PROFIBUS

1- Definición y estándares:

- PROcess FIeld BUS.
- PROFIBUS es un estándar de bus de campo abierto independiente del fabricante
- Origen Alemán.
- Estándar europeo EN 50 170 e  IEC 1158-2, a partir de la norma alemana DIN 19 245.
- Empleado para interconexión de dispositivos de campo de entrada/salida simples con PLCs y PCs.
- Amplio rango de aplicaciones en automatización de fabricación, procesos y construcción.

2- Organización de Usuarios de PROFIBUS:

- Administrar y desarrollar la tecnología PROFIBUS.
- Integrar por fabricantes, usuarios e instituciones investigadoras.
- Certificar y asegurar la calidad de los productos que siguen el estándar.
- Crear un catálogo con todos los productos que soportan este estándar.
- Proponer PROFIBUS como estándar internacional.

- Desarrollar herramientas y equipos de mantenimiento.

3- Características generales:

4- Ventajas de PROFIBUS:

- Transmite pequeñas cantidades de datos.
- Cubre necesidades de tiempo real.
- Tiene gran compatibilidad electromagnética.
- Número reducido de estaciones.
- Fácil configuración.
- Ampliación o reducción de elementos Plug & Play.
- Bajos costes de conexión y cableado.
- Pseudoconsistente con OSI.
- Permite integrar los dispositivos menos inteligentes.

- Protocolos simples y limitados.

5- Dos tipos de estaciones:

Maestras (activas): pueden controlar el bus y transferir mensajes sin una petición remota, si está en posesión del testigo.

Esclavas (pasivas): sólo pueden reconocer mensajes recibidos o transferir datos después de una petición remota.

La configuración mínima es una de las siguientes: 
- dos maestras.

- una estación maestra y una esclava.

6- Características técnicas:

- Topología de red: bus lineal o en árbol con terminadores.

- Redundancia: un segundo medio de transmisión es opcional.

- Transmisión: halfduplex, asíncrona, sincronización por start/stop, sin bit stuffing

- Acceso al bus: híbrido
paso de testigo entre las estaciones maestras.
maestro/esclavo entre maestra y esclavas.

- Direccionamiento:
7 bits (rango de dirección: de 0 a 127).
127: dirección global para broadcast y multicast.

Extensión de las direcciones para direcciones regionales, direcciones de segmento y direcciones puntos de acceso a servicios (LSAP).

- Longitud de trama:
hasta 255 bytes por trama
de 0 a 246 octetos de datos de la capa 2 por cada Data Unit sin extensión de dirección

- Número de estaciones: 
32 por segmento
hasta 127 usando repetidores

- Velocidad de transmisión: depende del medio.
Según la norma RS 485, cable tipo A de par trenzado apantallado:
Kbits/s             9,6           19,2          93,75          187,5           500          1.500
Distanc/seg.  ≤1200 m     ≤1200 m     ≤1200 m     ≤1000 m      ≤ 600m     ≤ 200m

7- Familia PROFIBUS:

8- Configuración PROFIBUS FMS:

9- Configuración PROFIBUS DP:

10- Configuración PROFIBUS PA:

11- Utilización PROFIBUS:

12- El Protocolo PROFIBUS es Acorde con el Modelo de Referencia para Sistemas Abiertos OSI/ISO:

13- Niveles de Aplicación:

14- Comunicación DP:

La configuración DP típica tiene una estructura con un único maestro. La comunicación entre el maestro DP y el esclavo DP se efectúa según el principio maestro-esclavo. El maestro dirige todo el trafico de datos en el bus, esto significa que los esclavos DP sólo pueden actuar en el bus tras solicitarlo el maestro. Entre el maestro DP y el esclavo DP se intercambian los datos útiles continuamente (de forma cíclica). 

Se puede hacer de 2 formas:

- A través de una CPU con puerto integrado.
- Mediante tarjeta de comunicaciones CP o un módulo interface IM.

El maestro DP será siempre un PLC con conexión a PROFIBUS-DP mientras que los
esclavos, pueden ser también PLC,s estaciones de trabajos (ET200) o incluso otros elementos.
En esta configuración, se intercambian los datos entre el maestro DP y esclavos DP sencillos
(módulos de E/S), a través del maestro DP. Esta configuración se denomina también sistema monomaestro, porque aquí hay conectados un solo maestro DP con sus respectivos esclavos DP a una red PROFIBUS-DP.

En el caso de que tengamos de una CPU que no dispone de puerto integrado DP, deberemos

añadir un procesador de comunicaciones que nos permita realizar esa función. Ahora las E/S

de los esclavos estarán almacenadas en un búfer de entradas o salidas que se encuentra en la CP. El maestro para acceder a ellas tendrá que hacerlo mediante dos funciones:

FC1(DP_SEND) y FC2 (DP_RECV).

15- Comunicación PROFIBUS DP: