PROFIBUS - El bus polivalente para la comunicación ... - GRUP DAP

© Siemens AG 2008ÍndicetextoPROFIBUSPROFIBUS: un bus de campo homogéneopara la automatización completa del proceso . . . . . . . 4Sus ventajas con PROFIBUS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7PROFIBUS, eficacia probada y con futuro asegurado. . 8Fundamentos técnicosCaracterísticas y normas generales . . . . . . . . . . . . . . . 9SIMATIC WinCCSCADA-SystemSafety IntegratedSIRIUS Industrial ControlsSENTRON Switching DevicesSIMOCODE pro MotorManagement SystemPROFINETIndustrial EthernetPROFIBUSAS-InterfaceTotallyIntegratedPowerKNX/EIB GAMMA instabusYa en el desarrollo de nuestros productos y sistemas, lacontinuidad única constituye una característica definida.El resultado: la mejor combinación de todos los componentes,desde el controlador, pasando por manejo y visualización, losaccionamientos hasta el sistema de control del proceso. Deeste modo se reduce la complejidad de la solución de automatizaciónde su instalación. Puede descubrir esto por ejemploya en la ingeniería de la solución de automatización, en la reducciónde gasto de tiempo y de costes, así como en el funcionamientocon posibilidades homogéneas de diagnóstico deTotally Integrated Automation para aumentar la disponibilidadde su instalación.Variantes de PROFIBUS DP y PROFIBUS PA . . . . . . . . . 10PROFIBUS en zonas con atmósferas explosivas . . . . . 12Comunicación de seguridad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13Gestión de dispositivos con GSD y EDD . . . . . . . . . . . 14Interoperabilidad e intercambiabilidad . . . . . . . . . . . 15Arquitectura de busArquitectura PROFIBUS DP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16Arquitectura PROFIBUS PA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17Datos técnicos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21Configuración y diagnósticoConfiguración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22Diagnóstico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23Tiempos de ciclo PROFIBUS y su cálculo . . . . . . . . . . 24Ejemplos de aplicaciónNorsk Hydro Energy – Plataforma de petróleo yde gas, Noruega . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25Cervecería Bitburger, Alemania . . . . . . . . . . . . . . . . . 26Periferia del proceso Siemens para PROFIBUSDispositivos periféricos descentralizados. . . . . . . . . . 27Accionamientos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28Instrumentos de medida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31Reguladores de proceso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34Posicionadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34Supervisión del proceso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34Sistemas de pesaje y dosificación . . . . . . . . . . . . . . . 34Analizadores de gases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35PROFIBUS 3

© Siemens AG 2008PROFIBUSUn bus de campo homogéneo para la automatización completa del procesoControl · Sistema de control del procesoTransportarReaccionarLos dispositivos PROFIBUSmás importantes:• Arrancadores de motor(SIMOCODE, SIRIUS)• Accionamientos (SINAMICS)• Sistema dinámico de pesaje,báscula de cintaLos dispositivos PROFIBUS más importantes:• Periferia descentralizada(SIMATIC ET 200)• Medidores de nivel, presión,temperatura (SITRANS L, P, T)• Análisis (ULTRAMAT, LDS6)• Cromatografía en fase gaseosa (Maxum)IdentificarComprobarMezclarLos dispositivos PROFIBUSmás importantes:• Paneles de operador (SIMATIC HMI)• Lectores de códigos de barrasy de ID (MOBY)• Periferia descentralizada(SIMATIC ET 200)Los dispositivos PROFIBUSmás importantes:• Sistemas de procesamiento deimágenes (SIMATIC Machine Vision)• Periferia descentralizada(SIMATIC ET 200)• Reguladores de válvulas (SIPART PS)Los dispositivos PROFIBUS másimportantes:• Medidores de caudal, nivel, presión,temperatura (SITRANS F, L, P, T)• Sistema de pesaje (SIWAREX)• Arrancadores de motor(SIMOCODE, SIRIUS)Requisitos del bus de campo: velocidad elevada, tiempo real,determinismo: PROFIBUS DPINBOUND(logística de entrada)Requisitos del bus de campo: velocidad elevada,grandes cantidades de datos,redundancia: PROFIBUS DP y dispositivos bifilares,aplicación en la zona Ex: PROFIBUS PAPRIMARY PROCESS(proceso primario)4PROFIBUS

© Siemens AG 2008Control de proceso• DCS: SIMATIC PCS 7• PLC: SIMATIC S7-300, S7-400• Parametrización, gestión de instalaciones (SIMATIC PDM)Realizado con:PROFIBUS DPPROFIBUS PASepararAlmacenarLos dispositivos PROFIBUS másimportantes:• Caudalímetros (SITRANS L)• Medidores de nivel (SITRANS L)• Arrancadores de motor(SIMOCODE, SIRIUS)Los dispositivos PROFIBUS másimportantes:• Medidores de presión,temperatura (SITRANS P, T)• Medidores de nivel (SITRANS L)• Periferia descentralizada(SIMATIC ET 200)Empaquetar/envasarTransportarIdentificarLos dispositivos PROFIBUS más importantes:• Accionamientos (SINAMICS, tecnologíaSIMATIC, SIMOTION)• Sistemas de seguridad(sistemas F SIMATIC• Periferia descentralizada(SIMATIC ET 200)Los dispositivos PROFIBUS másimportantes:• Accionamientos (SINAMICS)• Arrancadores de motor(SIMOCODE, SIRIUS)• Periferia descentralizada(SIMATIC ET 200)Los dispositivos PROFIBUS másimportantes:• Lectores de códigos de barrasy de ID (MOBY)• Paneles de operador (SIMATIC HMI)• Periferia descentralizada(SIMATIC ET 200)Requisitos de bus de campo:velocidad elevada, tiempo real,determinismo: PROFIBUS DPSECONDARY PROCESS(proceso secundario)Requisitos del bus de campo:velocidad elevada, tiempo real,determinismo: PROFIBUS DPOUTBOUND(logística de salida)PROFIBUS 5

© Siemens AG 2008Reduzca su Total Cost of Ownership (coste total de propiedad)con el bus de campo flexible para todos los requisitos de la industriade procesos"Los usuarios en los sectores híbridos como las industriasquímica, farmacéutica o alimentaria, se beneficiande la capacidad única de un sistema PROFIBUS paracrear una integración continua entre dispositivos deproceso (p. ej. transmisores de presión, caudalímetros)y dispositivos en el área de aplicación discreta(p. ej. accionamientos y sensores)."Estudio de ARC"The Value Proposition of PROFIBUS in the Hybrid Industries"(La propuesta de valor de PROFIBUS en las industrias híbridas)ARC Advisory Group, Dedham/MA, EE.UU.En la industria de procesos, los procesos de producción a menudoson "híbridos". Los procesos primarios industriales (PrimaryProcesses) caracterizados por actividades como la reacción,la mezcla o la separación, se combinan con aplicacionesdiscretas de los procesos secundarios (Secondary Processes)de la logística de entrada (Inbound) o la logística de salida(Outbound). Para estas aplicaciones industriales son característicasuna serie de actividades, como identificar, transportar,comprobar, empaquetar, envasar o almacenar diversas materias.El PROFIBUS es actualmente el único bus de campo del mundoque cumple estos requisitos. Este bus de campo es el únicocapacitado para interconectar áreas de producción industrialesde forma homogénea, gracias a las tecnologías de transmisióncomplementarias, a un perfil de comunicación unificadoy a los perfiles aditivos de aplicación para funcionalidadestípicas de dispositivos, como p. ej. PA Devices, PROFIdrive oPROFIsafe. Otros perfiles de aplicación ofrecen la posibilidadde integrar las instalaciones existentes de forma continua, incluyendouna tecnología de 4 a 20 mA e dispositivos HART y,de este modo, se aseguran a largo plazo las inversiones relacionadas.Una arquitectura de bus de campo con una homogeneidad deeste tipo presenta ventajas enormes en lo que a los gastos serefiere. Principalmente se trata de una reducción de gastospara el diseño, el montaje y el cableado, pero también para laplanificación, la ingeniería, la puesta en marcha y la prueba,así como la documentación y la formación.Pero la ventaja más valorada es el ahorro de gastos a largoplazo, que se puede obtener mediante la gestión eficiente deactivos en el mantenimiento y en el funcionamiento a largoplazo.Los requisitos para el bus de campo son muy variados. Para laautomatización de los procesos industriales que se desarrollangeneralmente en entornos agresivos, con peligro para la saludo de explosión, tienen gran importancia la conexión directa dedispositivos con seguridad intrínseca y su alimentación a travésdel medio de comunicación, así como el elevado contenidoinformativo de la comunicación. En comparación, en lasaplicaciones de la industria de fabricación tienen prioridad lavelocidad y el determinismo.6PROFIBUS

© Siemens AG 2008PROFIBUS – sus ventajasReducción de costesFlexibilidad y seguridad de inversión■■■■■■reducción al mínimo del Total Cost of Ownership(coste total de propiedad) a través de la comunicaciónhomogénea por bus de campo:– para todos los sectores de la industria de producción,la industria de procesos y la industria híbrida– en todos los ámbitos del proceso de producción– cubriendo todo el ciclo de vida de la instalaciónmenores gastos de planificación y de ingeniería, asícomo gastos de puesta en marcha más reducidos encomparación con la transmisión convencional deseñales a través de conexiones punto a punto enparalelola conexión directa de dispositivos de proceso, especialmenteen la zona Ex, permite ahorrar en cableadoy componentes mecánicos para la interconexión, ladistribución, la alimentación y el montajeSafety Integrated System (sistema de seguridad integrado)con comunicación de seguridad vía PROFIBUScomo alternativa económica a los sistemas de seguridadseparadosconfiguraciones de instalación de coste optimizadopara una elevada disponibilidad y seguridadmediante Flexible Modular Redundancygestión eficiente de activos con previsión de vidasresiduales y planificación del mantenimiento preventivo■■■■■■■la base de mayor tamaño instalada mundialmentecon más de 23 millones de nodos PROFIBUS, de ellosmás de 3,3 millones en la industria de procesosinteroperabilidad e intercambiabilidad con una gamade más de 2 500 dispositivos de más de 1 400 proveedoresinternacionalescoexistencia de dispositivos simples y complejos através de un protocolo de comunicación unificado yunos perfiles aditivos de aplicación para funcionesespecíficas de dispositivos (p. ej. PROFIdrive paraaccionamientos, identificación para lectores de códigosde barras o PA Devices para dispositivos de proceso)capacidad de ampliación y compatibilidad garantizadade todos los perfeccionamientoslos dispositivos HART de 4 ... 20 mA y convencionalesinstalados se pueden integrar de forma continuadaaceptación internacional a través de tecnologíasadaptadas a las normas IEC e ISOasistencia internacional a través de PROFIBUS Internationalcon– 25 organizaciones regionales– 36 Competence Centers– 10 laboratorios de ensayo– 12 centros de formaciónDisponibilidad y rendimiento aumentados■■■■redundancia y amplio diagnóstico onlineparametrización central y mantenimiento proactivocon sistemas / herramientas de gestión eficientessin necesidad de realizar una calibración regular delos dispositivos de campocomunicación rápida y segura, así como precisión demedición elevadaProtección de personas y máquinas■■integración continuada de la comunicación de seguridadcon PROFIsafe en lugar de un bus de seguridadseparadoalto contenido informativo y comunicación bidireccionalpara funciones avanzadas de diagnóstico parala detección y la eliminación más rápida y precisa defallosInstalación sencilla■los dispositivos con certificación FISCO permiten laconexión "Plug and Play" en la zona Ex. No es necesariorealizar cálculos complicados para determinar laseguridad intrínseca.PROFIBUS 7

