PROFIBUS - El bus polivalente para la comunicaciÃ³n ... - GRUP DAP

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© 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
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