charla piura

8/19/2019 Charla Piura

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AUTOMATIZACIÓN CON FOUNDATIONS FIELDBUS

REDES INDUSTRIALES

AUTOMATIZACIÓN CON FOUNDATIONS FIELDBUS

REDES INDUSTRIALES



INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN

Qué es un FCS ?



Fieldbus ofrece comunicación digital, bi-direccional, ymulti-drop entre los dispositivos de campo, y con lossistemas de supervisión de planta.Por lo tanto, Fieldbus es esencialmente una Red de ÁreaLocal (LA ! Local Area et"or#$ de dispositivos decampo.

Fieldbus

Sistemas de control

P

L

F

PLANTA

TECNOLOGÍA FOUNDATION FIELDUS



Ni!eles de redNi!eles de red

Red

de planta

Automatización gerencial• Mainframes

• Gerenciamiento

Red LANSistemas de supervisión y control• DSs! PLs! Ps• SADA! Sistemas de supervisión

Red "ield#us

$nstrumentación y ontrol

• Transmisores! ontroladores• %&lvulas! Actuadores



Sensor#us

• Seriple'

• AS$• $NT(R)*SLoop

Device#us

• Device Net• SDS• Profi#us DP

• L+N,or-s• $NT(R)*S.S

"ield#us

• $(/$SA SP01

• "ield#us "oundation• Profi#us PA• 2ART

Ti"o dedis"ositi!os

Ti"o deControl

Ti"o de control # Dis"ositi!os

%ontrolde Procesos

%ontrolLógico

Lo$%endbit

&idran'eb#te

(i')%endbloc*

&ispositivos 'imples &ispositivos %ompleos



Anal)ticos'L%s, %ontroladores*+lvulas de %ontrol

&%'s

'ensores de procesoP%s, PL%snterfaces de perador

&rivers%ontrol de ovimiento

nterruptoresArrancadores de otor

Pulsadores

Fieldbus

Sensorbus

De!icebus

A'ru"aci+n de ,roductos



3451 3461 3471 8111

Tecnolog9a

Dominante

Neum&tica Analógica Digital

Fieldbus es la ma#or transici+n en la e!oluci+n delos sistemas de automati-aci+n

Fieldbus es la ma#or transici+n en la e!oluci+n delos sistemas de automati-aci+n

El conce"to de Fieldbus

"ield#us"ield#us



E!oluci+n de los sistemas de controlE!oluci+n de los sistemas de control

Fieldbus es el .ltimo "aso en la e!oluci+n tecnol+'ica/Fieldbus es el .ltimo "aso en la e!oluci+n tecnol+'ica/

3461 3471 8111

Tecnolo'0aDominante

DCSDD FCSPL

INTRODUCCIÓN



FCS % Field Control S#stemFCS % Field Control S#stem

El "aso l+'ico en el me1oramiento de los DCSs/ Funciones de control m+s distribuidas/ +s dispositivos de campo digitalesReemplaza completamente la arquitectura de

DCS !!!

DDP$D

DS

P$D

"S

P$D



2u3 es FieldbusFoundation4



FIELDUS FOUNDATION

Asociaci+n de m5s de 678miembros9 :ue a'ru"an m5s del ;8< de la "ro!isi+n mundial de

instrumentos # sistemas de control/

Reune tanto a =abricantes como a

usuarios =inales9 uni!ersidades9entes de re'ulaci+n9 etc/



LISTADO DE &IE&ROS % I

A00 Ltd.Allen-0radley %o., nc.Apparatebau 1undsbac2Automation Researc2 nstitue of

inistry of etallurgical ndustry0ailey %ontrols0ailey 3apan0eame4

0eldon 5ire and %able0ently evada %orporation0orst Automation0P il - Alliance Refinery0ray nternational, nc.0roo#s nstrument%alte4 'ervices%2evron Researc2 and 6ec2nology %o.%2iyoda %orporation&anfoss A7'digi table t2ielen&88 %orporation&uPont 9ngineering %o.9%9ndress : 1auser ;mb1 : %o.944on Researc2 < 9ngineering %o.Fieldbus nternational (F6$

Fis2er %ontrols nternational, nc.Fis2er-Rosemount 'ystems nc.Fraun2ofer nstitute 60Fui 9lectric %o., Ltd.;A6= 6erminals;la4o ncorporated;roupe 'c2neider;'% Precision %ontrols &ivision of &A-6ec2

1artmann < 0raun A;1itac2i1oney"ell nc.nstituto de nvestigaciones 9lectricas3o2nson >o#oga"a %orp.8.8. %odi48-Patents8eystone %ontrols8imray8nic# 9le#tronisc2e e?ger@te ;mb1 <%o.8oso 'ervice %o., Ltd.8R19 esstec2ni# ;mb1 < %o. 8;8uri2ara 8ogyo %o., Ltd.-'ystem %o., Ltd.agnetrol nternational, nc.asoneilan-&resser ndustries

easurement 6ec2nology, Ltd. (6L$



Rosemount nc.'aab 6an# %ontrol'ervome4'2ell il %ompany'1A&B %RPRA6'1P '6AR Associates, nc.'iebe 9%&'iemens ndustrial Automation, nc.

'imrad AlbatrossS&AR 'ofting'R% 69PLPR0R'toneL %orporation62e Fo4boro %ompany6o#yo 8eiso %o., Ltd.6os2iba %orporation*almet Automation nc.*AL698 nternational*9;A ;ries2aber*inson 'upply5orldFP 9urope>ama2a %orporation>amata#e-1oney"ell %o., Ltd.>o#oga"a 9lectric %orporation

ettler-6oledoicro otion, nc.illtronics, Ltd.itsubis2i 9lectric %orporationonsanto %ompanyotoyama 9ng. 5or#s, Ltd.agano 8ei#i 'eisa#us2o Ltd.ational nstruments %orp.

