Protocolo PROFIBUS
Enviado por Infrazellen1902 • 8 de Julio de 2022 • Apuntes • 1.512 Palabras (7 Páginas) • 128 Visitas
Protocolo PROFIBUS | |
Características generales |
|
Red PROFIBUS-DP | |
Características | Es una red o bus de campo cuyo protocolo esta optimizado para realizar las transferencias de información en el nivel de proceso de la pirámide CIM, que necesita alta velocidad de transmisión y bajo coste. |
Características generales | La red Profibus-DP se puede conectar de tres tipos diferentes de sistemas electrónicos:
|
Capa física de la red | En esta capa se define el medio de trasmisión y el método de codificación de las señales, se puede realizar mediante señales eléctricas a través de un cable de dos hilos trenzados y apantallado o mediante señales ópticas a travez de fibra óptica. Transición mediante señales eléctricas Topología: •Es un bus que interconecta los distintos procesadores de comunicaciones, y tiene resistencias terminadoras en ambos extremos, para minimizar las reflexiones en ellos Medio Físico: •El cable utilizado es un par de cobre trenzado y apantallado, con diferentes tipos de recubrimiento en función de las características del ambiente en el que se instale la red Características de la señal: •En la norma EIA RS-485, la información se representa mediante la polaridad de la tensión entre los tipos de hilos del cable de conexión Velocidad de transmisión: •En un bus lineal está comprendida entre 9.6k bits/segundo y 12M bits/segundo, en función de la distancia máxima existe entre los procesadores de comunicaciones. Distancias de transmisión: •La distancia máxima alcanzable en el bus lineal es de 100 m a 12M bits/segundo y de 1.200 metros a velocidades inferiores a 93.75k bits/segundo. Numero de procesadores de comunicaciones •El número máximo de procesadores de comunicaciones en un bus lineal es de 32 Método de conexión: •La norma recomienda el empleo del conector Sub-D de nueve terminales Transmisión mediante señales ópticas Topología: La tecnología óptica permite crear redes PROFIBUS con topología de anillo y estrella. Medio físico: Se puede utilizar tanto fibra óptica de plástico con señales de longitud de onda de 660 nanómetros como de cristal con señales de longitud de onda comprendidas entre los 800 y 1500 nanómetros. Velocidad de transmisión: Se alcanza velocidades comprendidas entre 9.6kbits/segundo y 12 Mbits/segundo. Distancia de transmisión: La distancia máxima alcanzable es de aproximadamente 15 Kilómetros de longitud Numero de procesadores de comunicaciones: El número máximo de procesadores de comunicaciones es de 127. |
Capa de enlace | Esta capa se puede dividir en una subcapa de control de acceso al medio y una subcapa de control lógico que define el formato de los mensajes a través de los cuales intercambian información de los procesadores principales y los subordinados. CONTROL DE ACCESO AL MEDIO: Las redes PROFIBUS son del tipo principal/subordinado y poseen dos tipos de procesadores de comunicaciones: •Los procesadores principales de comunicaciones pueden evitar y solicitar datos, por iniciativa propia, a los resaltantes procesadores de comunicaciones de la red. •Los procesadores subordinados de comunicaciones solo pueden enviar datos a través de la red cuando lo autoriza el procesador principal de comunicaciones que está activo en un instante determinado. La posesión y circulación del testigo entre todos los procesadores principales de comunicaciones se gestiona de acuerdo con las siguientes reglas básicas: •El testigo se desplaza automáticamente de un procesador principal al siguiente en el orden ascendente de direccionamiento de los procesadores principales de comunicaciones de red. •La transmisión del testigo se efectúa según su anillo lógico, es decir, el procesador principal cuya dirección es la más elevada, reenvía el testigo al procesador principal cuya dirección es la más baja. Con el fin de dar una idea de la complejidad funcional de la capa de enlace FDL, se enumeran a continuación los principales parámetros que tienen que ser establecidos obligatoriamente al diseñar una red de comunicaciones PROFIBUS-DP: •Dirección de los procesadores de comunicaciones: La dirección TS es un parámetro especifico de cada procesador de comunicaciones que sirve para identificarlo, es decir, distinguirlo de los demás. •Velocidad de transmisión: La velocidad de transmisión se mide en Kbits/segundo y su valor y , que es el mismo para todas las los procesadores de comunicaciones de la red, que es el mismo para todas las los procesadores de comunicaciones de la red, puede variar entre 9,6 y 12.000. •Redundancia del medio de comunicación: La redundancia del medio es un parámetro que vale 0 o 1 según se disponga, o no, de un medio de comunicación adicional. •Intervalo de confirmación de recepción: El intervalo de confirmación de recepción T es el intervalo de tiempo durante el cual el procesador principal activo espera que el procesador al que le envió un mensaje le confirme su recepción. •Mínimo tiempo de retardo: El mínimo tiempo de retardo “min T” es el mínimo tiempo que debe esperar el procesador de comunicaciones destinatario de un mensaje para enviar la confirmación de recepción al procesador principal. •Máximo de tiempo de retardo: El máximo tiempo de retardo es el máximo tiempo que debe esperar cada procesador de comunicaciones que emite un mensaje antes de enviar otro nuevo. •Tipo de procesador de comunicaciones: Es una variable binaria que indica si es principal o subordinados. |
