PROFIBUS con STEP 7 V13 SIMATIC. PROFIBUS PROFIBUS con STEP 7 V13. Prólogo. Guía de la documentación. Descripción. Parametrización/Direcciona miento 3

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1 Prólogo Guía de la documentación 1 SIMATIC PROFIBUS Manual de funciones Descripción 2 Parametrización/Direcciona miento 3 Diagnóstico 4 Funciones 5 A Service & Support 12/2014 A5E AC

2 Notas jurídicas Filosofía en la señalización de advertencias y peligros Este manual contiene las informaciones necesarias para la seguridad personal así como para la prevención de daños materiales. Las informaciones para su seguridad personal están resaltadas con un triángulo de advertencia; las informaciones para evitar únicamente daños materiales no llevan dicho triángulo. De acuerdo al grado de peligro las consignas se representan, de mayor a menor peligro, como sigue. PELIGRO Significa que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas se producirá la muerte, o bien lesiones corporales graves. ADVERTENCIA Significa que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas puede producirse la muerte o bien lesiones corporales graves. PRECAUCIÓN Significa que si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, pueden producirse lesiones corporales. ATENCIÓN Significa que si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, pueden producirse daños materiales. Si se dan varios niveles de peligro se usa siempre la consigna de seguridad más estricta en cada caso. Si en una consigna de seguridad con triángulo de advertencia se alarma de posibles daños personales, la misma consigna puede contener también una advertencia sobre posibles daños materiales. Personal cualificado El producto/sistema tratado en esta documentación sólo deberá ser manejado o manipulado por personal cualificado para la tarea encomendada y observando lo indicado en la documentación correspondiente a la misma, particularmente las consignas de seguridad y advertencias en ella incluidas. Debido a su formación y experiencia, el personal cualificado está en condiciones de reconocer riesgos resultantes del manejo o manipulación de dichos productos/sistemas y de evitar posibles peligros. Uso previsto o de los productos de Siemens Considere lo siguiente: ADVERTENCIA Los productos de Siemens sólo deberán usarse para los casos de aplicación previstos en el catálogo y la documentación técnica asociada. De usarse productos y componentes de terceros, éstos deberán haber sido recomendados u homologados por Siemens. El funcionamiento correcto y seguro de los productos exige que su transporte, almacenamiento, instalación, montaje, manejo y mantenimiento hayan sido realizados de forma correcta. Es preciso respetar las condiciones ambientales permitidas. También deberán seguirse las indicaciones y advertencias que figuran en la documentación asociada. Marcas registradas Todos los nombres marcados con son marcas registradas de Siemens AG. Los restantes nombres y designaciones contenidos en el presente documento pueden ser marcas registradas cuya utilización por terceros para sus propios fines puede violar los derechos de sus titulares. Exención de responsabilidad Hemos comprobado la concordancia del contenido de esta publicación con el hardware y el software descritos. Sin embargo, como es imposible excluir desviaciones, no podemos hacernos responsable de la plena concordancia. El contenido de esta publicación se revisa periódicamente; si es necesario, las posibles las correcciones se incluyen en la siguiente edición. Siemens AG Industry Sector Postfach NÜRNBERG ALEMANIA A5E AC P 12/2014 Sujeto a cambios sin previo aviso Copyright Siemens AG Reservados todos los derechos

3 Prólogo Finalidad del manual El presente manual de funciones proporciona una descripción general del sistema de comunicación PROFIBUS con SIMATIC STEP 7 V13. STEP 7 V13 está integrado en el potente portal gráfico Totally Integrated Automation Portal (TIA Portal), la nueva plataforma de integración para todas las herramientas de software de automatización. Este manual de funciones le ayudará a planificar un sistema PROFIBUS. El presente manual está estructurado conforme a las siguientes áreas temáticas: Principios básicos de PROFIBUS Diagnóstico PROFIBUS Funciones PROFIBUS Conocimientos básicos necesarios Para comprender el manual se requieren los siguientes conocimientos: Conocimientos generales de automatización Conocimientos del sistema de automatización industrial SIMATIC Conocimientos sobre el uso de PC Windows Conocimientos sobre el uso de STEP 7 Ámbito de validez El presente manual de funciones constituye la documentación básica para todos los productos SIMATIC del entorno PROFIBUS. La documentación de los productos se basa en esta documentación. Los ejemplos se basan en la funcionalidad del sistema de automatización S Cambios con respecto a la versión anterior Con respecto a la versión anterior del manual (edición 07/2014) se han realizado los siguientes cambios o ampliaciones: ampliación de la documentación a STEP 7 (TIA Portal) V13 Sp1; ampliación de la función esclavos DP inteligentes (I-slaves); guía de orientación nueva. Manual de funciones, 12/2014, A5E AC 3

4 Prólogo Convenciones STEP 7: para designar el software de configuración y programación, en la presente documentación se utiliza "STEP 7" como sinónimo de "STEP 7 a partir de V12 (TIA Portal)" y versiones posteriores. La presente documentación contiene ilustraciones de los dispositivos descritos. Las ilustraciones pueden diferir del dispositivo suministrado en algunos detalles. Preste atención también a las notas marcadas del modo siguiente: Nota Una nota contiene datos importantes acerca del producto, el manejo de dicho producto o la parte de la documentación a la que debe prestarse especial atención. Soporte adicional Encontrará más información acerca de la oferta del Technical Support en el anexo Service & Support (Página 94). La oferta de documentación técnica de los distintos productos y sistemas SIMATIC se encuentra en Internet ( Encontrará el catálogo online y el sistema de pedidos online en Internet ( Información de seguridad Siemens suministra productos y soluciones con funciones de seguridad industrial que contribuyen al funcionamiento seguro de instalaciones, soluciones, máquinas, equipos y redes. Dichas funciones son un componente importante de un sistema global de seguridad industrial. En consideración de lo anterior, los productos y soluciones de Siemens son objeto de mejoras continuas. Por ello, le recomendamos que se informe periódicamente sobre las actualizaciones de nuestros productos Para el funcionamiento seguro de los productos y soluciones de Siemens, es preciso tomar medidas de protección adecuadas (como el concepto de protección de células) e integrar cada componente en un sistema de seguridad industrial integral que incorpore los últimos avances tecnológicos. También deben tenerse en cuenta los productos de otros fabricantes que se estén utilizando. Encontrará más información sobre seguridad industrial en ( Si desea mantenerse al día de las actualizaciones de nuestros productos, regístrese para recibir un boletín de noticias específico del producto que desee. Encontrará más información en ( 4 Manual de funciones, 12/2014, A5E AC

5 Índice Prólogo Guía de la documentación Descripción Introducción a PROFIBUS Aplicaciones posibles de PROFIBUS DP Términos utilizados en PROFIBUS Interfaz PROFIBUS DP Configuración de redes PROFIBUS Componentes de red pasivos para redes RS Cables RS Sistema PROFIBUS FastConnect Conector de bus PROFIBUS Conector de bus M Terminales de bus para redes RS Resistencia terminadora de bus M Componentes pasivos para redes ópticas Cables de fibra óptica Cables de fibra óptica de plástico y PCF Cables de fibra óptica de vidrio Componentes de red activos Componentes en redes eléctricas Componentes de redes ópticas Ejemplos de topologías Topología con el repetidor RS Topología con el repetidor de diagnóstico Topología OLM Topología WLAN Integración de PROFIBUS en PROFINET Parametrización/Direccionamiento Asignación de un esclavo DP a un maestro DP Dirección PROFIBUS Ajustes de red Configuración de línea Dispositivos de red adicionales Parámetros del bus Equidistancia Manual de funciones, 12/2014, A5E AC 5

6 Índice 4 Diagnóstico Resumen Diagnóstico mediante el display de S Diagnóstico con el repetidor de diagnóstico Datos I&M (Identification and Maintenance) Funciones Modo isócrono Qué es el modo isócrono? Empleo del modo isócrono Aplicaciones del modo isócrono Desarrollo temporal de la sincronización Requisitos para la configuración Configuración del modo isócrono Funciones de diagnóstico y alarma Ajustes de parámetros para modo isócrono Ver parámetros del modo isócrono Modificar parámetros Intercambio de datos acíclico Grupos SYNC/FREEZE Alarmas Esclavos DP inteligentes (I-slaves) Funcionalidad I-slave Intercambio de datos con el maestro DP de nivel superior Configuración del I-slave Configuración de áreas de transferencia Ejemplo de programa Diagnóstico y respuesta a alarmas A Service & Support Glosario Índice alfabético Manual de funciones, 12/2014, A5E AC

7 Guía de la documentación 1 La documentación del sistema de automatización SIMATIC S y de los sistemas de periferia descentralizada SIMATIC ET 200MP, ET 200SP y ET 200AL se divide en tres partes. Esta división le permite acceder específicamente a los contenidos de su interés. Información básica En los manuales de sistema y en los Getting Started (primeros pasos) se describen detalladamente la configuración, el montaje, el cableado y la puesta en marcha de los sistemas SIMATIC S7-1500, ET 200MP, ET 200SP y ET 200AL. La ayuda en pantalla de STEP 7 le presta asistencia a la hora de configurar y programar. Información de dispositivos Los manuales de producto contienen una descripción sintética de la información específica de los módulos, como características, esquemas de conexiones, curvas características o datos técnicos. Información general En los manuales de funciones encontrará descripciones exhaustivas sobre temas generales, p. ej. diagnóstico, comunicación, control de movimiento, servidor web. La documentación se puede descargar gratuitamente de Internet ( Los cambios y ampliaciones de los manuales se documentan en informaciones de producto. Manual de funciones, 12/2014, A5E AC 7

8 Guía de la documentación Manual Collections Las Manual Collections contienen la documentación completa de los sistemas recogida en un archivo. Encontrará la Manual Collection en Internet: S7-1500/ET 200MP ( ET 200SP ( ET 200AL ( My Documentation Manager Con My Documentation Manager se combinan manuales enteros o partes de ellos para elaborar un manual propio. Este manual se puede exportar como archivo PDF o en un formato editable. Encontrará My Documentation Manager en Internet ( Aplicaciones & Tools Aplicaciones & Tools le proporciona herramientas y ejemplos para resolver tareas de automatización. Las soluciones se representan como combinación de varios componentes del sistema; se evita centrarse en productos concretos. Encontrará Aplicaciones & Tools en Internet ( CAx-Download-Manager El CAx-Download-Manager permite acceder a datos de producto actuales para el sistema CAx o CAe. Con solo unos clics configurará su propio paquete para descargar. Puede elegir lo siguiente: Imágenes de producto, croquis acotados 2D, modelos 3D, esquemas de conexiones, archivos de macros EPLAN Manuales, curvas características, instrucciones de uso, certificados Datos característicos de productos Encontrará la Cesta de Compra CAx en Internet ( 8 Manual de funciones, 12/2014, A5E AC

9 Guía de la documentación TIA Selection Tool TIA Selection Tool permite seleccionar, configurar y pedir dispositivos para Totally Integrated Automation (TIA). Es el sucesor de SIMATIC Selection Tool y aúna en una misma herramienta los configuradores de automatización ya conocidos. TIA Selection Tool permite generar un lista de pedido completa a partir de la selección o configuración de productos realizada. Encontrará TIA Selection Tool en Internet ( Manual de funciones, 12/2014, A5E AC 9

10 Descripción Introducción a PROFIBUS Qué es PROFIBUS? PROFIBUS conecta en red, como sistema de bus, sistemas de automatización y dispositivos de campo compatibles con PROFIBUS. Como medio de comunicación para el nivel de campo, PROFIBUS es parte integrante de Totally Integrated Automation (TIA). Las diferentes redes de comunicación se pueden combinar y utilizar independientemente las unas de las otras. Protocolos PROFIBUS PROFIBUS DP (periferia descentralizada) es una red de comunicación de campo, de acuerdo con IEC /EN con el proceso de acceso híbrido token bus y maestro-esclavo. La interconexión se efectúa mediante cables bifilares o de fibra óptica. Se pueden alcanzar velocidades de transferencia de datos de 9,6 kbits/s a 12 Mbits/s. PROFIBUS PA es el PROFIBUS para la automatización de procesos (PA). Conecta en red el protocolo de comunicación PROFIBUS DP a la tecnología de transmisión MBP (Manchester Bus Powered) según IEC Las redes PROFIBUS PA se pueden ejecutar a base de cables bifilares retorcidos apantallados y, por lo tanto, son aptos para atmósferas potencialmente explosivas (zona Ex 0 y 1). La velocidad de transferencia de datos es de 31,25 kbits/s. 10 Manual de funciones, 12/2014, A5E AC