© Siemens AG 2008PROFIBUS, eficacia probada y con futuro aseguradoGracias a su tecnología avanzada y asentada en normas internacionales,PROFIBUS se ha transformado en el líder mundialdel mercado de los buses de campo. Esta tecnología se caracterizapor• el uso de estándares abiertos• compatibilidad• aplicación universal• alta capacidad de ampliación• gran fiabilidadEsto lo demuestra la mayor base instalada en todo el mundocon más de 23 millones de nodos PROFIBUS instalados, de loscuales más de 3,3 millones están en la industria de procesos,lo que supone aprox. 630 000 nodos PROFIBUS PA instalados(a finales de 2007).PROFIsafe, que permite transferir datos de seguridad y de controla través de un único cable de bus, se ha impuesto en elmercado y ha conquistado una posición líder en la automatizaciónde los procesos industriales y de la industria de producción.Desde la introducción de la tecnología PROFIsafe en elaño 1999 y hasta finales de 2006 se han suministrado más de230 000 nodos PROFIsafe.Todos los fabricantes importantes apoyan el estándarPROFIBUS con más de 2 500 productos y servicios disponiblesen el mercado.Más de 1 400 fabricantes y usuarios, entre los que figuran losproveedores líderes mundiales de productos y sistemas, sehan agrupado en la PROFIBUS International (PI), la mayor organizacióninternacional de usuarios de bus de campo. Estaorganización global de enorme entidad promociona la divulgaciónasí como el continuo perfeccionamiento de PROFIBUSy asiste a sus miembros en todos los continentes a través deuna red de:• 25 organizaciones PROFIBUS regionales en 24 países• 36 Competence Centers PROFIBUS en 21 países• 10 laboratorios de ensayo• 12 centros de formación en 8 paísesPara consultar información más detallada sobrePROFIBUS International, visite en Internet la página web:www.profibus.com.Totally Integrated Automation con PROFIBUSComo medio de comunicación para el nivel de campo,PROFIBUS representa una parte esencial de Totally IntegratedAutomation (TIA), la base única en su género que Siemensofrece para la automatización homogénea y personalizada entodos los sectores de la industria manufacturera, la industriade procesos o la industria híbrida y que se encarga desde la entradade mercancías hasta la salida de productos terminados,incluyendo todo el ciclo de vida de una planta.Gracias a la compatibilidad de todos los perfeccionamientosdentro de TIA se garantiza la expansibilidad y la seguridad delas inversiones.20 M15 MIndustriasSectoresIndustria deprocesosEnergíaRefineríaAguasQuímicaPetróleo y gasIndustria dehíbridaCelulosa y papelCemento y vidrioMetal / mineríaFarmacéuticaFabricacióndiscretaAlimentación y bebidasAutomóvilProductos electrónicos10 M5 MProceso deproducciónLogística deentradaProcesoprimarioProcesosecundarioLogística desalida19901994Fuente: PROFIBUS internacional200020042007añosCiclo de vidade la plantade producciónPlanificacióneingenieríaInstalaciónypuesta enmarchaModernizaciónProducciónMantenimientoyreparaciónNodos PROFIBUS instaladosComunicación de campo a través de PROFIBUS8PROFIBUS

© Siemens AG 2008Fundamentos técnicosCaracterísticas y normas generalesClasificación y característicasEn la industria de procesos la transmisión convencional de señalesentre los sensores/actuadores instalados en el campo ylos módulos de E/S del sistema de control se realizan medianteconexiones de cable de cobre punto a punto en paralelo. Porregla general las señales analógicas se transmiten con un nivelde 4 a 20 mA.En contraposición, los sistemas de bus de campo comoPROFIBUS permiten establecer la comunicación entre el sistemade automatización (controlador) y los dispositivos instaladosen campo a través de un único cable con comunicación serie.Esta comunicación se caracteriza por regla general por latransferencia cíclica de datos de proceso y la transmisión acíclicade alarmas, parámetros y datos de diagnóstico.La reducción de gastos en cuanto al cableado y al hardware deE/S representa un potencial enorme de ahorro. La transmisióndigital de datos ofrece un contenido informativo considerablementemayor que redunda en ventajas significativas decostes tanto en el servicio como en el mantenimiento de lasplantas:• comunicación direccional (especificación de consignas yrespuesta de la posición actual de una válvula)• información amplia de diagnóstico para la gestión de activos• alta precisión (resolución de 32 bits)El PROFIBUS presenta una estructura simple, robusta y fiable,puede ampliarse online y es aplicable tanto en entornos nocríticos como en zonas con atmósferas explosivas.Además de estas propiedades, para la automatización del procesoson importantes las siguientes funciones PROFIBUS:• integración de dispositivos HART ya instalados• redundancia• comunicación de seguridad con PROFIsafe• sincronización horaria• etiquetado con fecha/horaEl PROFIBUS es un bus de campo abierto y universal que permite• la comunicación rápida con los dispositivos periféricos descentralizadosinteligentes (PROFIBUS con física DP)• la comunicación y alimentación simultánea de transmisoresy actuadores (PROFIBUS PA)Gracias a su concepción modular con tecnologías de transmisióncomplementarias, un protocolo de comunicaciónunificado y múltiples perfiles de aplicación (p. ej. PA Devices,PROFIsafe, PROFIdrive, E/S remotas para PA, sistemas de identificacióno dosificación/pesaje), PROFIBUS es el único bus decampo que puede aplicarse tanto en la industria manufactureracomo en la industria de procesos.Normalización internacionalLa estandarización de PROFIBUS comenzó en 1991 con la normanacional DIN 19245 y continuó en 1996 con la norma europeaEN 50170. Desde 1999, PROFIBUS está incluido en lasnormativas internacionales IEC 61158 y IEC 61784.SistemaconvencionalArmario de automatizaciónPROFIBUSArmario de automatizaciónDP/PA LinkPROFIBUS PA(No Ex)E/S remotaDistribuidor de clasificaciónSeparación ExPROFIBUSArmario periféricodescentralizadoPROFIBUS PA(Ex)SubdistribuidorAccionamientosInstrumentos de mediciónGestión de motoresE/S remota ExDiseño de PROFIBUS en comparación con la transmisión convencional de señalesFundamentos técnicos 9

© Siemens AG 2008Variantes de PROFIBUS DP y PROFIBUS PAPROFIBUS DPEsta variante dimensionada para altas velocidades de transmisiónde datos (hasta 12 Mbits/s) y tiempos de reacción reducidos(hasta 1 ms) es una solución excelente para el control directode• dispositivos inteligentes de campo, p. ej. arrancadores demotor, accionamientos, analizadores, reguladores de procesoo paneles• dispositivos periféricos descentralizados: E/S remotas talescomo ET 200M, ET 200iSP o ET 200SMediante combinación de los mecanismos estándar de comunicaciónde PROFIBUS y un perfil HART especial para mapearen PROFIBUS el modelo cliente-maestro-servidor de HART esposible integrar en redes PROFIBUS DP existentes o nuevastambién el gran número de dispositivos HART ya instalados enel campo.OLMControladorGrandes distanciascon fibra ópticaOLMPROFIBUS PA (MBP)DP/PA LinkIndustrial EthernetPROFIBUS DP (RS 485)La gran ventaja es que para la comunicación PROFIBUS propiamentedicha así como la comunicación HART con los dispositivosperiféricos descentralizados se utiliza un único cable debus.Tecnologías de transmisiónEl PROFIBUS DP puede ejecutarse según IEC 61158 eIEC 61784 con las tecnologías de transmisión siguientes:• RS 485Tecnología de transmisión eléctrica simple y económica enbase a un cable bifilar apantallado.Una red eléctrica PROFIBUS puede configurarse con topologíaen línea o en árbol.• RS 485-iSTecnología de transmisión eléctrica de seguridad intrínsecaen base a un cable bifilar apantallado que permite una velocidadde 1,5 Mbits/s para zonas con atmósferas explosivas,hasta la zona 1.Los segmentos RS 485 y RS 485-iS se separan mediante unaislador galvánico (acoplador RS 485-iS).• Fibra ópticatecnología óptica de transmisión con fibras ópticas de vidrioo plástico que permite la transmisión rápida de grandescantidades de datos en entornos con altas perturbacioneselectromagnéticas o para puentear grandes distancias.Los Optical Link Modules (OLM) permiten configurar redesópticas con topología en línea, anillo o estrella. La topologíaen anillo garantiza automáticamente tolerancia a fallossi se produce una rotura de hilo. Dos módulos OLM puedenestar separados hasta 15 km. La extensión total de la redsólo está limitada por los tiempos de propagación ya que latransmisión óptica carece prácticamente de pérdidas.Separación ATEXy repetidorPROFIBUS DP (RS 485-iS)Acoplador RS 485-iSTecnologías de transmisión PROFIBUScíclico1 2 3 4 1 2Lectura de variablesde proceso,escritura de variablescambiadasacíclicoComunicación por bus determinista de PROFIBUScíclicoParametrización,diagnósticoavanzadotComunicación por bus deterministaUna característica esencial de PROFIBUS es la comunicacióndeterminista conforme al principio maestro-esclavo que garantizael comportamiento temporal configurado del bus asícomo los tiempos de reacción definidos en las estaciones onodos del mismo. Se caracteriza por• la transmisión cíclica de datos del proceso• la transmisión acíclica de datos de configuración, alarma ydiagnósticoLos intervalos para la comunicación acíclica se consideran automáticamentedurante la fase de configuración. Si los datospresentes superan dicho intervalo de tiempo entonces la comunicaciónacíclica con una estación se reparte en varios ciclos.10Fundamentos técnicos

