ComunicacionesIndustriales1PROFIBUSTEMA
8PROFIBUS(PA/DP/FMS)Universidad Politcnica de CartagenaETS de
Ingenieros IndustrialesDpto. de Tecnologa ElectrnicaAsignatura:
Counicaciones Ind ustriales1. !ndice.P!gina 1." ndice."
...................................................................................................................
##." Introduccin. Por qu son tan usados actualmente los buses de
campo?.- ........ $%." La familia Profibus."
.............................................................................................
&%.1." Coien'os."
............................................................................................
&%.#." Situacin actual."
....................................................................................
&%.%." (ersiones copati)les."
.........................................................................
*$." Estructura de la red."
............................................................................................
+$.1.",edio -sico."
.........................................................................................
+$.#." Eleentos del )us."
................................................................................
+$.%." Topologa."
.............................................................................................
.$.$."Estructura lgica."
.................................................................................
1/$.&." Tecnologa de transisin."
..................................................................
1/&. 0 Protocolo."
..........................................................................................................1%&.1."
Ar1uitectura protocolar."
........................................................................1%&.#."
Traa."
...................................................................................................1&&.%."
,ensa2es cclicos 3 acclicos."
..............................................................
1&*. 0 Versiones compatibles de la familia PR!I"#$."
.......................................... . 1+*.1. 0 P456I7US PA."
..................................................................................1+*.1.1."
Protocolo de transisin."
..........................................1.*.1.#." Per-il de los
dispositivos." .......................................... 1.*.#. 0
P456I7US DP."
.................................................................................
#1*.#.1." 6unciones )!sicas de P456I7US DP."
................................. #1*.#.#." 6unciones e8tendidas de
P456I7US DP." ........................... #&*.#.%." Per-iles de
P456I7US DP." .................................................
#**.%. 0 P456I7US 6,S."
..............................................................................
#**.%.1." Capas de aplicacin."
.............................................................
#9*.%.#." ,odelos de aplicacin."
......................................................... #9*.%.%."
5)2etos de counicacin 3 diccionario de o)2etos." .............
#+*.%.$." Servicios."
..............................................................................
#.*.%.&." Inter-ace de la capa !s )a2a."
.............................................. %/*.%.*." Direccin
de la red."
..............................................................
%1*.%.9." 5peracin i8ta de P456I7US 6,S 3 P456I7US DP." ...
%#*.%.+." Per-iles."
................................................................................
%#9." %plicaciones & posibilidades de implementacin."
............................................. %$+." La importancia
actual de PR!I"#$."
............................................................. %*.."
E'emplos de productos de di(ersos fabricantes."
............................................... %+1/." "iblio)raf*a
utili+ada."
.....................................................................................
$/". Introducci#n.$Por %u& son tan usados actualmente los 'uses
de
cam(o):os)usesdecaposeusanenlaactualidadde-oraprioritariacoounsistea
de counicacin para el interca)io de in-oracin entre sisteas
deautoati'acin 3sisteasde capodistri)uidos.,ilesde prue)as
satis-actorias;andeostrado de anera ipresionante 1ue el uso de la
tecnologa de los )uses de capopuedea;orrarun$/esdecir=
datosdeentrada3salida= par!etros= diagnsticos=prograas 3 odos de
operacin para distintos dispositivos de capo?.En el
pasadoerau3noral la utili'acin de)usesdecapo
incopati)lesentrearcas.A-ortunadaenteenlaactualidadtodoslossisteasrespondenaunascaractersticas
standards. Portanto=elusuarionoest!@atadoAaun Bnicovendedor3escapa'
de seleccionar el producto 1ue e2or se adapte a sus necesidades
dentro de unaaplia gaa.*. +a ,amilia PROFIBUS.*.1.
Comien-os.EnelaCo1.+9=
las-irasaleanas7osc;=DlEcFner,Eeller3Sieensiniciaron un pro3ecto de
desarrollo de una ar1uitectura de counicaciones
industriales1ueperitieralaintercone8indee1uiposdedistintos-a)ricantes.Esta-uela)asedeun
grupo de tra)a2o al 1uese integraron otras grandes epresas tales
coo A77=
AEG=:andisHGir=etc.=algunasuniversidades3organi'acionestcnicasestatales=entreellasla
propia (DE 3 el ,inisterio 6ederal de Investigacin
Ale!n.Se-oraronvariosgruposdetra)a2oendistintas!reas=cu3atareaesencial-ueladedesarrollarunsisteaa)iertodecounicacionesaptoparaintegrardesdelossencillostransductores3eleentosdecapo=pasandoporlosautatas3controlesnuricos;astallegaralniveldelosiniordenadoresparadiseCo3gestindelaproduccin.Elpriero)2etivo
-ue slo el diseCo deun)us de capo
conunaestructuraa)ierta3unprotocolocopati)le1ueperitieraenla'arconunaredadoptadacoo)aseenlosnivelessuperiores>,AP?=conlo1ue
resultelpro3ectodenoras3protocolos 1ue se estudiar!n co !s
pro-undidad en apartados posteriores.A partir del aCo 1../ se a)ri
la posi)ilidad para cual1uier usuario o epresa deintegrarse en un
consorcio denoinado P456I7US Iut'erorganisation= 1ue a travs
dediversos coits sigue desarrollando 3 dando soporte al nivel de
aplicacin 3certi-icacin de productos.*.". Situaci#n
actual.P456I7USesactualenteellderdelossisteas)asadosen)usesdecapoenEuropa,-.3go'adeunaaceptacinundial.Sus!reasdeaplicacininclu3enanu-acturacin=
autoati'acin 3 generacin de procesos. P456I7US es un )us decapo
norali'ado internacional 1ue -ue estandari'ado )a2o la nora EI
&/ 19/.Estoasegura una proteccin ptia tanto a losclientes coo a
los vendedores 3 asegura laindependencia de estos Bltios.Jo3 en da=
todos los -a)ricantes lderes de tecnologa de autoati'acin
o-receninter-aces P456I7US para sus dispositivos. :a variedad de
productos e8istentesinclu3e!sde1&//eleentos
3servicios=deloscuales$//est!ncerti-icados=asegurando un
-uncionaiento sencillo 3 correcto incluso en redes de
di-erentes-a)ricantes. P456I7US ;a sido usado satis-actoriaente en
alrededor de #/////aplicaciones en todo el undo 3 se ;an instalado
!s de #////// dispositivos.,-.!uente/ Estudio independientede buses
de campo por 0onsultic1 -223*.*. .ersiones
com(ati'les.P456I7USesun)usdecapostandard1ueacogeunapliorangodeaplicacionesen-a)ricacin=procesado3autoati'acin.:aindependencia3-ran1ue'adelosvendedoresest!garanti'adaporlanoraEI&/19/.ConP456I7USloscoponentes
de distintos -a)ricantes puedencounicarse sinnecesidadde
a2ustesespecialesdeinter-aces.P456I7USpuedeserusadoparatransisincrticaeneltiepodedatosaaltavelocidad3paratareasdecounicacine8tensas3cople2as.Esta
versatilidad viene dada por las tres versiones copati)les 1ue
coponen la -ailiaP456I7US>ver -igura 1?:6igura1: Kreasde
aplicacinAlgunas de las caractersticas !s so)resalientes de estas
versiones se e8ponen acontinuacin:PROFIBUS PA:" DiseCado para
autoati'acin de procesos."
Peritelacone8indesensores3actuadoresaunalneade)uscoBnincluso en
!reas especialente protegidas."
Peritelacounicacindedatos3energaenel)usedianteelusode#tecnologas
>nora IEC 11&+"#?.PROFIBUS DP:" 5ptii'ado para alta
velocidad." Cone8iones sencillas 3 )aratas."
DiseCadaespecialenteparalacounicacinentrelossisteasdecontrolde
autoatisos 3 las entradasLsalidas distri)uidas.PROFIBUS FMS:"
Solucin general para tareas de counicacin a nivel de clula." Gran
rango de aplicaciones 3 -le8i)ilidad." Posi)ilidad de uso en tareas
de counicacin cople2as 3 e8tensas.6igura#: :a -ailiaP456I7USPuede
decirse sinlugaradudas1ueP456I7US;aconseguidode-inirtodaunared de
counicacin industrial= desde el nivel -sico ;asta el de aplicacin=
integrando al!8io las tcnicas de counicacin previaente de-inidas 3
consolidadas 3 ;a)iendosuperado la en un prier oento poca
disponi)ilidad de in-oracin en ingls= lo
1uedi-iculta)asudivulgacinanivelde-a)ricantesnogeranos.Enlaactualidadlaestructura
es tal 1ue los grupos de los #/ pases !s industriali'ados o-recen
un
soporteensuidioaparaelrestodelundo.Todoslosgruposdeusuariosseunen)a2ola5rgani'acinPROFIBUSInternational(PI)=1uecon!sde9&/ie)roseslaorgani'acin
de )uses de capo !s grande del undo./. 0structura de la red./.1.
