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PROFIBUS: Página de tecnología

PROFIBUS es un estándar internacional para automatización industrial. Con gran participación en el mercado fieldbus, PROFIBUS ha crecido hasta convertirse en el líder indiscutible del sector. Mediante un solo cable, PROFIBUS enlaza controladores o sistemas de control con dispositivos descentralizados (sensores y actuadores) a nivel de campo y también permite el intercambio de datos con sistemas de comunicación de mayor nivel. La consistencia de PROFIBUS es posible mediante la utilización de un solo protocolo de comunicación estandarizado e independiente de la aplicación, compatible con soluciones fieldbus, tanto para automatización de fábricas como de procesos, al igual que para tareas de control de movimiento y seguridad funcional.

PROFIBUS: Definición

PROFIBUS conecta controladores y sistemas de control con sensores y actuadores a nivel de campo (dispositivos de campo) y también permite el intercambio simultáneo y consistente de los datos con sistemas superiores. PROFIBUS es el estándar de automatización basada en fieldbus de PROFIBUS & PROFINET International (PI). PI también ha desarrollado PROFINET, el estándar de…

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PROFIBUS conecta controladores y sistemas de control con sensores y actuadores a nivel de campo (dispositivos de campo) y también permite el intercambio simultáneo y consistente de los datos con sistemas superiores. PROFIBUS es el estándar de automatización basada en fieldbus de PROFIBUS & PROFINET International (PI). PI también ha desarrollado PROFINET, el estándar de automatización basada en Ethernet, lanzándola exitosamente en el mercado. Los dos sistemas cubren los campos de la automatización de producción y procesos, por lo tanto, también permiten la aplicaciones mixtas (híbridas), frecuentemente encontradas en los sectores farmacéuticos y de bebidas y alimentos. LEER MÁS

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Historia

1987: El Ministerio de Investigación y Tecnología alemán solicita un proyecto de colaboración llamado “Field Bus”. 13 empresas y 5 universidades desarrollan en conjunto un fieldbus abierto, con el nombre de PROFIBUS, para PROcess-FIeld-BUS 1989: PROFIBUS Nutzerorganisation (PNO) se funda en Alemania como la primera organización de usuarios 1992: Suiza establece la segunda (contando a…

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  • 1987: El Ministerio de Investigación y Tecnología alemán solicita un proyecto de colaboración llamado “Field Bus”. 13 empresas y 5 universidades desarrollan en conjunto un fieldbus abierto, con el nombre de PROFIBUS, para PROcess-FIeld-BUS
  • 1989: PROFIBUS Nutzerorganisation (PNO) se funda en Alemania como la primera organización de usuarios
  • 1992: Suiza establece la segunda (contando a PNO) Asociación PROFIBUS Regional (RPA), con el lema “desarrollar globalmente, apoyar localmente”

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Propuesta de valor

Parte de la propuesta de valor de PROFIBUS es su capacidad para reducir los costos y mejorar las operaciones en todo el ciclo de vida de una fábrica, desde el diseño, hasta el mantenimiento permanente e incluso las renovaciones. En la etapa de ingeniería, PROFIBUS simplifica el diseño de la planta, eliminado el cableado duro…

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Parte de la propuesta de valor de PROFIBUS es su capacidad para reducir los costos y mejorar las operaciones en todo el ciclo de vida de una fábrica, desde el diseño, hasta el mantenimiento permanente e incluso las renovaciones. En la etapa de ingeniería, PROFIBUS simplifica el diseño de la planta, eliminado el cableado duro y necesitando menos hardware, lo que conduce a una puesta en servicio más rápida y menores costos. PROFIBUS también ofrece mejores diagnósticos, lo que acelera la puesta en servicio. Aparte, PROFIBUS ayuda a lograr mejor productividad y productos de mayor calidad, mediante la entrega de datos mejores y más oportunos al personal de operaciones y dirección. Además, apoya las estrategias avanzadas de gestión de activos, para la administración y mantenimiento general. LEER MÁS

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Vision general de Fieldbuses

Pasar de la comunicación análoga a la digital significa un cambio grande de paradigma. En los sistemas de control que no dependen de un fieldbus, hay una clara división entre los dispositivos y los controles. Las tareas de cada uno están separadas. Solo se transfieren valores análogos entre dispositivos y controladores, y esta comunicación es…

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Pasar de la comunicación análoga a la digital significa un cambio grande de paradigma.

En los sistemas de control que no dependen de un fieldbus, hay una clara división entre los dispositivos y los controles. Las tareas de cada uno están separadas. Solo se transfieren valores análogos entre dispositivos y controladores, y esta comunicación es de una sola vía. Desde la perspectiva de personal, esto por lo general significa que un tecnólogo de instrumentación es responsable de los dispositivos en campo, y un ingeniero de control escala los valores análogos (4 a 20 mA) que vienen del sistema de control correspondiente.

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Modelo ISO/OSI

El diseño de los módulos tecnológicos con PROFIBUS está orientado hacia el modelo ISO/OSI de 7 capas. El proceso de comunicación entre dos nodos se distribuye en siete capas, desde la capa 1 (capa física) hasta la capa 7 (capa de aplicación). PROFIBUS utiliza las capas 1, 2 y 7.