© Siemens AG 2008Controladorde alta disponibilidadET 200MET 200MET 200MPROFIsafeET 200iSPSensor/actuadorPROFIBUS PAEl PROFIBUS PA, que permite transmitir por el mismo cable losdatos digitales y alimentar el sistema con energía, utilizandocables bifilares y aplicando la tecnología de transmisión MBP(Manchester Coded; Bus Powered) de seguridad intrínseca segúnIEC 61158, es la solución óptima para integrar dispositivosdirectamente en aplicaciones de la industria de procesos,p. ej. actuadores neumáticos, electroválvulas o sensores paratareas de medición y análisis, en áreas clasificadas hasta lazona Ex 0 ó 1.Versión redundante de PROFIBUS DPRedundanciaPROFIBUS DP puede también configurarse de forma redundante.En este caso los dispositivos periféricos descentralizadosse conectan, a través de los módulos de interfaz, a dos líneasPROFIBUS DP redundantes de un sistema de automatizaciónde alta disponibilidad; los dispositivos inteligentes decampo conectados a PROFIBUS PA a través de un móduloDP/PA Link redundante con dos módulos de interfaz. El componentedenominado Y-Link permite operar dispositivosPROFIBUS DP no redundantes conectados a un PROFIBUS DPredundante.Puntos destacados del PROFIBUS DP■■■■■■protocolo de comunicación PROFIBUS DPvariante de PROFIBUS para altas velocidades de transmisiónde datos (hasta 12 Mbits/s) y breves tiemposde reacciónapto para control directoDP/PA Link redundantesY-Link– dispositivos inteligentes de campo, p.ej. accionamientos, arrancadores de motor, analizadores,reguladores de proceso o paneles– E/S remotas tales como ET 200M, ET 200iSP,ET 200Sconfiguración redundante a elecciónPROFIBUS PAPROFIBUS DPConexión de dispositivosPROFIBUS DP no redundantesa PROFIBUS DP redundantecable de cobre bifilar para redes de hasta máx. 10 km(RS 485 hasta la zona Ex 2, RS 485-iS hasta la zonaEx 1)fibra óptica para redes insensibles a perturbacioneselectromagnéticas salvando grandes distancias(> 15 km), hasta zona Ex 1A pesar de la velocidad de transmisión de 31,25 kbits/s relativamentereducida el tiempo típico de comunicación de untransmisor es de aprox. 10 ms. Esto permite implementarprácticamente todas las aplicaciones típicas en la industria deprocesos, incluso con grandes extensiones superficiales.El PROFIBUS PA puede ejecutarse con topología en línea o árboly grandes longitudes de cables derivados (hasta 120 m),o con topología en anillo. Para fines de alimentación y adaptaciónde la velocidad de transmisión entre PROFIBUS DP yPROFIBUS PA se utilizan los módulos denominados acopladorDP/PA o DP/PA Link.Puntos destacados del PROFIBUS PA■■■■■■■■■protocolo de comunicación PROFIBUS DPpermite transmitir a la vez datos digitales y alimentarlos dispositivos de campo por un cable bifilar con tecnologíade transmisión MBPsolución óptima para integrar directamente actuadoresneumáticos, electroválvulas y sensores paratareas de medición y análisis en áreas clasificadashasta zona Ex 0 ó 1disponibles con topología en línea, en árbol o en anillocon cables con longitudes de hasta 1 900 m porsegmentolas topologías en anillo permiten modificacionesdurante el funcionamiento, así como un aislamientoautomático de segmentos parciales defectuososbreves tiempos de comunicación (valor típico paratransmisores, aprox. 10 ms)gracias a la aplicabilidad de componentes certificadosconforme al modelo FISCO:– configuración enormemente simplificada– no son necesarios los cálculos del circuito Ex– aumento al máximo del número de dispositivosoperablesintercambiabilidad de dispositivos de campo sinimportar su origenlas barreras de campo permiten incrementar sensiblementeel número de dispositivos conectables porcada segmento de bus en la zona Ex, y ademásemplear cables más largosFundamentos técnicos 11

© Siemens AG 2008PROFIBUS en zonas con atmósferas explosivasIndustrial EthernetSistema de control del procesoGASPOLVOFM/ULATEXFM/ULATEXClass I zona 2 Class I zona 1 Class I zona 0Zona 2 Zona 1 Zona 0Class II zona 2 Class II zona 1 Class II zona 0Zona 22 Zona 21 Zona 202)S7-4001)ET 200S SIMOCODE proEx e, Ex dActuadores /sensoresET 200M 1)1)Ex i, Ex e, Ex dEx e, Ex dAtmósferas explosivasActuadores /sensoresActuadores /sensores1)Aislador galvánicode bus de campoDP/PA Link1)PROFIBUS DP-iSPROFIBUS PAET 200iSPEx i1) 3)Actuadores /sensoresActuadores /sensoresVisión general de PROFIBUS en atmósferas explosivas de gas y polvo1) Atmósfera de polvo: instalación de los componentes siempre en una carcasa del grado de protección IP6x2) Con suministro de corriente estándar 10 A DC3) Cumple también las normas FM/UL según Class I Division 2PROFIBUS en zonas ExPara poder operar PROFIBUS en atmósferas explosivas es precisorealizar adaptaciones físicas. En cambio, el protocolo dePROFIBUS es idéntico en todos los entornos. Utilizando tecnologíaeléctrica RS 485 u óptica el PROFIBUS DP puede llevarsede forma estándar hasta la zona Ex 2. Utilizando un aisladorgalvánico (acoplador RS 485-iS) y tecnología de transmisiónRS 485-iS es posible llevar el PROFIBUS DP hasta la zona Ex 1en calidad de bus de campo de seguridad intrínseca. ElPROFIBUS DP de seguridad intrínseca está especificadopara el modo de protección EEx(ib).El DP/PA Link en versión Ex permite desacoplar el PROFIBUS PAdel PROFIBUS DP. Con ello, el PROFIBUS PA a la salida del acopladorDP/PA puede emplearse para sensores y actuadores enatmósferas explosivas de las zonas 0 ó 1. Con ello se cumplenlos requisitos de los modos de protección EEx(ia) yEEx(ib).Comparativa entre Zonas y Classes/DivisionsNormas NEC 505 NEC 500AtmósferaGases, vapores Zona 0Zona 1Polvos Zona 20Zona 21Class I, Division 1Zona 2 Class I, Division 2Class II, Division 1Zona 22 Class II, Division 212Fundamentos técnicos

© Siemens AG 2008Comunicación de seguridadModelo FISCOEn caso de nuevo diseño o modificación del PROFIBUS PA enzona clasificada no se precisan complejos cálculos de circuitossi los componentes que intervienen (acoplador Ex, cable, dispositivosde campo, terminador de bus) han sido certificadospor un ente de homologación autorizado, p. ej. PTB o UL, deacuerdo al modelo FISCO (Fieldbus Intrinsically Safe Concept).De ello resultan enormes ahorros de costes durante las fasesde ingeniería y operación. Tampoco es preciso realizar cálculoalguno a la hora de añadir o retirar dispositivos.De acuerdo al modelo FISCO una red se considera de seguridadintrínseca si los componentes mencionados cumplen loslímites especificados de tensión, intensidad, potencia, inductanciay capacitancia. La aplicación de componentes homologadosconforme a FISCO, p. ej. acopladores Ex-DP/PA y dispositivosde campo PA de Siemens, permite maximizar el númerode dispositivos conectables a una línea al igual que aumentarla variabilidad a la hora de intercambiar o ampliarutilizando productos de varios fabricantes.Comunicación de seguridad con PROFIsafePROFIsafe es un perfil que realiza la comunicación PROFIBUSsegura entre• los dispositivos de seguridad instalados en el campo y• las aplicaciones de seguridad que se implementan en lossistemas de automatización para los más elevados requisitoshasta- cat. 4 según EN954- AK6 ó SIL3 según IEC 61508.El perfil PROFIsafe se implementa en calidad de capa softwareadicional en los dispositivos/sistemas sin modificar para ellolos mecanismos estándar de comunicación de PROFIBUS.Esto permite aplicar sin modificar los componentes estándarque participan en la comunicación de ambos estacionesPROFIsafe, p. ej. módulos de comunicación, conectores o cables.Datosde seguridadCapaPROFIsafeProtocolode bus estándarDatosestándarDatos estándar y de seguridad se transmiten con PROFIsafe a través delmismo cable de bus. Una comunicación libre de colisiones es posible medianteun sistema de bus con elementos de red independientes de los medios.Por otro lado, los dispositivos PROFIsafe pueden operar enPROFIBUS sin restricciones junto con dispositivos estándar,también en configuración redundante. El uso de PROFIsafe estambién posible con seguridad intrínseca.PROFIsafe detecta numerosos fallos posibles durante la comunicaciónserie por el bus, p. ej.• retardo• pérdida• repetición o falsificación de datos• secuencia errónea• direccionamiento incorrectoDatosde seguridadCapaPROFIsafeProtocolode bus estándarDatosestándarPara solucionar estos errores, PROFIsafe cuenta con las siguientesmedidas:• numera consecutivamente los telegramas (tramas) de seguridad• define intervalos para telegramas entrantes y su confirmacióno acuse de recibo• identifica emisores y receptores• aplica protección adicional de los datos (Cyclic RedundancyCheck)El protocolo de PROFIsafe V2 asiste la comunicación segurapara los buses estándares abiertos, ya sea el probadoPROFIBUS DP o el PROFINET IO.Fundamentos técnicos 13

© Siemens AG 2008Gestión de dispositivos con GSD y EDDEDDy GSDGSDp. ej. transmisoresinteligentes, válvulasp. ej. estaciones periféricas descentralizadasPROFIBUSIngeniería con GSD y EDDEjemplo de archivo de datos maestros de dispositivoIngeniería eficiente con GSD y EDDLa inteligencia de los dispositivos de campo y los componentesde periferia descentralizada ha crecido enormemente. Hoyen día tales dispositivos ofrecen funciones e informacioneshasta ahora reservadas a los controladores.Para poder comunicarse entre sí, las herramientas de ingeniería,parametrización, puesta en marcha, diagnóstico, gestiónde activos y mantenimiento (p. ej. SIMATIC PDM) y los controladoresnecesitan una descripción exacta y completa de datosy funciones específicos de los dispositivos como p. ej.• tipo de función de aplicación• parámetros de configuración• unidades de medida• valores límite y valores predeterminados• rangos de valoresEl fabricante del dispositivo ofrece esta descripción de la formasiguiente:• archivo de datos maestros de dispositivo (GSD) para el intercambiocíclico de datos entre el maestro y los esclavosPROFIBUS• Electronic Device Description (EDD) con propiedades normalizadasy no propietarias para fines de parametrización,diagnóstico y observación de valores medidos acíclicos.Archivo de datos maestros de dispositivo GSDEl GSD es un archivo de textos ASCII que describe lascaracterísticas de comunicación generales y específicas de undispositivo PROFIBUS con ayuda de palabras clave obligatoriasy opcionales. Números de identificación de fabricante y perfilincrementan la seguridad de configuración y simplifican laintercambiabilidad de los dispositivos.El archivo GSD describe todos los parámetros importantespara la comunicación cíclica.Electronic Device Description EDDPara las tareas típicas de comunicación acíclica, el EDD entregadopor el fabricante del dispositivo en base al potente lenguajedescriptivo EDDL (Electronic Device Description Language)ofrece las informaciones necesarias. El EDD es aplicabletanto para dispositivos simples como complejos. Estas tareasson, entre otras:• ingeniería• puesta en marcha• diagnóstico• observación de valores medidos• gestión de activos• documentaciónAsociado al potente Process Device Manager SIMATIC PDMunifica la interfaz de usuario y la guía interactiva. Su creaciónes muy cómoda y no requiere conocimientos especiales. Paracrear un nuevo EDD es posible recurrir a EDDs existentes, descripcionesde perfiles y librerías de textos.14Fundamentos técnicos