11 Descripción 2.1 Introducción a PROFIBUS Aplicaciones posibles de PROFIBUS DP Introducción La eficiencia de los sistemas de control no solo viene determinada por los autómatas programables, sino que también la condiciona de forma decisiva la configuración global de una solución de automatización. Aparte de la visualización, el control y la supervisión de la instalación, también es esencial contar con un potente sistema de comunicación. La herramienta de ingeniería STEP 7 le ayuda en la configuración y parametrización de soluciones de automatización. Aplicaciones posibles de PROFIBUS DP La red PROFIBUS puede interconectar de modo inalámbrico varios controladores, componentes y subredes en forma de red eléctrica, óptica o mediante links. A través de PROFIBUS DP se controlan sensores y actuadores desde un controlador central. La siguiente figura ilustra las conexiones posibles con PROFIBUS DP: Figura 2-1 Conexiones posibles con PROFIBUS DP Manual de funciones, 12/2014, A5E AC 11

12 Descripción 2.1 Introducción a PROFIBUS Objetivos de PROFIBUS DP En la automatización manufacturera y de procesos se emplean cada día más sistemas de automatización descentralizados. Esto significa que significa que una compleja tarea de control se reparte en tareas parciales menores y más claras con sistemas de control descentralizados. Ello resulta en una mayor necesidad de comunicación entre los sistemas descentralizados. Los sistemas descentralizados presentan las siguientes ventajas: Es posible la puesta en marcha simultánea e independiente de algunas partes de la instalación. Programas pequeños y comprensibles Procesamiento paralelo mediante sistemas de automatización distribuidos Reducción de los tiempos de reacción Además, las estructuras de nivel superior pueden asumir funciones de diagnóstico y registro. Aumento de la disponibilidad de la instalación, ya que si falla una estación subordinada puede seguir funcionando el resto del sistema en su conjunto Términos utilizados en PROFIBUS Definición: Dispositivos en el entorno PROFIBUS En el entorno de PROFIBUS, "dispositivo" es el término genérico que designa: Sistemas de automatización (p. ej. PLC, PC) Sistemas de periferia descentralizada Dispositivos de campo (p. ej. aparatos hidráulicos y neumáticos) Componentes de red activos (p. ej. repetidor de diagnóstico, Optical Link Modules) Gateways a AS-Interface o a otros sistemas de bus de campo 12 Manual de funciones, 12/2014, A5E AC

13 Descripción 2.1 Introducción a PROFIBUS Dispositivos en PROFIBUS DP En el siguiente gráfico puede ver los componentes más importantes de PROFIBUS DP. En la tabla inferior encontrará los nombres de cada uno de los componentes. Cifra PROFIBUS Observación 1 Sistema maestro DP 2 Maestro DP Dispositivo a través del cual se direccionan los esclavos DP conectados. El maestro DP intercambia señales de entrada y salida con dispositivos de campo. El maestro DP es el autómata en el que se ejecuta el programa de automatización. 3 PG/PC PG/PC/Dispositivo HMI para puesta en marcha y diagnóstico Maestro DP clase 2 4 PROFIBUS Infraestructura de red 5 HMI Dispositivo de control y supervisión 6 Esclavo DP Dispositivo de campo descentralizado que está asignado al maestro DP, p. ej. islas de válvulas, convertidores de frecuencia. 7 Esclavo I Esclavo DP inteligente Figura 2-2 Dispositivos en PROFIBUS Manual de funciones, 12/2014, A5E AC 13

14 Descripción 2.1 Introducción a PROFIBUS Resumen de la comunicación E/S Por comunicación E/S se entiende la lectura o escritura de las entradas/salidas de la periferia descentralizada. La siguiente figura ilustra esquemáticamente la comunicación E/S mediante PROFIBUS DP: Figura 2-3 Comunicación E/S mediante PROFIBUS DP La comunicación E/S también es posible mediante módulos de comunicaciones (CM) o módulos de interfaz (IM) con una interfaz DP integrada. Estas interfaces DP se comportan como interfaces DP integradas de la CPU. 14 Manual de funciones, 12/2014, A5E AC

15 Descripción 2.1 Introducción a PROFIBUS Comunicación E/S mediante PROFIBUS DP Tabla 2-1 Comunicación E/S mediante PROFIBUS DP Comunicación entre Maestro DP y esclavo DP Maestro DP y esclavo I Maestro DP y maestro DP Explicación El intercambio de datos entre el maestro DP y los esclavos DP con módulos E/S se produce de la siguiente forma: el maestro DP consulta sucesivamente a los esclavos DP de su sistema maestro, recibe valores de entrada de los esclavos DP y transfiere datos de salida a los esclavos DP (principio maestro-esclavo). Entre los programas de usuario de las CPU de los maestros DP y esclavos I, se transfiere cíclicamente una cantidad fija de datos. El maestro DP no accede a los módulos E/S del esclavo I, sino a las áreas de direcciones configuradas, las denominadas áreas de transferencia, que pueden hallarse dentro o fuera de la memoria imagen de proceso de la CPU del esclavo I. En caso de que partes de la memoria imagen de proceso se utilicen como áreas de transferencia, no se pueden emplear para módulos E/S reales. La transferencia de datos se realiza mediante operaciones de carga y transferencia a través de la memoria imagen de proceso o mediante acceso directo. Entre los programas de usuario de las CPU de los maestros DP, se transfiere cíclicamente una cantidad fija de datos. Se requiere un acoplador DP/DP como hardware adicional. Los maestros DP acceden mutuamente a las áreas de direcciones configuradas, las denominadas áreas de transferencia, que pueden hallarse dentro o fuera de la memoria imagen de proceso de las CPU. En caso de que partes de la memoria imagen de proceso se utilicen como áreas de transferencia, no se pueden emplear para módulos E/S reales. La transferencia de datos se realiza mediante operaciones de carga y transferencia a través de la memoria imagen de proceso o mediante acceso directo. Información adicional Para más información sobre la configuración hardware, consulte la Ayuda en pantalla de STEP 7. Manual de funciones, 12/2014, A5E AC 15

16 Descripción 2.1 Introducción a PROFIBUS Interfaz PROFIBUS DP Características Un dispositivo PROFIBUS tiene como mínimo una interfaz PROFIBUS con una interfaz eléctrica (RS 485) o una interfaz óptica (Polymer Optical Fiber, POF). Tabla 2-2 Características de la interfaz PROFIBUS DP Norma PROFIBUS: IEC 61158/61784 Medio físico Cables de bus PROFIBUS (cables de par trenzado RS 485 o cables de fibra óptica) Velocidad de transferencia De 9,6 kbits/s a 12 Mbits/s Representación de la interfaz PROFIBUS DP en STEP 7 En la vista de dispositivos de STEP 7, las interfaces PROFIBUS DP destinadas a un maestro DP o un esclavo DP se resaltan con un rectángulo lila: Figura 2-4 Interfaces PROFIBUS DP 16 Manual de funciones, 12/2014, A5E AC

17 Descripción 2.2 Configuración de redes PROFIBUS 2.2 Configuración de redes PROFIBUS Contenido de este capítulo El siguiente capítulo proporciona información de trasfondo para la configuración de la red de comunicación. Resumen de los principales componentes de red pasivos: Se trata de componentes de red que transmiten una señal pero no tienen la posibilidad de influir en ella activamente, p. ej. cables, conectores. Resumen de los principales componentes de red activos: Se trata de componentes de red que influyen activamente en una señal, p. ej. repetidor, repetidor de diagnóstico. Resumen de las estructuras de red más comunes (topologías) Conexiones físicas de redes industriales La interconexión de dispositivos PROFIBUS en plantas industriales se puede realizar básicamente de las maneras físicas siguientes: Con señales eléctricas a través de cables de cobre Con señales ópticas a través de cables de fibra óptica Manual de funciones, 12/2014, A5E AC 17

18 Descripción 2.2 Configuración de redes PROFIBUS Criterios para seleccionar la interconexión La siguiente tabla contiene criterios para seleccionar la interconexión eléctrica y óptica de dispositivos PROFIBUS: Tabla 2-3 Criterios para seleccionar la interconexión eléctrica y óptica Criterios Medio de transmisión Distancias PROFIBUS eléctrico Red óptica con OLM Cable bifilar apantallado POF PCF Vidrio Máx. extensión de la red PROFIBUS DP: 9,6 km PROFIBUS PA: 1,9 km 90 km 9,6 km Red óptica con OBT Entre 2 dispositivos hasta 1 km 1) hasta 15 km 2) hasta 300 m 2) Topología Bus Línea Árbol Anillo Protocolos de DP, PA DP, PA DP transferencia Conexión de los OLM dispositivos Interfaces integradas mediante Terminal de bus Conector de bus Segmentos de red eléctricos conectables Apto No es relevante para este caso de aplicación 1) Según la velocidad de datos y el tipo de cable utilizados 2) Según el tipo de cable utilizado Normas de configuración para redes PROFIBUS Un segmento PROFIBUS debe estar limitado al principio y al final, pasivamente con un conector o activamente con una resistencia terminadora de bus. Al configurar una red PROFIBUS son válidas, fundamentalmente, las normas de configuración y las indicaciones descritas en el manual de redes SIMATIC NET PROFIBUS ( 18 Manual de funciones, 12/2014, A5E AC

19 Descripción 2.2 Configuración de redes PROFIBUS Componentes de red pasivos para redes RS Cables RS 485 Introducción Para todos los cables RS 485 para PROFIBUS de Siemens vale lo siguiente: Gracias a su doble apantallamiento, son especialmente aptos para el tendido en un entorno industrial con carga electromagnética. Permite realizar un sistema de puesta a tierra homogéneo por medio de la pantalla externa del cable de bus o de los bornes de puesta a tierra de los terminales de bus. Como los cables están marcados por metros es más fácil determinar su longitud (precisión de ±5%). Cables RS 485 para PROFIBUS Existen distintas variantes de cables SIMATIC NET PROFIBUS que hacen posible una adaptación óptima a diferentes aplicaciones: FC Standard Cable GP (cable de bus para el tendido fijo en el interior de edificios) FC Standard Cable IS GP (cable de bus para la zona Ex) FC-FRNC Cable GP (cable de bus con devanado exterior libre de halógenos para el uso dentro de edificios) FC Food Cable (cable de bus con revestimiento de polietileno para el uso en la industria alimentaria) FC Robust Cable (cable de bus con revestimiento de poliuretano para el uso en entornos sometidos a cargas mecánicas y químicas) FC Ground Cable (cable enterrado con revestimiento de polietileno) PROFIBUS FC Trailing Cable (cable de arrastre para líneas de arrastre) PROFIBUS Festoon Cable (cable de bus apto para festones) PROFIBUS Torsion Cable (cable de bus a prueba de torsión para la interconexión de partes móviles de la instalación, p. ej., robots) PROFIBUS FC Flexible Cable (cable de bus para piezas de maquinaria o puertas de armario que se mueven ocasionalmente) Cable marino SIENOPYR-FR (para el tendido fijo en todas las salas y cubiertas libres de barcos y unidades off-shore) PROFIBUS Hybrid Standard Cable (cable híbrido con 2 conductores de energía (1,5 mm 2 ) para el suministro de energía y de datos de ET 200pro) PROFIBUS Hybrid Robust Cable (cable híbrido apto para servicio móvil con 2 conductores eléctricos (1,5 mm 2 ) para el suministro de energía y de datos de ET 200pro) Manual de funciones, 12/2014, A5E AC 19

20 Descripción 2.2 Configuración de redes PROFIBUS Longitudes de cable máximas Al utilizar cables de cobre, la extensión máxima posible de un segmento PROFIBUS depende de la velocidad de transferencia. Si estas longitudes no son suficientes para su aplicación, puede ampliar la extensión de la red utilizando repetidores. Mediante la conexión en cascada de hasta nueve repetidores, pueden alcanzarse las extensiones máximas correspondientes. Tabla 2-4 Longitudes de cable máximas Velocidad de transferencia Longitud máxima del cable de un segmento De 9,6 a 187,5 kbits/s 1000 m m 500 kbits/s 400 m 4000 m 1,5 Mbits/s 200 m 2000 m De 3 a 12 Mbits/s 100 m 1000 m Distancia máxima entre dos dispositivos Sistema PROFIBUS FastConnect PROFIBUS FastConnect (FC) Con PROFIBUS FastConnect se dispone de un sistema para la confección rápida y sencilla de cables de cobre PROFIBUS. Este sistema consta de tres componentes: Cables de bus FastConnect para el montaje rápido FastConnect Stripping Tool (herramienta pelacables) Conector de bus FastConnect para PROFIBUS con conexión por desplazamiento del aislamiento Cables de bus FastConnect y herramienta pelacables El diseño especial de los cables de bus FastConnect permite utilizar la herramienta pelacables FastConnect para quitar con precisión el revestimiento exterior y la pantalla de malla en un solo paso. La conexión de los cables preparados de este modo se realiza en los conectores de bus FastConnect mediante conexión por desplazamiento del aislamiento. Todos los cables de bus PROFIBUS FastConnect se pueden conectar asimismo a conectores de bus convencionales con bornes de tornillo. 20 Manual de funciones, 12/2014, A5E AC

21 Descripción 2.2 Configuración de redes PROFIBUS Aplicación El conector de bus FastConnect para PROFIBUS se requiere para las siguientes aplicaciones: Conexión directa de los dispositivos mediante una interfaz D Sub eléctrica de 9 polos según IEC a los cables SIMATIC NET PROFIBUS. Conexión de segmentos eléctricos o dispositivos individuales a Optical Link Module (OLM) y a Optical Bus Terminal (OBT). Conexión de dispositivos o programadoras a los repetidores. Variantes Los conectores de bus FastConnect con el grado de protección IP20 están disponibles en las siguientes variantes: Con resistencia terminadora integrada y función de seccionamiento Con o sin conector hembra para PG Con una salida de cable a 35, 90 o 180 Con la categoría de producto 3G apta para atmósferas potencialmente explosivas de la zona 2 Figura 2-5 Ejemplo de conector de bus PROFIBUS FastConnect con conector hembra para PG, salida de cable a 90 Manual de funciones, 12/2014, A5E AC 21

22 Descripción 2.2 Configuración de redes PROFIBUS Información adicional Encontrará más información sobre los componentes disponibles en el Siemens Mall ( Conector de bus PROFIBUS Aplicación El conector de bus para PROFIBUS se requiere para las siguientes aplicaciones: Conexión directa de dispositivos a través de una interfaz D Sub de 9 polos según IEC a los cables SIMATIC NET PROFIBUS. Conexión de segmentos eléctricos o dispositivos individuales a Optical Link Module (OLM) y a Optical Bus Terminal (OBT). Conexión de dispositivos o programadoras a los repetidores. 22 Manual de funciones, 12/2014, A5E AC

23 Descripción 2.2 Configuración de redes PROFIBUS Variantes Los conectores de bus PROFIBUS con el grado de protección IP20 están disponibles en las siguientes variantes: Con resistencia terminadora integrada y función de seccionamiento Con o sin conector hembra para PG Con una salida de cable a 35, 90 o 180 Con la categoría de producto 3G apta para atmósferas potencialmente explosivas de la zona 2 Figura 2-6 Ejemplo de conector de bus PROFIBUS con conector hembra para PG, salida de cable a 35 Información adicional Encontrará más información sobre los componentes disponibles en el Siemens Mall ( Manual de funciones, 12/2014, A5E AC 23

24 Descripción 2.2 Configuración de redes PROFIBUS Conector de bus M12 Aplicación Con ayuda del conector de bus M12 para SIMATIC NET PROFIBUS los dispositivos con una interfaz M12 eléctrica se pueden conectar directamente a los cables SIMATIC NET PROFIBUS. Los conectores de bus M12 con el grado de protección IP65 disponen de las siguientes variantes: Con bornes de tornillo Con contactos para conexión por desplazamiento del aislante Con una salida de cable a Terminales de bus para redes RS 485 Terminal de bus RS 485 y terminal de bus M12 Un terminal de bus se utiliza para conectar un solo dispositivo PROFIBUS con la interfaz RS485 al cable de bus PROFIBUS. Existen las siguientes variantes de los terminales de bus con el grado de protección IP20: Terminal de bus RS 485 con o sin interfaz PG, velocidad de transferencia de 9,6 kbits/s a 1,5 Mbits/s, combinación de resistencia de terminación integrada (conectable), con cable enchufable de 1,5 m y 3 m Terminal de bus M12, velocidad de transferencia de 9,6 kbits/s a 12 Mbits/s, combinación de resistencia terminadora integrada con función de seccionamiento, con cable enchufable de 1,5 m Resistencia terminadora de bus M12 Finalización de un segmento con resistencia terminadora Si hay un dispositivo con sistema de conexión M12 al principio o al final de un segmento PROFIBUS, necesitará una resistencia terminadora de bus M12. La conexión M12 PROFIBUS de un dispositivo se compone de un conector hembra M12 para la alimentación y un conector macho M12 para conectar en cadena la señal del bus. Por lo tanto, en cada línea de bus M12, necesita una resistencia terminadora de bus con contactos macho (6GK1905-0EC00) y contactos hembra (6GK1905-0ED00). 24 Manual de funciones, 12/2014, A5E AC

25 Descripción 2.2 Configuración de redes PROFIBUS Componentes pasivos para redes ópticas Cables de fibra óptica Tipos de cables de fibra óptica En los cables de fibra óptica, la transferencia de datos se efectúa modulando ondas electromagnéticas en el área de la luz visible e invisible. Como material se utilizan plásticos y fibras de vidrio de alta calidad: Cables de fibra óptica de plástico y PCF (Página 26) Cables de fibra óptica de vidrio (Página 27) Los distintos tipos de cables de fibra óptica posibilitan las soluciones adaptadas a las condiciones operativas y ambientales para interconectar los componentes. Ventajas Comparados con los cables eléctricos, los cables de fibra óptica presentan las siguientes ventajas: Aislamiento galvánico de los dispositivos y segmentos Sin corrientes de igualación de potencial No influyen en la vía de transmisión las perturbaciones electromagnéticas No son necesarios elementos de protección contra rayos Sin radiación de ondas electromagnéticas a lo largo de los tramos de transmisión Más ligero Según el tipo de fibra, los cables puede alcanzar longitudes de hasta varios kilómetros, incluso con velocidades de transferencia más elevadas Las longitudes de tramos máximas admisibles no dependen de la velocidad de transferencia Información adicional Para más información sobre las características y datos técnicos de los componentes pasivos y sobre los conectores para cables de fibra óptica, consulte el PROFIBUS network manual (Manual de redes PROFIBUS) ( Manual de funciones, 12/2014, A5E AC 25

26 Descripción 2.2 Configuración de redes PROFIBUS Cables de fibra óptica de plástico y PCF Cables de fibra óptica de plástico y PCF Los cables de fibra óptica de plástico (POF) y PCF se utilizan para la conexión de módulos Optical Link con conexiones para cables de fibra óptica de plástico (OLM/P), Optical Bus Terminal (OBT) y dispositivos con interfaces ópticas integradas. En determinadas condiciones, son una alternativa económica a los cables de fibra óptica de vidrio convencionales. Dúplex Plastic Fiber Optic El cable dúplex de fibra óptica de plástico es un cable doble plano con cubierta interior de PVC y sin cubierta exterior. El cable se puede confeccionar fácilmente in situ. Este cable está previsto para el uso en interiores con pocas cargas mecánicas o dentro de armarios. En conexiones OLM y con interfaces ópticas integradas, este cable permite puentear conexiones de hasta 50 m de longitud entre dos dispositivos. Cable estándar Plastic Fiber Optic El cable estándar de fibra óptica de plástico se compone de dos fibras plásticas con una robusta cubierta interior de poliamida, envuelto por elementos de tracción de Kevlar y una cubierta exterior de PVC lila. El cable se puede confeccionar fácilmente in situ. Este robusto cable redondo es apto para el uso en interiores. La línea puenteable máxima alcanza 80 m en conexiones OLM/P y 50 m en interfaces ópticas integradas y OBT. PCF Standard Cable El PCF Standard Cable preconfeccionado se compone de dos fibras PCF envueltas por elementos de tracción Kevlar y una cubierta exterior de PVC violeta. Se suministra con un asidero lateral que permite introducirlo en las canaletas. El cable redondo robusto es apto para el uso en interiores con longitudes de cable hasta 400 m (OLM) o 300 m (interfaces ópticas integradas, OBT) entre dos dispositivos. PCF Standard Cable GP El PCF Standard Cable GP se compone de dos fibras PCF envueltas por elementos de tracción de aramida y una cubierta exterior de PVC verde. Este cable está preconfeccionado y se puede adquirir por metros. Se suministra con un asidero lateral que permite introducirlo en las canaletas. El cable redondo robusto es apto para el uso en interiores y exteriores con longitudes de cable hasta 400 m (OLM) o 300 m (interfaces ópticas integradas, OBT) entre dos dispositivos. 26 Manual de funciones, 12/2014, A5E AC

27 Descripción 2.2 Configuración de redes PROFIBUS PCF Trailing Cable El PCF Trailing Cable se compone de dos fibras PCF envueltas por elementos de tracción de aramida y una cubierta exterior de poliuretano verde. Este cable está preconfeccionado y se puede adquirir por metros. Se suministra con un asidero lateral que permite introducirlo en las canaletas. El cable redondo robusto es apto para el uso en aplicaciones móviles de interiores y exteriores con longitudes de hasta 400 m (OLM) o 300 m (interfaces ópticas integradas, OBT) entre dos dispositivos. PCF Trailing Cable GP El PCF Trailing Cable GP se compone de dos fibras PCF envueltas por elementos de tracción de aramida y una cubierta exterior de PVC verde. Este cable está preconfeccionado y se puede adquirir por metros. Se suministra con un asidero lateral que permite introducirlo en las canaletas. El cable redondo robusto es apto para el uso en aplicaciones móviles de interiores y exteriores con longitudes de hasta 400 m (OLM) o 300 m (interfaces ópticas integradas, OBT) entre dos dispositivos Cables de fibra óptica de vidrio Cables de fibra óptica de vidrio Los cables de fibra óptica de vidrio son adecuados para la conexión de interfaces ópticas que operan en rangos de longitud de onda cercanos a 850 nm y 1300 nm. Contienen cada uno dos fibras de gradiente multimodo del tipo 62,5/125 μm. Existen distintas variantes de cables de fibra óptica de vidrio que se pueden adaptar perfectamente a diferentes aplicaciones: Cable estándar Fiber Optic Cable para interiores INDOOR Fiber Optic Cable móvil Flexible Fiber Optic Cable estándar Fiber Optic El cable estándar es el cable universal para el uso en interiores y exteriores. Cable para interiores INDOOR Fiber Optic El cable para interiores está destinado al uso en interiores al abrigo de la intemperie. Está libre de halógenos, es resistente a pisadas y retardante de llama. Manual de funciones, 12/2014, A5E AC 27

28 Descripción 2.2 Configuración de redes PROFIBUS Cable móvil Flexible Fiber Optic El cable móvil está diseñado para la aplicación especial del control de movimiento forzado, p. ej. para piezas de maquinaria como cadenas de arrastre en constante movimiento. Está concebido mecánicamente para ciclos de flexión de ±90 (con el radio mínimo especificado). Los rellenos incorporados aseguran una sección redonda del cable. El cable móvil se puede emplear tanto en interiores como exteriores. Longitudes de tramos máximas entre dos Optical Link Modules Independientemente del balance de suministro y consumo óptico, no deben excederse las siguientes longitudes de tramo entre dos OLM: OLM/P11, OLM/P12: 400 m OLM/G11, OLM/G12, OLM/G12-EEC: 3 km OLM/G , OLM/G : 15 km Más información En todas las Instrucciones de servicio ( de los componentes de bus SIMATIC NET encontrará información sobre las longitudes de tramos que se pueden puentear con los cables de fibra óptica de vidrio SIMATIC NET. Podrá configurar su red óptica, sin necesidad de cálculos, simplemente con unos valores límite. 28 Manual de funciones, 12/2014, A5E AC

