{"id":3006,"date":"2018-05-24T10:51:44","date_gmt":"2018-05-24T08:51:44","guid":{"rendered":"https:\/\/www.inesem.es\/revistadigital\/gestion-integrada\/?p=3006"},"modified":"2021-09-09T17:41:08","modified_gmt":"2021-09-09T15:41:08","slug":"buses-de-campo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.inesem.es\/revistadigital\/gestion-integrada\/buses-de-campo","title":{"rendered":"Buses de campo. Definici\u00f3n, est\u00e1ndares habituales y sus ventajas."},"content":{"rendered":"<p style=\"text-align: justify;\">En cualquier industria las comunicaciones entre los dispositivos se distribuyen mediante una jerarqu\u00eda especial denominada pir\u00e1mide CIM.\u00a0Los medios que conectan los niveles de la pir\u00e1mide y los elementos de cada nivel se denominan\u00a0<strong>buses de campo.<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Seg\u00fan la\u00a0<a href=\"https:\/\/www.isa.org\/\">ISA-InstrumentSociety of A<\/a><a href=\"https:\/\/www.isa.org\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">merica<\/a> se definen como\u00a0<em>una conexi\u00f3n serie, digital, que permite la transferencia de datos entre elementos primarios de automatizaci\u00f3n (elementos de campo) empleados en fabricaci\u00f3n de procesos, y elementos de automatizaci\u00f3n y control de m\u00e1s alto nivel.<\/em><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Los <strong>buses de campo<\/strong> fueron un desarrollo tecnol\u00f3gico que surgi\u00f3 entre las d\u00e9cadas de los 80 y los 90. Revolucionaron el mundo de las comunicaciones industriales. Estos han\u00a0 logrado una gran simplificaci\u00f3n respecto a los sistemas anteriores en cuanto a la instalaci\u00f3n y operaci\u00f3n de la estructura industrial.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Esta mejora se basa en el cambio que supuso el uso de un bus de campo que cumple la misma funci\u00f3n que un gran numero de bucles de corriente est\u00e1ndar. La cantidad de elementos que puede soportar el mismo bus o los tiempos de respuesta considerablemente mayores que obtenemos con el uso de estos sistemas de comunicaci\u00f3n son sus principales ventajas.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Con el desarrollo de esta tecnolog\u00eda surgieron est\u00e1ndares y tipos concretos de <strong>buses de campo.<\/strong>\u00a0A continuaci\u00f3n veremos los mas importantes, las definiciones, caracter\u00edsticas y estructura. Tambi\u00e9n encontrar\u00e1s los m\u00e1s usados y las diferencias entre ambos.<\/p>\n<div id=\"ez-toc-container\" class=\"ez-toc-v2_0_72 counter-hierarchy ez-toc-counter ez-toc-grey ez-toc-container-direction\">\n<div class=\"ez-toc-title-container\">\n<p class=\"ez-toc-title\" style=\"cursor:inherit\">Table of Contents<\/p>\n<span class=\"ez-toc-title-toggle\"><a href=\"#\" class=\"ez-toc-pull-right ez-toc-btn ez-toc-btn-xs ez-toc-btn-default ez-toc-toggle\" aria-label=\"Toggle Table of Content\"><span class=\"ez-toc-js-icon-con\"><span class=\"\"><span class=\"eztoc-hide\" style=\"display:none;\">Toggle<\/span><span class=\"ez-toc-icon-toggle-span\"><svg style=\"fill: #999;color:#999\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" class=\"list-377408\" width=\"20px\" height=\"20px\" viewBox=\"0 0 24 24\" fill=\"none\"><path d=\"M6 6H4v2h2V6zm14 0H8v2h12V6zM4 11h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2zM4 16h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2z\" fill=\"currentColor\"><\/path><\/svg><svg style=\"fill: #999;color:#999\" class=\"arrow-unsorted-368013\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" width=\"10px\" height=\"10px\" viewBox=\"0 0 24 24\" version=\"1.2\" baseProfile=\"tiny\"><path d=\"M18.2 9.3l-6.2-6.3-6.2 6.3c-.2.2-.3.4-.3.7s.1.5.3.7c.2.2.4.3.7.3h11c.3 0 .5-.1.7-.3.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7zM5.8 14.7l6.2 6.3 6.2-6.3c.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7c-.2-.2-.4-.3-.7-.3h-11c-.3 0-.5.1-.7.3-.2.2-.3.5-.3.7s.1.5.3.7z\"\/><\/svg><\/span><\/span><\/span><\/a><\/span><\/div>\n<nav><ul class='ez-toc-list ez-toc-list-level-1 ' ><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-1\" href=\"https:\/\/www.inesem.es\/revistadigital\/gestion-integrada\/buses-de-campo\/#Algunos_tipos_de_buses_caracteristicas_y_partes_de_la_estructura_donde_se_instalan\" title=\"Algunos tipos de buses, caracter\u00edsticas y partes de la estructura donde se instalan.