El protocolo PROFIBUS surgió en la década de 1980 como resultado de la colaboración entre el gobierno, empresas y líderes de la industria alemana, con el objetivo de implementar una solución de automatización en entornos industriales.
Se trata de un protocolo que se ha convertido en un estándar y que es utilizado en una amplia variedad de procesos industriales por todos los beneficios que proporciona.
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¿Qué es el protocolo PROFIBUS?
PROFIBUS (Process Field Bus) es un conjunto de protocolos de comunicación utilizado en la automatización industrial que se ha convertido en uno de los estándares más populares a la hora de conectar y controlar dispositivos en una red industrial.
Se basa en una arquitectura de bus de campo que permite la comunicación entre dispositivos en tiempo real empleando un solo cable de comunicación. Además, proporciona una interfaz común para diferentes tipos de dispositivos, como sensores, actuadores, controladores de proceso, unidades de E/S remotas, entre otros.
Algunos de los tipos de protocolos PROFIBUS más utilizados son:
- FMS. Solución estándar de comunicación universal que permite abordar tareas de comunicación complejas entre controladores lógicos programables (PLC) y sistemas de control distribuido (DCS).
- DP. Sistema de alta velocidad enfocado en la comunicación de sistemas automatizados con equipos descentralizados.
- PA. Facilita el control y la medición utilizando una o dos líneas de cables individuales, a la vez que alimentan a los equipos conectados.
¿Cómo funciona el protocolo PROFIBUS?
El protocolo PROFIBUS es una tecnología inteligente de bus de campo que permite la comunicación eficiente entre dispositivos conectados a una línea central. Está basado en el modelo OSI y utiliza tres capas separadas: la capa de aplicación, la capa de enlace de datos y la capa física.
- Capa de aplicación, donde maneja diferentes tipos de mensajes, como intercambio de datos cíclicos y acíclicos, diagnóstico, manejo de alarmas y mensajes isócronos.
- Capa de enlace, que se completa a través de un enlace de datos de bus de campo (FDL), que combina la metodología maestro-esclavo y el paso de token. En estos sistemas, los maestros envían solicitudes a los esclavos como sensores y actuadores, y estos responden, mientras que mediante tokens se pasa una señal entre los nodos, y solo el nodo con el token puede comunicarse.
- Capa física, que puede utilizar diferentes tipos de medios de transmisión (par cableado de par trenzado estándar RS485, fibra óptica o sistemas de seguridad mejorados, como el llamado MBP o Manchester Bus Power).
El protocolo PROFIBUS permite la comunicación eficiente entre dispositivos en un bus de campo, utilizando el modelo OSI con capas de aplicación, enlace de datos y física, y se adapta a diferentes medios de transmisión según las necesidades específicas de cada proceso industrial.
Características de las redes PROFIBUS
Las redes basadas en este protocolo se caracterizan por una serie de elementos muy importantes:
Cableado
El cableado necesario para la transmisión de datos, que puede ser de distintos tipos como vimos anteriormente en la capa física del modelo OSI.
Terminales
Los terminales que se usan en cada bus para la entrada y salida de datos.
Conectores
Distintos tipos de conectores para cada situación específica, como conectores rectos, acodados, con salida para ordenadores personales…
Terminadores
Es un tipo de conector para suministrar resistencia eléctrica al final de la línea de transmisión (con el objetivo de absorber las señales y evitar que reboten y vuelvan a ser recibidas en los distintos nodos o estaciones de red).
Análisis de red PROFIBUS
Existen distintos sistemas basados en el protocolo PROFIBUS especialmente diseñados para el análisis de red. Estos sistemas están compuestos por un hardware que se conecta a la red y por un software que se controla desde un PC y que permite analizar el cableado y medir las señales dentro de la red.
El uso de estas soluciones para analizar redes PROFIBUS facilitan la detección de problemas habituales como son el ruido, las interferencias, las caídas de tensión, los problemas de terminación, las reflexiones de ondas o incluso, posibles roturas o problemas con el cableado.
¿Cuáles son los Beneficios del uso de PROFIBUS?
Al utilizar este protocolo se obtienen una serie de ventajas muy interesantes, entre las que podemos destacar:
Mejorar las comunicaciones
PROFIBUS permite una comunicación rápida y fiable entre los distintos dispositivos conectados a una red industrial. Es ideal para garantizar un intercambio de datos en tiempo real y tener un control preciso de todos los procesos industriales.
Flexibilidad y escalabilidad
Se trata de un sistema que se adapta a diferentes requisitos de aplicación y que puede crecer según las necesidades de la industria en cada momento.
Por ejemplo, es posible conectar una amplia variedad de dispositivos y sistemas de forma rápida y sencilla para garantizar la integración de diferentes componentes y la expansión de la red cada vez que sea necesario.
Realizar diagnósticos avanzados
Cuenta con funciones de autodiagnóstico y diagnóstico de conexión para supervisar constantemente el estado de los dispositivos de la red y para la identificación rápida de posibles problemas o fallos (ayuda a reducir el tiempo de inactividad y mejorar la eficiencia en general de los procesos).
Compatibilidad con diferentes medios de transmisión
Se trata de un protocolo que es altamente compatible con diferentes medios de transmisión, como cables de cobre, fibra óptica y comunicación inalámbrica. Esto permite adaptar la red a las necesidades específicas de la aplicación y brinda flexibilidad en diversos entornos industriales.
Estándar del mercado
PROFIBUS es uno de los protocolos de comunicación industrial más populares del mercado, por lo que existe una amplia gama de dispositivos y sistemas que se adaptan al mismo. A la hora de adquirir una nueva máquina, dispositivo o sistema, es sencillo encontrar modelos que utilicen este protocolo.
Además, al ser un estándar del mercado es más sencillo contar con soporte técnico por parte de proveedores, distribuidores y otros operadores.
El protocolo PROFIBUS es utilizado en infinidad de maquinarias y sistemas industriales para garantizar una comunicación más rápida, segura y eficiente.
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