Medio ,1sico.:atecnologadetransisin !susadaesla4S
$+&=conocida;a)itualentecooJ#.Su!readeaplicacincoprendea1uellasaplicacionesdondepriasusiplicidad=lavelocidaddetransisin3lo)aratodelainstalacin.Seusaunpardi-erencial
con ca)le tren'ado= previsto para counicacin
sei"duple8=aun1ueta)inpuedeipleentarsecon-i)raptica3enlacesconestacionesreotasvadeovaradio.:avelocidaddetransisinvaraentre..*D)itsLs31#,)itsLs=dependiendo
del edio -sico= coo se indica en la siguiente
ta)la:M0DIOFISICO.0+OCIDAD ( 2'its/s )2.3-24.56 -35.6 677 -677
8777R$ 9:6 7.88,89
%;0&"#&1/"#/&"#&1/"#/&"#&1/"#/&"#&1/"#/&"#&1/"#/Ta)la
1: Distancias!8iassin repetidor=segBn e dio
-sico.Alconectarvariasestaciones=;a31uecopro)ar1ueelca)ledelaslneasdedatosno
seatren'ado.Eluso
delneasapantalladasesa)solutaenteesencialparaellogro de una alta
inunidad del sistea en a)ientes con eisiones altas
deelectroagnetiso >coo en la -a)ricacin de
autoviles?.Elapantallaiento seusapara e2orar la copati)ilidad
electroagntica >CE,?./.". 0lementos del 'us.El eleento esencial
del )us es el nodo. P456I7US prev la e8istencia de dostipos de
nodos:"
Activos:sonnodos1uepuedenactuarcooaestrodel)us=toandoenteraente el
control del )us."
Pasivos:sonnodos1ueBnicaentepuedenactuarcooesclavos3=portanto= no
tienen capacidad para controlar el )us. Estos nodos pueden
dialogarcon los nodos activos ediante un siple ecaniso de
pregunta"respuesta=pero no pueden dialogar directaente entre
s.Apartedeestosdostiposdenodos=e8istenotrosdos)lo1uesesencialesenlaar1uitectura
del )us:" E8pansiones ELS: estetipo de)lo1uesconstitu3enla inter-a'
conlasseCalesdeproceso3puedenestarintegradostantoenunnodoactivocooenunnodo
pasivo." 4epetidores: los repetidores e2ecutan el papel de siples
transceptores)idirecciona)lespararegenerarlaseCal.Sudi-erenciaesencialconlosestudiadosenelcasodel7IT7USes1uenosere1uierenseCalesdecontrol
>4TSM=4TS"?paraconutarelsentidodelalneadedatos=3a1ueel sistea de
codi-icacin en P456I7US es del tipo I4N >por niveles? 3las
velocidades son !s )a2as./.*. 3o(olo41a.:a topologa puede ser
sipleente en -ora de )us lineal o en -ora de
!r)ol=enel1uelosrepetidoresconstitu3en
elnudodepartidadeunae8pansindel )us >-ig.%?.6igura%:
Estructura-sicainclu3endorepetidorespara e8pansindel
)us.Enestecaso=laestructuraen!r)olespuraenteunaipresindedi)u2o=3a1ue=
coo se ver!= el P456I7US adite una estructuralgica de aestro
-lotante 3 unaestacin activa= e2erciendo el papel de aestro= 1ue
puede estar -sicaente conectada
alo1uesepudieraconsiderarunae8pansindel)us.Portanto=inclusoencasoderai-icaciones
de)e considerarse coo un )us Bnico.El nBero !8io de nodos
conecta)les a cada trao del )us= sin necesidad
derepetidoresesde%#.Ae-ectosdeestaliitacinlos propios
repetidorescuentancooun nodo. El nBero !8io de nodos del )us es de
1#9= de los cuales un !8io de %#pueden ser nodos
activos.Ioe8isteninguna liitacinen cuantoa poder con-igurar
unaestructuracon)uses anidados >un esclavo puede ser= a su ve'=
aestro de otro )us de nivel
in-erior?=aun1uede)enconsiderarsecoo)usesindependientes=dado1ueelprotocolo
noperite direccionar desde arri)a las estaciones de niveles
in-eriores././. 0structura
l#4ica.:aestructuralgicaesdetipo;)rido:lasestacionesactivascopartenunaestructuradeaestro-lotante=relev!ndoseenelpapeldeaestroediante
paso detestigo. :as estaciones pasivas slo pueden e2ercer el papel
de esclavos= sea cual sea elaestro activo en cada oento. :a -igura
$ ilustra esta estructura.6igura$: Estructuralgica.Iaturalente esta
estructura adite la posi)ilidad de 1ue e8ista un solo nodoactivo en
el )us= con lo 1ue se convertira en un )us con una estructura del
tipo aestro"esclavo.Ca)e seCalar 1ue cuando una estacin activa
posee el testigo= considera a
todaslasde!scooesclavos=inclu3endota)inalrestodeestacionesactivas1uenoposeen
el testigo en a1uel oento./.5. 3ecnolo41a de
transmisi#n.El!readeaplicacindeunsisteade)usesdecapoest!claraentedeterinada
por la eleccin de la tecnologa de transisin. Aparte de
losre1ueriientosgenerales>seguridad
detransisin=distanciadelaisa=velocidad?co)ranparticulariportancialos-actoreselectroec!nicos.Cuandosee'clanaplicaciones
para autoati'acin de procesos= los datos 3 la energa de)en
sertransitidos en un ca)le
coBn.Cooesiposi)lesatis-acertodoslosre1ueriientosconunatecnologadetransisin
sencilla= P456I7US aprovec;a % variaciones:1.- RS 485 (3ransmisi#n
(ara
DP/FMS).Eslatransisin!s-recuenteenteutili'adaporP456I7US.EstatecnologadetransisinesconocidacooJ#.Su!readeaplicacininclu3etodaslas!reasenlas1uesere1uieren
altavelocidad detransisin 3 unainstalacin sencilla.Tienelaventa2a
de 1ue posi)les apliaciones no in-lu3en en las estaciones 1ue se
encuentran 3aen operacin.Algunas de sus caractersticas son:"
(elocidad de transisin de ..* D)itLseg. a 1# ,)itLseg. Se
seleccionar! una para todos los dispositivos." :a estructura de la
red es linear= con par tren'ado." Cone8in !8ia de %# estaciones sin
repetidor >1#9 conrepetidor?." :ongitud !8ia del ca)le
dependiente de la velocidad de transisin...Baudios(6'it/sec) ..*
1..# .%.9& 1+9.& &// 1&// #///Dinstancia 1#// 1#//
1#// 1/// $// #// 1//Ta)la # : Distancias)asadasen la velocidadde
transisin.Enlacone8in=esconvenientetenerencuentaalgunasprecauciones=
de las 1ueson destaca)les:" Ja3 1ue asegurarse de no torcer las
lneas de datos." Se recoienda el uso de lneas de datos escudadas
para e2orar lacopati)ilidad electroagntica >E,C?."
Serecoiendaantenerlaslneasdedatosseparadasdelosca)lesdealtovolta2e.2.-
IEC 1158-2 (3ransmisi#n PROFIBUS
PA).:atecnologadetransisinIEC11&+"#cuplelosre1ueriientosdelasindusrias1uicas3petro1uicas.
Poseeunaseguridadintrnseca3peritealosdispositivosdecaposerconectadosal)us.Esunatecnologaprincipalenteusadapor
P456I7US PA 3 suele conocerse coo J1.:a transisin se )asa en los
siguientes principios:" Cada segento tiene slo una -uente de
energa." Io se produce ningBn tipo de alientacincuando una estacin
est!enviando datos." :os dispositivos actBan coo suideros pasivos
de corriente." Se periten redes con estructura linear= en !r)ol 3
estrella." Para increentar la -ia)ilidad= se pueden diseCar
segentos de )us redundantes.:as caractersticas !s iportantes de
este tipo de transisin son:" Transisin de datos digital= asncrona=
codi-icacin ,anc;ester." (elocidad de transisin %1.#&
F)itLseg." Seguridad de los datos: prue)a de error al principio 3
al -inal." Ca)le de dos lneas tren'adas." 5pcin de alientacin a
distancia."
Cone8inde%#estacionesporsegento>!8iode1#*conrepetidor?.Posi)ilidad
de espansin ;asta a $ repetidores." :a estructura de la red es
linear= en !r)ol o una co)inacin de a)as.3.- Fibra pi!a.:os
conductores por -i)ra ptica pueden ser usados para
aplicacionesP456I7US en a)ientes con inter-erencias electroagnticas
u3 altas 3 paraincreentar la distancia !8ia con velocidades
elevadas. Ja3 disponi)les dos tipos
deconductores.:osconductorespor-i)ra ptica >pl!stico?para
distanciasde &/. o losconductores por -i)ra ptica >cuar'o?
para distancias de 1D. son u3 )aratos.,uc;os -a)ricantes o-recen
cone8iones especiales 1ue posi)ilitan unaconversin integrada de
seCales 4S
$+¶tra)a2arconconductoresde-i)raptica3viceversa.Estoproporcionauntodou3sencillodeinterca)ioentretransisin4S
$+& 3 transisin por -i)ra ptica en un iso sistea.5. Protocolo.
P456I7US especi-ica las caractersticas tcnicas 3 -uncionales de un
sistea
de)usesdecaposerieconelcualcontroladoresdigitalesdescentrali'adospuedentra)a2ar
2untosenred desde elnivelde capo;asta el nivelde clula. Estolo
;acedistinguiendo entre eleentos ,aestro 3 eleentos
Esclavo.:osdispositivos,aestrodeterinanlacounicacindedatosenel)us.Un,aestro
puede enviar ensa2es sin una peticin e8terna cuando antiene el
derec;o deacceso al )us >llaado de -ora coBn
@testigoA?.:osdispositivosEsclavosondispositivosperi-ricos.Algunosdeellossonlasentradas3salidas=lasv!lvulas3lostransisoresdeedida.Iotienenderec;odeacceso
al )us 3 slo pueden reconocer ensa2es reci)idos o enviar ensa2es al
,aestrocuando este se lo ordena >por lo 1ue se les llaa
estaciones pasivas?.
Suipleentacinesespecialenteeconica3a1ueslore1uierenunape1ueCapartedel
)us.5.1. Ar%uitectura
(rotocolar.P456I7USest!)asadoennorasinternacionalentereconocidas.:aar1uitecturaprotocolarest!orientadaalsistea5SI>5pen
S3ste Interconnection?=odelo de re-erencia de acuerdo con la nora
internacional S5 9$.+. En este odelocada capa de la transisin
reli'a tareas de-inidas de -ora precisa >ver -igura
&?:6igura&: Ar1uitecturaprotocolarde P456I7US" :a Ca(a 1 o
Ca(a ,1sica de-ine las caractersticas de la transisin." :aCa(a
"oCa(ade0nlace,!?L@!ieldbus?ataLinA.de-ineelprotocolo de acceso al
)us 3 se encarga de esta)lecer el orden de
circulacindeltestigounave'iniciali'adoel )us=ad2udicandoel testigo
en elarran1ue=encasodeprdidadeliso=
oencasodeadicinoeliinacindeestaciones activas." :a Ca(a 7 o Ca(a de
a(licaci#n de-ine las -unciones de aplicacin.PROFIBUS DP:"
Usalascapas13#3elinter-acedeusuario=ientras1uenode-inedelascapas %
a 9." Asegura una transisin de datos r!pida 3 e-iciente." El ??LB
,?irect ?ata LinA Bapper. proporciona al inter-ace de usuario
un-!cil acceso a la capa #." :as -unciones de aplicacin disponi)les
por el usuario as coo elcoportaiento del sistea se especi-ican en
el inter-ace de usuario." Se perite una counicacin 4S"$+& o por
-i)ra ptica.PROFIBUS FMS:" De-ine las capas 1= # 3 9." :a capa de
aplicacin est! -orada por las su)capas !B$ ,!ieldbus
Bessa)e$pecification. 3 LLI ,LoCer La&er Interface.." 6,S
contiene el protocolo de aplicacin 3 proporciona al usuario una
apliaseleccin de potentes servicios de counicacin." ::I ipleenta
varias relaciones de counicacin 3 proporciona a 6,S unacceso
independiente a la capa #."
:acapa#>capadeunindedatos?o-receelcontroldeaccesoal)us3garanti'a
la seguridad de los datos.PROFIBUS PA:" Utili'a el protocolo DP
e8tendido para la transisin de datos." Usaun indicador 1ue de-ine
el coportaiento de los dispositivosdecapo."
:atecnologadetransisinperiteunaltogradodeseguridad3de2a1uelos
eleentos de capo sean conectados al )us." Pueden ser integrados de
una -ora -!cil en redes de tra)a2o P456I7US DP.8ota9PROFIBUS DP3
PROFIBUSFMSutili'anlaisatecnologadetransisin3un protocolo de acceso
al )us uni-ore. Por tanto= a)os pueden operar siult!neaente enun
iso ca)le.El protocolo P456I7US esta)lece las
reglasdecounicacindesdeelniveldeenlace;asteelniveldeaplicacin.Enunaestructurade)us)asadasloentresniveles
>1= # 3 9 delodelo 5SI? 3 1ue desea integrar en redes de rango
superior 1ueutili'an el odelo 5SI copleto= se precisa una adaptacin
entre los niveles # 3 9. Estaadaptacin se ;ace ediante la
anteriorente citada su)capa ::I >su)capa del nivel 9?=ediante el
enlace con los servicios de los niveles in-eriores ediante una
inter-ace deprotocolo conocida coo !B% ,!ieldbus Bana)ement. ,(er
fi)ura 3./5.". 3rama.6igura*: 5rgani'acindel protocolo)asado en una
estructurade %
niveles:atraaadite%tiposde-orato>ver-igura9?:traasdelongitud-i2asindatos=
traas de longitud -i2a con datos 3 traas de longitud
varia)le6igura9: Distintos-oratosde traa.:a interpretacin de dic;as
traas es algo cople2a de)ido a la variedad de tiposprevistos para
dar servicios a dispositivos con distinto nivel de cople2idad=por
lo 1uenos centrareos en e8plicarlas dentro de los ensa2es )!sicos
>cclicos 3 acclicos? 1ueo-rece el protocolo a nivel de
enlace.5.*. Mensa:es c1clicos ;
ac1clicos.Estosdostiposdeensa2essonlos1ueo-rececoo)!sicoselprotocoloestudiado.
:as caractersticas 1ue presentan
son:ComunicacionesIndustriales-M"#$a%"$!&!'i!($:Estosensa2esperitenelinterca)iodedatosde)a2aprioridad3
por tanto no crticosencuantotiepoderespuesta.:osservicios
disponi)les son los siguientes:SD8(SendData.
.ersionescom(ati'lesdela,amiliaPROFIBUS.>.1.
PROFIBUSPA.P456I7US"PA es la solucin P456I7US a los procesos de
autoati'acin. PAconectalossisteasdeautoati'acin3
lossisteasdecontroldeprocesosconlosdispositivos de capo= coo son
los transisores de
presin=teperatura3nivel.PApuedeserusadocoosustitutoparalatecnologaanalgicade$a#/A.:oslogrosdel
P456I7US"PA producen un a;orro del $/< en pro3ecto= ca)leado
3anteniiento=3o-receunincreentosigni-icativoen-uncionalidad3seguridad.:a-igura
uestra las di-erencias entre ca)lear un sistea convencional de $ a
#/ A 3 unsistea )asado en P456I7US"PA.6ig 1/: Coparacinde tcnicasde
transisinCuandoseusaeltodoconvencionaldeca)leado=cadalneaindividualdeseCalde)eestarconectadaalduloIL5del
sistea de control del proceso. Para
cadaaparatosere1uiereuna-uentedeenergadistinta.Coocontraste=cuandoseusaP456I7US"PA=slosenecesitaunalneadedosca)lesparatransitirtodalain-oracin
3 la energa a los dispositivos de capo. Esto no solo produce a;orro
en
elca)leado=sino1uereduceelnBerodedulosIL5re1ueridosenlossisteasdecontroldeprocesos.P456I7US"PAperiteedir=controlar3regularedianteunalneasiplededosca)les.Ta)inperitelaalientacindelosdispositivosdecapo
incluso en !reas intrnsecas de seguridad. Perite el anteniiento 3
lacone8inLdescone8in de los aparatos durante la operacin sin
a-ectar a otras estaciones=incluso en !reas potenciales de
e8plosin. P456I7US"PA ;a desarrollado los
re1uisitosespecialesdeesta!readeaplicacinenestrec;acooperacinconlosusuariosenelproceso
industrial >IA,U4?:" Per-iles de aplicacin Bnicos para el
proceso de autoati'acin 3
lacapacidaddeca)iodelosdispositivosdecapoparadi-erentesproveedores."