\">Algunos tipos de buses, caracter\u00edsticas y partes de la estructura donde se instalan.<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-2\" href=\"https:\/\/www.inesem.es\/revistadigital\/gestion-integrada\/buses-de-campo\/#PROFIBUS_uno_de_los_buses_de_campo_mas_usados\" title=\"PROFIBUS, uno de los buses de campo m\u00e1s usados.\">PROFIBUS, uno de los buses de campo m\u00e1s usados.<\/a><ul class='ez-toc-list-level-3' ><li class='ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-3\" href=\"https:\/\/www.inesem.es\/revistadigital\/gestion-integrada\/buses-de-campo\/#Conexion_entre_PROFIBUS_DP_y_PROFIBUS_PA\" title=\"Conexi\u00f3n entre PROFIBUS DP y PROFIBUS PA.\">Conexi\u00f3n entre PROFIBUS DP y PROFIBUS PA.<\/a><\/li><\/ul><\/li><\/ul><\/nav><\/div>\n<h2 style=\"text-align: justify;\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Algunos_tipos_de_buses_caracteristicas_y_partes_de_la_estructura_donde_se_instalan\"><\/span>Algunos tipos de buses, caracter\u00edsticas y partes de la estructura donde se instalan.<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">El tejido industrial se ha adaptado a nuevos dispositivos de control. Esto ha hecho que lejos de los rudimentarios conductores el\u00e9ctricos simples se hayan ido desarrollando distintos buses de campo especializados para ciertos sectores y funcionalidades, algunos de los mas importantes son los siguientes.<\/p>\n<ul style=\"text-align: justify;\">\n<li>AS-i (Actuator Sensor Inferface). Este bus se encarga de la conexi\u00f3n entre los sensores y actuadores. Funciona como un camino com\u00fan para las transmisiones de datos. Esta interfaz de conexi\u00f3n conecta los m\u00f3dulos que se encuentran en los niveles mas bajos del proceso de automatizaci\u00f3n. El bus se compone de dos cables internos, uno para el intercambio de datos y otro para la alimentaci\u00f3n. Es un bus con unos tiempos de respuesta muy r\u00e1pidos, entre 5 y 10 milisegundos por ciclo. La comunicaci\u00f3n se realiza entre solo 1 maestro y hasta 62 esclavos por cada uno. Cada uno de estos esclavos puede tener entre 4 entradas y 4 salidas. Aunque pueden ampliarte hasta 8. Permite hasta una instalaci\u00f3n de 100 metros de cable o hasta 300 si se usan repetidores.<\/li>\n<li>BITBUS. Es uno de los buses de campo mas antiguos que existen. Se usa en un nivel superior al AS-i. Es usado para la comunicaci\u00f3n entre PLC&#8217;s y aut\u00f3matas. Est\u00e1 basado en el RS-485 como sistema de transmisi\u00f3n y en SLDC (un protocolo desarrollado por <a href=\"https:\/\/www.ibm.com\/es-es\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">IBM<\/a>) que controla el proceso de desarrollo del <a href=\"https:\/\/www.inesem.es\/revistadigital\/informatica-y-tics\/las-principales-amenazas-la-red\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">software<\/a>. Se pueden tener hasta 250 nodos por cada segmento de bus, siendo 1 de ellos el maestro y el resto esclavos. Pueden sincronizarse de dos modos, de forma s\u00edncrona donde los datos usan un reloj adicional o como auto-reloj, donde cada nodo tienen un reloj interno que se sincroniza con los datos. Se puede distribuir en estructuras b\u00e1sicas, de \u00e1rbol o de \u00e1rbol multinivel. Puede instalarse hasta un total de 13,2 kil\u00f3metros.<\/li>\n<\/ul>\n<h2 style=\"text-align: justify;\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"PROFIBUS_uno_de_los_buses_de_campo_mas_usados\"><\/span>PROFIBUS, uno de los buses de campo m\u00e1s usados.<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Este est\u00e1ndar se desarroll\u00f3 entre 1987 y 1990 por BMBF,\u00a0 es un est\u00e1ndar de red, el cual se encuentra en niveles superiores respecto a los vistos anteriormente. Es independiente de los proveedores y\u00a0 se puede aplicar en pr\u00e1cticamente cualquier proceso industrial. Actualmente es el bus mas utilizado. Podemos dividir la topolog\u00eda PROFIBUS en 3 distintas.