ANTEPROYECTO PROFIBUS

8/7/2019 ANTEPROYECTO PROFIBUS

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UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESARFACULTAD DE INGENIERAS Y TECNOLOGASPROGRAMA DE INGENIERA ELECTRNICA

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DISEO E IMPLEMENTACIN DE UNA RED INDUSTRIAL ACADMICAAPLICANDO PROTOCOLOS PROFIBUS, AS-i Y TECNOLOGA SCADA.

RUBN DARO GONZLEZ GARIZAO

JESUS ALEJANDRO VARELA RIVERO

Presentado ante:

Comit de Evaluacin de Proyectos de Grado del departamento de

IngenieraElectrnica

UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR

FACULTAD DE INGENIERAS Y TECNOLOGAS

PROGRAMA DE INGENIERA ELECTRNICA

VALLEDUPAR CESAR

2010


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DISEO E IMPLEMENTACIN DE UNA RED INDUSTRIALACADMICA APLICANDO PROTOCOLOS PROFIBUS, AS-i Y

TECNOLOGA SCADA.

RUBN DARO GONZLEZ GARIZAO

JESUS ALEJANDRO VARELA RIVERO

ANTEPROYECTO DE GRADO

Director:

Ing. Giovanni Bracho Tovar

UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR

FACULTAD DE INGENIERAS Y TECNOLOGAS

PROGRAMA DE INGENIERA ELECTRNICA

VALLEDUPAR CESAR

2010


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CONTENIDO

Pg.

1. INFORMACION GENERAL DEL PROYECTO 4

1.1 TITULO 4

1.2 DIRECTOR DEL PROYECTO 4

1.3 ASESOR DEL PROYECTO 4

1.4 AUTORES 4

1.5 PRESUPUESTO 4

2. INTRODUCCION 5

3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 5

3.1 OBJETIVO GENERAL 6

3.2 OBJETIVOS ESPECFICOS 6

3.3 JUSTIFICACIN 7

4. MARCO TEORICO 8

4.1. 8

4.2 9

4.3 94.3.1 9

4.5 11

4.5.1 11

5. METODOLOGA 12

6. RESULTADOS DE LAS FASES 16

7. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES 18

8. PRESUPUESTO 19BIBLIOGRAFIA 21

1. INFORMACIN GENERAL DEL PROYECTO


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1.1 TITULO

DISEO E IMPLEMENTACIN DE UNA RED INDUSTRIAL ACADMICAAPLICANDO PROTOCOLOS PROFIBUS, AS-i Y TECNOLOGA SCADA.

1.2 DIRECTOR DEL PROYECTO

Ing. GIOVANNI BRACHO TOVAR ____________________________

1.3 ASESOR DEL PROYECTO

Ing. MLSON RUIZ BARRERA ____________________________

1.4 AUTORES

JESUS A. VARELA RIVERO ____________________________

RUBEN D. GONZALEZ GARIZAO ____________________________

1.5 PRESUPUESTO $ XXXXXXX

2. INTRODUCCION


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En la actualidad las redes de comunicaciones se han vuelto de vitalimportancia para la sociedad, ya que con estas el hombre ha podido

socializarse, informarse, documentarse, a travs de los diferentesdispositivos que han surgido por los avances tecnolgicos. Adems son unode los componentes esenciales en la industria, mejorando la competitividaden los procesos de produccin, agilizando el proceso de control y flujo dedatos entre el dispositivo de control (actuador) y el controlador (ordenador )simplificando la instalacin, operacin de maquinas y equipos industriales.

Adems de lo anteriormente mencionado proporciona a la empresa unareduccin de costo en la implementacin y mantenimiento de los dispositivosutilizados, proporcionndole funciones de diagnostico, alarmas,interoperabilidad con otros dispositivos.

Los requisitos para un bus de campo son muy variados. Para laautomatizacin de los procesos industriales que se desarrollan generalmenteen entornos agresivos, con peligro para la salud o de explosin, tienen granimportancia la conexin directa de dispositivos con seguridad intrnseca y sualimentacin a travs del medio de comunicacin, as como el elevadocontenido informativo de la comunicacin.

