FAMILIA PROFESIONAL: ELECTROTECNIACARRERA
PROFESIONAL:ELECTRONICA INDUSTRIALMODULO PROFESIONAL:SISTEMAS DE
CONTROL INDUSTRIALCURSO:REDES INDUSTRIALES
I. EN 50170: TRANSFERENCIA DE DATOS USANDO CABLE DE COBRE
(RS-485)1.1 INSTALACION PROFIBUS DP/FMSLa siguiente tabla contiene
informacin general del dimensionamiento de una instalacin PROFIBUS,
la cual incluye importantes parmetros de los diseadores de
planta
Fig. 1.1 Segmentacin de una instalacin PROFIBUS usando
repetidores.1.2 PROFIBUS: CAPA FISICA (CAPA 1)La capa 1 PROFIBUS
describe la tecnologa de transmisin de datos, la asignacin de pines
de los conectores de bus y los parmetros tcnicos que deben tener en
cuenta.1.2.1 Seleccin del Tipo de Cable (Transferencia de Datos
PROFIBUS)Dependiendo de la aplicacin, el usuario puede elegir entre
cables de transferencia elctrica y fibra ptica. Pueden ser usados
los siguientes tipos de cable elctrico: Cable bus estndar Cable bus
estndar con envoltura libre de halgenos (tipo FRNC) Cable con
envoltura PE para ser usado en industrias de produccin de alimentos
y medicamentos, entre otros.El cable de bus se especifica en la
norma EN50170 parte 8-2 como Cable Tipo A y debe cumplir con los
parmetros de la siguiente tabla.
La seccin del cable debe ser compatible con las especificaciones
mecnicas del conector de interface de bus. Los parmetros del cable
especificados para el estndar de cable bus Tipo A, tiene una
longitud mxima por cada segmento de bus para la respectiva taza de
trasferencia de datos. Esto se muestra en la siguiente tabla
Importante: en una instalacin PROFIBUS DP/FMS, se puede
seleccionar una taza de transferencia de datos la cual es soportada
por los dispositivos conectados al bus. La mxima distancia
admisible entre dos estaciones de bus en cada red PROFIBUS puede
ser calculado de la siguiente manera:(NO_REP+1)*longitud de
segmentoNO_REP = Mx. # de repetidores conectados en serie (segn el
tipo de repetidor)Ejemplo:Las especificaciones de fbrica del
repetidor permiten tener nueve repetidores conectados en serie. La
mxima distancia entre dos estaciones de bus para una taza de
transferencia de datos de 1500Kbits/s se calcula de la siguiente
manera:(9+1)*200 = 2000m
1.2.2 Bus Stub lines (ramas)El uso de ramas de bus pasivos debe
ser evitadoLos dispositivos de programacin y diagnstico que estn
unidas al bus durante la puesta en marcha (commissioning) son
generalmente conectados usando su propio cable el cual acta como un
cable de derivacin de bus (bus tap-off cable). En estos casos, se
debe usar dispositivos activos de derivacin de bus (active bus
tap-off devices) como por ejemplo, terminales de bus (terminator),
repetidores, cables activos, etc.
Fig. 1.2 Conexin al bus un dispositivo de diagnstico usando
terminal/repetidor activo1.2.3 Terminador de bus (Bus termination)
EN50170Con el fin de minimizar las reflexiones de cable y
garantizar un nivel de ruido definido en la lnea de datos, el cable
de transferencia de datos puede ser terminado a ambos extremos con
una combinacin de resistencias de terminacin tal como se muestra en
la figura 1.3
Fig. 1.3 Terminacin de cable de bus PROFIBUS segn EN50170
(conector SUB-D 9 pines)1.2.4 Conectores de BUS e interface
PROFIBUS DP/FMSUn conector de bus es usado para conectar el cable
de bus al dispositivo PROFIBUS. Los conectores de bus son
disponibles con una variedad de clases en el diseo mecnico y de
proteccin. La seleccin del conector es principalmente determinado
por el espacio disponible alrededor del dispositivo PROFIBUS es
decir, interface, PLC o dispositivo especial de campo.La norma
EN50170 recomienda el uso del conector Sub-D de 9 pines.