9% %orporationeles-3amesbury9Aiigata asoneilan %o., Ltd.2#ura 9lectric %o., Ltd.val 9ngineering %o., Ltd.Pacific Avionics %orporationPepperl : Fuc2sP*, Palmstiernas nstruments A0Politecnico di 6orino-&aiPresys nstrumentos 9 'istemas Ltda.R. 'ta2l 'c2@ltgeraete ;mb1 < %o.Ramsey 6ec2nology, nc.Relcom nc.Ronan 9ngineering %ompanyRosemount Analytical nc.

LISTADO DE &IE&ROS % II

FIELDBUS FOUNDATION



EL LUGAR DE LOS DCSEL LUGAR DE LOS DCS

Qué es lo que hacen, y nohacen, los DCS y FCS.



El lu'ar de los DCS # FCSEl lu'ar de los DCS # FCS

Bn CProcess Automation 'ystemD es una agrupación de cuatroo m+s partes. 9s eEuivalente a lo Eue Smar denomina>Enter"rise Automation S#stem?.

Bn CProcess %ontrol 'ystemD manea sólo la partecorrespondiente al control, y puede ser un &%', F%' u otro.

PCS

Avanzado ESD

ERP

PASLos &%' oF%' est+naEu), comouna partedel todo.

Los &%' oF%' est+naEu), comouna partedel todo.



E!oluci+nE!oluci+n

DS

Avanzado ESD

ERP

PAS

"S

Avanzado ESD

ERP

PAS

Los FCS reemplazan a los DCS, pero las demás partes del PAS siguen siendo las mismas.

Los FCS reemplazan a los DCS, pero las demás partes del PAS siguen siendo las mismas.



@reas de control % erar:u0as@reas de control % erar:u0as

3erarEu)a 'A '.GH 7 9% IHJHK.

Control Module

Equipment Module

Unit

Process Cell

Area

Site

Enterprise

~ Lazo de control

~ e!" Filtro

~ e!" #anque o reactor

~ Una planta

~ $rupo de plantas

Un FCS mane1a una "lanta com"leta9 inclu#endo todas las5reas # el control entre 5reas9 no s+lo la-os inde"endientes/

Un FCS mane1a una "lanta com"leta9 inclu#endo todas las5reas # el control entre 5reas9 no s+lo la-os inde"endientes/



ENEFICIOSENEFICIOS

Por qué los usuarios quierenabandonar los DCS ?



Necesidad de un sistema menosNecesidad de un sistema menos

costoso # menos com"le1ocostoso # menos com"le1oLos &%' tienen muc2o 2ard"are, muy

costoso.

%on un sistema Fieldbus logramos/ 9liminación de taretas de entradas7salidas,

taretas de control, gabinetes y rac#s./ Reducción de cableado y accesorios (bandeas,

caas de empalme, 2oras de trabao, etc.$./ 'implificación de planos e instalación.

BENEFICIOS



Reducci+n de )ard$are # cableadoReducci+n de )ard$are # cableado

DCS

5.81 mA

$:S $:S: $:S:

S*)S$ST(MA(/S

+NTR+LAD+R

FCS

$:S:

"$(LD)*S



CONTROL EN LOS DIS,OSITIBOS DE CA&,O CONTROL EN LOS DIS,OSITIBOS DE CA&,O

DS

TRADICIONAL

S*)S$ST(MA

(/S

+NTR+LAD+R

"S

FIELDUS

"$(LD)*

S

Reducci+n de )ard$areReducci+n de )ard$are



Comunicaci+n i%DireccionalComunicaci+n i%DireccionalTRADICIONAL 7%8 mA

UNA BARIALEUNI%DIRECCIONAL

DCS

S*)S$ST(MA

(/S

+NTR+LAD+R

FIELDUS&ULTI,LES BARIALES

I%DIRECCIONAL

FCS

"$(LD)*S



La-o de control Anal+'icoCONTROLADOR

7%8 mA

SALA DE CONTROL

CA&,O

*ARA0L9 &9PR%9' DTTIE&,O &UERTO

,ID

D/AuPA/D

D/A

uP

A/D

TRATA&IENTO

DE LA SEAL

ELE&ENTOFINAL DE

CONTROL

6RA''R

6 DT

7%8 mA

6



La-o de control Fieldbus

CA&,O

uP

A/D

6RA''R

6

uP

A/D

DT

6

DTTIE&,O &UERTOTRTIE&,O DE RES,/ ,ROCESO

CONTROLAILIDAD DT H TR

&EOR &ENOR

*ARA0L9 &9PR%9'

ELE&ENTOFINAL DECONTROL

TRATA&IENTODE LA SEAL

,ID

BENEFICIOS



Ar:uitectura sim"li=icadaAr:uitectura sim"li=icadaDCS

Fuentes#ar! Control

#ar! Entradas

#ar! Salidas

Fusi%les

Mars&allin'

#erminadores

()*+ mAField%us

FCS

BENEFICIOS



Ar:uitectura sim"li=icadaAr:uitectura sim"li=icada

&%' F%'

Fuentes#ar! Control

#ar! Entradas

#ar! Salidas

Fusi%les

Mars&allin'

#erminadores

()*+ mA

P,D

Field%usP,D

M 1)brido

P,D

Field%us



Necesidad de in=ormaci+n "araNecesidad de in=ormaci+n "ara

tomar decisionestomar decisionesLa seNal de O-KG mA limita la información.

%on un 'istema Fieldbus/ Acceso a toda la información de los dispositivos dentificación del instrumento, ubicación 'tatus de P*s y *s etc. %ondiciones ambientales &iagnósticos %onfiguración %aracter)sticas del instrumento nformación de calibración fec2a, mQtodo, etc.



&5s in=ormaci+n del "roceso&5s in=ormaci+n del "roceso

# de los instrumentos# de los instrumentos

DCSH,LCJ'uficiente información decontrol.

Insu=iciente cantidad dein=ormaci+n adicional/

FCSJLigero incremento eninformación de control.

Gran aumento dein=ormaci+n de instrumentos/

&ANAGE&ENTINFOR&ATION

CONTROLINFOR&ATION



&enor !ariaci+n de "roceso&enor !ariaci+n de "roceso

# de tiem"os muertos# de tiem"os muertos AunEue los &%' realian un buen trabao en el control de

procesos, no revelan información de los instrumentos decampo.

%on un 'istema Fieldbus/ Pudiendo ver a los instrumentos se obtienen grandes

beneficios 'tatus de variables y diagnósticos Eue permiten el

mantenimiento predictivo.

Acceso a identificación e información de calibracionesEue permiten un meor control de las calibraciones.

El 'erenciamiento de instrumentos "ermite :ue losdis"ositi!os =uncionen en buen estado/



M DCSH,LCBisi+n limitada/No inclu#e dia'n+sticoni in=ormaci+n adicionalde los dis"ositi!os/

M FieldbusFieldbusBisi+n inte'ral/Bisi+n inte'ral/Los dis"ositi!os sonLos dis"ositi!os son"arte del sistema/"arte del sistema/

Bisi+n Total del SistemaBisi+n Total del Sistema



Dia'n+sticosDia'n+sticos

Status de !ariables de "roceso on%line accesiblesdesde el (&I// %alidad/ L)mites

In=ormaci+n de dia'n+stico detallada/ Falla del sensor/ Falla de las salidas/ Falla de memoria/ 9rror de configuración/ 9rror de comunicación

Acceso a "ar5metros "ara an5lisis eKterno/ Por eemplo Posición de la v+lvula y distancia recorrida para

detectar problemas tempranamente.



,osicionador Fieldbus,osicionador Fieldbus

Sensores

*pstream Pressure

and Temperature

3:

Do;nstream

Pressure

8:

Stem Position<:

Actuator Pressure5:

Lea- Detector 0:

"unciones

om#inadas

."/P Transducer

.%alve Positioner

."lo; Measurement

.%alve ,ear Monitor

.Actuator ,ear

.Monitor

."ugitive (missions

Monitor

.P$D ontroller

-*

.

/

(



&antenimiento ,redicti!o&antenimiento ,redicti!o

antenimiento programado basado en lainformación de diagnóstico.

%alibración programada basada en la calibraciónalmacenada en el dispositivo.

Puede realiarse la calibración y el mantenimientode varios dispositivos con menores paradas.

Puede realiarse calibración y mantenimiento enparadas programadas, no en momentos deemergencia.

eora la disponibilidad de la planta.o desperdiciar tiempo en el mantenimiento de

eEuipos Eue no lo necesitan.



&enores costos de mantenimiento&enores costos de mantenimiento9l costo del mantenimiento, actualiación y

e4pansión de los &%' es muy alto.

%on un sistema Fieldbus/ La interoperabilidad asegura Poder comprar partes de diferentes proveedores. Poder comprar partes de stoc#, por lo Eue el usuario

no necesita mantener su propio stoc#.

Poder utiliar el meor dispositivo en su tipo./ 6ecnolog)a abierta significa %onocimiento Eue permite mantener, e4pandir y

modificar el sistema Bd. mismo.



HJ,S mA

DCS

6RA''RO-KG mA.

TAG LIC%86BALUE 8/7UNIT m

STATUS GOODALAR& MHN

FCS

6RA''RF9L&0B'

Con=iabilidad de la in=ormaci+nCon=iabilidad de la in=ormaci+n



StatusStatus

9l soft"are de ingenier)a puede usarsepara investigar detalladamente el statusde las variables en falla/ ;ood ormal

/ 0ad 9. Falla de sensor/ Bncertain 9. Fuera del rango calibrado

Provee acción de falla autom+tica en losdispositivos de salida, cuando ocurre

una falla de sensor o de comunicación.Asegura la inicialiación de laos en

cascada (transferencia bumpless$, anti-reset-"indup y otras funciones.



Con=iabilidad StatusCon=iabilidad StatusE1em"loE1em"lo

Transmisor de ni!el/

Ran'o del sensorJ 8 % 68/888 mm(O/

Ran'o calibradoJ 8 % /888 mm(O/




MDCSJ 7%8 mA/ 8 % /888 mm(O/

MFCSJ Ran'o 8 % /888 mm(O/

NIBEL In=ormaci+n DCS In=ormaci+n FCS

8 mm(O 7 mA/ 8 mm(O GOOD



88 mm(O 6 mA/ 88 mm(O UNCERTAIN






68/888 mm/888 mm NIBEL

I N F O R

& A C I Ó N

DCS

FCS



O"eraci+n # &antenimientoO"eraci+n # &antenimientoD,T ,ID FCB TT ,T

ESTACIÓN DEO,ERACIÓN (ERRA&IENTA DE&ANTENI&IENTO



Necesidad de sistemas escalablesNecesidad de sistemas escalables

9l costo de e4pansión de los &%' conalgunos laos es muy alto.