3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Considerando el inmenso aporte de las comunicaciones industriales en losprocesos actuales, se realizar una red industrial aplicados los protocolosPROFIBUS DP, AS-i y tecnologa SCADA y como complemento se entregaraun compendio que cumplir con el objetivo de ser un referente de consultaterico-practico, sobre el uso de los buses de campo industrial masdifundidos a nivel mundial en la actualidad (PROFIBUS y AS-i). Dichocompendio tendr una visin general sobre los buses de campo industrial,para luego enfatizar en aquellos que sern motivo de consulta (PROFIBUS

AS-i) de este proyecto. El compendio debe proveer informacin til ynormalizada sobre la implementacin de buses de campo industrial en

aplicaciones reales, tambin proveer a sus consultantes informacinprctica, basada en aplicaciones llevadas a cabo en los laboratorios deautomatizacin industrial del SENA Regional Cesar.

OBJETIVOS


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GENERALES

Disear e implementar una red industrial acadmica aplicando protocolosPROFIBUS, AS-i y tecnologa SCADA.

ESPECFICOS

y Estudiar el estado del arte de las caractersticas fundamentales de lastecnologas PROFIBUS, AS-i y SCADA, con nfasis en los parmetrosque facilitan su configuracin.

y Disear e implementar una red industrial aplicando protocoloPROFIBUS DP para realizar control de dispositivos de entrada y/osalida por medio de un controlador central.

y Disear e implementar una red industrial aplicando protocolo AS-i paracontrol industrial ON/OFF de un sistema neumtico

y Desarrollar e implementar un software (SCADA) que permite elmonitoreo de los dispositivos de la red.

y Elaborar un compendio de consulta terico practica para la aplicaciny uso de buses de comunicacin industrial PROFIBUS, AS-i ytecnologa SCADA.

________________________________________________________1 Estndar de bus de campo para la automatizacin manufacturera y deprocesos comprende estndares de configuracin fsica y protocolos de

usuario e interfaz2 Estndar de bus de sensores y Actuadores, para el nivel de campoms bajo.3 Sistema basado en computadores que permite supervisar y controlara distancia una instalacin de cualquier tipo.

3.3 JUSTIFICACION


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Hoy en da la competitividad entre los bienes y servicios que prestan lasempresas se ha vuelto uno de los factores de inversin de los

administradores y gerentes para estar en el mercado laboral; requiriendo aspersonal capacitado en los nuevos dispositivos electrnicos y elctricosimplementados en la industria.

Debido a la carencia de conocimientos avanzados sobre buses de campoindustriales en el SENA regional Cesar y en la Universidad Popular delCesar, surge la necesidad de poseer un lugar en el cual se pueda realizar elestudio tanto terico como practico que ayude a comprender en formageneral las configuracin bsica de dichos buses, aplicando los protocolosmas relevantes a nivel industrial, entre los cuales tenemos AS-i (Diseadospara integrar dispositivos simples) y PROFIBUS (Bus de alta prestaciones).

Actualmente PROFIBUS se proyecta como el bus de campo mas difundidoen la industria. No existe un documento conocido en la actualidad, que sirvacomo referente para la investigacin y uso de estos buses de campo, queencierre informacin relevante y estandarizada sobre su topologa, capas,etc, y que adems documente aplicaciones reales que sirvan como referente,en tareas comunes de automatizacin. Tal documento debe servir comomaterial de consulta.

MARCO TEORICO

REDES DE COMUNICACIONES INDUSTRIALES

Las redes de comunicaciones industriales deben su origen a la fundacinFieldBus (Redes de campo). La fundacin FieldBus desarroll un nuevoprotocolo de comunicacin para la medicin y el control de procesos dondetodos los instrumentos puedan comunicarse en una misma plataforma.


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necesario procesos de correccin. Hoy en da estos sistemas de conocencomo SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition).

BUSES DE CAMPO

En cuanto a las comunicaciones industriales lo buses de campo son los masutilizado, por el hecho de ser un sistema de transmisin de informacin(datos) que simplifica enormemente la instalacin y operacin de mquinas yequipamientos industriales utilizados en procesos de produccin. Los cualestienen como objetivo sustituir las conexiones punto a punto entre loselementos de campo y el equipo de control a travs del tradicional bucle decorriente de 4-20mA.

Tpicamente son redes digitales, bidireccionales, multipunto, montadas sobreun bus serie, que conectan dispositivos de campo como PLCs/PACs,transductores, actuadores y sensores. Cada dispositivo de campo incorporacierta capacidad de proceso, que lo convierte en un dispositivo inteligente,manteniendo siempre un costo bajo. Cada uno de estos elementos sercapaz de ejecutar funciones simples de diagnstico, control o mantenimiento,as como de comunicarse bidireccionalmente a travs del bus.

Un bus de campo permite reemplazar los sistemas de control centralizadospor redes de control distribuido mediante el cual permita mejorar la calidaddel producto, reducir los costos y mejorar la eficiencia. Para ello se basa en

que la informacin que envan y/o reciben los dispositivos de campo esdigital, lo que resulta mucho ms preciso que si se recurre a mtodosanalgicos. Adems, cada dispositivo de campo es un dispositivo inteligentey puede llevar a cabo funciones propias de control, mantenimiento ydiagnstico. De esta forma, cada nodo de la red puede informar en caso defallo del dispositivo asociado, y en general sobre cualquier anomalaasociada al dispositivo. Esta monitorizacin permite aumentar la eficienciadel sistema y reducir la cantidad de horas de mantenimiento necesarias.

VENTAJAS DE LOS BUSES DE CAMPO

La principal ventaja que ofrecen los buses de campo, y la que los hace msatractivos a los usuarios finales, es la reduccin de costos. El ahorroproviene fundamentalmente de tres fuentes: ahorro en costo de instalacin,ahorro en el costo de mantenimiento y ahorros derivados de la mejora delfuncionamiento del sistema. Una de las principales caractersticas de losbuses de campo es su significativa reduccin en el cableado necesario para


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el control de una instalacin. Cada componente slo requiere un cable parala conexin de los diversos nodos. Se estima que puede ofrecer una

reduccin de 5 a 1 en los costos de cableado. En comparacin con otrostipos de redes, dispone de herramientas de administracin del bus quepermiten la reduccin del nmero de horas necesarias para la instalacin ypuesta en marcha.

El hecho de que los buses de campo sean ms sencillos que otras redes deuso industrial como por ejemplo MAP, hace que las necesidades demantenimiento de la redsean menores, de modo que la fiabilidad del sistemaa largo plazo aumenta. Adems, los buses de campo permiten a losoperadores monitorizar todos los dispositivos que integran el sistema e

interpretar fcilmente las interacciones entre ellos. De esta forma, ladeteccin de las fuentes de problemas en la planta y su correccin resultamucho ms sencilla, reduciendo los costos de mantenimiento y el tiempo deparada de la planta.

Los buses de campo ofrecen mayor flexibilidadal usuario en el diseo delsistema. Algunos algoritmos y procedimientos de control que con sistemasde comunicacin tradicionales deban incluirse en los propios algoritmos decontrol, radican ahora en los propios dispositivos de campo, simplificando elsistema de control y sus posibles ampliaciones.

Tambin hay que tener en cuenta que las prestaciones del sistema mejorancon el uso de la tecnologa de los buses de campo debido a la simplificacin en la forma de obtener informacin de la planta desde los distintos sensores.Las mediciones de los distintos elementos de la red estn disponibles paratodos los dems dispositivos. La simplificacin en la obtencin de datospermitir el diseo de sistemas de control ms eficientes.