© Siemens AG 2008Interoperabilidad e intercambiabilidadInteroperabilidadLa interoperabilidad de PROFIBUS permite al usuario conectara un controlador dispositivos de campo de diferentes fabricantesy operarlos de forma coexistente. La base para ello son lasdescripciones de dispositivos GSD y EDD. Al configurar el busutilizando el sistema de ingeniería los parámetros de comunicaciónpara el maestro PROFIBUS se generan en base al archivoGSD. Dichos parámetros determinan las propiedades y elrepertorio funcional de la comunicación cíclica entre maestroy esclavo.Parámetros decomunicaciónde GSDGSDEDDDatos de descripciónde dispositivossuministradospor el fabricanteSistema de ingenieríacon SIMATIC PDMEn base al EDD entregado por el fabricante del dispositivoes posible, con ayuda de una herramienta de ingeniería adecuadacomo SIMATIC PDM, definir los parámetros específicosdel dispositivo para la comunicación acíclica, p. ej. para lasfunciones de parametrización, diagnóstico y observación devalores medidos.Fabricante AMaestro PROFIBUSFabricante BParámetro dedispositivo de EDDPROFIBUS DP/PAFabricante CInteroperabilidad de dispositivos de diferentes fabricantesIntercambiabilidadEl maestro PROFIBUS reconoce el fabricante y el perfil PA delos dispositivos conectados a PROFIBUS así como su númerode identificación GSD. El "perfil PA" no propietario permite reemplazardispositivos PROFIBUS pertenecientes a una familiade perfil simplemente por dispositivos comparables de otrosfabricantes.Convertidor de mediciónde presión, fabricante BGSDGSD universalcon perfil PA,p. ej. presiónTales perfiles PA universales están disponibles p. ej. paraCambioPROFIBUS Master• dispositivos contadores• dispositivos para medir presiones, caudales o niveles• posicionadores• analizadores• dispositivos de E/S digitales• dispositivos multivariablePROFIBUS PAConvertidor de mediciónde presión, fabricante AIntercambio de dispositivos de otros fabricantesFundamentos técnicos 15

© Siemens AG 2008Arquitectura de busArquitectura PROFIBUS DPSegmento 1Segmento 29234 5200 m con 1,5 Mbit/s8 7 6TerminaciónópticoOLMmáx. 15 kmHaz de cables IHaz de cables IISegmento 31312 11 10Repetidoreléctrico2567Segmento 42019 18 17 16 15 143Longitud de segmento1 200 m con máx. 93,75 kbit/s1 000 m con 187,5 kbit/s400 m con 500 kbit/s200 m con 1,5 Mbit/s100 m con 12 Mbit/sNúmero de estacionesmáx. 126 estacionesmáx. 9 repetidoresmáx. 32 estaciones porsegmentoRed RS 485 eléctrica con topología en línea/árbol2DirecciónMaestro DP3 ... 20DirecciónEsclavo DPLongitud entre 2 OLMsPlástico: 80 mPCF: 400 mVidrio: 2-3 km (15 km - modo sencillo)máx. 12 Mbit/sNúmero de estacionesmáx. 32 estaciones eléctricaspor OLMmáx. 122 OLMs por anillos OLM(dependiendo de los parámetrosde bus PROFIBUS DP)Ejemplo de configuración de un anillo óptico combinado con unared eléctricaRed RS 485 eléctricaLa simple y económica tecnología de transmisión a 2 hilosRS 485 es muy idónea para redes con topología en línea/árboly altas velocidades de transmisión. La extensión de la red es engeneral menor que la de la variante óptica pero permite alcanzartambién distancias entre 1 km (a 12 Mbits/s) y 10 km (a187,5 kbits/s) si se aplican técnicas de segmentación y refrescode señales con hasta 9 repetidores.En lugar de los repetidores estándar es posible aplicar tambiénrepetidores de diagnóstico que no sólo regeneran las señales,sino también se encargan de monitorizar online el segmentode bus conectado.Un segmento puede tener hasta 32 nodos (maestros/esclavos),la red entera hasta 126. En los puntos inicial y final decada segmento es necesario instalar un cierre activo de línea,elemento que o bien está ya instalado en el dispositivo (p. ej.repetidor) o está disponible en calidad de componente activoRS 485.En el ejemplo de configuración (fig. arriba), las diferentes estacionesde bus tienen asignadas posibles direcciones de estación.Los repetidores simples, si bien son estaciones eléctricas dePROFIBUS, no reciben dirección ya que no ejercen funcionesde comunicación.Anillo ópticoEs cierto que los cables de bus ópticos son más caros que lasredes RS 485 eléctricas, pero también son resistentes a las averíaselectromagnéticos y, con fibras ópticas de vidrio, permitensalvar distancias de hasta > 15 km con una velocidad detransmisión de 12 Mbits/s.Además de redes puramente ópticas, en la práctica han demostradosu eficacia las redes híbridas con componentes eléctricosy ópticos y que aúnan las ventajas de ambas tecnologíasde transmisión.La topología en anillo de la red óptica es tolerante a fallos ypermite evitar la avería de la comunicación si se daña o cortael cable en un punto. Los segmentos de bus eléctrico se integranen el anillo óptico utilizando Optical Link Module (OLM).En un anillo óptico es posible integrar hasta 122 OLMs; en estecaso la separación máx. entre dos OLMs está limitada a 15 km.A un OLM es posible conectar hasta 32 estaciones eléctricas.En el ejemplo de configuración las diferentes estaciones delbus tienen asignadas posibles direcciones de estación. Si biendentro del segmento respectivo los OLMs están consideradosestaciones eléctricas, sin embargo carecen de dirección de estaciónen PROFIBUS.16Arquitectura de bus

© Siemens AG 2008Arquitectura PROFIBUS PAConfiguración de bus con acoplador DP/PA o DP/PA LinkPara la perfecta transición entre las redes PROFIBUS DP yPROFIBUS PA, la gama SIMATIC ofrece los dos componentes siguientes:• acoplador DP/PApara reducidas capacidades funcionales (volumen de datos)y requisitos temporales restringidos• DP/PA Linkpara grandes números de estaciones y elevados requisitosexigidos al tiempo de cicloAmbos se conectan con 24 V DC y pueden instalarse en entornosde trabajo hasta la zona Ex 2. Se pueden montar sobre unperfil S7-300Acoplador DP/PAEl acoplador DP/PA es a la vez parte integrante del DP/PA Link.Está disponible en dos variantes:• acopladores DP/PA Ex [i] (intensidad de salida máx. de110 mA)para implementar redes PROFIBUS PA con topología en líneay en árbol en entornos hasta la zona Ex 1, no para arquitecturasde redundancia• acopladores DP/PA FDC 157-0 (intensidad de salida máx. de1 000 mA)para implementar redes PROFIBUS PA con topología en línea,en árbol y en anillo en entornos hasta la zona Ex 2;aplicables para las arquitecturas redundantes "en anillo" y"redundancia de acoplador"Al funcionar como transición entre redes independiente, elacoplador DP/PA limita la velocidad de transmisión en elPROFIBUS DP a 45,45 kbits/s. Si bien es una estación eléctrica,es transparente en lo relativo a la comunicación entre el maestroy el PROFIBUS PA. El maestro PROFIBUS direcciona directamentelas estaciones conectadas a PROFIBUS PA.Los acopladores FDC DP/PA 157-0 proyectados como esclavode diagnóstico PROFIBUS, envían a través de PROFIBUS ampliasinformaciones de diagnóstico y de estado para la localizacióny la eliminación rápida de errores. Para este modo deoperación necesita en cada caso una dirección PROFIBUS propia.DP/PA LinkEl DP/PA Link es un equipo modular en el diseño de S7-300,compuesto por:• un módulo de interfaz PROFIBUS DP IM 153-2 High Feature(opcionalmente redundante)• hasta 5 acopladores DP/PA (Ex[i] o FDC 157-0)Si se utilizan elementos de bus activos en calidad de bus defondo es posible "Desenchufar y enchufar" módulos durante lamarcha así como el diseño redundante del módulo de interfazPROFIBUS DP.Para la alimentación con 24 V DC se pueden aplicar fuentes dealimentación PS 307 o PS 305, dependiendo de la configuraciónuna única o dos redundantes.El DP/PA Link conecta el PROFIBUS DP y el PROFIBUS PA y desacoplalas velocidades de transmisión. De este modo, en elPROFIBUS DP se puede alcanzar una velocidad de transmisiónde hasta 12 Mbit/s.Solución de alta velocidad con DP/PA LinkSolución de bajo coste con direccionamiento directoMaestro PROFIBUS2 S7-4002hasta 12 Mbit/s4 545,45 kbit/sPROFIBUS DPAcoplador DP/PA3DP/PA LinkPROFIBUS PA2PROFIBUS PA31,25 kbit/s1 3 43 4 56 7 8Lien DP/PA• módulo de interfaz IM 153-2 (simple/redundante)• acoplador DP/PA (máx. 5 por IM 153-2)• esclavo en maestro PROFIBUS DP y PROFIBUS PA• máx. 64 dispositivos PA (244 bytes de datos de E/S)Acoplador DP/PA• transparente para comunicación• versión Ex 13,5 V / 110 mA• versión no Ex 31 V / 1000 mAEjemplos de configuración con DP/PA Link y acoplador DP/PAArquitectura de bus 17

© Siemens AG 2008Arquitectura PROFIBUS PATopología de árbolCablederivadoSistema deautomatizaciónDP/PAAcopladorPROFIBUS DPBloque distribuidorDP/PA Link Zona 2Topologíade líneasConducto principalTerminadorConducto principal (Trunk) EEx eNo ExLongitud total por segmento:1 900 mLongitud de cable derivado:Número de estacionesde bus Longitud1-12 120 m13-14 90 m15-18 60 m19-24 30 mExLongitud total por segmento:1 000 mLongitud de cablederivado:1-24 30 m (FISCO)Barrera decampoCable derivado4 x 40 mA EEx iZona 1Topologías PROFIBUS PA: línea y árbolEjemplo de arquitectura PROFIBUS con barrera de campoEl DP/PA Link opera como esclavo en PROFIBUS DP y comomaestro en PROFIBUS PA. Visto desde el controlador superior,el DP/PA Link es un esclavo modular cuyos módulos constituyenlos dispositivos conectados a PROFIBUS PA. Estos se direccionanindirectamente a través de DP/PA Link, que sólo requiereuna dirección de estación.En cuanto a la velocidad y número de dispositivos PA pormaestro PROFIBUS (controlador) esta solución ofrece ventajasconsiderables en comparación con un acoplador DP/PA. Así,el maestro PROFIBUS puede escrutar de una pasada todoslos dispositivos conectados al DP/PA Link. La velocidad enPROFIBUS DP no es afectada por el PROFIBUS PA subordinadolo que permite operar sin mermas de rendimiento en la mismalínea no sólo dispositivos PA sino también dispositivos DP.Con 123 DP/PA Links por cada maestro PROFIBUS, y 64 dispositivosPA por cada Link, la recopilación de datos permite operarhasta 7 872 dispositivos PA asociados a un único maestroPROFIBUS DP.En un DP/PA Link, además de líneas PROFIBUS PA con acopladorindividual, se puede conectar un anillo PROFIBUS PA o unalínea PROFIBUS PA con redundancia de acoplador.TopologíasEl PROFIBUS PA puede instalarse con topología en árbol, enlínea o en anillo.Arquitectura con barrera de campoMediante separación galvánica de PROFIBUS PA con y sin seguridadintrínseca, las barreras de campo de diferentes fabricantespermiten el funcionamiento de dispositivos con seguridadintrínseca en el acoplador DP/PA sin seguridad intrínsecaen el DP/PA Link. Esto permite operar con intensidades de alimentaciónelevadas en el segmento de bus de campo. De ellose derivan ventajas como• se pueden configurar más estaciones de bus de campo porsegmento de bus de campo• se pueden aplicar alimentaciones de corriente/transicionesentre las redes más económicas• son posibles tramos de bus más largosLa barrera de campo representada como ejemplo en la figurase puede montar en las zonas Ex 1, 2, 21 ó 22. Ofrece 4 derivacionesde seguridad intrínseca (EEx i) y resistentes a cortocircuito,cada una con 40 mA y aptas para conectar cables derivadoscon una longitud máxima de 120 m. La limitación dela corriente de cortocircuito en la salida evita averías en otrassalidas.18Arquitectura de bus

© Siemens AG 2008Arquitectura PROFIBUS PApara disponibilidad y seguridad elevadasConexión directa al bus de campoAS 414FH/AS 417FHDP/PA LinkPROFIBUS PADP/PA Linkcon acopladores DP/PA redundantesActive FieldSplitterPROFIBUS PAComponentes para arquitectura en anillo PROFIBUS PADP/PA Linkcon acopladores DP/PA redundantesArquitectura lineal con acoplador individualPROFIBUS DPActive Field DistributorsCada línea PROFIBUS PA se conecta respectivamente conun acoplador DP/PA Ex [i] (línea PA hasta la zona Ex 1) oFDC 157-0 (línea PA hasta la zona Ex 2) de una transición entrelas redes DP/PA. Esta transición entre las redes se puedeutilizar en un PROFIBUS DP simple o redundante.Arquitectura lineal con redundancia de acopladorEl distribuidor de campo activo AFS (Active Field Splitter) conectauna línea PROFIBUS PA con dos acopladores DP/PAFDC 157-0 de una transición entre redes DP/PA, que se puedeutilizar en un PROFIBUS DP simple o redundante. El AFS cambiala línea PROFIBUS PA respectivamente al acoplador redundanteactivo de los dos.Arquitectura en anilloLos distribuidores de campo activo AFD (Active Field Distributors)integran dispositivos de campo PROFIBUS PA a través de4 conexiones de cables derivados resistentes a cortocircuitoen un anillo PROFIBUS PA con resistencia de cierre de bus automática.El anillo PROFIBUS PA se conecta a dos acopladoresDP/PA FDC 157-0 de una transmisión entre redes DP/PA, que sepuede utilizar en un PROFIBUS DP simple o redundante.Arquitecturas PROFIBUS PA para una disponibilidad elevadaPROFIBUS PAComparación de ventajas especiales de la arquitectura en anillo:• disponibilidad máxima• gestión de redundancia transparente para el sistema superpuestode los acopladores DP/PA inteligentes• los terminadores de bus para la resistencia de cierre de busautomática en los acopladores DP/PA y los AFDs ofrecen lassiguientes ventajas:- aislamiento automático sin choques de segmentos parcialesen caso de cortocircuito o rotura de cable- modificación de la configuración en anillo y de los instrumentosdurante el funcionamiento; añadir o retirar segmentosdel anillo• aplicaciones de seguridad y tolerantes a fallos con gastosreducidos de dispositivos y en cableadoPor cada anillo se pueden configurar hasta 8 AFDs y hasta31 dispositivos PROFIBUS PA.Un AFD se puede sustituir durante el funcionamiento. De estemodo, el funcionamiento de los dispositivos PROFIBUS PA enlos otros AFDs no se ve afectado.Arquitectura de bus 19

© Siemens AG 2008Arquitectura PROFIBUS PA, ejemplos de cálculoDatos técnicosAcoplador DP/PATensión en la salida del acoplador■ versión para zona Ex■ versión para zona no ExCorriente máx. en la salida del acoplador■ versión para zona Ex■ versión para zona no ExDispositivo PROFIBUS PATensión de suministro mín.Consumo de corriente típicoCable de PROFIBUS PAResistencia del cable13,5 V31 V110 mA1000 mA9 Vaprox. 12 mAaprox. 44 Ω/kmEl número de dispositivos operables en un segmentoPROFIBUS PA está determinado por el consumo correspondientey la resistencia del cable.Dependiendo de la corriente y de la tensión en la salida delacoplador DP/PA, se pueden determinar de forma sencilla elnúmero máximo de dispositivos y la máxima extensión de lared, aplicando la ley óhmica.Número de dispositivosNúmero máx. de dispositivos PA por segmento =■acoplador DP/PA para la zona Ex (110 mA / 12 mA):corriente en la salida del acoplador [mA]consumo de corriente típico por dispositivo PA [mA]9 dispositivos■acoplador DP/PA para la zona no Ex (1 000 mA / 12 mA):83 dispositivos, limitados por la norma PROFIBUS a:31 dispositivosLongitud del cable referida al número máx. de dispositivos PA por segmentoLongitud del cable por segmento [km] =tensión en la salida del acoplador [V] – tensión de suministro mín. del dispositivo PA [V]Σ Consumo de corriente de los dispositivos PA [A] · Resistencia del cable [Ω/km]Ejemplos: ■ acoplador DP/PA para zona Ex(13,5 V - 9 V) / (0,11 A · 44 Ω/km)aprox. 0,92 km■acoplador DP/PA para zona no Ex(31 V - 9 V) / (500 mA · 44 Ω/km)(31 V - 9 V) / (1 000 mA · 44 Ω/km)aprox. 1,00 kmaprox. 0,50 kmPROFIBUS PA (Ex)PROFIBUS PAmáx. 9 dispositivosmáx. 1 000 mLas cargas más reducidas permiten longitudes de cables mayores.Dependiendo del número de dispositivos PA y de su consumode corriente real, la norma PROFIBUS permite las siguienteslongitudes máximas:• acoplador DP/PA para zona Ex: 1,0 km• acoplador DP/PA para zona no Ex: 1,9 kmmáx. 31 dispositivosmáx. 1 900 mExtensiones máximas por segmento de bus20Arquitectura de bus

© Siemens AG 2008Datos técnicosPROFIBUS DPPROFIBUS PATransmisión de datos RS 485 RS 485-iS Fibra óptica MBPVelocidad de transmisión 9,6 kbits/s... 12 Mbits/s 9,6 kbits/s... 1,5 Mbits/s 9,6 kbits/s... 12 Mbits/s 31,25 kbits/sCable bifilar blindado bifilar blindado plástico ymultimodo y modo sencillocon fibra de vidriobifilar blindadoModo de protección EEx(ib) EEx(ia/ib)Topología línea, árbol línea anillo, estrella, línea línea, árbol, anilloEstaciones por segmento 32 32 1) – 32Estaciones por red (con repetidor) 126 126 126 –Longitud del cable por segmentoen función de la velocidad detransmisión1 200 m con máx.93,75 kbits/s1 000 m con187,5 kbits/s400 m con 500 kbits/s200 m con 1,5 Mbits/s100 m con 12 Mbits/s1 000 m conmáx. 80 m (plástico)187,5 kbits/s 1)2-3 km (multimodo con400 m con 500 kbits/s 1) fibra de vidrio)200 m con 1,5 Mbits/s 1) >15 km con 12 Mbits/s(modo sencillo con fibrade vidrio)1 900 m: estándar1 900 m: EEx(ib)1 000 m: EEx(ia)Repetidor para el refresco de señalesen redes RS 485máx. 9 máx. 9 1) no relevante no relevante1)según norma de instalación 2.262 para PROFIBUSArquitectura de bus 21

© Siemens AG 2008Configuración y diagnósticoConfiguraciónOSESPROFIBUS DPPROFIBUS PAOS: Operator System (sistema del operador)ES: Engineering System (sistema de ingeniería)Posibilidades de configuración y de diagnósticoConfiguración con HWConfig y SIMATIC PDMEn caso de utilización en un proyecto SIMATIC PCS 7, separametrizan dispositivos de campo y componentes periféricosdescentralizados con la herramienta de configuraciónHW Config para la comunicación con el maestro PROFIBUS(controlador). Si no se encuentran integrados en el catálogode hardware suministrado, se podrán añadir posteriormenteal entorno de configuración mediante la importación de su archivoGSD. El archivo GSD se suministra por el fabricante,p. ej. a través de PROFIBUS International en Internet(www.profibus.com).Para la implementación de la lógica de automatización, unelemento funcional prefabricado que representa la funcióndel dispositivo, se interconecta con otros elementos en la herramientade configuración Continuous Function Chart (CFC).Generalmente, este elemento dispone también de un bloquegráfico (faceplate) para el manejo del dispositivo de campo através del sistema del operador.Para la configuración avanzada y el diagnóstico online se utilizael Process Device Manager SIMATIC PDM. SIMATIC PDM esla herramienta de configuración con la mayor gama de dispositivos,con más de 1. 200 dispositivos de Siemens y más de100 fabricantes en todo el mundo. Los dispositivos no compatibleshasta el momento se pueden integrar fácilmente a travésde la importación de su descripción del dispositivo (EDD).Diferentes posibilidades de diagnósticoPROFIBUS ofrece posibilidades variadas de diagnóstico que sepueden asignar a las siguientes categorías:• diagnóstico de comunicación y del cable de la redPROFIBUS, especialmente para la detección de erroresde cableado• información de diagnóstico del dispositivo de campo inteligentepara el mantenimiento o la eliminación de errores22Configuración y diagnóstico

© Siemens AG 2008DiagnósticoDiagnóstico de comunicación y del cablePara el diagnóstico de la comunicación y del cable se encuentrandisponibles numerosas herramientas de software de diferentesfabricantes. Éstas se pueden conectar directamentecon la red PROFIBUS a través de una interfaz de PC/ordenadorportátil (p. ej. Amprolyzer) y ofrecen al encargado de la puestaen marcha o al técnico de servicio, entre otras cosas, ampliasfunciones para el diagnóstico de bus.• registro e interpretación de telegramas• detección automática de la velocidad de transmisión• lista de vida de todas las estaciones de bus• visión general de los estados actuales de todas las estacionesde bus• evaluación estadística de los eventos de busEl repetidor de diagnóstico ofrecido para la conexión de segmentosen técnica RS 485 combina dos funciones en un dispositivo:• conexión y ampliación de las redes eléctricas incl. regeneraciónde señales y separación de potencial de los segmentos• supervisión de errores online de los cables de bus eléctricosde segmentos conectadosEl mensaje de diagnóstico transmitido en caso de avería por elrepetidor de diagnóstico al maestro PROFIBUS contiene• causa de la avería- interrupción del cable- cortocircuito- ausencia de resistencia de cierre- estaciones excesivas o demasiado alejadas,etc.• datos detallados sobre la ubicación del errorDiagnóstico de los dispositivos de campo inteligentesEl mecanismo de diagnóstico normalizado del PROFIBUSpermite detectar y eliminar rápidamente las averías de losdispositivos conectados al bus.Los mensajes de diagnóstico de los dispositivos de campotambién se pueden utilizar para el mantenimiento preventivo,es decir, para la aplicación a tiempo de medidas demantenimiento preventivas para irregularidades detectadascon bastante tiempo de antelación al fallo de un dispositivo.Si en el dispositivo de campo se produce un error osi es necesaria la realización del mantenimiento, p. ej. porincrustación de un sensor capacitivo de nivel, se transmitiráuna información de diagnóstico y se enviará un mensajea la estación del operador y a la estación de mantenimientopara la gestión de activos SIMATIC PCS 7.La información de diagnóstico ampliada que informadetalladamente sobre los dispositivos en el PROFIBUS sepueden suministrar vía EDD del fabricante a través deSIMATIC PDM. Aquí se incluyen entre otros datos• fecha de fabricación• contador de horas de servicio• datos del fabricantePara no cargar innecesariamente el intercambio cíclico dedatos de los dispositivos, esta información se controla mediantemecanismos cíclicos y se distribuye automáticamentea diferentes ciclos de bus en caso de cantidades mayoresde datos.Los acopladores FDC DP/PA 157-0 proyectados como esclavode diagnóstico PROFIBUS, envían a través de PROFIBUS ampliasinformaciones de diagnóstico y de estado para la localizacióny la eliminación rápida de errores:• datos I&M (Identification & Maintenance)• valor de corriente y de tensión en el conducto principal• estado de redundancia• rotura de cable• cortocircuito• nivel de señalAquí cada uno de estos acopladores DP/PA FDC 157-0 requiereuna dirección PROFIBUS propia.Configuración y diagnóstico 23

© Siemens AG 2008Tiempos de ciclo PROFIBUS y su cálculoIngenieríaEstación1,8 msPROFIBUS DPhasta 12 Mbit/s0,3 ms 0,5 ms 0,5 msDP/PALink0,5 msLectura acíclica20 msPROFIBUS PA 31,25 kbit/s80 mscíclicoacícliclo10 ms 10 ms 10 ms 15 ms 15 msEjemplo práctico para tiempos de ciclo con PROFIBUS PATiempos de ciclo con PROFIBUS y tiempos de reacción delos dispositivosEspecialmente en caso de regulaciones sensibles resulta importanteel registro rápido de valores medidos. Para garantizarde forma permanente el procesamiento de valores medidoscon la secuencia temporal correcta (lectura, procesamiento,entrega), el ciclo de PROFIBUS deberá ser el doble de rápidoque el ciclo de ejecución del controlador. En la visualización deciclos para tareas técnicas de control de proceso, generalmentese puede prescindir del PROFIBUS DP en plantas con capa físicaDP y PA, debido a la elevada velocidad de transmisión, deforma que el ciclo de ejecución queda determinado principalmentepor el PROFIBUS PA.El ciclo del PROFIBUS PA resulta del número de dispositivos subordinadosa un DP/PA Link y de los tiempos específicos de losdispositivos para la transmisión de datos cíclicos del dispositivo.Adicionalmente, en un ciclo se reserva un intervalo para lacomunicación acíclica. Véanse a la derecha las fórmulas y losejemplos para el cálculo de tiempos de ciclo PROFIBUS.En el ejemplo práctico (véase la figura arriba) el tiempo completode ciclo del PROFIBUS PA es de 80 ms. Dependiendo delos requisitos del proceso, el ciclo de ejecución del controladorse puede ajustar en consecuencia a un mínimo de 160 ms. Enel ejemplo, de forma adicional a la comunicación cíclica, se reservan20 ms para la transmisión de datos de parametrizacióny de diagnóstico del maestro. La transmisión de una variable,p. ej. presión o temperatura, es de 10 ms, y cada variable adicionalrequiere más o menos 1 ó 2 ms.Tiempo de ciclo PROFIBUS DP (DPt):DPt = NbDP · [OvPB + BitDP · (NbE + NbA)] / BdsDPp. ej. para 30 esclavos DP:DPt = 14,2 ms= 30 · [317 bits + 11 bits/bytes · (244 bytes + 244 bytes)]/12 Mbits/sTiempo de ciclo PROFIBUS PA (PAt):PAt = NbPA · [OvPB + BitPA · NbByte] / BdsPAp. ej. para 1 esclavo PA:PAt = 11,4 ms= 1 · [317 bits + 8 bits/bytes · 5 bytes)] /31,25 kbits/sCálculo de los tiempos de ciclo PROFIBUSPROFIBUS DPN° de esclavos NbDP NbPATelegrama Overheadde PROFIBUSOvPB = 317 bitsPROFIBUS PAOvPB = 317 bitsFormato de datos BitDP = 11 bits/bytes BitPA = 8 bits/bytesN° de bytestípico – NbByte = 5 bytesEntrada NbE = máx. 244 bytes –Salida NbA =máx. 244 bytesVelocidad de transmisiónBdsDP = 12 Mbits/s–BdsPA = 31,25 kbits/s24Configuración y diagnóstico

© Siemens AG 2008Ejemplos de aplicaciónNorsk Hydro Energy – Plataforma de petróleo y de gas, NoruegaRequisitosNorsk Hydro Energy explota la mayor plataforma para la extracciónde petróleo y de gas del Mar del Norte. La tarea planteadaera modernizar esta plataforma durante el funcionamiento.El objetivo consistía en adaptar paso a paso una plantaTELEPERM M existente a SIMATIC PCS 7.VentajasLa modernización completa de la planta se realizó con la plantaen funcionamiento. No fue necesario interrumpir los procesosde extracción.A través del PROFIBUS se conectaron numerosos puntos demedición. Debido a que la periferia SIMATIC S5 existente sepudo seguir utilizando, Norsk Hydro Energy obtuvo un elevadogrado de seguridad para sus inversiones.SoluciónNorsk Hydro Energy automatiza su plataforma de petróleocon el sistema de control del proceso SIMATIC PCS 7. La comunicaciónse realiza mediante PROFIBUS. La estructura proyectadade la planta es homogénea hasta el nivel de campo. En elPROFIBUS también se utiliza la periferia de entrada / salida deseguridad, además de la periferia estándar descentralizada.Mediante su estructura de perfil, PROFIBUS satisface todos losrequisitos para el campo de aplicación descrito.Fuente de imágenes: Terje Knudsen for Norsk HydroEjemplos de aplicación 25

© Siemens AG 2008Cervecería Bitburger, AlemaniaRequisitosEn Bitburger se producen diariamente aprox. 200 000 botellasde cerveza de diferentes tipos. La empresa Bitburger BrauereiTh. Simon GmbH apuesta ya desde 1992 por soluciones de automatizacióncon PROFIBUS.Para la modernización de una planta se debe utilizar elPROFIBUS PA, que ya demostró su eficiencia por primera vezen el año 1997 con la automatización de la bodega de fermentacióny maduración.SoluciónLa planta se automatiza con SIMATIC. La comunicación entreestos controladores y la periferia del proceso se realiza mediantePROFIBUS. Los dispositivos de campo inteligentes seconectan mediante PROFIBUS PA.VentajasEl PROFIBUS resultó ser excelentemente adecuado para elproyecto debido a sus posibilidades de creación de sistemasMultimaster. Para asegurar inversiones ya efectuadas, se consiguióinterconectar correctamente los componentes existentesde la planta con los nuevos componentes de la instalación.El acoplamiento y el desacoplamiento de dispositivosPROFIBUS PA se pudo efectuar sin influencia de otrasestaciones de comunicación.Gracias a la utilización del PROFIBUS, los gastos se pudieronreducir en más del 50%, en comparación con la tecnologíaconvencional. La comunicación homogénea de campo víaPROFIBUS también ofrece a Bitburger otras ventajas. Ademásde la elevada precisión de valores medidos y del mantenimientode datos aplicado a toda la planta, dichas ventajas son eldiagnóstico, el mantenimiento y la conservación más eficientes.26Ejemplos de aplicación

© Siemens AG 2008Periferia del proceso Siemens para PROFIBUSDispositivos periféricos descentralizadosDispositivos periféricos descentralizadosPADPPDMsafety Descripción del dispositivo Funciones4 4 ET 200M Sistema periférico de E/S modular remotocon módulos de alto número de canales;grado de protección IP20■ velocidades de transmisión en elPROFIBUS de hasta 12Mbits/s■ posibilidad de módulo PROFIBUS redundante■ instalable en la zona Ex 2 ó 22, actuadoresy sensores conectados tambiénen la zona Ex 1 ó 214 ET 200iSP Sistema periférico de E/S modular remotode seguridad intrínseca con "cableadoindependiente"; grado de protecciónIP30■ velocidades de transmisión en elPROFIBUS de hasta 1,5 Mbits/s■ posibilidad de módulo PROFIBUS redundante■ instalable directamente en zonas Ex1, 2, 21 ó 22, sensores/actuadores conectadostambién en la zona Ex 0Sustitución de módulos individuales duranteel funcionamiento sin producciónde chispas4 4 ET 200S Sistema periférico remoto de E/S muycompacto y modular al bit con "cableadoindependiente"; grado de protecciónIP20■ velocidades de transmisión en elPROFIBUS de hasta 12Mbits/s■ instalable en la zona Ex 2 ó 224 4 ET 200pro Sistema periférico de E/S modular remotopequeño con "cableado independiente"a través de módulos de conexión;grado de protección IP65/66/67■ velocidades de transmisión en elPROFIBUS de hasta 12Mbits/sMódulos periféricos en diseño S7-300(hasta 12 por estación):■ módulos de señal DI, DO, DI/DO, AI yAO (versión simple, diagnosticable,configuración redundante y versiónEx)■ módulos funcionales (reguladores,contadores)■ módulos HART (AI, AO; también enversión Ex)■ módulos F para aplicaciones de seguridad:F-DI, F-DO y F-AISoporta cambios online:■ añadir estación■ añadir módulos periféricos■ parametrizarMódulos electrónicos (hasta 32 por estación):■ DI NAMUR y DO■ AI para la medición de temperaturacon termorresistencia / termopar■ AO■ AI HART (para transmisores bifilares yde 4 hilos) y AO HARTSoporta cambios online:■ añadir estación■ ampliar estación con módulo■ reparametrizar módulosMódulos electrónicos (hasta 63 por estación)y arrancadores de motor de hasta7,5 kW:■ módulos de señal DI, DO, AI y AO■ arrancadores de motor■ convertidores de frecuencia integradosde hasta 4 kW■ módulos F-DI, F-DO yarrancadores de motor F para aplicacionesde seguridadSoporta cambios online■ añadir estaciónMódulos electrónicos (hasta 16 por estación)■ módulos de señal DI, DO, AI y AO■ módulos F para aplicaciones de seguridad:F-DI y F-DI/DO■ arrancadores de motor■ convertidores de frecuencia de hasta1,1 kWAbreviaturas para columnas 2-5:PA: conectable a PROFIBUS PADP: conectable a PROFIBUS DPPDM: parametrizable con SIMATIC PDMsafety: con perfil PROFIsafePeriferia del proceso Siemens para PROFIBUS 27

© Siemens AG 2008AccionamientosPADPPDMsafety Descripción del dispositivo Campo de aplicaciónGestión de motoresConvertidores de frecuencia4 4 Dispositivos de gestiónde motores y demando SIMOCODE prointegrable en SIMATICPCS 7 con librería demódulos4 MICROMASTER 4integrable en SIMATICPCS 7 con librería demódulos4 SIMOVERT MASTER-DRIVES VC y MCSistema de gestión modular de motorespara motores de baja tensión que funcionancon velocidad constante■ rango de potencia 0,1 a 700 kW■ tensiones de hasta 690 V AC■ intensidades en motor hasta 820 AFuncionalidad ampliable mediante módulosde expansión.Convertidor de frecuencia estándar conalta respuesta dinámica para motoresAC y motores reductores de velocidadvariable■ rango de potencia 0,12 a 250 kW■ tensiones de 200 a 600 VConvertidores de frecuencia modularespara motores AC con alta precisión devariación de velocidad (accionamientosindividuales y multimotor)■ accionamientos trifásicos con vectorde control para procesos continuos■ servoaccionamientos para máquinascíclicas y de alta dinámica■ rango de potencia 0,55 a 2 300 kW■ tensiones de hasta 690 VPara aplicaciones donde deban moverse,transportarse, bombearse o comprimirsesustancias sólidas, líquidas ogaseosas, p. ej. para■ bombas y ventiladores■ compresores■ extrusoras y mezcladoras■ molinosDe aplicación universal,especialmente para■ operar bombas y ventiladores■ sistemas de transporte y manutenciónAplicable para soluciones de accionamientode alta eficiencia en todos lossectores, también en entornos rudos,p. ej. para■ acerías y trenes de laminación■ industria del papel■ industria de plásticos■ transformación de madera y textiles■ sistemas de transporte y manutención4 SIMOREG DC Master Convertidores de alta respuesta dinámicapara motores de corriente continua■ rango de potencia 6,3 a 2 000 kW■ tensiones de 400 a 830 V■ tiempo de corrección de intensidad opar < 10 ms■ soluciones de accionamiento redundanteshasta 18 000 ATanto para aplicaciones estándar comopara aplicaciones de alto rendimiento,especialmente para:■ industria del papel y de artes gráficas■ industria de caucho y plásticos■ accionamiento de mecanismos deelevación■ industria siderúrgica (accionamientosde cizallas)■ accionamientos de trenes de laminación4 4 SINAMICSG120/G120DConvertidores de frecuencia modularespara motores AC y motores reductoresde velocidad variable■ rango de potencia 0,37 a 132 kW■ rango de tensión de 380 a 690 V■ vector de control■ funciones con seguridad integrada■ retroalimentación guiada por red■ G120D en IP65 hasta 7,5 kWAplicación universal en muchos sectores,p. ej. construcción de máquinas, industriaautomovilística y textil.Especialmente indicado para■ bombas y ventiladores■ sistemas de transporte y manutención■ embaladoras28Periferia del proceso Siemens para PROFIBUS

© Siemens AG 2008AccionamientosPADPPDMsafety Descripción del dispositivo Campo de aplicaciónConvertidores de frecuencia4 SINAMICS G130/G150 Convertidor para accionamientos de velocidadvariable con gran potencia■ manejo sencillo■ poco ruidoso y compacto■ como armario de distribución estándaro módulo empotrado■ rango de potencia 75 a 1 500 kW4 SINAMICS S120 Sistema de accionamiento modular paratareas de accionamiento exigentes■ aplicaciones en ejes simples y múltiples■ con capacidad de retroalimentaciónen caso necesario■ versión refrigerada por líquido paraatmósferas agresivas■ rango de potencia 0,12 a 4 500 kW4 SINAMICS S150 Convertidor de armario para accionamientosexigentes■ retroalimentación de red estándar,funcionamiento 4Q■ resistente frente a oscilaciones de latensión de red■ prácticamente libre de efecto retroactivode red■ rango de potencia 75 a 1 200 kW4 DYNAVERT T Convertidor específico para los sectoresde la química y la petroquímica■ desconexión con resistencia PTC paramotores Ex de las zonas 1 y 2■ con certificación ATEX para motoresEx de las zonas 1 y 2■ rango de potencia 4 a 3 800 kWPara aplicaciones universales en las quedeban moverse, transportarse, bombearseo comprimirse sustancias sólidas,líquidas o gaseosas, es decir, para■ bombas y ventiladores■ extrusoras, mezcladoras, compresores■ molinosAplicaciones en ejes múltiples con altarespuesta dinámica como■ trenes de laminación■ máquinas papeleras■ bancos de ensayosSistemas refrigerados por líquido: lugaresde aplicación con aire ambienteagresivo o salino, como la industria deprocesos o embarcacionesAdecuado para aplicaciones como■ bancos de ensayos■ elevadores, grúas■ guillotinas y cizalladoras transversales■ cintas transportadoras■ prensas■ tornos de cable■ máquinas centrifugadorasSolución para tareas de accionamientoen los sectores de■ química■ petroquímica■ petróleo y gas4 ROBICONPerfect HarmonyComprobador compacto para convertidorde tensión media■ máxima disponibilidad mediante undiseño de células redundantes■ favorable para la red y el motor, oscilacionessuperiores mínimas■ rango de potencia de 150 kW hastapor encima de 100 MWAdecuado para bombas, ventiladores,compresores, extrusoras, amasadoras,mezcladoras, molinos, vibradoras, sistemasde cinta, propulsores, prensasPeriferia del proceso Siemens para PROFIBUS 29

© Siemens AG 2008AccionamientosPADPPDMsafety Descripción del dispositivo Campo de aplicaciónConvertidores de frecuencia4 SINAMICS GM150 Convertidor para accionamientos conrango de tensión medio■ armario compacto que ahorra espacio■ manejo sencillo■ funciones de mantenimiento■ rango de potencia 600 kW a 27 MW4 SINAMICS SM150 La solución para tareas de accionamientoexigentes dentro de la gama de tensiónmedia■ *accionamientos individuales y multimotor■ retroalimentación de red estándar,funcionamiento 4Q■ posibilidad de cambiar cables entreejes de accionamiento con función agenerador y a motor■ rango de potencia de 5 a 30 MW4 SINAMICS GL150 El accionamiento para máquinas sincrónicasde máximo rendimiento■ especial para máquinas sincrónicasde hasta más 100 MW■ diseño compacto■ extremadamente seguro para el funcionamientoy casi libre de mantenimientoAdecuado para bombas, ventiladores,compresores, extrusoras, amasadoras,mezcladoras, molinos, vibradoras, sistemasde cinta, propulsores, prensasÁmbito principal de aplicación para■ accionamientos de trenes de laminación■ jaulas de extracción■ sistemas de cinta■ accionamientos de bancos de ensayoApto para■ compresores■ bombas■ extrusoras■ máquinas soplantes para altos hornos■ propulsores■ molinos30Periferia del proceso Siemens para PROFIBUS

© Siemens AG 2008Instrumentos de medidaCaudalPADPPDMsafety Descripción del dispositivo Campo de aplicación4 4 4 SITRANS F C MASSFLOMASS 60004 4 4 SITRANS F M MAGFLOMAG 60004 4 SITRANS FMTransmag 2Caudalímetros de aplicación universaltipo CoriolisMedición independiente de los cambiosde las condiciones del proceso y parámetroscomo temperatura, densidad,presión, viscosidad, conductividad yperfil de flujoCaudalímetros de aplicación universalde tipo magnético-inductivoCaudalímetros de aplicación universalde tipo magnético-inductivo con campoalterno cíclicoCaudalímetros de masa para la mediciónde líquidos y gases de todo tipoCampos de aplicación principales:■ agua y aguas residuales■ industria química y farmacéutica■ industria del petróleo y el gas■ industria alimenticia y de bebidasPara casi todos los líquidos, sedimentos,pastas y lodosCampos de aplicación principales:■ agua y aguas residuales■ industria química y farmacéutica■ industria alimenticia y de bebidas■ industria siderúrgicaGracias a la elevada fuerza del campomagnético especialmente adecuadopara medios con alto contenido proporciónde sólidos, p. ej.■ masas de papel y celulosa con concentracionesdel > 3%■ lodos de la industria minera (alta concentración/ con partículas magnéticas)4 4 SIFLOW FC070 Transmisores de caudal Coriolis paramediciones de multiparámetros precisasde caudal de masa, caudal volumétrico,densidad, temperatura y caudal defraccionamiento■ módulo S7-300 para elfuncionamiento en ET 200M■ integración directa enSIMATIC S7/PCS 7■ funcionalidad “Plug-and-Play” basadaen SENSORPROMAplicación universal para la medición decaudal de líquidos y gases con precisiónelevadaCampos de aplicación principales:■ industria alimenticia y de bebidas■ industria química y farmacéutica■ industria del petróleo y el gas■ agua y aguas residualesPresión444 44SITRANS P DS IIISITRANS P300Convertidores digitales de medición depresión de alta precisión con ampliasfunciones de diagnóstico y de simulaciónRango de medida de 1 mbar (DS III) y8 mbares (P300) hasta 400 baresLa serie P300 cumple los requisitosconstructivos especiales de la industriaalimenticia y farmacéutica, así como labiotécnicaMedición de■ presión relativa, presión absoluta ynivel (P300), así como aditivo■ presión diferencial y caudal (DS III)En caso de gases, vapores y líquidos corrosivosy no corrosivos, incluso bajocargas químicas y mecánicas extremas ointensas influencias electromagnéticasTambién para zonas con peligro de explosión1 o 21Periferia del proceso Siemens para PROFIBUS 31

