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