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El diseño de los módulos tecnológicos con PROFIBUS está orientado hacia el modelo ISO/OSI de 7 capas. El proceso de comunicación entre dos nodos se distribuye en siete capas, desde la capa 1 (capa física) hasta la capa 7 (capa de aplicación). PROFIBUS utiliza las capas 1, 2 y 7. LEER MÁS

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Automatización discreta

La automatización discreta, o de fábrica, por lo general se caracteriza por procesos más rápidos que aplicaciones de proceso. Aquí utilizamos PROFIBUS DP (Decentralized Periphery). El medio más generalizado para la transmisión de PROFIBUS es el cable de cobre, y para esto, se utiliza la tecnología de transmisión RS-485, fácil de usar y efectiva en…

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La automatización discreta, o de fábrica, por lo general se caracteriza por procesos más rápidos que aplicaciones de proceso. Aquí utilizamos PROFIBUS DP (Decentralized Periphery). El medio más generalizado para la transmisión de PROFIBUS es el cable de cobre, y para esto, se utiliza la tecnología de transmisión RS-485, fácil de usar y efectiva en costos. Podemos transportar 244 bytes de datos, desde 9600 bit/s hasta 12 Mbit/s. Esta gama de velocidades se ajusta a casi cualquier aplicación. Hay algunos casos en los cuales la tecnología de transmisión cableada llega a sus límites, por ejemplo, en un entorno con mucha interferencia o para cubrir grandes distancias. En esos casos, está disponible la transmisión óptica mediante cables de fibra. LEER MÁS

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Automatización de procesos

Los entornos de automatización de procesos, aunque por lo general necesitan procedimientos más lentos, también pueden caracterizarse por tener ambientes peligrosos o explosivos. Para estas aplicaciones, utilice PROFIBUS PA en vez de PROFIBUS DP. Igualmente, se puede usar cableado de cobre o de fibra óptica. En el caso del primero, en vez de RS-485, la…

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Los entornos de automatización de procesos, aunque por lo general necesitan procedimientos más lentos, también pueden caracterizarse por tener ambientes peligrosos o explosivos. Para estas aplicaciones, utilice PROFIBUS PA en vez de PROFIBUS DP. Igualmente, se puede usar cableado de cobre o de fibra óptica. En el caso del primero, en vez de RS-485, la capa física es MBP (Manchester Encoded Bus Powered). Es importante tener en cuenta que, aunque se utilice una capa física diferente, PROFIBUS PA es exactamente el mismo protocolo PROFIBUS DP. MBP solo transmite a una velocidad: 31,25 kbit/s, la cual es suficiente para las aplicaciones de procesos. Sin embargo, un cambio significativo es que la energía y los datos se transportan por el mismo cable. Por esto, se deben seguir reglas relacionadas con la topología de red. LEER MÁS

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Tecnologías de transmisión

PROFIBUS ofrece flexibilidad en términos de tecnología de transmisión. Ofrece transmisión para cable de cobre (RS485 y MBP), fibra óptica e inalámbrica.

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PROFIBUS ofrece flexibilidad en términos de tecnología de transmisión. Ofrece transmisión para cable de cobre (RS485 y MBP), fibra óptica e inalámbrica. LEER MÁS

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Topología

RS485: Si se utiliza la tecnología de transmisión RS485, por lo general todos los dispositivos PROFIBUS en campo se conectan a una estructura de línea con hasta 32 nodos (maestros y esclavos) en un segmento. El principio y final de cada segmento llevan terminación de bus activa y deben recibir un suministro de energía continuo. Usualmente,…

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RS485: Si se utiliza la tecnología de transmisión RS485, por lo general todos los dispositivos PROFIBUS en campo se conectan a una estructura de línea con hasta 32 nodos (maestros y esclavos) en un segmento. El principio y final de cada segmento llevan terminación de bus activa y deben recibir un suministro de energía continuo. Usualmente, las terminaciones del bus se implementan opcionalmente en dispositivos o conectores. Si hay más de 32 nodos, o es necesario ampliar el alcance de la red, se deben usar repetidores para enlazar las redes. LEER MÁS

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Perfiles de aplicación

Los perfiles de aplicación PROFIBUS son especificaciones independientes del proveedor que se implementan en dispositivos PROFIBUS para lograr el comportamiento uniforme de dispositivos de diferentes fabricantes. Las funciones y servicios básicos de los nodos deben coincidir, para asegurar la interacción fluida entre los nodos del bus. Tienen que “hablar el mismo idioma” y usar los…

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Los perfiles de aplicación PROFIBUS son especificaciones independientes del proveedor que se implementan en dispositivos PROFIBUS para lograr el comportamiento uniforme de dispositivos de diferentes fabricantes. Las funciones y servicios básicos de los nodos deben coincidir, para asegurar la interacción fluida entre los nodos del bus. Tienen que “hablar el mismo idioma” y usar los mismos conceptos y formatos de datos. LEER MÁS

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Seguro de calidad y certificación

Para que los dispositivos PROFIBUS de diferentes tipos y fabricantes puedan realizar correctamente tareas diferentes en el proceso de automatización, deben intercambiar información por el bus sin errores. Un prerrequisito de esto es que el fabricante del dispositivo realice la implementación cumpliendo los estándares de los protocolos de comunicación y los perfiles de aplicación. Para…

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Para que los dispositivos PROFIBUS de diferentes tipos y fabricantes puedan realizar correctamente tareas diferentes en el proceso de automatización, deben intercambiar información por el bus sin errores. Un prerrequisito de esto es que el fabricante del dispositivo realice la implementación cumpliendo los estándares de los protocolos de comunicación y los perfiles de aplicación. Para garantizar que se cumpla esta exigencia, PI estableció un proceso de seguro de calidad (quality assurance), cuyos certificados se otorgan a los dispositivos que pasen las pruebas. La certificación garantiza que los dispositivos de campo PROFIBUS de diferentes fabricantes tienen la capacidad de funcionar sin errores al ser utilizados juntos. Para este fin, los dispositivos de campo se prueban en aplicaciones prácticas en laboratorios independientes y acreditados. LEER MÁS

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