PROFIBUS es un estándar de bus de campo internacional, abierto e independiente-del proveedor. Es ampliamente aplicable en la automatización de la fabricación, la automatización de la industria de procesos y la automatización en otros sectores como la construcción, el transporte y la energía.
(2) PROFIBUS consta de tres componentes compatibles: PROFIBUS-DP (periferia descentralizada), PROFIBUS-PA (automatización de procesos) y PROFIBUS-FMS (especificación de mensajes de bus de campo).
(3) PROFIBUS-DP: un protocolo de comunicación de alta-velocidad y bajo-costo para sistemas de control de nivel de dispositivo-y comunicaciones de E/S distribuidas. PROFIBUS-DP reemplaza la transmisión de señal convencional de 24 VCC o 4-20 mA.
(4) PROFIBUS-PA: Diseñado específicamente para la automatización de procesos, permitiendo conectar sensores y actuadores en un único bus con especificaciones de seguridad intrínseca.
(5) PROFIBUS-FMS: se utiliza para redes de monitoreo de planta-de taller, es una red maestra múltiple-en tiempo real-basada en token-en tiempo real.
(6) PROFIBUS es una tecnología de bus de campo para-supervisión del taller y comunicación/control de datos a nivel de dispositivo de campo en la automatización de fábricas. Permite el control digital distribuido y las redes de comunicación de campo desde el nivel del dispositivo de campo hasta el monitoreo del taller,-lo que proporciona una solución viable para lograr una automatización integral de la fábrica y dispositivos de campo inteligentes.
Características básicas de PROFIBUS
Estructura del protocolo PROFIBUS
La estructura del protocolo PROFIBUS se basa en el estándar internacional ISO 7498, utilizando como marco de referencia el modelo Open System Interconnection (OSI). Este modelo consta de siete capas, como se ilustra a continuación:
(1) PROFIBUS-DP:Define la primera, la segunda y la interfaz de usuario. Las capas tres a siete no se describen. La interfaz de usuario especifica funciones de aplicaciones accesibles para usuarios, sistemas y diversos dispositivos, y detalla el comportamiento de los diferentes dispositivos PROFIBUS-DP.
(2) PROFIBUS-FMS:Define las capas 1, 2 y 7. La capa de aplicación incluye la especificación de mensajes de bus de campo (FMS) y la interfaz de capa inferior (LLI). FMS incorpora protocolos de aplicación y proporciona a los usuarios una gama sólida y ampliamente seleccionable de servicios de comunicación. LLI coordina diferentes relaciones de comunicación y ofrece una interfaz de acceso de Capa 2 independiente del dispositivo-.
(3) PROFIBUS-PA:La transmisión de datos PA utiliza un protocolo PROFIBUS{0}}DP extendido. Además, PA describe las convenciones de PA que rigen el comportamiento de los dispositivos de campo. Basada en el estándar IEC 1158-2, la tecnología de transmisión de PA garantiza la seguridad intrínseca y permite el suministro de energía a dispositivos de campo a través del bus. Las redes PA se pueden ampliar a través de DP mediante conectores.
Tecnología de transmisión PROFIBUS
PROFIBUS ofrece tres tipos de transmisión de datos:
Transmisión RS485 para DP y FMS.
Transmisión IEC 1158-2 para megafonía.
Fibra Óptica
Tecnología de transmisión RS485 para DP/FMS
Dado que los sistemas DP y FMS utilizan la misma tecnología de transmisión y protocolo de acceso al bus unificado, ambos sistemas pueden operar simultáneamente con el mismo cable. La transmisión RS-485 es la tecnología de transmisión más utilizada para PROFIBUS. Esta tecnología suele denominarse H2. Se utiliza cable de cobre de par trenzado blindado.
Características básicas de la tecnología de transmisión RS-485:
Topología de red:Bus lineal con resistencias terminales de bus activas en ambos extremos.
Tasa de transmisión:9,6 K bits/s a 12 M bits/s
Medio:Cable de par-trenzado blindado; Dependiendo de las condiciones ambientales (CEM), es posible omitir el apantallamiento.
Número de estaciones:32 estaciones por segmento (sin repetidores), hasta 127 estaciones (con repetidores).
Conector:Se recomienda el conector D-sub de 9-pin.
Puntos clave de instalación para equipos de transmisión RS-485
(1) Todos los dispositivos deben estar conectados al bus.
(2) Cada segmento puede admitir hasta 32 estaciones (maestra o esclava).
(3) Cada segmento requiere una resistencia de terminación de bus tanto en la cabecera como en la cola para garantizar un funcionamiento-libre de errores. Ambas resistencias terminales siempre deben estar alimentadas.
(4) Cuando un segmento excede las 32 estaciones, se deben utilizar repetidores para conectar los segmentos del autobús. Generalmente no se deben conectar en serie más de tres repetidores.
Cableado PROFIBUS-DP y PROFIBUS-FMS y resistencias de terminación de bus
Cada segmento puede conectar hasta 32 estaciones (maestra o esclava).
(5) La longitud máxima del cable depende de la velocidad de transmisión. Cuando se utiliza un cable tipo A, la velocidad de transmisión y la longitud corresponden como se muestra en la siguiente tabla:
