Existen dos variantes de nivel de descentralización: PROFIBUS DP (Periferia Distribuida) para la descentralización de señales y controladores; y PROFIBUS PA, apta para la conexión de instrumentación de campo y actuadores en entornos normales y EX. Características de las redes PROFIBUS La misma topología, protocolo y estructura de red. Adaptación a diferentes baudrates, desde 9,6Kbits/seg hasta 12Mbits/seg, permiten adaptar la comunicación a cada requisito tecnológico. Enorme capacidad de procesamiento de diagnóstico. Adaptación a diferentes medios como fibra óptica (para largas distancias o ambientes con perturbaciones), cable de cobre en RS485 o para entornos Ex (con riesgos de explosión) donde se requiere enviar la energía por el mismo cable de señal. Reconfiguración online sin caída del maestro y reemplazo con energía. Independiente de marca: cualquier componente de cualquier marca puede hablar con otro que adhiera al estándar PROFIBUS. Topología de las redes PROFIBUS PROFIBUS emplea un protocolo implementado en la capa 2 del modelo OSI. El control de acceso al medio o MAC se basa en el principio de comunicación Maestro Esclavo (estación activa - estación pasiva), y entre Maestros mediante Token passing, siendo el Maestro clase l un controlador (típicamente, un PLC), el clase 2 un sistema de monitoreo o configuración (PC o panel HMI). Un esclavo DP es un dispositivo periférico que se encarga de reunir la información de entrada y enviar dicha información como salida al controlador (maestro clase 1) ante su pedido; pueden ser tanto señales simples como dispositivos inteligentes. De este modo, podríamos pensar en una red PROFIBUS DP en la cual un PLC es uno de los maestros, mientras que otro puede ser una PC en la cual corre una aplicación SCADA. Los esclavos pueden ser instrumentos de campo, estaciones remotas, islas de válvulas, posi-cionadores, PLCs, switchgears, drives, transmisores HART, etc. El controlador central (maestro) puede leer cíclicamente la información de entrada de sus esclavos, y escribir también en forma cíclica la información de los campos de salida de los mismos. El tiempo de ciclo de bus en una configuración extensa de 512 bits de señales de input/output promedia 1ms en 12Mbit/seg de velocidad de transferencia. Las funciones de diagnóstico garantizan que aun a 12Mbits/segundo haya un constante monitoreo y seguridad de la información transmitida. PROFIBUS DP posibilita configuraciones mono o multimaes-tro, lo que implica un alto grado de flexibilidad a la hora de configurar el sistema. 126 dispositivos maestros y esclavos pueden ser comunicados en una sola red PROFIBUS DP. ¿Cómo se configura un maestro clase 1? ¿Cómo sabe que un esclavo determinado se halla en la red? El sistema de configuración del maestro clase l lee los datos de configuración de un archivo plano denominado "Archivo GSD", que contiene toda la información necesaria para que pueda ser reconocido; este archivo lo crea cada fabricante y se provee con cada dispositivo o está libremente disponible, por ejemplo, en la web. PROFIBUS PA: Bus de instrumentos apto para entornos clasificados. Las redes PROFIBUS PA permiten la conexión de transmisores de presión, nivel, caudal, temperatura, PH, posicionadores, etc. en un bus, incluso en zona con riesgo de explosión, con la capacidad de llevar la energía de alimentación de los instrumentos a través del mismo par de cables encargado de la transmisión de datos. De este modo, es posible disponer de soluciones de instrumentación, monitoreo y accionamientos en un solo cable con una sola herramienta de configuración y diagnóstico, ya que toda red PROFIBUS PA implica la existencia de un maestro clase I único de PROFIBUS DP, que también puede ser redundante al cual se conecta a través de una interfase o acoplador. Características del perfil PA La física del bus PA es únicamente lazo de corriente y es apta para trabajo en zonas Ex. Las funciones acíclicas que soporta el protocolo PA permiten la parametrización de los instrumentos a través de un Maestro clase II. De este modo, el usuario puede modificar el span, las alarmas, la unidad de medición del instrumento, la constante de filtro y otros parámetros, sin necesidad de retirarlo del bus y sin interferir en la comunicación del sistema. Un esclavo PA puede ser visto como un esclavo DP (conectado al bus DP a través del conversor), es decir, puede ser uno de los 126 participantes que la norma DP admite, o puede estar conectado a un link DP/PA, al cual hasta 31 instrumentos PA pueden vincularse. Cada Link DP/PA es a su vez un esclavo DP, con lo cual la cantidad de instrumentos PA comunicados a un solo maestro DP puede llegar a ser mayor a 3000 en una sola red. PROFIBUS para aplicaciones FAILSAFE Allí dónde se implementan sistemas de control tolerantes a fallos o de seguridad de personas o bienes, se utilizan con-troladores especiales y se arman configuraciones de dispositivos que disminuyen al extremo las posibilidades de fallo, PROFIBUS permite mantener la comunicación en bus del controlador a los dispositivos de campo gracias a la versión PROFISAFE. Este perfil corre en exactamente el mismo cable de bus y topología en el que se implementa el perfil standard, permitiendo intercambiar datos entre el controlador failsafe y los dispositivos de campo , mediante un protocolo intrínsecamente seguro avalado y constatado por el organismo mundial TÜV, integrable en categorías de seguridad hasta SIL3 según IEC 61 508; el reemplazo de módulos Failsafe durante su operación y la generación de interrupciones de alta velocidad en el controlador ante anomalías en el bus son sus características distintivas a tener en cuenta cuando se configura un sistema con requisitos de seguridad intrínseca. |