© Siemens AG 2008Instrumentos de medidaTemperaturaPADPPDMsafety Descripción del dispositivo Campo de aplicación4 4 SITRANS TH400 PA Transmisores digitales con diferentesposibilidades de diagnóstico y de simulaciónRegistro de señales de■ termorresistencias■ sensores tipo resistencia■ termopares■ sensores tipo tensiónTransmisores de temperatura para laaplicación en todos los sectoresAptos para montaje en cabezal tipo BTambién para zonas con peligro de explosión1 o 21Adecuados para mediciones redundantesRadar de nivel4 4 SITRANS LR 200 Radar de impulsos bifilar (corriente debucle) para la medición de nivel económicaMedición de nivel sin contacto para líquidosen depósitos de almacenamientoo simples recipientes de proceso conrudas del entorno, especialmente en laindustria química y farmacéutica4 4 SITRANS LR 250 Radar de impulsos bifilar para la mediciónde nivel y de volumen■ rango de medida de hasta 20 m■ LUI (Local User Interface),compuesto de– pantalla gráfica– programador manual4 4 SITRANS LR 300 Radar de impulsos eficiente para la mediciónde nivel sin contacto de líquidos ylodos bajo condiciones del proceso extremas■ rango de medida de hasta 20 m4 4 SITRANS LR 400 Potente radar de nivel FMCW para ampliosrangos de medida y condicionesdel proceso extremas■ para la medición de líquidos bajo condicionesdifíciles■ rango de medida de hasta 50 m■ sistema de limpieza opcional4 4 SITRANS LR 460 Potente radar de nivel FMCW para ampliosrangos de medida y condicionesdel proceso extremas en dos versionesseparadas■ para la medición de nivel de líquidos■ especialmente adecuado para la aplicacióncon granulados■ rango de medida de hasta 100 m■ sistema de limpieza opcionalSupervisión continua de líquidos y lodosen recipientes de almacenamiento contemperaturas y presiones elevadasIdeal para recipientes pequeños y medioscon baja constante dieléctricaPara líquidos y lodos en depósitos de almacenamiento,recipientes de proceso,reactores o torres de fermentación, inclusoen procesos o entornos con condicionesextremasCampos de aplicación principales: industriaquímica, petroquímica y farmacéuticaMedición de nivel sin contacto de líquidosy granulados, especialmente encaso de ambientes muy polvorientos ylíquidos con baja constante dieléctricaCampos de aplicación principales: produccióny procesamiento de productosen condiciones con ambientes muy polvorientos,p. ej. cemento, carbón, harinaMedición de nivel sin contacto de líquidosCampos de aplicación principales: depósitosde almacenamiento elevados conlíquidos, recipientes de proceso con mecanismosagitadores, líquidos humeantes,temperaturas elevadas, medios conbaja constante dieléctrica.32Periferia del proceso Siemens para PROFIBUS

© Siemens AG 2008Instrumentos de medidaNivel capacitivoPADPPDMsafety Descripción del dispositivo Campo de aplicación4 4 Pointek CLS 200/300 Detectores de punto de nivel capacitivocon Inverse Frequency Shift Technologie(tecnología de cambio de frecuencia inversa)para la aplicación en entornos rudos,p. ej. con presiones y temperaturasrelativamente elevadas4 4 SITRANS LC 300 Medidores de nivel capacitivos económicosde alta precisiónMedición de nivel (nivel límite) para■ líquidos e interfaces■ sólidos de granulación fina (polvo,granulados)■ lodos y espumas■ sustancias pegajosas (CLS 300)■ control simple de bombas (CLS 200)Para líquidos y granulados, incluso concondiciones de humedad, vapor, espuma,oscilaciones de temperatura y presión,así como sedimentos,especialmente en■ industria química y farmacéutica■ industria alimenticia y de bebidasNivel por ultrasonidos4 4 SITRANS Probe LU Instrumentos de medida bifilar por ultrasonidospara la medición de nivel y devolumen de líquidos en depósitos de almacenamientoy recipientes de procesosimples, así como para la medición decaudal en acequias abiertas■ medición continua hasta 12 m4 4 MultiRanger 100/200 Transmisor ultrasónico universal de unoo varios canales para rangos de medidacortos a medios■ compatible con los sensores Echomaxquímicamente resistentes paratemperaturas hasta 145 °C4 4 HydroRanger 200 Transmisor ultrasónico para hasta seisbombas, que permite el control de nivel,la medición diferencial y la medición decaudal en acequias abiertas.4 SITRANS LU 01/02/10 Transmisor ultrasónico para la mediciónde nivel de líquidos y granulados en unárea máx. de 60 m■ distancia al sensor de hasta 365 m■ compatible con sensores Echomax4 SITRANS LUC 500 Sistema completo para la supervisión yel control de agua / aguas residuales conmedición de nivel por ultrasonidos gasta15 m y medición eficaz de caudal enacequias / canales abiertosMedición sin contacto de nivel, volumeny caudal de líquidos, especialmente enla industria del agua y las aguas residuales,así como en el almacenamiento desustancias líquidas en casi todos los sectoresde la industriaMedición sin contacto de nivel, volumeny caudal, así como control avanzado debombas para líquidos, lodos y granuladosen casi todos los sectores de la industriaPara la supervisión de agua y aguas residualesde cualquier consistencia hastauna profundidad de 15 mCampos de aplicación principales:supervisión de pozos de bombas, presasy canales, así como control de rejillasMedición sin contacto de nivel, pérdidapor fuga, distancia, volumen o valor medio/diferencial,especialmente en el almacenamientode líquidos, granuladoso sus mezclas en recipientes de diferentesformas, tamaños y configuraciónSupervisión y control de agua en plantasabastecedoras de agua y de sistemas colectoresde aguas residualesPeriferia del proceso Siemens para PROFIBUS 33

© Siemens AG 2008Reguladores de proceso y posicionadores, supervisión del proceso,sistemas de pesaje y dosificaciónReguladores de procesoPADPPDMsafety Descripción del dispositivo Campo de aplicación4 4 SIPART DR 19/21 Regulador compacto estándar con salidacontinua y discontinuaGran cantidad de funciones preprogramadaspara la regulación de procesos;su aplicación no requiere conocimientosde programación ni medios auxiliaresPosicionadores4 4 SIPART PS2 Posicionador electroneumático■ numerosas funciones de diagnósticointegradas informan sobre el estadode la válvula y del accionamiento■ función de puesta en marcha automáticacon autoajuste para la adaptaciónrápida a la válvula respectivaRegulación de alta precisión de válvulasnormales y de mariposa a través de actuadoreslineales y de fracción de vuelta,también en entornos con peligro deexplosión de la zona 1 ó 21Supervisión del proceso4 4 4 SITRANS DA400 Sensor acústico para la supervisión debombas de émbolo de membranaSupervisión continua, simultánea e independientede fugas de hasta cuatroválvulas de extracción de una bomba,así como supervisión de señales estándara través de cuatro entradas adicionalesDe este modo, el estado de una bombavolumétrica oscilante se puede observaren cada fase del funcionamiento enmarcha.Sistemas de pesaje y dosificación4 SIWAREX M/U/FTA/FTC Los sistemas de pesaje SIWAREX se componende■ procesador de pesaje SIWAREX M, U,FTA o FTC (operable en ET 200M)■ una o varias células de carga4 Milltronics BW 500 Potente transmisor para básculas de cintay básculas dosificadoras de cinta4 Milltronics SF 500 Potente transmisor para medidores degranuladoAplicable en el proceso completo de fabricación:■ básculas de recipiente, plataforma,básculas puente y de dosificación■ puentes de pesaje■ líneas de envasado■ cintas transportadorasAplicable para todas las básculas de cintacon hasta cuatro células de cargaDMSProcesamiento de señales de peso y develocidad para visualización precisa dela cantidad de transporte y total degranuladosAdecuado para todos los medidores degranulado con hasta cuatro células decarga DMS o sensores LVDTProcesamiento de las señales de sensorpara el cálculo preciso de rendimiento ytotalización34Periferia del proceso Siemens para PROFIBUS

© Siemens AG 2008Analizadores de gasesAnalizadores de gasesPADPPDMsafety Descripción del dispositivo Campo de aplicación4 4 4 CALOMAT 6 Determinación exacta de la composicióny la concentración de gases de procesoutilizando un método de medida de laconductividad térmica4 4 4 ULTRAMAT 23 Analizador multicomponente NDIR económicopara gran cantidad de aplicacionesestándar4 4 4 ULTRAMAT 6 Analizador para medir hasta cuatrocomponentes sensibles a infrarrojos4 4 4 OXYMAT 6 Analizador de oxígeno resistente a la corrosiónpara la aplicación en atmósferasrudasP. ej. para medir concentraciones deagua y gases nobles en gas de tragantey mezclas de dióxido de carbonoP. ej. monitorización de gases de combustión,optimización de combustión,monitorización de aire ambiente; equipablecon célula electroquímica adicionalpara la medición de oxígenoAplicable en todas las áreas de la mediciónde emisores llegando a métodos deproducción con presencia de gases altamentecorrosivosApto para medición de emisores, paraasegurar la calidad de productos y paramonitorizar procesos de producción, especialmenteen instalaciones de seguridad4 4 4 ULTRAMAT/OXYMAT 6Combinación ULTRAMAT/OXYMAT con■ 1 canal infrarrojo para medir hasta 2componentes IR y■ 1 canal para medir oxígeno4 4 4 OXYMAT 61 Analizador económico de oxígeno paraaplicaciones estándar4 4 4 FIDAMAT 6 Analizador de gases para la medición dehidrocarburos en gases puros y extrapuros■ cuatro rangos de medida librementeparametrizables■ sensibilidad muy reducida a gasestransversalesApto para■ medición de gas puro en O 2 , CO 2 , gasesnobles y gases de muestra fríos(excepto helio e hidrógeno)■ supervisión de la calidad■ optimización del proceso■ investigación y desarrolloPeriferia del proceso Siemens para PROFIBUS 35

© Siemens AG 2008Información adicionalEncontrará información más detallada en los manuales SIMATIC Guide:www.siemens.com/simatic-docuSolicite documentación adicional sobre el tema SIMATIC en:www.siemens.com/simatic/printmaterialDocumentación técnica detallada en nuestroportal de servicio y asistencia:www.siemens.com/automation/supportPara consultas personales, podrá encontrar una persona decontacto cercana en:www.siemens.com/automation/partnerCon A&D Mall podrá realizar pedidos directamente de forma electrónicavía Internet:www.siemens.com/automation/mallControlador:www.siemens.com/controllerPeriferia descentralizada ET 200:www.siemens.com/ET200Accionamientos:www.siemens.com/drivesInstrumentos de proceso:www.siemens.com/processinstrumentationAnalítica de proceso:www.siemens.com/processanalyticsTécnica de pesaje:www.siemens.com/weighing-technologyOrganización de usuarios PROFIBUS /PROFIBUS International:www.profibus.comSiemens AGIndustry SectorIndustrial Automation SystemsPostfach 484890327 NÜRNBERGALEMANIAwww.siemens.com/automationReservado el derecho a realizar modificacionesPDF: E86060-A4678-A171-A5-7800Dispo 09508KB 0508 36 Es / 815221Printed in Germany© Siemens AG 2008Este folleto contiene descripciones o prestaciones que en el casode aplicación concreta pueden no coincidir exactamente con lodescrito, o bien haber sido modificadas como consecuencia de unulterior desarrollo del producto. Por ello, la presencia de las prestacionesdeseadas sólo será vinculante si se ha estipulado expresamenteal concluir el contrato. Reservada la posibilidad desuministro y modificaciones técnicas.Todas las denominaciones de productos pueden ser marcas ynombres de productos de la empresa Siemens AG o de otras empresasproveedoras, cuyo uso por terceros para sus fines particularespuede violar los derechos de los propietarios.