Con la tecnologa de los buses de campo, se permite la comunicacinbidireccionalentre los dispositivos de campo y los sistemas de control, perotambin entre los propios dispositivos de campo.

Otra ventaja de los buses de campo es que slo incluyen 3 capas (Fsica,Enlace y Aplicacin), y un conjunto de servicios de administracin. El usuariono tiene que preocuparse de las capas de enlace o de aplicacin. Slonecesita saber cual es funcionalidad. Al usuario slo se le exige tener unconocimiento mnimo de los servicios de administracin de la red, ya que


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parte de la informacin generada por dichos servicios puede ser necesariapara la reparacin de averas en el sistema. De hecho, prcticamente, el

usuario slo debe preocuparse de la capa fsica y la capa de usuario.

BUSES DE CAMPO EXISTENTES

Debido a la falta de estndares, diferentes compaas han desarrolladodiferentes soluciones, cada una de ellas con diferentes prestaciones ycampos de aplicacin. En una primera clasificacin tenemos los siguientesgrupos:

.1. Buses de alta velocidad y baja funcionalidad

Estn diseados para integrar dispositivos simples como finales de carrera,fotoclulas, rels y actuadores simples, funcionando en aplicaciones detiempo real, y agrupados en una pequea zona de la planta, tpicamente unamquina. Bsicamente comprenden las capas fsica y de enlace del modeloOSI, es decir, seales fsicas y patrones de bits de las tramas. Algunosejemplos son:

y CAN: Diseado originalmente para su aplicacin en vehculos.y SDS: Bus para la integracin de sensores y actuadores, basado en CANy AS-I: Bus serie diseado por Siemens para la integracin de sensores y

actuadores.

.2. Buses de alta velocidad y funcionalidad media

Se basan en el diseo de una capa de enlace para el envo eficiente debloques de datos de tamao medio. Estos mensajes permiten que eldispositivo tenga mayor funcionalidad de modo que permite incluir aspectoscomo la configuracin, calibracin o programacin del dispositivo. Son busescapaces de controlar dispositivos de campo complejos, de forma eficiente y abajo costo. Normalmente incluyen la especificacin completa de la capa de

aplicacin, lo que significa que se dispone de funciones utilizables desdeprogramas basados en PCs para acceder, cambiar y controlar los diversosdispositivos que constituyen el sistema. Algunos incluyen funciones estndarpara distintos tipos de dispositivos (perfiles) que facilitan la inter-operbilidadde dispositivos de distintos fabricantes. Algunos ejemplos son:


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y DeviceNet: Desarrollado por Allen-Bradley, utiliza como base el bus CAN,e incorpora una capa de aplicacin orientada a objetos.y LONWorks: Red desarrollada por Echelon.y BitBus: Red desarrollada por INTEL.y DIN MessBus: Estndar alemn de bus de instrumentacin, basado en

comunicacin RS-232.y InterBus-S: Bus de campo alemn de uso comn en aplicaciones medias.

.2. Buses de altas prestaciones

Son capaces de soportar comunicaciones a nivel de todos los niveles de laproduccin CIM. Aunque se basan en buses de alta velocidad, algunospresentan problemas debido a la sobrecarga necesaria para alcanzar lascaractersticas funcionales y de seguridad que se les exigen. La capa deaplicacin tiene un gran nmero de servicios a la capa de usuario,habitualmente un subconjunto del estndar MMS (Manufacturing MessageSpecification). Entre sus caractersticas incluyen:

y Redes multi-maestro con redundancia.y Comunicacin maestro-esclavo segn el esquema pregunta-respuesta.y Recuperacin de datos desde el esclavo con un lmite mximo de tiempoy Capacidad de direccionamiento unicast, multicast y broadcast,y Peticin de servicios a los esclavos basada en eventos.y Comunicacin de variables y bloques de datos orientada a objetos.y Descarga y ejecucin remota de programas.y Altos niveles de seguridad de la red, opcionalmente con procedimientos de

autentificacin.y Conjunto completo de funciones de administracin de la red.

Algunos ejemplos son:

y Profibusy WorldFIPy Fieldbus Foundation

.4. Buses para reas de seguridad intrnseca


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Incluyen modificaciones en la capa fsica para cumplir con los requisitosespecficos de seguridad intrnseca en ambientes con atmsferas explosivas.

La seguridad intrnsecaes un tipo de proteccin por la que el componente encuestin no tiene posibilidad de provocar una explosin en la atmsferacircundante. Un circuito elctrico o una parte de un circuito tienen seguridadintrnseca, cuando alguna chispa o efecto trmico en este circuito producidosen las condiciones de prueba establecidas por un estndar (dentro del cualfiguran las condiciones de operacin normal y de fallo especficas) no puedeocasionar una ignicin. Algunos ejemplos son HART, Profibus PA oWorldFIP.

. BUSES ESTANDARIZADOS

Debido al gran numero de buses que existen en la actualidad, se hace casiimposible hablar de cada uno de ellos. Por esta razn solo se har una brevepero sustanciosa descripcin de los dos buses de campo que se utilizaran enel desarrollo de este trabajo.

.1 PROFIBUS

Profibus se desarroll bajo un proyecto financiado por el gobierno alemn.

Est normalizado en Alemania por DIN E 19245 y en Europa por EN 50170.El desarrollo y posterior comercializacin ha contado con el apoyo deimportantes fabricantes com ABB, AEG, Siemens, Klckner-Moeller, ... Estcontrolado por la PNO (Profibus User Organisation) y la PTO (Profibus TradeOrganisation).

Existen tres perfiles:

y Profibus DP (Decentralized Periphery). Orientado a sensores/actuadoresenlazados a procesadores (PLCS) o terminales.

y Profibus PA (Process Automation). Para control de proceso y cumpliendo

normas especiales de seguridad para la industria qumica (IEC 1 1 15 8-2,seguridad intrnseca).

y Profibus FMS (Fieldbus Message Specification). Para comunicacin entreclulas de proceso o equipos de automatizacin. La evolucin deProfibus hacia la utilizacin de protocolos TCP/IP para enlace al nivel deproceso hace que este perfil est perdiendo importancia.


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Utiliza diferentes capas fsicas. La ms importante, en PROFIBUS DP, estbasada en ElA RS-485. Profibs PA utiliza la norma IEC 11158-2 (norma de

comunicacin sncrona entre sensores de campo que utiliza modulacinsobre la propia lnea de alimentacin de los dispositivos y puede utilizar losantiguos cableados de instrumentacin 4-20 mA) y para el nivel de procesose tiende a la utilizacin de Ethernet. Tambin se contempla la utilizacin deenlaces de fibra ptica. Existen puentes para enlace entre diferentesmedios, adems de gateways que permiten el enlace entre perfiles y conotros protocolos.

Se distingue entre dispositivos tipo maestro y dispositivos esclavo. El accesoal medio entre maestros se arbitra por paso de testigo, el acceso a los

esclavos desde un maestro es un proceso de interrogacin cclico (polling).Se pueden configurar sistemas multimaestro o sistemas ms simplesmaestro-esclavo.

En Profibus DP se distingue entre: maestro clase 1 (estaciones demonitorizacin y diagnstico), maestro clase 2 (elementos centralizadores deinformacin como PLCS, PCs, etc.), esclavo (sensores, actuadores).

El transporte en Profibus-DP se realiza por medio de tramas segn IEC 870-5-1. La comunicacin se realiza por medio de datagramas en modobroadcast o multicast. Se utiliza comunicacin serie asncrona por lo que es

utilizable una UART genrica.

Profibus DP prescinde de los niveles ISO 3 a 6 y la capa de aplicacin ofreceuna amplia gama de servicios de diagnstico, seguridad, protecciones etc.Es una capa de aplicacin relativamente compleja debido a la necesidad demantener la integridad en el proceso de paso de testigo (un y slo un testigo)

Profibus FMS es una compleja capa de aplicacin que permite la gestindistribuida de procesos al nivel de relacin entre clulas don posibilidad deacceso a objetos, ejecucin remota de procesos etc. Los dispositivos de

definen como dispositivos de campo virtuales, cada uno incluye undiccionario de objetos que enumera los objetos de comunicacin. Losservicios disponibles son un subconjunto de los definidos en MMS (ISO9506)


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Las plataformas hardware utilizadas para soportar Profibus se basan enmicroprocesadores de 16 bits ms procesadores de comunicaciones

especializados o circuitos ASIC como el LSPM2 de Siemens. La PNO seencarga de comprobar y certificar el cumplimiento de las especificacionesPROFIBUS.

Entre sus perspectivas de futuro se encuentra la integracin sobre la base deredes Ethernet al nivel de planta y la utilizacin de conceptos de tiempo realy filosofa productor-consumidor en la comunicacin entre dispositivos decampo.

Las distancias potenciales de bus van de 100 m a 24 Km (con repetidores yfibra ptica). La velocidad de comunicacin puede ir de 9600 bps a 12 Mbps.Utiliza mensajes de hasta 244 bytes de datos.

Profibus se ha difundido ampliamente en Europa y tambin tiene un mercadoimportante en Amrica y Asia. El conjunto Profibus DP- Profibus PA cubre laautomatizacin de plantas de proceso discontinuo y proceso continuocubriendo normas de seguridad intrnseca.

.2 AS-I

AS-I (Actuator Sensor Interface) es un bus de campo desarrolladoinicialmente por Siemens, para la interconexin de actuadores y sensoresbinarios. Actualmente est recogido por el estndar IEC TG 17B.

A nivel fsico, la red puede adoptar cualquier tipo de topologa: estructura enbus, en rbol, en estrella o en anillo. Permite la interconexin de un mximode 31 esclavos. La longitud mxima de cada segmento es de 100 metros.Dispone de repetidores que permiten la unin de hasta tres segmentos, y depuentes hacia redes Profibus. Como medio fsico de transmisin, emplea unnico cable que permite tanto la transmisin de datos como la alimentacinde los dispositivos conectados a la red. Su diseo evita errores de polaridadal conectar nuevos dispositivos a la red. La incorporacin o eliminacin deelementos de la red no requiere la modificacin del cable.


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El cable consta de dos hilos sin apantallamiento. Para lograr inmunidad alruido, la transmisin se hace basndose en una codificacin Manchester

Cada esclavo dispone de hasta 4 entradas/salidas, lo que hace que la redpueda controlar hasta 124 E/S digitales. La comunicacin sigue un esquemamaestro - esclavo, en la cual el maestro interroga a las estacionesenvindoles mensajes (llamados telegramas) de 14 bits y el esclavoresponde con un mensaje de 7 bits. La duracin de cada ciclo pregunta

respuesta es de 150 Qs. En cada ciclo de comunicacin se deben consultartodos los esclavos, aadiendo dos ciclos extras para operaciones deadministracin del bus (deteccin de fallos). El resultado es un tiempo deciclo mximo de-5ms.

SISTEMAS DE SUPERVISION DE CONTROL Y ADQUISICION DE DATOS(SCADA)

Los Sistemas de Supervisin de Control y Adquisicin de Datos (traduccinms o menos aproximada de SCADA, Supervisory Control And Data

Acquisition) permiten la gestin y control de cualquier sistema local o remotogracias a una interfase grfica que comunica al Usuario con el sistema.

Un SCADA es un sistema basado en computadores que permite supervisar ycontrolar a distancia una instalacin de cualquier tipo, el lazo de control esGENERALMENTE cerrado por el operador. Hoy en da es fcil hallar unsistema SCADA realizando labores de control automtico en cualquiera desus niveles, aunque su labor principal sea de supervisin y control por partedel operador.