<\/p>\n<ul style=\"text-align: justify;\">\n<li>PROFIBUS DP. Es la estructura mas r\u00e1pida, se utiliza para la comunicaci\u00f3n entre sistemas de automatizaci\u00f3n y equipos desvinculados del n\u00facleo del proceso como elementos de entrada\/salida. Es capaz de transmitir 1 megabyte en aproximadamente 2 milisegundos por lo que su uso en aplicaciones con tiempos estrictos esta muy extendida. Su protocolo se establece como maestro-esclavo, el cual puede ser mono o multi. En aplicaciones mono maestro, solo un elemento es maestro, el resto son esclavos, sus ciclos de lectura son mas cortos. El uso de multi maestro se usa para aplicaciones en las que el sistema global se puede dividir en subsistemas. Cada maestro tendr\u00e1 sus propios esclavos independientes del resto.<\/li>\n<li>PROFIBUS FMS. Es un bus de car\u00e1cter gen\u00e9rico usado para una comunicaci\u00f3n vers\u00e1til en sistemas de <a href=\"https:\/\/www.inesem.es\/revistadigital\/gestion-integrada\/programacion-plc-robot\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">automatizaci\u00f3n<\/a> para su control. Por su funcionalidad se aplica normalmente en la comunicaci\u00f3n maestro &#8211; maestro. Cada vez m\u00e1s, se est\u00e1 viendo en desuso debido a la Ethernet<\/li>\n<li>PROFIBUS PA. Se utiliza para la comunicaci\u00f3n de los elementos del proceso encargados de trabajar con se\u00f1ales anal\u00f3gicas como humedad, temperatura, intensidad lum\u00ednica u otros. El uso de este bus se debe principalmente a su confiabilidad a la hora de la transmisi\u00f3n, su sistema de seguridad, la posibilidad de integrarse en sistemas de control a alta velocidad y a su coste relativamente bajo. Mediante dos hilos simples realiza la comunicaci\u00f3n, adem\u00e1s para el mantenimiento permite la conexi\u00f3n\/desconexi\u00f3n de los\u00a0 equipos durante la operaci\u00f3n.<\/li>\n<\/ul>\n<h3 style=\"text-align: justify;\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Conexion_entre_PROFIBUS_DP_y_PROFIBUS_PA\"><\/span>Conexi\u00f3n entre PROFIBUS DP y PROFIBUS PA.<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">La uni\u00f3n de las partes de la instalaci\u00f3n de proceso y de muestreo se realiza con un acoplador DP\/DA. Para poder continuar la comunicaci\u00f3n y que ambas partes est\u00e9n unidas y el proceso se desarrolle de forma din\u00e1mica. La finalidad de esta uni\u00f3n es realizar una instalaci\u00f3n m\u00e1s f\u00e1cil\u00a0 unificando los elementos usados y reduciendo costes en hardware. Podemos diferenciar entre dos situaciones posibles a la hora de realizar la uni\u00f3n de ambas redes.<\/p>\n<ul style=\"text-align: justify;\">\n<li>Si la velocidad de PROFIBUS DP y PROFIBUS PA es similar. En este caso solo se usa un conversor de medios, el resto de la conexi\u00f3n es directa. La red DP accede con las mismas direcciones a los esclavos de la red PA. La cantidad de nodos que se pueden unir en una red simple ser\u00eda de 126.<\/li>\n<li>Si la velocidad de PROFIBUS DP supera a PROFIBUS PA. La comunicaci\u00f3n se realiza mediante una interfaz especial. La red PA se convierte en el maestro de la comunicaci\u00f3n\u00a0 y la\u00a0 DP ser\u00eda el esclavo de la comunicaci\u00f3n. La finalidad de este proceso es que la alta velocidad de la red DP se reparta con la red PA.<\/li>\n<\/ul>\n<p>En conclusi\u00f3n, dentro de las estandarizaci\u00f3nes existentes cada bus es apropiado para unas aplicaciones o procesos concretos.Deberemos tener en cuenta que no solo las prestaciones son las responsables de nuestra elecci\u00f3n, el precio o la disponibilidad har\u00e1n que nos decidamos finalmente por un tipo concreto. Esperamos que haya solucionado tus dudas y te haya servido de ayuda. Si tienes cualquier duda acerca de este tema, no dudes en poner un comentario y se te responder\u00e1 cuanto antes, brind\u00e1ndote la ayuda necesaria.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Los buses de campo son los encargados de comunicar los distintos niveles de la piramide CIM y los dispositivos que se encuentran en ella. 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