Profibus DP

Profibus DP

Es un protocolo abierto, es decir, que dispositivos de diferentes fabricantes se pueden utilizar en la misma red Profibus.

Esta versión de Profibus, DP, está diseñada especialmente para comunicación entre sistemas automáticos de control y E/S distribuidos a nivel de campo (periferia descentralizada). Puede ser empleado para remplazar transmisiones paralelas de señales con 24V o 4..20 mA. El intercambio de datos es cíclico.

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. A tal efecto, los esclavos DP son activados sucesivamente por el maestro conforme a una lista de llamadas (lista de sondeo). Entre el maestro DP y el esclavo DP se intercambian los datos útiles continuamente (de forma cíclica), sin tener en consideración su contenido. Para tener acceso a PROFIBUS-DP, necesitamos disponer de un puerto que disponga de ese protocolo.

En el maestro que vamos a usar para todas las prácticas, Siemens CPU 314IFM, al no disponer de puerto integrado de comunicaciones para profibus DP deberemos utilizar un módulo especifico para esta tarea, en este caso hemos usado el procesador de comunicaciones CP 342-5, que tiene la limitación de cantidad máxima de esclavos que soporta es de 64.

Ahora las E/S de los esclavos estarán almacenadas en un búffer 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).

Este es el aspecto del módulo:

El puerto DB9 de la derecha se utiliza para conectar el cable de profibus y de los conectores de la parte izquierda, los dos inferiores se utilizan para alimentar el módulo, ya que necesita alimentación propia a +24V DC.

En la parte superior del módulo se observan una serie de leds que nos ayudan a saber el estado en el que se encuentra el módulo:

CABLE

El cable que se utiliza en este protocolo de comunicación es de par trenzado apantallado (RS485) y tiene un color morado característico que alberga tras el apantallamiento y la malla dos hilos, uno de color verde y otro de color rojo:

CONECTORES

Los cables se terminan mediante unos conectores propios de este protocolo denominados FastConnect que simplifican el montaje y tienen una serie de características a tener en cuenta según el número de dispositivos que se vayan a conectar:

1. Maestro y un único esclavo: Para esta conexíon harán falta dos conectores que irán unidos mediante un único cable que ira conectado a la entrada del conector en ambos casos, la entrada viene indicada mediante una flecha que apunta hacia el interior del conector. En ambos conectores el switch que se aprecia en el dibujo deberá de estar en la posición ON para activar las resistencias de final de linea.
   


2. Maestro y varios esclavos: Nos harán falta tantos conectores como dispositivos vayamos a conectar y tantos cables como dispositivos - 1. Al igual que en el caso anterior los conectores del maestro y del último esclavo conectado a la red deberán tener el conector de resistencia de final de linea a ON y todos los dispositivos intermedios a OFF, de no cumplirse este requisito dará error de bus. Para conectar un dispotivo con el siguiente es necesario conectar otro cable a la salida del conector (que está indicado con una flecha que apunta hacia fuera del conector) que irá conectado a la entrada del conector del siguiente dispositivo, y así tantas veces como esclavos queramos interconectar hasta llegar al esclavo final.
   

La parte interna de estos conectores viene claramente identificada para poder conectar los cables según su color para evitar errores:

A la hora de terminar el cable de forma correcta es necesario dejar enrasada la funda protectora con la carcasa del conector y que la abrazadera del conector sujete la malla metálica para que la protección funcione de forma eficiente.

ESCLAVOS

Conforme vayamos avanzando en las prácticas se detallarán especificaciones y configuraciones de los distintos dispositivos esclavos utilizados.