%on un sistema Fieldbus/ Pueden agregarse nuevos dispositivos inclusosin instalar m+s interfaces o cables.

/ ATn las grandes e4pansiones reEuieren de poco

2ard"are, ya Eue se eliminan virtualmente lastaretas de entrada, salida y control.

/ Pueden armarse sistemas con pocos laos, ocientos de laos.



NO DEE CO&,RAR UN SISTE&A &@S GRANDE 2UEEL 2UE UD/ NECESITA O ,UEDE ALCANPAR9 CON LA

SEGURIDAD DE 2UE ,UEDE SER EQ,ANDIDO A&EDIDA 2UE LA ,LANTA CRECE/

NO DEE CO&,RAR UN SISTE&A &@S GRANDE 2UEEL 2UE UD/ NECESITA O ,UEDE ALCANPAR9 CON LA

SEGURIDAD DE 2UE ,UEDE SER EQ,ANDIDO A&EDIDA 2UE LA ,LANTA CRECE/

Necesidad de sistemas escalablesNecesidad de sistemas escalables



Fieldbus Tecnolo'0a abiertaFieldbus Tecnolo'0a abierta

DR$%(R

A / )

DR$%(R

A / =

"A)R$ANT(

)

"A)R$ANT(

"A)R$ANT(

D

STANDARD"$(LD)*S

$NT(R"A(

"A)R$ANT(

D

"A)R$ANT(

)"A)R$ANT(



Intero"erabilidadIntero"erabilidadUn so=t$are certi=icado "or FF es ca"a- de con=i'urarUn so=t$are certi=icado "or FF es ca"a- de con=i'urar

cual:uier dis"ositi!o certi=icado "or FF/cual:uier dis"ositi!o certi=icado "or FF/



CO&,ARACIÓNCO&,ARACIÓN

Consultas frecuentes



- Como puede un transmisor- Como puede un transmisor

reemplazar a un DCS reemplazar a un DCS

Las tareas realiadas por el &%' se dividenentre los dispositivos de campo (las de tiempo

cr)tico$ y el 2ost (el resto de las tareas$.%ada dispositivo puede manear sólo un lao

de control. 9n una planta 2ay cientos dedispositivos Eue controlan todo el proceso

concurrentemente.

El FCS es un verdadero sistema multitareas.



Distribuci+n de tareasDistribuci+n de tareas

Las funciones detiempo cr)ticoest+n en el campo

/ %ontrol/ Lógica/ 'ecuencia/ %+lculo/ 'elección

/ Alarmas/ &iagnósticos

tras funciones enel 2ost

/ &isplay/ peración/ 'upervisión/ Aplicaciones de

usuario/ ptimiación/ Recetas/ 6endencias

/ Reportes/ 'U%/ %ontrol de

instrumentos



- Seguridad sin redundancia - Seguridad sin redundancia

F%' tambiQn tiene estaciones redundantesF%' tambiQn tiene alimentación redundante

Pueden conectarse las fuentes dealimentación en forma redundante.F%' no tienen placas de control, por lo Eue

la redundancia no es aplicable.

La diferencia entre los &%' y F%' reside enla interface con los dispositivos de campo...



De los DCS a los FCS tolerantes a =allasDe los DCS a los FCS tolerantes a =allas

DCS Redundancia/ Una =alla en una "laca de entrada

o salida a=ecta la-os/ O 6 s+lo la-o con "lacas

redundantes

FCS Aislaci+n de =allas/ Una =alla en un cable a=ecta la-os/ O 6 la-o con barreras o re"etidores

-!!! 0-!!! 0

-!!!0 -!!!0

Control

1, ,, 1 1

-!!!( -!!!*

1, ,, 1 1

Control

1, ,, 1 1



Inter=ace con los instrumentos de cam"oInter=ace con los instrumentos de cam"o

&%'/ Tar1etas de EHS9 con o

6 canales Rara !e- redundantes

/ Una =alla Se "ierden la-os Redundantes

"rinci"almente enindustrias "etro:u0micas/

% Una =alla Sin "roblemas

/ Un dis"ositi!o "or cable/ Una =alla Se "ierde un la-o

/ Sin master/ Sin "roblemas

FCS/ Sin tar1etas de EHS/ Sin "roblemas

/ Barios dis"ositi!os "or cable 6%6 dis"ositi!os "or cable

/ Una =alla Se "ierden la-os %7 dis"ositi!os "or barrera

/ Una =alla Se "ierde 6 la-o

/ Re:uiere master decomunicaci+n ac*u" master

/ Falla Sin "roblemas



TECNOLOGÍA FIELDUSTECNOLOGÍA FIELDUS

Confi!uraci"n#nstalaci"n



El modelo FIELDUS&ODELO OSI

APPL$AT$+N LA>(R

PR(S(NTAT$+N LA>(R

S(SS$+N LA>(R

TRANSP+RT LA>(R

N(T,+R? LA>(R

DATA L$N? LA>(R

P2>S$AL LA>(R

&ODELO FIELDUS

*S(R

LA>(R*S(R

LA>(R

"$(LD)*S M(SSAG(

SP($"$AT$+N

"$(LD)*S A(SS

S*)LA>(R

DATA L$N? LA>(R

P2>S$AL LA>(R P2>S$AL LA>(R

+MM*N$AT$+N

@STA?



,ire Medium

APPL$AT$+N

P2>S$AL

DATA L$N?

N(T,+R?

MANAG(M

(NT

Paper containsB

. T+/"R+M

. Mail Message

*S(R

Mail MessageB

. ommon language

. Read C *nderstood

TAG T$ 313

Reactor temperature

P% 858 degrees

(nvelope containsB

. Address T+/"R+M

. Stamp

. Mail Message on Paper

. Location of information critical

Truc- transports envelope

indempedent of Message

Mail#o'B

. 2olds (nvelope

. Address C "lag



*S(R

LA>(R

P2>S$AL LA>(R

+MM*N$AT$+N

@STA?

Lo que importa es

C+mo instalar

C+mo con=i'urar

El modelo FIELDUS

INSTALACIÓN



1H - 0aa velocidad para control de procesos(Reemplaa la tecnolog)a O-KG mA$

SH.KJ 8bit7sAlimentación por el bus

pción 'eguridad ntr)nseca1asta HVGG metros

1K - Alta velocidad para control avanado

HGG bit7s

1;1 'P99& 9619R96

*S(R LA>(R

P2>S$AL LA>(R

+MM*N$AT$+NSTA?

FF cum"le con est5ndares ISAHIEC "ara el ni!el =0sico

Tecnolo'0a FOUNDATION Fieldbus



Las es"eci=icaciones com"letas FOUNDATION

Fieldbus #a )an sido terminadas # emitidas/Estas es"eci=icaciones se basan en est5ndaresinternacionales de IECHISA J

M ,)#sical La#er IEC 66% H ISA s8/8M Data Lin* La#er Subcon1unto de IEC SCCH ISA S,8M A""lication La#er Subcon1unto de IEC SCCH ISA S,8M Function loc*s asado en ISA S,8 e IEC

La versión H.G de la especificación soporta velocidades deSH.KJ #bit7s, H.G bit7s, y K.J bits7s.



EL &EDIO FÍSICO

(6

ANAL$EAD+R

(6% Lo$er S"eed FieldbusM SH.KJ 8bpsM Reemplaa los O-KG mAM K a SK &ispositivosM Alimentación:%omunicaciónM 'eguridad ntr)nsecaM Par trenadoM +4. Longitud HVGG m.

(6% Lo$er S"eed Fieldbus

M SH.KJ 8bpsM Reemplaa los O-KG mAM K a SK &ispositivosM Alimentación:%omunicaciónM 'eguridad ntr)nsecaM Par trenadoM +4. Longitud HVGG m.

S(R%(R GAT(,A>

(T2(RN(T

(

(i') S"eed FieldbusM 1.'. 9619R96 - HGGbps

(i') S"eed FieldbusM 1.'. 9619R96 - HGGbps

SADA)R$DG( PLPL



INSTALACIÓNINSTALACIÓNCa"a F0sicaCa"a F0sica IEC 66%IEC 66%,rinci"ales consideracionesJ,rinci"ales consideracionesJ

Fte/ alimentaci+nTi"os de cableDistanciasN.mero de

dis"ositi!os

To"olo'0asTerminadoresarrerasSe'uridad

intr0nseca



INSTALACIÓN TÍ,ICA

INSTALACIÓN



FUENTE

I&,EDANCIA

TER&INADOR

TER&INADOR

INSTALACIÓN TÍ,ICA



Dis"ositi!os FIELDUS

M Smar usa un medio f)sico de SH.KJ #bit7s de velocidad

! ALI&ENTADOS ,OR EL USJ (Losdispositivos de campo toman la alimentación del mismo bus$.

! NO ALI&ENTADOS ,OR EL USJ

(Los dispositivos de campo toman la alimentación de una fuentediferente, y sólo usan el bus para comunicarse$

N+ AL$M(NTAD+

P+R (L )*S

AL$M(NTAD+

P+R (L )*S

US (6



Dis"ositi!os FIELDUSDis"ositi!os FIELDUS

Algunas reglas generales/ SK dispositivos por bus, con alimentación separada./ HK dispositivos alimentados por el bus, m+s unainterface.

/ O dispositivos por barrera en 'eg. ntr)nseca. Pueden colocarse m+s o menos dispositivos dependiendo del

consumo, el tipo y la longitud del cable, la capacidad de labarrera, etc.

Bsando repetidores teoricamente pueden colocarse m+sdispositivos, aunEue desmeora el ciclo de control y la velocidadde actualiac)ón de la visualiación o supervisión.



Lon'itud total del cableado

M La m5Kima lon'itud de"ende del cable em"leado/M ,ara un cable Ti"o A9 es de 6/;88 m/M La lon'itud total inclu#e los buses # sus deri!aciones/

6run# KOG m'pur H G m'pur K HKG m'pur S OG m

'pur O G m6otal JIG m

6

7

E1em"loJ



Caracter0sticas de los cables

M 9l 6ipo A es el recomendado para una performanceóptima.

M La longitud m+4ima es muy corta para los pares notrenados, aTn para los Eue est+n blindados y tienenbuena sección.

Par 0lindae 6renado 'ección a4.Long. 6ipo'imple ' ' G. mmK HVGG m Aulti ' ' G.SK mmK HKGG m

ulti ' G.HS mmK OGG m Culti ' H.KJ mmK KGG m D



El &edio F0sico

Ti"o de cable TamaoHLon'/ &5K/6ipo A Par trenado mallado

1HSH.KJ 8pbs1KH bps

1KK.J bps

6ipo 0 ulti-par trenado, mallado1H

6ipo % 'imple o multi-par trenado,con o sin malla 1H

6ipo & ulti-core, con o sin malla1H

WH A5;7HVGG mWKK A5;7XJG m

WKK A5;7JGG m

WKK A5;7HKGG m

WKI A5;7OGG m

WHI A5;7KGG m



El &edio F0sico

La distancia m5Kima "uede aumentarsecolocando )asta 7 re"etidores/

La distancia m5Kima "uede aumentarsecolocando )asta 7 re"etidores/

R(P3 R(P8 R(P< R(P5

3:411 M 3:411 M 3:411 M 3:411 M

Re"etidores

INSTALACIÓN



TO,OLOGÍAS ,OSILES

,LANT (IG(VAM (

RIDGE 3B%60=

(6 LEBEL

End)to)End

2us 3it& spurs

4or drops5

Point)to)Point

#ree



us con deri!acionesus con deri!aciones

FIELDUS (

RIDGE

S,UR

US TRUNW

FIELDUS (6



6

7

Trun*

us con deri!acionesus con deri!aciones



,unto a ,unto Dais#%C)ain ,unto a ,unto Dais#%C)ain

FIELDUS (

FIELDUS (6

RIDGE



6 n

6 n

,unto a ,unto Dais#%C)ain ,unto a ,unto Dais#%C)ain



3B%60=

3B%60=

(6 LEBEL (6 LEBEL

,unto a ,unto,unto a ,unto



@rbol@rbol

3B%60=

3B%60=

TER&INADORES(6 LEBEL(6 LEBEL



FB969 : P9&A%A

1 F

100

@rbol@rbol

INSTALACIÓN



6

@rbol@rbol



&iKta&iKta

FIELDUS (

RIDGE

UNCTIONOQ

us con deri!aciones ,unto a ,unto @rbol

TER&INADOR

FIELDUS (6



NO "uede usarse la ti"olo'0a de anillo

TO,OLOGÍAS ,OSILES

Al conectar el bus en =orma de anillo sedestru#e el es:uema de terminaci+n/

Al conectar el bus en =orma de anillo sedestru#e el es:uema de terminaci+n/



rid'es

rid'eJ &ispositivo, alimentado o no por el propio bus,usado para conectar segmentos fieldbus de diferentes

velocidades o diferentes medios f)sicos (fibra óptica, radio,par tranado, etc.$.

rid'eJ &ispositivo, alimentado o no por el propio bus,usado para conectar segmentos fieldbus de diferentesvelocidades o diferentes medios f)sicos (fibra óptica, radio,

par tranado, etc.$.

,LANT (IG(VAM (

RIDGE

FIELDUS (6



Gate$a#J &ispositivo, alimentado o no por el propio bus,usado para conectar segmentos fieldbus con otros

protocolos (9t2ernet, odbus, etc.$.

Gate$a#J &ispositivo, alimentado o no por el propio bus,usado para conectar segmentos fieldbus con otrosprotocolos (9t2ernet, odbus, etc.$.

&ODUS RTU

GATEVAM

FIELDUS (6

Gate$a#s



Consideraciones es"eciales "arala instalaci+n de Fieldbus en

5reas clasi=icadas

Se'uridad intr0nseca



M 'e aplican las limitaciones 2abituales para seguridadintr)nseca.! 6ensión! %orriente

! Potencia! %apacitancia! nductancia

M 9sto significa una disminución en la cantidad de

dispositivos y el largo del cableado.

M 'e reEuieren 0arrera Fieldbus especiales. o puedenusarse barreras o dispositivos similares para otras redes.




M Pueden conectarse varias barreras de '.. al mismo bus Fieldbus,respetando un m+4imo de HI dispositivos por canal en el +rea segura,y O en el +rea clasificada.

PS

@rea clasi=icada

ConeKi+n




*S(R

LA>(R

P2>S$AL LA>(R

+MM*N$AT$+N

@STA?

Lo que importa es

C+mo instalar

C+mo con=i'urar

El modelo FIELDUS

T l 0 FOUNDATION Fi ldb



Provides 'tandard Function 0loc#s.%onsistent definition of data for integratedand seamless distribution of functions in fielddevices from different suppliers.

Provides 'c2eduling of function bloc#s.

Provides &evice &escriptions "2ic2allo"s t2e 2ost system to operate t2edevice "it2out custom programming.

*S(R LA>(R

P2>S$AL LA>(R

+MM*N$AT$+NSTA?

Arc2itecture and terminology consistent "it2 t2e 9% 6%IJ5;I

Function 0loc# - Part H %&*.


T l 0 FOUNDATION Fi ldb



P2>S$AL LA>(R

+MM*N$AT$+N

@STA?

Transducer

)loc-

"unction

)loc-

Resource

)loc-

"$(LD)*S

)loc-s

A"licaci+n de usuario % lo:ues

+MM*N$AT$+N@STA?

*S(R

LA>(R

P2>S$AL LA>(R




Function loc*sFunction loc*s

E1ecutan las =uncionesb5sicas de control9 detiem"o cr0ticoJ/ onitoreo./ %ontrol./ 'elección./ %+lculo./ Actuación./ etc.

M Sub%clases J! de 9ntrada.! de %ontrol.! de %+lculo.

! Au4iliares.! de 'alida.



Transducer loc*sTransducer loc*s

Inter=ace entre el dis"ositi!o =0sico # los blo:ues de=unci+n de la a"licaci+n/ 'ub-clases

/ 9ntrada Presión

6emperatura %audal/ 'alida Posicionador de v+lvulas

/ &isplay

o pueden ser lin#eados, todos los par+metros son contenidos. %onectan los bloEues de función de entrada y salida a travQs de

los canales f)sicos. o tiene alarmas. La eecución no es organiada por tiempo (no sc2eduled$.