:a adicin o sustraccin de estaciones del )us incluso en !reas
intrnsecas deseguridad sin in-luencia en otras estaciones."
Counicacintransparenteporediodepare2asdesegentosentrelossegentosdelP456I7US"PAen
procesosdeautoati'acindela-a)ricacin." Alientacin a distancia 3
transisin de datos a lo largo de los isos dosca)les )as!ndose en la
tecnologa IEC 11&+"#."
Usoen!reaspotencialesdee8plosinconproteccinae8plosintipo@intrnseca
de seguridadA o @no intrnseca de seguridadA.>.1.1. Protocolo de
transmisi#n.P456I7US"PA usa las -unciones )!sicas del P456I7US"DP
para
latransisindevaloresdeedida3deestado=3las-uncionese8tendidasdelisopara
la paraetri'acin 3 operacin de los dispositivos de
capo.Paralatransisin seusalatecnologadedosca)lesen concordanciacon
lanora IEC 11&+"#.:os telegraas son suinistrados con lites de
coien'o 3 -in de latransisin en el segento IEC 11&+"#. :a
-igura 11 uestra coo:6igura 11: Transisinde datos con P456I7USPaen
el )us.>.1.". Per,il de los
dis(ositi?os.Elper-ilP456I7US"PAaseguralascapacidadesdeca)io3deinterpolacindelosdispositivosdecapodedi-erentesproveedores.6orapartentegradeP456I7US"PA
3 est! disponi)le en la 5rgani'acin de Usuarios de P456I7US )a2o
elnBero de orden
%./$#.:atareadelper-ilP456I7US"PAesseleccionarlas-unciones1uelacounicacinre1uiereactualenteparalosodelosdelosdispositivosdecapo=3antener
todas las especi-icaciones necesarias para a1uellas
-uncionesLcoportaientodel dispositivo.El per-il
PAconsisteenre1uisitos generales
1uecontienenespeci-icacionesaplica)lesatodoslosodelosdedispositivos3;o2asdedatosdeldispositivo1uecontienen
in-oracin de la con-iguracin para el tipo de dispositivo
respectivo.1#::os per-iles usan el odelo de -unciones en )lo1ue=
coo se aprecia en la -igura6ig 1#: ,odelode )lo1ue de -uncionesen
P456I7USPA.Esteodelota)inseaolda
alasconsideracionesderegulacininternacionales.Jo3=las;o2asdedatosdedispositivos;ansidoespeci-icadasparatodoslos
transisores deedidacoBnenteusados 3otros
tiposdedispositivosseleccionados coo:"Transisores de edida de
presin= nivel= teperatura 3 -lu2o."Entradas 3 salidas
digitales."Entradas 3 salidas analgicas." (!lvulas."
Posicionadores.El coportaiento del dispositivo es descrito
especi-icando varia)les reguladasdependiendode los
transisoresdeedida.:a-igura 1% uestra elprincipiode untransisor de
presin 1ue es descrito con la entrada analgica en la -uncin de
)lo1ue:6ig 1%: Diagraade los par!etrosde un transisorde presincon
P456I7USPA.>.". PROFIBUS DP.P456I7US"DP est! diseCado para la
counicacin de datos a alta velocidad
aniveldedispositivo.:oscontroladorescentrales>P:CsLPCs?secounicanconlosdispositivosdecapodistri)uidosporedio
de un enlace serie de alta
velocidad.:aa3oradelascounicacionesdedatosconestosdispositivosperi-ricosesreali'adade
una -ora cclica segBn la nora EI &/ 19/.Ade!s de las -unciones
cclicas=sere1uieren otras de tipo acclico para dispositivos de capo
inteligentes para peritir lacon-iguracin= diagnstico 3 ane2o de
alaras.>.".1. Funciones '@sicas de PROFIBUS DP.Cara!"r&$i!a$
b)$i!a$ *" PROFIBUS
DP.Elcontroladorcentral>aestro?leede-oracclicalain-oracinprocedentede
los esclavos 3 escri)e la in-oracin de salida en los esclavos. El
tiepo de ciclo del)us de)e ser !s pe1ueCo 1ue el tiepo de ciclo del
prograa del P:C central >para laa3ora deaplicacionesesde1/seg.?.
Ade!sP456I7US DPproporciona-unciones poderosas para diagnsticos 3
con-iguracin en las transisiones de datos
deusuariocclicas.:acounicacindedatosesonitori'adaediantelaonitori'acindelas-uncionestantoenelaestrocooenelesclavo.Enlata)la%sepuedeno)servar
las caractersticas )!sicas de P456I7US DP.3ecnolo41a de
transmisi#n1+4S"$+&= par tren'ado= dos lneas de ca)le o -i)ra
ptica.2+(elocidad en )audios: de ..* D)itLseg. a 1# ,)itLseg.Acceso
al 'us1+El procediiento entre aestros se reali'a ediante el paso
del testigo 3 entreesclavos ediante la 2erar1ua
aestro"esclavo.2+Posi)ilidad de sisteas onoao 3 ultiao.3+,!8io de
1#* estaciones en un )us >entre aestros 3
esclavos?.Comunicaci#n1+Par a par >transisin de datos de
usuario? o ,ulticast >coandos de control?.2+Transisin cclica de
datos entre aestro"esclavo 3 transisin acclica entreaestros.Modos
de o(eraci#n1+5perate: Transisin cclica de datos de entrada 3
salida.2+Clear: Se leen las entradas anteniendo las salidas en
estado de seguridad.3+Stop: Slo se perite la transision de daos
entre aestros..elocidad1+Se necesita slo 1 seg. para transitir
&1# )its de datos de entrada 3 &1# )its dedatos de salida
distri)uidos en %# estaciones a unavelocidad de 1#
,)itLseg.Sincroni-aci#n1+:os coandos de control periten la
sincroni'acin de entradas 3 salidas.,odo S3nc: Sincroni'a
salidas.,odo 6ree'e: Sincroni'a entradas.Funcionalidad1+Transisin
de datos de usuario cclica entre el aestro 3 el>los?
esclavo>s?.2+Activacin o desactivacin din!ica de DP esclavos de
-ora individual.3+C;e1ueo de la con-iguracin del DP
esclavo.4+Poderosas -unciones de diagnstico= con % niveles
2er!r1uicos de ensa2es.5+Sincroni'acin de las entradas 3Lo
salidas.,+Asignacin de direcciones so)re el )us de los DP
esclavos.-+Con-iguracin del DP aestro >clase 1? so)re el
)us?.8+,!8io de #$$ )3tes de entradas 3 salidas de datos por DP
esclavo.Funciones de dia4n#stico1+Periten una r!pida locali'acin de
los errores.2+:os ensa2es de diagnstico se transiten por el )us 3
se recogen en el aestro=dividindose en tres niveles 2erar1ui'ados
de enor a a3or especiali'acin: relativos aestaciones >se
re-ieren al estado general del dispositivo?= relativos a mdulos
>se re-ierena errores en rangos espec-icos de entradaLsalida? 3
relativos a canales >se re-ieren aerrores en )its individuales
de entradaLsalida?.Funciones de se4uridad ; (rotecci#n1+Todos los
ensa2es se transiten con una distancia Jaing JDO$2+Tepori'ador
guardi!n en DP esclavo.3+Proteccin de acceso para las
entradasLsalidas de los DP esclavos.4+,onitori'acin de los datos de
usuario con un tepori'ador con-igura)le en elaestro.3i(os de
dis(ositi?os1+DP aestro clase #>DP,#?: dispositivos de
diagnsticoLprograacinLcon-iguracin.2+DP
aestorclase1>DP,1?:controladores prograa)les centrales coo P:Cs
3
PCs.3+DPesclavo:dispositivosconentradasLsalidas)inariasoanalgicas=esclavos=etc.Ta)la
%: Caractersticas)!sicasde P456I7USDPC(#.i/0ra!i# *"' $i$"1a 2 ip($
*"
*i$p($ii3($.P456I7USDPperitesisteasonoao3ultiao.Estoproporcionaun
alto grado de-le8i)ilidad durante la con-iguracin del
sistea=pudiendoconectar;asta1#* dispositivos >aestros o
esclavos? en un )us. :a descripcin de la con-iguracin
delsisteaconsisteenel
nBerodeestaciones=laasignacinentreladireccindelaestacin 3 las
direcciones de las entradasLsalidas= el -orato de los datos
deentradaLsalida=el-oratodelosensa2esdediagnstico3lospar!etrosdel)ususados.
Cada sistea P456I7US DP puede contener % tipos di-erentes de
dispositivos:?P Baestro 0lase -
,?PB-.:Controladorcentral1ueinterca)iain-oracinconlasestacionesdescentrali'adas>DPesclavos?conunciclodeensa2eespec-ico.Dispositivostpicossonloscontroladoresprograa)les>P:Cs?=losPCs
3 los sisteas (,E.?P Baestro 0lase 8 ,?PB8.: Son prograadores=
dispositivos de con-iguracin3 operadores. Se usan para la
identi-icacin de la con-iguracin del sistea DP opara
el-uncionaiento 3 supervisin de
operaciones.?Pescla(o:Esundispositivoperi-rico>entradasLsalidas=v!lvulas=etc.?1uerecoge
in-oracin de entrada 3Lo anda in-oracin de salida.:a cantidad de
in-oracin de entrada 3 salidadepende del tipo de
dispositivo=peritindose un !8io de #$$ )3tes de entrada 3 #$$ )3tes
de salida.Enlossisteasono"aestrosloseencuentraactivounaestroenel)us
durantela-asedeoperacin=siendoelcontroladorprograa)leelcoponentedecontrolcentral.:osDP
esclavosdistri)uidosson enla'adosedianteel)us.Estossisteas
presentan el tiepo de ciclo !s
corto.6igura1$:Sisteaono"aestroP456I7USDPEnlacon-iguracinulti"
aestroseconectanvariosaestrosal)us.Estosaestros son su)sisteas
independientes consistentes
cadaunoenunDP,1aestro3suscorrespondientesDPesclavos>odispositivosadicionales?.:asi!genesdelasentradas
3 las salidas de los esclavos pueden ser ledos portodos los DP
aestros.Sine)argo= slo un DP aestro >el asignado durante la
con-iguracin? puede tener
accesodeescrituraenlassalidas.:ossisteasulti"aestropresentanuntiepodeciclo
a3or 1ue los sisteas ono"
aestro.6igura1&:Sisteaulti"aestroP456I7USDPC(1p(ra1i"#( *"'
$i$"1a.ElcoportaientodelsisteaesdeterinadoprincipalenteporelestadodelosDP,1.
:osDP,1puedensercontroladoslocalenteoedianteel )usporeldispositivo
de con-iguracin. Ja3 % estados principales:$top: Io se produce
ningBn tipo de transisin entre DP,1 3 los DP
esclavos.0lear:DP,1leelain-oracindeentrada de los DP esclavos 3
antiene lassalidas en estado de espera >seguridad?.perate:
DP,1se encuentra enla -ase de trans-erencia de datos.
Enunacounicacin cclica=se leen las entradas de los DP esclavos=
3seescri)e lain-oracin de salida enlos DP
esclavos.ElDP,1envade-oracclicasuestadoatodoslosDP
esclavos1uetieneasignadosedianteuncoando,ulticast
aintervalosdetiepocon-igura)les.:areaccin del sistea a un error
durante la -ase de trans-erencia de datos del DP,1 >p.
e2.errorenunDPesclavo?sedeterinaporunpar!etrodecon-iguracin@auto")orradoA.
Si este par!etro pasa a un estado true >verdadero?= el DP,1 pone
todas lassalidas desusDP esclavos asignados aunestado de
espera>seguridad? ;asta1ue secuplan de nuevo todas las
condiciones para una transisin correcta.Tra#$1i$i# !&!'i!a *"
*a($ "#r" DPM1 2 DP
"$!'a3($.:atransisindedatosentreDP,13susDPesclavosasignadosese2ecutadade
-ora auto!tica por DP,1 en un orden de-inido. Al con-igurar el
sistea del
)us=elusuarioespeci-icalaasignacindeunDPesclavoaunDP,13cualesdeestosesclavos
se incluir!n o se e8cluir!n de la transisin de datos de
usuario.-ases::atransisindedatosdeusuarioentreDP,13DPesclavossedivideen%"
Parametri+acin." 0onfi)uracin." Dransferencia de
datos.Durantelas-asesdeparaetri'acin3con-iguracin=cadaDPeclavocoparasu
con-iguracin real >tipo de dispositivo= -orato 3 longitud de la
inn-oracin? con lacon-iguracin
esperada1ueesla1uepresentaDP,1.ElDPesclavosloser!incluidoen la -ase
de trans-erencia de datos si coinciden las dos con-iguraciones
anteriores. Estasprue)as garanti'an al usuario una proteccin
adecuada contra los errores deparaetri'acin.6igura 1*: Transisinde
datos de usuariocon
P456I7USDPTra#$1i$i#!&!'i!a*"*a($"#r"DPM12'($*i$p($ii3($*"
!(#.i/0ra!i#.Ade!s de las -unciones aestro"esclavo= ta)in son
posi)les las -unciones
decounicacinentreaestros.Estas-unciones;acenposi)le
alosdispositivosdediagnstico
3con-iguracincon-igurarelsisteaso)reel)us=;a)ilitar3des;a)ilitartrans-erenciasdedatosentreDP,13DP
esclavosindividualeseinclusoca)iarelestado de operacin de
DP,1.M(*($ S2#! 2
Fr""4".Elaestropuedeenviarcoandosdecontrolaunesclavo=aungrupodeesclavos=
oa todos los esclavos siult!neaente. Estos coandos de control
sonenviadoscoocoanos,ulticast3peritenelusodelosodoss3nc3-ree'eparauna
eventual sincroni'acin controlada de los DP esclavos.:os
esclavossesitBanenelodos3nccuandoreci)enuncoandos3ncdesuaestro.:assalidasdetodoslosesclavosdireccionados1uedanenclavadasensuestadoactual.
Durantelassiguientestransisionesdedatos=
lassalidasdedatossonguardadasporlos esclavos= pero los estados de
las salidas peranecen inaltera)les.
:osdatosdesalidaalacenadosnoser!nenviadosalassalidas;asta1uesereci)aunnuevo
coando s3nc. El odo s3nc aca)a con el coando
uns3nc.De-oraparecida=uncoandodecontrol-ree'eprovoca1uelosesclavosdireccionadosadopten
elestado -ree'e.En este odo de operacin=losestadosde lasentradasson
enclavadosen su valoractual.:osdatosdesalidano ser!n
actuali'ados;asta 1ue el aestro enve el siguiente
coando-ree'e.Elodo-ree'eterinacon elcoando un-ree'e.M"!a#i$1($ *"
pr("!!i#.:a seguridad 3 la -ia)ilidad ;acen necesario proporcionar
a los dispositivos DPunas -unciones de proteccin e-ectivas contra
los errores de paraetri'acin o los -allosen
latransisin.Eltiepodeonitori'acinvienedadoporelDPaestro3losDPesclavos.
El intervalo de onitori'acin se especi-ica durante la
con-iguracin.Enlossisteasulti"aestroesta)innecesariaunaproteccindeacceso
para las entradas 3 salidas de los DP esclavos. Esto asegura 1ue el
acceso
directopuedereali'arsesloporelaestroautori'ado.Paratodoslosde!saestros=losesclavos
o-recenunaiagendesusentradas3salidas1uepuedenserledasporcual1uier
aestro= incluso sin tener derec;os de acceso.>.".". Funciones
eAtendidas de PROFIBUS
DP.:as-uncionese8tendidasperiten-uncionesdelectura3escrituraacclicaseinterrupciones1uepuedenserreali'adasde-oraparalelaalatransisindedatoscclica.Ade!s=losaccesosacclicosalospar!etros3valoresdeedidadeunesclavopuedenserutili'adosparaeldiagnstico3elcontroldeoperacinso)reestaciones.