Un sistema SCADA incluye un hardware de seal de entrada y salida,controladores, interfaz hombre-mquina (HMI), redes, comunicaciones, basede datos y software.

Algo muy importante es el flujo de la informacin, el cual tiene el la siguientedescripcin: El FENMENO FSICO lo constituye la variable que deseamosmedir. Dependiendo del proceso, la naturaleza del fenmeno es muy diversa:presin, temperatura, flujo, potencia, intensidad de corriente, voltaje, ph,densidad, etc. Este fenmeno debe traducirse a una variable que seainteligible para el sistema SCADA, es decir, en una variable elctrica. Paraello, se utilizan los SENSORES o TRANSDUCTORES.


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Los SENSORES o TRANSDUCTORES convierten las variaciones delfenmeno fsico en variaciones proporcionales de una variable elctrica. Las

variables elctricas ms utilizadas son: voltaje, corriente, carga, resistencia ocapacitancia.Sin embargo, esta variedad de tipos de seales elctricas debe serprocesada para ser entendida por el computador digital. Para ello se utilizan

ACONDICIONADORES DE SEAL, cuya funcin es la de referenciar estoscambios elctricos a una misma escala de corriente o voltaje. Adems,provee aislacin elctrica y filtraje de la seal con el objeto de proteger elsistema de transientes y ruidos originados en el campo.Una vez acondicionada la seal, la misma se convierte en un valor digitalequivalente en el bloque de CONVERSIN DE DATOS. Generalmente, estafuncin es llevada a cabo por un circuito de conversin analgico/digital. El

computador almacena esta informacin, la cual es utilizada para suANLISIS y para la TOMA DE DECISIONES. Simultneamente, seMUESTRA LA INFORMACIN al usuario del sistema, en tiempo real.Basado en la informacin, el operador puede TOMAR LA DECISIN derealizar una accin de control sobre el proceso. El operador comanda alcomputador a realizarla, y de nuevo debe convertirse la informacin digital auna seal elctrica. Esta seal elctrica es procesada por una SALIDA DECONTROL, el cual funciona como un acondicionador de seal, la cual laescala para manejar un dispositivo dado: bobina de un rel, setpoint de uncontrolador, etc.

Caractersticas de SCADA

y La mas relevantes caractersticas de este tipo de sistemas son:y Arquitectura centralizaday Su control es SUPERVISORIO: Lazos de control cerrados por el

operador. Adicionalmente: control secuencial y regulatorio.y Maneja variables desacopladasy Su rea de accin esta geogrficamente distribuida.y Las unidades de adquisicin de datos y control son remotas (pueden

ser: Unidad Terminal Remota (UTR), Controlador Lgico Programable(PLC) y Controlador de Automatizacin Programable (PAC)).

y Posee diversas formas de comunicacin, como es la Radio, satlite,lneas telefnicas, conexin directa, LAN, WAN.y Al igual que su arquitectura su base de datos es centralizada.y Configuracin: permite definir el entorno de trabajo del SCADA,

adaptndolo a la aplicacin particular que se desea desarrollar.y Interfaz grfica del operador: proporciona al operador las funciones de

control y supervisin de la planta. El proceso se representa mediante


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sinpticos grficos almacenados en el ordenador de proceso ygenerados desde el editor incorporado en el SCADA o importados

desde otra aplicacin durante la configuracin del paquete.y Mdulo de proceso: ejecuta las acciones de mando preprogramadas apartir de los valores actuales de variables ledas.

y Gestin y archivo de datos: almacenamiento y procesado ordenado dedatos, de forma que otra aplicacin o dispositivo pueda tener acceso aellos.

y Comunicaciones: transferencia de informacin entre la planta y laarquitectura hardware que soporta el SCADA, y tambin entre sta yel resto de elementos informticos de gestin.