Resource loc*Resource loc*

Contiene in=ormaci+n sobre el dis"ositi!o/ onitorea el status general del dispositivo.

'ólo un bloEue por dispositivo. o pueden ser lin#eados, todos los par+metros son

contenidos. La eecución no es organiada por tiempo (no sc2eduled$.



ALG+R$TM+

(FemploB

P$D

Entradas Salidas

,ar5metros contenidos&anual9 Auto9 W"9 Tr9 etc/

&odelo de FUNCTION LOCW



Function loc*s % 6Function loc*s % 6

de Entrada/ Analo' In"ut AI/ Discrete In"ut DI/ ,ulse In"ut ,I

de Salida/ Analo' Out"ut AO/ Discrete Out"ut DO/ Com"leK AO CAO/ Com"leK DO CDO

/ Ste" Out"ut ,ID STE,

de Control/ &anual Loader &L/ iasHGain G/ Control Selector CS/ ,D Control ,D

/ ,ID Control ,ID/ Ratio RA/ S, Generator S,G/ S"litter S,LT



Function loc*s % Function loc*s %

De C5lculo/ In"ut Selector ISEL/ Si'nal C)ar/ C(AR / Lead La' LLAG/ Constant CT

/ Arit)metic ART(/ Inte'rator INTG

AuKiliares/ Timer TI&E/ Analo' Alarm AAL&



Function loc*s % Function loc*s %

E1em"losJ⇒ &ulti"le Analo' In"ut % Canales⇒ &ulti"le Analo' Out"ut % Canales⇒ &ulti"le Discrete In"ut % Canales⇒ &ulti"le Discrete Out"ut % Canales⇒ A""lication%s"eci=ic loc*s % IEC 666

Entradas Salidas

lo:ues de=unci+n=leKibles



FUNCTION LOCWS 5sicos

A$

D$

A+

D+

$S(L

)G

ML

P$D

RA

PD

FLEQIILIDAD



FT

FY

TT

P$D S(*NDAR$+ (N (L

TRANSM$S+R D( A*DAL

A$

A$ P$D

P$D A+

"o importa en qu# dispositi$o está el P%D ! "o importa en qu# dispositi$o está el P%D !

FLEQIILIDAD

TT

FT

P$D S(*NDAR$+ (N

(L P+S$$+NAD+R

A$

A$ P$D

P$D A+FY



A"licaciones de blo:ues de =unci+nA"licaciones de blo:ues de =unci+n

AI

PID

AO

0+sico

PID

AO

PID

AI AI

%ascada

PID

AO

AI AI

RA

Relación

PID

AO

PID

AI AI AI

%ontrol de nivel detres elementos

CaudalAgua

Entrada

Nivelde domo

CaudalVapor



Funcionalidad l+'ica a'ru"adaFuncionalidad l+'ica a'ru"ada

El blo:ue ,ID tiene todo lo :ue Ud/ es"era de un controladorJ/ Selecci+n de modo AH& LHC// L0mites # escala de S, # OUT// Feed =or$ard// O!erride// Alarmas de ,B # des!iaci+n/

OUTPUTLIMIT

OUTPUTSCALING

OUTPUTSELECTION

PIDALGORITM

!EED !"DGAIN

PV#DVALARM

PV#SPSCALING

SETPOINT

LIMIT

TRAC$ SCALING

!EED !"DSCALING

PV!ILTER

SETPOINT

SELECTION

TR$%IN%D

&$CAL%IN

CAS%IN

!!%VAL

TR$%VAL

&$CAL%OUT

OUT

RCAS%IN

RCAS%OUT ROUT%IN

ROUT%IN

PV

SP

IN

C =i i+ d l bl

CONFIGURACIÓN



2 LTanue

%ma':

011 Litros

H:0 mts

8:1mts

PR(SS*R(

TRANSD*(R

ANAL+G $NP*T )L+?

"*NT$+N "$LT(R

4:0

8:1

011

11

mts 28+

IDJ SAL(

Litros

+*T SAL(

Con=i'uraci+n de los blo:ues

, 5, 5 t



,ar5metros,ar5metros

Par+metros contenidos (todos los tipos de bloEues$. Par+metros de entrada (sólo bloEues de función$. Par+metros de salida (sólo bloEues de función$.

SetpointSele'tion

OutputSele'tion

Algorit(m

CAS%IN &$CAL%OUT

IN

OUT&$CAL%IN

TR$%VAL

INPUTS OUTPUTS

GAIN) RESET) RATE

CONTAINED

, 5 t, 5 t



,ar5metros,ar5metros

uc2os par+metros tienen varios atributos. Poreemplo los lin#s de los function bloc#s poseen un valory un status.

Los valores escalares generalmente est+n en unidadesde ingenier)a.

Los valores discretos pueden tener 2asta KJI estados. Los par+metros de entrada7salida se utilian para ellin#ing de los bloEues.

Los par+metros contenidos reTnen varias funciones/ %onfiguración del bloEue de función

/ peración/ &isgnósticos



Con=i'uraci+n "aso a "asoCon=i'uraci+n "aso a "aso Seleccionar los dispositi$os. Seleccionar los &loques. 'nir los &loques (lin)ing*. Con+igurar los &loques.

AI PID AO

&ispositivo

Function 0loc#Function 0loc# Lin#

Function 0loc# Lin#Function 0loc# Lin#

Function 0loc#Application

ll



lo:ueslo:ues Resource loc) ransducer loc)s Function loc)s

AI PID AO Temp*erature

ValvePo+ition

Function 0loc#s

RES

Resource 0loc#s

6ransducer 0loc#s&evices

Function 0loc# Application

RES

Lin*sLin*s



Lin*sLin*s 'alida a 9ntrada (en el mismo dispositivo$.