Control lógico | Formato de los mensajes: Utiliza el modo de sincronización asíncrono denominado así porque el emisor y el receptor poseen relojes independientes. La unidad mínima de información es un carácter formado por 9 bits. Los caracteres se agrupan para formar paquetes de información, denominados mensajes que comienzan con un octeto de inicio SD y acaban con octeto ED. Existen 3 tipos de mensajes que se diferencian por el valor del octeto SD: Mensaje sin datos: Es el mensaje más corto posible, porque carece de campo reservado para el envío de datos. Mensaje con datos de longitud fija: Permite el envío de 8 caracteres de datos entre el carácter FC y el FCS. Mensaje con datos de longitud variable: Se caracteriza por poseer los campos LE y LEr con los que se especifica el número de caracteres de datos incluidos en el mensaje. |
Servicios de transferencia de datos | Los servicios de transferencias de datos pueden ser acíclicos o cíclicos. La comunicación acíclica se realiza de forma no periódica, mientras que la cíclica se repite periódicamente. En los servicios acíclicos se encuentran los servicios SDA, SDN y SRD. Mientras que los servicios cíclicos se utilizan para llevar a cabo las comunicaciones en algunas aplicaciones industriales en las que se debe transmitir información periódicamente. El ejemplo más típico es el de un autómata programable que debe recibir información de los distintos sensores y enviar información a los actuadores. |
Capa de aplicación | Utiliza los servicios proporcionados por las capas física y de enlace, a través de una interfaz de programación de aplicación API. La mayor parte de transferencia de información entre los procesadores principales y los subordinados, se hacen, de forma cíclica, aunque también se utilizan funciones de comunicación acíclica que permite el intercambio de mensajes de alarma, configuración y diagnostico de los dispositivos de campo. |
Red PROFIBUS-PA | |
Características | Es una red o bus de campo cuyo protocolo esta optimizado para realizar las transferencias de información necesarios entre los sistemas electrónicos de control y los sistemas de instrumentación utilizados en la industria de los procesos continuos. Se caracteriza por realizar medidas de variables analógicas y actuar sobre el proceso en funcion del valor de dicha medida. |
Características generales | -Las comunicaciones de este nivel se basan en los servicios definidos para los procesadores principales de comunicación DPM1 del protocolo Profibus-DP jerárquicamente superior -Exige de tiempos de respuesta deterministas en la comunicación con los dispositivos de campo posea el siguiente conjunto de características: • Técnicas de comunicación intrínsecamente seguras • Alimentación de los dispositivos de campo a través del propio medio de comunicación • Transmisión de datos muy fiable • Interoperabilidad de los dispositivos de diferentes fabricantes -Permite en el área de la automatización de procesos la conexión de los sistemas electrónicos de control del proceso con los dispositivos de campo y reemplaza a los tradicionales sistemas de transmisión de información analógica mediante el bucle de corriente de 4 a 20 mA. -Las características particulares de la capa física que utiliza PROFIBUS-PA las restantes características de las comunicaciones en los niveles de enlace y aplicación son muy familiares a las de PROFIBUS-DP. -En la capa física de PROFIBUS-PA se utiliza en general la conexión normalizada RS-485. -Constituyen un procesador principal de comunicaciones que puede comunicarse con un máximo de 32 procesadores principales de comunicaciones o dispositivos de campo inteligente. |
Red Profibus FMS | |
Características | Es una red o bus de campo optimizada para realizar las transferencias de información en los niveles de estación, célula e incluso fábrica de la pirámide CIM |
Características generales | -Utiliza el mismo protocolo a nivel físico y de enlace de datos que la red PROFIBUS-DP. -Describe los objetos de comunicación, los servicios de aplicación y los modelos resultantes desde el punto de vista de cada perfil de comunicación -Desde el punto de vista del programa desarrollado por el usuario el nivel FMS se comporta como un proveedor de servicios de aplicación -La parte de un proceso de control distribuido desarrollada en un dispositivo que se puede conectar a una red PROFIBUS-FMS se denomina dispositivo virtual de campo VFD (Virtual Field Device) |
...