Con estas -unciones P456I7US DP cuple los re1ueriientos
dedispositivos cople2os
1uedeotra-orade)eranserparaetri'adosdurantelaoperacin.Algunose2eplostpicossonloseleentosusadosenprocesosdeautoati'acin=
operadores de control inteligentes 3 dispositivos de onitori'acin
ascoolosconvertidoresde-recuencia.Encoparacin con
losvaloresedidosen latransisin cclica= estos valores son raraente
ca)iados. Por esta ra'n= latransisin se reali'a con una
enorprioridad en relacin con la alta velocidad de latrans-erencia
de datos cclica.Dentro de este tipo de -unciones se encuentran:"
0omunicaciones eEtendidas de datos entre ?PB- & ?P
escla(os/Presenta-unciones1ueposi)ilitanelaccesodirecto>escrituraLlectura?deDP,1
a una parte deseada dentro del esclavo= as coo el reconociiento
dealaras." Dransmisin eEtendida de datos entre ?PB8 & ?P
escla(os/PeritealosdispositivosDP,#reali'arprocesosdelecturaLescrituraencual1uier
)lo1ue 1ue se desee del DP esclavo.>.".*. Per,iles de PROFIBUS
DP.ElprotocoloP456I7USDPde-inecolosdatosdeusuariovanasertransitidosentrelasestacionesporel)us.:osdatosdeusuarionosonevaluadosporelprotocolodetransisindeP456I7USDP.Deestoseencarganlosper-iles1ueade!sespeci-icancoser!utili'adoelP456I7USDPenel!rea
de aplicacin. Alutili'arlosper-iles=losoperadoresdeplanta 3
losusuariostienen laventa2adepoderinterconectar eleentos de
distintos vendedores. :os per-iles ta)in reducensigni-icativaente
los costes de ingeniera 3 el interca)io de coponentesindividuales
entre distintos -a)ricantes dentro de una planta industrial puede
serreali'ado sin teor a notar la !s nia di-erencia.Dos de los
per-iles !s signi-icativos son:" Perfil para dispositi(os FB-
,4.7:8./Especi-ica el enlace
dedispositivosdeonitori'acindeprocesos3controldeoperacionesconcoponentesdeautoati'acindenivelessuperioresediante
P456I7US DP." Perfil de (elocidad (ariable
,4.758./:os-a)ricanteslderes;ande-inidoelper-ilP456ID4I(E=1ueespeci-icala
paraetri'acin 3 los valores a transitir entre di-erentes
coponentes= lo1ue perite la counicacin entre dispositivos de
distintos vendedores.>.*.
PROFIBUSFMS.P456I7US"6,Sest!diseCadoparalacounicacinanivelcelular.Aestenivelloscontroladoresprograa)les>e2.P:CPs3PCPs?secounicanenprincipioentres.Enesta!readeaplicacines!siportanteunaltogradode-uncionalidad
1ue unos tiepos r!pidos de reaccin del sistea.OB5ETO - C6IE7TE
ORIE7TADO - MODE6O DE SER8IDOR$er(icios del !B$/" Esta)lece 3
desconecta cone8iones lgicas." :ee 3 escri)e varia)les."Carga 3 lee
!reas de eoria." Copila= epie'a 3 detiene prograas." Transite
ensa2es de sucesos con !s o enos prioridad." Peticiones de estado 3
de identi-icacin de dispositivos." Servicios para la direccin del
diccionario de o)2eto."uses de campo @ tipos relacionados de
relaciones de comunicacin"Cone8iones aestro"aestro."Cone8iones
aestro" esclavo para la transisin de datos cclica o
acclica."Cone8iones aestro" esclavo para la transisin de datos
cclica o acclica coniniciativa del esclavo." Cone8iones para
relaciones de counicaciones." Atri)utos de cone8in.>.*.1. Ca(as
de a(licaci#n.:a capa de aplicacin proporciona los servicios de
counicacin 1ue pueden
serusadosporelusuario.Estosservicios;acenposi)leelaccederavaria)les=transitirprograas
3 controlar su e2ecucin as coo la transisin de sucesos. 6orado por
lassiguientes partes:" :a especi-icacin de ensa2es del )us de capo=
la cual descri)e los o)2etos3 servicios de counicacin." El
inter-ace de la capa !s )a2a 1ue es usado para adaptar los
servicios de laanterior con esta segunda capa.>.*.". Modelo de
comunicaci#n.ElodelodecounicacinP456I7US"6,Speritealosprocesosdeaplicacindistri)uidosseruni-icadosenunprocesocoBnusandorelacionesdecounicacin.
Esa porcin de un proceso de aplicacin en un dispositivo de capo
1uepuedeseralcan'adovacounicacinsellaa@dispositivovirtualdecapoA.:asiguiente
-igura uestra la relacin entre el dispositivo real de capo 3 el
dispositivovirtualde capo.En este e2eplo=solo ciertasvaria)les= coo
nBero de
unidades=proporcinde-allo3tiepo-ueradeservicio=sonpartedeldispositivovirtualdecapo
3 pueden ser ledas 3 escritas va las dos relaciones de
counicacin.6ig. 19: Dispositivode capovirtual.>.*.*. O':etos de
comunicaci#n ; diccionario de
o':etos.Todosloso)2etosdecounicacindeundispositivo6,Sest!nporcopletoen
el diccionario de o)2etos locales del dispositivo. El diccionario
de o)2etos contiene
ladescripcin=estructura3tiposdedatos=ascoolarelacinentrelasdireccionesinternasdeldispositivodeloso)2etosdecounicacin3sudesignacinenel)us>ndiceLno)re
?. El diccionario de o)2etos se copone de los siguientes eleentos:"
Ca)ecera." :ista de tipos de datos est!ticos." Diccionario de
o)2etos est!ticos." :ista din!ica de listas de varia)les." :ista
din!ica de prograa.:aspartesindividualesdel
diccionariodeo)2etossolode)enestarpresentescuando el dispositivo
soporte en dic;o oento esas
-unciones.:oso)2etosest!ticosdecounicacin est!n porcopleto en
eldiccionario deo)2etos est!ticos. Pueden ser prede-inidos
porel-a)ricantedeldispositivooespeci-icados durante la con-iguracin
del )us del sistea. 6,S reconoce cinco tipos deo)2etos de
counicacin:" (aria)le siple." Arra3: series de varia)les siples del
iso tipo." 4egistro: series de varia)les siples de distinto tipo."
Doinio." Suceso.:os o)2etos din!icos de counicacin est!n por
copleto en la parte din!icadeldiccionario de o)2etos.Pueden ser
prede-inidos o de-inidos=)orrados o ca)iadoscon los servicios de
6,S. 6,S reconoce dos tipos de o)2etos d in!icos decounicacin:"
Invocacin del prograa." :ista de varia)le: series de varia)les
siples= arra3s o registros.El direccionaiento lgico es el todo
pre-erido de direccionar para o)2etos decounicacin 6,S. El acceso
es interpretado con una direccin corta >el ndice? 1ue
esunnBerodeltipo;e8adecialsinsigno.Cadao)2etotieneunndiceindividual.Cooopcin=
loso)2etosta)inpuedenser direccionados por no)reoconsusdirecciones
-sicas.Cada o)2eto de counicacin
puedeseropcionalenteprotegidocontraaccesosno autori'ados. El acceso
a un o)2eto puede ser solo peritido con una cierta
contraseCaopuedesersoloperitidoparaciertogrupodedispositivos.:acontraseCa3elgrupodedispositivospuedenserespeci-icadosen
eldiccionario de o)2etospara cada o)2etoindividualente. Ade!s= los
servicios peritidos >accesos de solo lectura? paraacceder a un
o)2eto pueden ser restringidos.>.*./. Ser?icios.:osservicios
de6,S provienen de losservicios1ue ;a n sido optii'ados
paraaplicacionesdel)usdecapo 3
alos1ueseles;aaCadido-uncionesparalaadinistracindeo)2etosdecounicacin3paraladireccindelared.:ae2ecucindeservicios6,Sva)usesdescritaporsecuenciasdeservicioconsistentesenseriasinteracciones1uesellaanpriitivasdeservicio.:aspriitivasdeserviciodescri)en
la interaccin entre el 1ue pregunta 3 el 1ue responde. :a -igura 1+
uestra losservicios disponi)les de P456I7US:6ig 1+: Serviciosde
P456I7US6,S:osservicioscon-iradosslopuedenserusadosparalacone8inorientadaenlasrelacionesdecounicacin.:a-igura1.uestralae2ecucinde
un servicio con-irado:6igura1.: E2ecucinde un servicio6,S.:os
servicios nocon-irados puedenser ta)inusados encone8iones
enrelacionesdecounicacin.Puedenser transitidos
conaltao)a2aprioridad. Unservicionocon-iradoes
solicitadoconunadeandaaunapriitivadeservicio.Despus de la transisin
a travs del )us= una indicacin de la priitiva de servicio
esprovista al proceso de aplicacin
delosreceptores.:acon-iracinLrespuestadelapriitiva de servicio no
e8isten para los servicios no con-irados.:os servicios 6,S est!n
divididos en los siguientes grupos:"
:osserviciosdedireccindeconte8toseusanparaesta)lecer3li)erarcone8iones
lgicas 3 para el relan'aiento de servicios no peritidos." Servicios
de acceso varia)le se usan para acceder a varia)les siples=
registros=arra3s 3 listas de
varia)les."Serviciosdedireccindedoinioseusanparatransitirgrandes!reasdeeoria.