Dependiendo de la clase de proteccin requerida y la aplicacin del
dispositivo de campo, se puede elegir otros tipos de conector. En
la figura 1.4 se muestra la asignacin de pines del conector
Sub-D
Fig. 1.4 Asignacin de pines del conector Sub-D*are mandatory and
must be provided (obligatorios y deben ser proporcionados)Debido a
la carga capacitiva de la estacin y el resultado de la reflexin del
cable, los conectores de bus deben tener incorporado (built-in)
inductores en serie tal como se muestra en la figura 1.5
Fig. 1.5 Conector de Bus con resistores de terminacin e
inductores en serie incorporados
Debido a la incorporacin de inductores en serie en el conector
de bus, todos los conectores de bus en la red deben ser conectados
a los dispositivos de bus de campo para asegurar de que la carga
capacitiva necesaria la proporciona la capacidad de entrada del
dispositivo.1.3 REGULACION PARA LA INSTALACION DE CABLE PROFIBUS
Este punto tiene como objetivo (aims to promote) promover una
comprensin general de los requerimientos que se deben cumplir
durante una instalacin PROFIBUS que asegure el cumplimiento de EMC.
Adicionalmente, el usuario es el nico responsable del cumplimiento
de la normativa vigente sobre seguridad y prevencin de
accidentes.The user is still responsible for observing the valid
safety and accident prevention regulations
1.3.1 Tendido de Cable de CobreLa transferencia de datos en un
sistema PROFIBUS se basa en un sistema de bus simtrico inmune a la
interferencia segn la especificacin RS-485 usando un cable de par
trenzado protegido (STP shielded twisted pair). El cable protegido
puede ser conectado a la tierra funcional a ambos terminales del
cable haciendo una conexin de gran superficie a una superficie
conductora de puesta a tierra.Cuando se realiza el tendido de
cables de bus, se debe tener especial cuidado para asegurar el
blindaje se conecte a la abrazadera de puesta a tierra.Las dos
lneas de datos PROFIBUS son designadas como A y B. No existe una
regulacin sobre cual color de hilo debe ser conectado a cul de los
dos terminales de datos de cada dispositivo de campo, el nico
requerimiento es asegurar que el mismo color de hilo est conectado
al mismo terminal (A o B) de todas las estaciones de todo el
sistema (across all stations and bus segments).
Si el cable de transferencia de datos tiene cables de datos con
aislamiento de color rojo y verde, a continuacin, la siguiente
asignacin debe ser utilizada: Data cable wire A - green Data cable
wire B - redEsta regla se aplica tanto a la entrada como a la
salida de la lnea de 1.3.2 Prueba de los conectores y cable de bus
PROFIBUS
Fig. 1.6 Diagrama esquemtico de la prueba de cable de bus El
mtodo de prueba se muestra en la figura 1.6 y le permite detectar
los cables de datos que se intercambian en el conector de bus.
Durante la prueba, los conectores de bus no deben conectarse a
dispositivos PROFIBUS. Adems, todas las resistencias de terminacin
de bus deben ser retirados o deshabilitados. Las pruebas requieren
dos conectores de prueba Sub-D de 9 pines hembra. Conector de
prueba 1 se proporciona con un solo interruptor de cambio de polos,
el contacto mvil de los cuales est conectado a la pantalla (caso)
de la prueba conector. Los dos contactos fijos estn conectados al
pin 3 (datos de alambre B) y el pin 8 (datos de alambre A),
respectivamente. Conector de prueba 2 se utiliza para conectar un
ohmmetro al bus. Durante las pruebas de cable, los dos conectores
de prueba 1 y 2 estn conectados inicialmente en los dos conectores
de bus en cada extremo del segmento de bus. Las siguientes pruebas
se pueden hacer mediante la adopcin de medidas entre los contactos
3 y 8 y el escudo de conector de prueba 2 durante el funcionamiento
del interruptor de cambio en la prueba Conector 1: Cable de datos
intercambiados Circuito abierto de uno de los cables de datos
Circuito abierto de la pantalla del cable Cortocircuito entre los
cables de datos Cortocircuito entre los cables de datos y la
pantalla del cable