'alida a 9ntrada (entre dispositivos diferentes$. 9ntrada a 9ntrada (sólo dentro del mismo dispositivo$. Los par+metros de entrada Eue no est+n lin#eados pueden ser

definidos por el usuario con un valor constante.

AI PID AO

&ispositivo

Function 0loc#

Lin# (%ascade, For"ard$Lin# (%ascade, 0ac#"ard$Lin# (on-cascade$

INT AR




Provides 9ncoding7&ecoding of BserLayer essages

&eterministic %entralised 'c2eduler

9fficient and 'ecure &ata 6ransfer

'upports %lient7'erver odel

'upports Publis2er7'ubscriber odel

*S(R LA>(R

P2>S$AL LA>(R

+MM*N$AT$+N

STA?

FF com"lies $it) t)e ISAHIEC Data Lin* La#erCommittee Dra=t !7/6/




Berdadero &ulti%tas*in'Berdadero &ulti%tas*in'

En una con=i'uraci+n t0"ica "uede lle'arse a un ciclo demenos de 88 mse'/

INT

AI

AO

AR

PID

lin,

-a',ground

.// m+

EECUCIÓN DE UN LAPO ,ID



ScKeduled yclic

M Alarms79vents

M aintenance7&iagnostic nformationM Program nvocationM Permissives7nterloc#sM &isplay nformationM 6rend nformationM %onfiguration

M Publis2 7 'ubscribe

Acyclic ommunication

A+

P$D

"unction )loc- ScKeduling

A$

EECUCIÓN DE UN LAPO ,ID

A+P$DA$



S+lo un dis"ositi!o con el LAS"uede controlar las

comunicaciones en el bus/

Un dis"ositi!o "uede en!iar"a:uetes de in=ormaci+n s+locuando tiene el "ermiso del LAS/

El LAS contiene un listado de los

dis"ositi!os :ue tienen :ueacceder al bus/

LINW ACTIBE SC(EDULER LAS




LAS

ASICDEBICE

LINW &ASTER DEBICE

ASICDEBICE

ASICDEBICE

LINW &ASTER DEBICE

ASICDEBICE

FIELDUS

ACWU, LAS &ASTER




De!iceDe!iceDescri"tionDescri"tion

DEBICE DESCRI,TION



Los &evice &escriptions permiten el uso dedispositivos de diferentes fabricantes en el mismosistema fieldbus, con una sola versión del soft"are

1 y de configuración.

De!ice Descri"tions

Fieldbus

Dis"ositi!odel =abricante>A?

DEBICE DESCRI,TION

Dis"ositi!o

del =abricante>?



Fieldbus # (SEFieldbus # (SE

El ori'en de (SE



En mar-o de 6;;9 el comit3 de FieldbusFoundation autori-+ el desarrollo de un bus dealta !elocidad basada en la reconocida tecnolo'0aEt)ernet de 688 &(-/

Esta decisi+n =ue una res"uesta directa a lasnecesidades eK"resadas "or los usuarios =inales/

(SE (i') S"eed Et)ernet so"orta toda la=uncionalidad de Fieldbus/

El ori'en de (SE

,rinci"ales caraster0sticas de (SE



,rinci"ales caraster0sticas de (SE

M (i')%S"eed Et)ernet (SE! asado en Et)ernet9 I, # TC,HUD,

M EKisten cuatro cate'or0as de dis"ositi!os (SEJ

! Lin*in' De!ice LD! Et)ernet De!ice ED! Gate$a# De!ice GD! (ost De!ice (D

Benta1as



Benta1asRed de alta !elocidad de 688 &b"s "roK/ 6

Gb"s/Utili-a e:ui"amiento Et)ernet est5ndar COTS/Los dis"ositi!os (SE "ueden e1ecutar blo:ues de

=unci+n/lo:ues de =unci+n =leKibles "ara control

discreto/Dis"ositi!os # medio de coneKi+n redundante/Inter=ace a otros "rotocolos/Cableado ST,HUT, o =ibra +"tica/Electr+nica de ba1o costo # alta "er=ormance9

im"ulsada "or el crecimiento de internet/

Cate'or0as de dis"ositi!os (SE



Cate'or0as de dis"ositi!os (SE

(OST(OSTDEBICEDEBICE

LINWINGDLINWINGDEBICEEBICE

ET(ERNETET(ERNETDEBICEDEBICE

GATEVAMGATEVAMDEBICEDEBICE

(6(6 OtroOtro,rotocolos,rotocolos

EHS #EHS #ControlControl

Estaci+n deEstaci+n deo"eraci+n o DCSo"eraci+n o DCS

(6 # (SE



Fieldbus (6

Fieldbus Et)ernet

EHSEHS

Fieldbus (6

(6 # (SE

Redundancia



9stacionesde peración

(SE(SE

(6(6

EHSEHS

DFI8

1ub

Inte'raci+n de la in=ormaci+n



'O"eraci+nO"eraci+n &antenimiento&antenimiento Administraci+nAdministraci+nIn'enier0aIn'enier0a

(ubHS$itc)

DFI8LC88DFI8

(I8

DFI8

DC87%8mA(ART7%8mA(ART

FIELDUS (SEFIELDUS (SE

FIELDUS (6FIELDUS (6 FIELDUS (6FIELDUS (6

EHSDISCRETAS

TT8LD;

LD8IF8

TT86

LD86LD;6

FM8F,8 T,8

FI8

EHSEHS

&ODUS&ODUS

T,86

FM86



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