29 Descripción 2.2 Configuración de redes PROFIBUS Componentes de red activos Componentes en redes eléctricas Componentes de red activos Los siguientes componentes de red activos están disponibles con PROFIBUS en redes eléctricas: Repeater RS485 Repetidor de diagnóstico PROFIBUS Terminator Acoplador DP/DP IE/PB Link PN IO IWLAN/PB Link PN IO Componentes activos para la integración de CAN Componentes activos para la pasarela entre PROFIBUS y AS-Interface DP/AS-i LINK Advanced DP/AS-Interface Link 20E DP/AS-i F-Link Repetidor RS485 El repetidor RS485 IP20 interconecta dos segmentos de bus PROFIBUS en tecnología RS485 con un máximo de 32 dispositivos. Permite alcanzar velocidades de transferencia de 9,6 kbits/s a 12 Mbits/s. El repetidor RS485 refresca la señal en cuanto a su amplitud, ancho y pendiente de flanco entre dos segmentos. Se utiliza si hay más de 32 estaciones conectadas al bus o si se ha superado la longitud máxima del cable de un segmento. Con un repetidor RS485 los segmentos de bus se pueden operar sin conexión a tierra (aislamiento galvánico de segmentos). Repetidor de diagnóstico El repetidor de diagnóstico conecta tres segmentos PROFIBUS en tecnología RS485, dos de los cuales aptos para diagnóstico con 31 dispositivos respectivamente. Está concebido como esclavo DP para emitir avisos de diagnóstico al maestro DP. La función de diagnóstico indica el lugar y la causa de fallos en la línea, tales como rotura de hilo o ausencia de resistencias terminadoras. El lugar del fallo se indica respecto de los dispositivos existentes. El repetidor de diagnóstico refresca la señal en cuanto a su amplitud, ancho y pendiente de flanco entre los segmentos. La profundidad de cascada entre dos dispositivos PROFIBUS cualesquiera se limita a 9 repetidores de diagnóstico. Manual de funciones, 12/2014, A5E AC 29

30 Descripción 2.2 Configuración de redes PROFIBUS PROFIBUS Terminator El PROFIBUS Terminator constituye una terminación de bus activa. Los dispositivos de bus se pueden desconectar, suprimir o sustituir sin que ello afecte a la transferencia de datos. Esto es válido, sobre todo, para los dispositivos de bus situados a ambos extremos del cable de bus, a los cuales deben estar conectadas y asignadas las resistencias terminadoras. El PROFIBUS Terminator se puede montar en un perfil soporte normalizado. IE/PB Link PN para conectar un segmento PROFIBUS a una red Industrial Ethernet El IE/PB Link PN IO constituye, como componente independiente, el paso sin discontinuidades entre Industrial Ethernet y PROFIBUS. Mediante el IE/PB Link PN IO como sustituto en Ethernet, se pueden seguir utilizando los dispositivos PROFIBUS existentes, e integrarse en una aplicación PROFINET. Para la configuración se necesita un controlador PROFINET IO. El IE/PB Link PN ejerce de maestro en el lado de PROFIBUS. IWLAN/PB Link PN IO para la pasarela entre Industrial Wireless LAN y PROFIBUS Los dispositivos PROFIBUS se pueden acoplar mediante el IWLAN/PB Link PN IO a PROFINET IO. De este modo, es posible integrar configuraciones PROFIBUS ya existentes en PROFINET. El IWLAN/PB Link PN IO permite utilizar IWLAN y las antenas WLAN para la transferencia de datos inalámbrica, p.ej., en electrovías o sistemas de estanterías automatizadas. Al soportar PROFINET, se pueden seguir aprovechando las numerosas prestaciones del sistema PROFIBUS, p. ej., diagnóstico mediante bus. Para la configuración se necesita un controlador PROFINET IO. El IWLAN/PB Link PN IO ejerce de maestro en el lado de PROFIBUS. Módulo CANopen para la integración en CAN Con el módulo CANopen podrá integrar fácilmente aplicaciones CANopen en PROFIBUS. Aplicaciones típicas: Control de válvulas hidráulicas/ejes hidráulicos en vehículos Control de motores en máquinas de embalaje o cintas transportadoras Utilización en aerogeneradores para capturar encóders de eje Captura de paneles de mando en máquinas, p. ej. joysticks Captura de los datos medidos por transductores de posición, sensores de inclinación o encóders de eje en grúas torre y de pórtico 30 Manual de funciones, 12/2014, A5E AC

31 Descripción 2.2 Configuración de redes PROFIBUS Acopladores DP/DP para conectar dos redes PROFIBUS El acoplador DP/DP PROFIBUS se utiliza para interconectar dos redes PROFIBUS DP. Se transfieren datos (de 0 a 244 bytes) del maestro DP de la primera red al maestro DP de otra red y viceversa. El acoplador DP/DP dispone de dos interfaces DP independientes entre sí con las que se efectúa el acoplamiento a las dos redes DP. Ejerce de esclavo en las redes DP. El intercambio de datos entre las dos redes DP se realiza mediante la copia interna en el acoplador. Acoplamiento de bus DP/PA para integrar PROFIBUS PA El acoplamiento de bus DP/PA es el elemento de unión entre PROFIBUS DP y PROFIBUS PA. Conecta los sistemas de control de procesos a los aparatos de campo de la automatización de procesos. Para un acoplamiento de bus DP/PA hay disponibles los siguientes componentes: Acoplador DP/PA Ex [ia] Acoplador DP/PA FDC Módulo de interfaz IM para configurar un DP/PA Link. Distribuidor de campo activo AFDiS para zonas potencialmente explosivas Manual de funciones, 12/2014, A5E AC 31