:os datos a trans-erir son divididos en segentos por el usuario."
Servicios de invocacin del prograa se usan para el control de
prograa."Servicios de direccin de sucesos se usan para transitir
ensa2es de alara 3sucesos." Servicios de soporte (6D se usan para
la identi-icacin 3 sondeos de estado." Servicios de direccin 5D se
usan para accesos de lecturaLescritura deldiccionario de
o)2etos.ElgrannBerodeserviciosdeaplicacindeP456I7US"6,S ;acen
posi)leconocerunaapliavariedaddedeandasencounicacinllevadaaca)oporvariosdispositivos.
:a seleccin depende de la aplicacin 3 est! especi-icada en per-iles
para!reas especi-icas de aplicacin.>.*.5. Inter,ace de la ca(a
m@s 'a:a.Elapadelacapa9
alacapa#esane2adaporesteinter-ace.Sustareasinclu3en el control de
-lu2o 3 la supervisin de la cone8in.Elusuario se counica con los
otros procesos de aplicacin a travs de
canaleslgicosllaadosrelacionesdecounicacin.Elinter-aceantienevariostiposderelacionesdecounicacinparalae2ecucindelosservicios6,S36,A9.:asrelacionesdecounicacintienendi-erentescapacidadesdecone8in>pore2eplo=supervisin=
transisin 3 deandas a los copaCeros de counicacin ?.:as relaciones
de counicacin de cone8in"orientada representan una cone8inlgica par
a par entre dos procesos de aplicacin. :a cone8inde)e ser
prieroesta)lecida con un servicio de iniciacin antes de 1ue pueda
ser usada para
latransisindedatos.Antesdeseresta)lecidacon8ito=lacone8inest!protegidacontra
accesos no autori'ados 3 1ueda disponi)le para la transisin de
datos.Cuandounacone8inesta)lecidanosenecesita!s=sepuededesconectarconunserviciodea)orto.Elinter-aceperite
la supervisinde la cone8incontrolada entiepopara las relaciones de
counicacin de
cone8in"orientada.:osatri)utosdecone8in@a)iertoA3@de-inidoAsonotrosrasgoscaractersticosde
las relaciones de counicacin de cone8in
orientada.Encone8ionesde-inidaselcopaCero
delacounicacinseespeci-ica durantela con-iguracin.,.3.5.1.
Tra#$1i$i# *" *a($ !&!'i!a9a!&!'i!a.6,S perite la transisin
de datos de anera cclica o acclica. :atransisin de datos cclica
1uiere decir 1ue e8actaente una varia)le es
continuaenteledaoescritaenunacone8in.Elinter-aceproporcionauntodoe-ica'deane2o1uereducelostieposdetransisinencoparacinconlatransisindedatosacclica.:a
transisin de datos acclica 1uiere decir 1ue varios o)2etos de
counicacinson direccionados peridicaente en una cone8ina la llaada
del proceso deaplicacin.,.3.5.2. 6i$a *" r"'a!i(#"$ *"
!(10#i!a!i#.Todaslasrelacionesdecounicacindeundispositivo6,Sest!ncopletaenteenestalista.
Paradispositivossipleslalistaest!prede-inidaporel-a)ricante. Para
los cople2os es con-igurada. Cada relacin de counicacin
esdireccionadaporunare-erencialocalcortallaadare-erenciadecounicaci
n.Desdeel punto de vista del )us= una re-erencia de counicacin es
de-inida por la direccin delaestacin=
elpuntodeaccesoalserviciodelacapa#3elpuntodeacceso
alserviciodelinter-ace.:alistacontienelasrelacionesentrelare-erencia3
las direcciones de lacapa #
3delinter-ace.Ade!s=losserviciosprestadospor6,S=longitudesdetelegraas=
etc.= est!n especi-icados en la lista para cada
re-erencia.>.*.>. Direcci#n de la red.Ade!s de los servicios
6,S= est!n disponi)les las -unciones de direccin de lared. :as
-unciones de 6,A9 son opcionales. Periten la con-iguracin central 3
puedenser puestas en arc;a local o
reotaente.:adireccindeconte8topuedeser usadaparaesta)lecer
3desconectar unacone8in 6,A9.:a
direccindecon-iguracinpuedeserusadaparaacceder!listas=contadoresestadsticos
3 los par!etros de capa 1L#. Ta)in puede ser usado para
laidenti-icacin 3 registro de estaciones. Todo esto puede verse en
la -igura #/.6igura#/: Serviciosde 6,A9.:a direccin de -allos puede
usarse para indicar -allosLsucesos 3 para resetear
losdispositivos.Un acceso uni-ore a los dispositivos de
con-iguracin se o)tiene porespeci-icacin de cone8in de direccin
prede-inida. Una cone8in de
direccinprede-inidade)eintroducirseconre-erenciaiguala1enlalistaparacadadispositivo1ue
apo3a servicios 6,A9 coo contestador.>.*.7. O(eraci#n miAta de
PROFIBUSFMS ; PROFIBUSDP.:a operacin i8ta de dispositivos 6,S 3 DP
en un )us es una de las
venta2as!sro)ustasdeP456I7US.A)osprotocolosta)inpuedensere2ecutadossiult!neaente
en un dispositivo. Estos dispositivos se llaan
dispositivosco)inados.:aoperacini8taesposi)lepor1uea)asversionesdelosprotocolosusanuna
tecnologa de
transisin3protocolosdeaccesoal)usuni-ores.:asdi-erentes-unciones de
aplicacin est!n separadas por di-erentes puntos de acceso de la
capa #.>.*.B. Per,iles.6,S o-rece un aplio rango de -unciones
para asegurar la aplicacin universal.Actualenteel
alcancede-uncionesendi-erentes!reasdeaplicacin re1uiere seradaptado
a re1uisitos
espec-icos.:asde-inicionesdeaplicacinrelatadassonnecesariasparalas-uncionesdeldispositivo.Estasdeclaracionessellaanper-iles.:osper-ilesproporcionanalosdispositivos
capacidad de ca)io asegurando 1ue dispositivos de di-erentes
vendedoresest!n e1uipados con la isa -uncionalidad de counicacin.
:os per-iles 1ue ;an
sidode-inidospara6,Sest!nlistadosenlaparte)a2a.Est!ndisponi)lesdesdela5rgani'acindeUsuariosdeP456I7USusandoelnBerodeordendeldocuentoentre
parntesis:" 0omunicacin entre controladores
,4.778..Esteper-ildecounicacinde-inelosservicios6,Sausarparalacounicacin
entre controladores P:C. :os servicios= par!etros 3 tiposde datos
1ue cada P:C de)e soportar son especi-icados )as!ndose en lasclases
de controladores." Perfil en la construccin de automatismos ,4.7--1
len)ua %lemana..Este per-il est! dedicado a una raa espec-ica 3
sirve coo)asepara uc;as procuraciones pB)licas en construccin de
autoatisos.
Elper-ildescri)elasupervisin=controlenla'ocerrado3a)ierto=controlde
operacin= ane2o de la alara 3 arc;ivacin para sisteas deconstruccin
de autoatisos usando 6,S.7. A(licaciones ; (osi'ilidades de
im(lementaci#n.:aipleentacindelprotocoloP456I7USessencilla3)aratade)idoalaaplia
gaa de c;ips disponi)les en la actualidad.Esto a;orra eltiepo
consuido 3tareascaras coo ipleentaciones
individuales=consiguiendouna disponi)ilidadr!pida de los
productos.Enprincipio=elprotocoloP456I7USpuedeseripleentadoencual1uiericroprocesadore1uipadointernaoe8ternaenteconunainter-aceserieasncrona>UA4T?.
Sine)argo= el usodec;ips protocolares >ASICs? es
u3recoenda)lecuando elprotocolo va3a asere2ecutado
avelocidadesa3oresde&// D)itsLseg. 5cuando se re1uiere una
cone8in en cierto tipo de tecnologas >p. e2. IEC 11&+"#?.:a
decisin
so)reeltodoaseguirenlaipleentacindepender!)!sicaentedelacople2idaddeleleentodecapo=laactuacinnecesaria3la-uncionalidad
re1uerida. Se uestran a continuacin algunos e2eplos deipleentacin:"
Im(lementaci#n (or C=i( sencillo (ara escla?os
DP9Esla-ora!ssiple.Todaslas-uncionesdelprotocoloest!nintegradasenunBnicoc;ip=sinnecesidaddeunicroprocesadoroso-tQareadicional.Slose
necesitaun directorde inter-ace 3 un relo2coo
coponentesesternos>ver-igura #1?.6igura#1: E2eplode
dispositivocreadopor Sieens." Im(lementaci#n de escla?os
inteli4entes FMS ; DP9:as partes crticas en el tiepo del protocolo
P456I7US son ipleentadas enun c;ip protocolar 3 las partes
restantes so ipleentadas )a2o so-tQare en
unicrocontrolador.Ja3unaapliagaadec;ipsdisponi)lesparaesclavosinteligentes
>*+%*/ de ,otorola= SPC% de Sieens= ("SPC% de (IPA= etc.?."
Im(lementaci#n de maestros com(le:os FMS ; DP9Se ipleentan de la
isa -ora 1ue los e8plicados en alapartado anterior 3presentanta)in
unaapliao-ertadedispositivos>P7,deIA,=ASPC#deSieens= etc.?."
Im(lementaci#n de dis(ositi?os de cam(o
PA9CuandoseipleentaundispositivodecapoP456I7USPA=esparticularenteiportanteun)a2oconsuodeenerga3a1uegeneralentesloest!peritidounacirculacindecorrientede1/A.Endispositivosprotegidosinternaente.C;ipsespeciales>SI,1deSieens=6CJIP"1deS;ipStar=etc.?est!n
diseCadosparacuplirtalesre1uisitos.En la-igura## seuestra la
ipleentacin de un dispositivo de capo PA ediante lautili'acin del
c;ip SI, 1 de Sieens.6igura##: Ipleentacinde un dispositivode
capoPA edianteSI, 1 3 SPC $Se puede por tanto concluir 1ue la
aplicacin de P456I7US est! orientada a
unaseriedeserviciosorientados
alacone8indedispositivosdeu3distintandole.Sepretendegaranti'arasla-!cilintegracindel)usenlaestructuradeautoati'acin2er!r1uica=ane2andoanivelin-eriorelcontroldel-lu2odein-oracin3elestadodelas
cone8iones.B.+aim(ortancia actualdePROFIBUS.P456I7US ;a ad1uirido
una aceptacin creciente >en un principio en
AleaniaparadespusiplantarseporEuropa3a)rirsuercadoalrestodelundo?.:ospioneros-ueron-a)ricantescooA77=AEG=7auer=Dan-oss=DllEcFner,Eeller=P;oeni8
o Sieens= llegando en la actualidad a o-recer un elevado nBero de
productoscopati)les 3 e8;i)iciones con2untas 1ue deuestran 1ue la
red es capa' de integrar 3gestionar productos de di-erentes arcas
)a2o un )us de counicaciones gestionado conun so-tQare
Bnico.:asventa2as!siportantesdeP456I7UScoparadoconotros)usesdecaposonlae8istenciadeunanoraesta)leEI&/19/3suscaractersticasuniversales1uecu)ren
unaaplia gaade aplicaciones en -a)ricacin= procesado
3autoati'acindeprocesos.:aindependenciadelosvendedores2untoconlae-icaciadel)us=deostradaen
!sde#///// aplicaciones=;an provocado un auento en
elporcenta2edeercadoindustrial en Europade !s del $/<
segBndiversosestudiosindepedientes de ercado.:os-a)ric
anteslderesdetecnologadeautoati'acinapo3anlatecnologaP456I7US 3
presentan una o-erta cada ve' a3or de productos 3
serviciosinnovadores. Algunos de los sectores en los 1ue ;a co)rado
una a3or iportancia latecnologa P456I7US son los siguientes:"
0omputadores industriales." Bdulos de Pc." 0omponentes neum=ticos."
Ferramientas de softCare." 0omponentes de red." Procesos de
automati+acin." FBI." ?escentrali+acin de
entradasGsalidas.Sepresentanacontinuacinnoticioasrecogidasendi-erentespu)licacionesespeciali'adas
1ue recogen de -ora clara 3 espec-ica la situacin actual deP456I7US
en el ercado industrial:C A?alanc=a de soluciones PROFIBUS (ara
(rocesosDPR!I"#$P%continHaconsuaumentode)anaciasalrededordelmundo.$e)Hn%ndreas$cIimansAi1
l*derdel )rupodeBarAetin)PR!I"#$P%1 elnue(o incremento puede
considerarse como una (erdadera a(alancIa.
JParecequeestamoseEperimentandounaeEplosindemercadodeproporcionesIistricasJ
di'o $cIimansAi. K$ab*amos que los procesosindustrialesbuscabanuna
solucin pero la demanda en todos los sectores Ia co)ido a los
fabricantespor
sorpresaJ.Pa*sescomo$in)apur1Lfricadel$ur1E.E.#.#.&lama&or*adelospa*seseuropeos
tiene pro&ectos en este terreno. Reino #nido & %lemania
tienen (ariasplantasindustrialesconPR!I"#$P%1
&losbeneficiosnoIantardadoenlle)ar.CA=ora ... " millones de
nodos. 5EEEE dis(ositi?os ?endidos en los (r#Aimos
1"mesesDPR!I"#$-P%seIaestablecidointernacionalmentecomoelbusdecampopreferidoparalosprocesosdeautomati+acinenplantasindustriales.
Enelprimercuartode-22:1losfabricantesdesistemas
&dispositi(osdecampoconstru&eron 84 plantas de
procesamiento en -9 pa*ses.empe+aron a operar casi4777 dispositi(os
P%1 a&udando a aumentar el nHmero total de
nodosPR!I"#$instaladosportodoelmundoam=sde8777777parauntotalde877777
aplicaciones ,Munio -22:..La )ran ma&or*a de las aplicaciones
se Ian aplicado en sistemas pequeNos omedios1 de forma que los
usuarios puedan adquirir eEperiencia. $e)Hn Lindner/Kestimamos que
cada una de estas aplicaciones ser= potencialmente de -7 a
67(ecesma&orel aNoque(iene1
&esperamosenlosprEimos-8mesesIaber(endido m=s de 67777
dispositi(os de campo PR!I"#$ P%J.CPROFIBUS es a=ora una industria
4lo'alD9 +indnerLos Eitos de mercado de PR!I"#$ continHan escalando
en todas las =reas delas empresas. Los anuncios recientes de que
$cIneider %utomation1
BatsusIita;eidmuller&otros-7distribuidoresdePR!I"#$seIanunido
alaPR!I"#$Drader)ani+ation,PD.enOorte%mrica1lal*neaascendentequeeste
est= sufriendo fuera de Europa1lainclusinde la ma&or*ade
PL0senla PR!I"#$ #ser r)ani+ation1 indican el incremento Ka pleno
mercadoJ delsistema.0Iequia
&$in)apursonlosHltimospa*sesenaceptarnue(asor)ani+aciones
establecidas de PR!I"#$ #ser ACo1..+?1E. Bi'lio4ra,1a
utili-ada.Enlaela)oracindelpresentete8tose;anutili'adolassiguientes-uentesdedocuentacin:LI"R$/CAut#matas(ro4rama'lesDG(orHose(Balcells;Hos&+uisRomeralGSerieMundo
0lectr#nicoG de 0diciones Marcom'o.PL