Importancia

La caracterstica distintiva de los sistemas SCADA es su capacidad decomunicacin. Por consiguiente un sistema SCADA cubre generalmentereas geogrficas bastantes amplias, y utiliza muchos medios decomunicaciones diversos (y a menudo relativamente no fiables). Un aspectoimportante de la tecnologa de SCADA es la capacidad de garantizarconfiablemente la salida de datos al usar estos medios. Los sistemas SCADAutilizaron inicialmente enlaces de comunicacin lentos. Clculos cuidadososdebieron ser hechos para evaluar los volmenes de datos probablesesperados, y asegurar que la red de comunicaciones fuera capaz de resolverlas demandas.

Otra gran importancia de los sistemas es cada radica en el hecho queaumenta la seguridad al personal que supervisa y controla un procesoporque en algunos casos la operacin de los sistema de cualquier industriaes peligrosa, insalubre o se encuentra en un ambiente no apto para que unapersona est en el sitio; en otros es muy caro tener a un operador de tiempocompleto que permanezca en el sitio por periodos extensos o que lo visitevarias veces al da para poder modificar cualquier rango de operacin que serequiera. La instalacin de un sistema SCADA resuelve estos inconvenientespues, en forma automtica, adquiere y enva informacin desde los sitiosremotos hacia el centro de control.


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METODOLOGIA A UTILIZAR

El primer paso para comenzar la elaboracin de este proyecto es el de

recopilar informacin en general de buses de campo, enfatizada aPROFIBUS; adems, obtener los conocimientos que nos den lacapacidad de programar a cabalidad PLC y convertidores defrecuencia para la modificacin de velocidad de motores trifsicosmarca SIEMENS, para as lograr los objetivos planteados en esteproyecto, teniendo como gua los siguientes pasos:

y Consulta de informacin sobre buses de campo en formageneral enfatizando en PROFIBUS.

y Buscar capacitacin sobre programacin de PLC, dispositivosneumticos y convertidores de frecuencia.

y Elaborar el diseo que cumpla lo planteado anteriormente.

y Simulacin de las partes que comprende el diseo.

y Implementacin y prueba del diseo.

y Elaboracin del compendio de consulta terico practico.

RESULTADOS ESPERADOS

Lograr el diseo e implementacin del compendio terico practico queles permita a estudiantes, tcnicos, ingenieros, maestros, del SENARegional Cesar, Universidad Popular del Cesar y de otrasinstituciones, la consulta para la aplicacin y uso de buses de campoPROFIBUS, y sobre todo que les sirva como punto de partida para el


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ANEXOS

Valledupar,

APROBACION DEL DIRECTOR

Por la presente hago constar que he ledo la propuesta de trabajodenominado DISEO E IMPLEMENTACIN DE UNA RED INDUSTRIALACADMICA APLICADO PROTOCOLOS PROFIBUS, AS-i YTECNOLOGA SCADA. Presentado por los estudiantes: RUBN DAROGONZLEZ GARIZAO y JESUS ALEJANDRO VARELA RIVERO, para


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optar el ttulo de INGENIERO ELECTRNICO, y que acepto dirigir elproyecto durante su etapa de desarrollo, hasta su presentacin y evaluacin.

Igualmente me comprometo a asistir a las citaciones que el comit deproyectos considere necesarias para el seguimiento del proceso deelaboracin de este proyecto.

_____________________________

ING. GIOVANNI BRACHO TOBAR

DIRECTOR

Valledupar

APROBACION DEL ASESOR

Por la presente hago constar que he ledo la propuesta de trabajodenominado DISEO E IMPLEMENTACIN DE UNA RED INDUSTRIAL


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ACADMICA APLICADO PROTOCOLOS PROFIBUS, AS-i YTECNOLOGA SCADA. Presentado por los estudiantes: RUBN DARO

GONZLEZ GARIZAO y JESUS ALEJANDRO VARELA RIVERO, paraoptar el ttulo de INGENIERO ELECTRNICO, y que acepto asesorar elproyecto durante su etapa de desarrollo, hasta su presentacin y evaluacin.

_____________________________

ING. MILSON RUIZ

ASESOR

ANTEPROYECTO PROFIBUS

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