32 Descripción 2.2 Configuración de redes PROFIBUS Componentes activos para la pasarela entre PROFIBUS y AS-Interface DP/AS-i LINK Advanced: El DP/AS-i LINK Advanced es esclavo PROFIBUS DPV1 (según IEC /EN ) y maestro AS-Interface (de acuerdo con la especificación V3.0 AS-Interface según EN 50295) y permite el acceso transparente de PROFIBUS DP a los datos de AS-Interface. Los maestros PROFIBUS DP pueden intercambiar cíclicamente datos E/S con la AS-Interface; los maestros DP con servicios acíclicos pueden realizar, además, llamadas de maestro AS-Interface. Por lo tanto, el DP/AS-i LINK Advanced es adecuado, especialmente, para una configuración descentralizada y para la integración de una red AS-Interface subordinada. Para aplicaciones con capacidades funcionales típicas es suficiente el DP/AS-i LINK Advanced en su variante de maestro simple AS-Interface. Para aplicaciones con capacidades funcionales elevadas se emplea el DP/AS-i LINK Advanced como maestro doble AS-Interface. En este caso, las capacidades funcionales duplicadas se pueden utilizar en dos líneas AS-Interface que funcionan independientemente entre sí. DP/AS-Interface Link 20E: El DP/AS-Interface Link 20E es esclavo PROFIBUS DP (según EN 61158) y maestro AS-Interface (de acuerdo con la especificación AS-Interface V3.0 según EN 50295) y permite utilizar la AS-Interface en el PROFIBUS DP. Los maestros simples PROFIBUS pueden intercambiar cíclicamente datos E/S con la AS-Interface; los maestros con servicios acíclicos pueden intercambiar datos E/S y realizar llamadas al maestro. DP/AS-i F-Link: El DP/AS-i F-Link es esclavo PROFIBUS DP-V1 (según EN 61158) y maestro AS-i (según EN 50295, de acuerdo con la especificación V3.0 AS-Interface) y permite el acceso transparente de PROFIBUS DP a los datos de la AS-Interface. Además, el DP/AS-i F-Link es el único maestro AS-i con el que los datos de entrada orientados a seguridad de los esclavos ASIsafe se pueden reenviar, mediante el protocolo PROFIsafe, a una CPU de seguridad con maestro PROFIBUS DP. No se requiere cableado ni vigilancia de seguridad adicionales (especialmente, ningún monitor de seguridad AS-Interface). Dependiendo del tipo de esclavo, es posible transferir valores binarios o analógicos. Como esclavos AS-i se pueden utilizar todos los esclavos conformes a las especificaciones V2.0, V2.1 o V3.0 AS-Interface. Como maestro AS-i plenamente válido según la especificación V3.0, se pueden utilizar capacidades funcionales más elevadas en la red AS-i (496 entradas y salidas respectivamente, hasta 62 esclavos digitales o analógicos). 32 Manual de funciones, 12/2014, A5E AC

33 Descripción 2.2 Configuración de redes PROFIBUS Información adicional Encontrará más información sobre los componentes en Siemens Mall ( Encontrará información adicional en los manuales siguientes: PROFIBUS Network Manual ( Repetidor de diagnóstico ( DP/DP Coupler ( SIMATIC NET Twisted Pair and Fiber Optic Networks ( Basics on Setting up an Industrial Wireless LAN ( Acopladores DP/PA de acoplamientos de bus SIMATIC, distribuidores de campo activos, DP/PA Link e Y Link ( Encontrará más información sobre el módulo CANopen en Internet ( Manual DP/AS-INTERFACE LINK Advanced ( Manual DP/AS-i F-Link ( Consulte también Topología con el repetidor RS485 (Página 36) Topología OLM (Página 41) Topología WLAN (Página 41) Integración de PROFIBUS en PROFINET (Página 42) Manual de funciones, 12/2014, A5E AC 33

34 Descripción 2.2 Configuración de redes PROFIBUS Componentes de redes ópticas Componentes de red activos Los siguientes componentes de red activos están disponibles en PROFIBUS en redes ópticas: Optical Link Module OLM Optical Bus Terminal OBT Optical Link Module OLM Con PROFIBUS Optical Link Modul OLM se pueden configurar redes PROFIBUS con topología en línea, en estrella y en anillo redundante. La velocidad de transferencia de un tramo de cable de fibra óptica no depende de la distancia y puede alcanzar entre 9,6 kbits/s y 12 Mbits/s. Las posibles aplicaciones para OLM son, por ejemplo, buses de instalación basados en PROFIBUS, interconexión entre edificios con cable de fibra óptica de vidrio, redes mixtas con segmentos eléctricos y ópticos, redes de gran extensión (túneles de carretera, sistemas de control de tráfico) y redes con una gran demanda de disponibilidad (redes en anillo redundantes). Mediante una interfaz RS485 se pueden combinar módulos Optical Link entre sí e integrar dispositivos individuales o segmentos eléctricos completos en la red PROFIBUS óptica. Independientemente del balance de suministro y consumo óptico, no deben excederse las siguientes longitudes de tramo entre dos OLM: OLM/P11, OLM/P12: 400 m OLM/G11, OLM/G12, OLM/G12-EEC: 3 km OLM/G , OLM/G : 15 km Optical Bus Terminal OBT (terminal de bus óptico) Con el Optical Bus Terminal se conecta un solo dispositivo PROFIBUS sin interfaz óptica integrada o un segmento PROFIBUS RS 485 con hasta 31 dispositivos al PROFIBUS óptico. Se conectará un solo dispositivo DP PROFIBUS con su interfaz RS 485 mediante un cable PROFIBUS con resistencias terminadoras integradas, p. ej. el cable enchufable 830-1T, a la interfaz RS 485 del OBT. Mediante dos interfaces ópticas se conectará OBT a la línea óptica. Pueden conectarse al OBT los siguientes medios de transferencia ópticos: Cable de fibra óptica de plástico de hasta 50 m de tramo individual. Se pueden confeccionar in situ con conectores simplex 2x2. Cable de fibra óptica PCF de hasta 300 m de tramo individual. Estos cables deben adquirirse ya confeccionados. 34 Manual de funciones, 12/2014, A5E AC

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