Aunque cada vez haya más equipos que se gobiernan mediante Profinet, sigue habiendo muchísimos equipos gobernados por profibus en la industria. Aprovechando que en el último bloque del curso de TIA Portal tocaremos las comunicaciones, he pensado que es también interesante el tocar las normas básicas para realizar un cableado Profibus.
Contenido
Uso correcto de terminaciones.
Si trabajas habitualmente con Profibus esta norma te va a resultar de lo más básica.
Si no has cableado nunca una red, es básico que lo sepas.
Para el trabajo sin perturbaciones en el PROFIBUS-DP, el cable del bus debe ser finalizado en ambos extremos con unas resistencias de finalización.
El cable de bus desde la primera estación hasta la última estación debería ser tratado como un único cable de bus.
Los finalizadores del bus deben conectarse en la primera (p.e. en el maestro) y en la última estación (esclavo)
Esto en la práctica se consigue con los terminales que puedes comprar a Siemens o a otros fabricantes:
Es decir, lo que harás es salir desde el PLC con tu cable e irás conectando todas las estaciones remotas o esclavos, realizando una serie entre ellas.
Como ves, en el conector hay un ON/OFF.
Sirve para conectar o desconectar la resistencia de finalización del bus.
Por tanto, en los extremos (típicamente el PLC y una de las remotas) pondremos el selector en ON.
El cable en los extremos tendrán que entrar por la boca de entrada.
Esto puede estar marcado mediante una flecha o bien con un IN/OUT o similar.
Tienes que tener en cuenta que al poner la resistencia de terminación en ON, la boca de salida queda aislada.
Esto implica que si hubiera una remota conectada a la salida, y se pone la resistencia en ON, esa parte del ramal queda totalmente aislada.
Ojo con esto.
Por tanto, las remotas que queden en medio llevarán este terminal en OFF.
Ni que decir tiene que si solo hay dos elementos en la red, el PLC y una remota, ambos equipos deberán llevar la terminación igualmente en ON al ser los extremos de la red.
Alimentación del bus
El bus tiene que estar alimentado desde al menos uno de los extremos.
Esto obliga a que uno de los extremos (si no ambos) tienen que ser activos en este aspecto y alimenten por tanto la red.
En general no te das cuenta de este detalle ya que normalmente el PLC está en uno de los extremos. Por tanto la situación queda solucionada.
Pero ojo, porque a mi ya me ha sucedido tener varios PLC en una red y haber desconectado ambos PLC de los extremos y caerse la red completamente (cosas que pasan).
Así que ten siempre esto en mente: uno de los extremos tiene que estar activo para que la red no caiga.
Existen unos terminadores de red que hacen esta función en caso de tener que desconectar los extremos por la razón que sea.
Son unos aparatos cuyo fundamento es solamente ese, el alimentar la red de tal forma que puedas desconectar elementos de la red sin que esta caiga. Puedes encontrar la ficha de los terminadores de red Profibus aquí.
Cableado de las terminaciones.
En la siguiente imagen se detalla cómo se ha de pelar el cable para realizar un correcto conexionado del terminal.
Nada más que añadir salvo que es importante el tema de respetar la pantalla y conectarla correctamente en el terminal como luego veremos.
¿Qué conector elegir?
Hay muchos tipos de conectores: rectos, acodados, con conexión de PC, pinchados, atornillados…
La experiencia de todos estos años me ha decantado por los conectores, acodados, conexión atornillada y con salida para PC.
Puedes discrepar en cada uno de los puntos anteriores.
Yo solamente te doy mi punto de vista de cada una de las características:
Acodado
En general, la salida me es más cómoda acodada para poder meter el cable de Profibus por las canaletas de una forma más natural que no saliendo recto.
Habrá excepciones en los que será más práctico salir recto, pero por norma general, creo que es la mejor elección.
Conexión atornillada
Podrás pensar que el modo de pinzado como el del dibujo más arriba es una conexión mucho mas rápida que no necesita destornillador para realizar la conexión.
Bueno, la experiencia me ha hecho decantarme por los atornillados.
En una de las máquinas que construimos hace ya unos años con 3 redes Profibus, la red se caía cada dos por tres.
Todos los conectores eran pinzados y tuvimos que cablear nuevamente las terminaciones, facilitar el pinzado.
Ni aún así se solucionó.
Cambiamos a conectores atornillados (una pasta en conectores) y voilà. Se solucionó para siempre el problema.
Los técnicos de Siemens que vinieron no daban crédito, pero así fue.
Desde entonces, ni con un palo.
Salida para PC
Esto es una necesidad si usas la conexión MPI y Profibus (en un PLC Siemens 2DP).
Si no tienen conexión con el PC, tendrás que desconectar la pantalla que tengas en MPI (que es lo normal) para poder realizar los cambios.
Así que al menos necesitarás uno (normalmente en el lado del PLC). Pero puede venirte bien tenerlo en ambos extremos de la red.
En los puntos intermedios es verdad que puede ser mejor poner los que no llevan nada.
Además de por ser un poco más baratos, porque pueden llenarse de porquería.
Distancias máximas y mínimas
El lazo completo de la red no puede ser tan largo como te apetezca.
Si te pasas, puedes tener problemas en la comunicación.
Hay una relación estrecha como puedes imaginar entre la longitud del lazo y la velocidad del bus.
En este cuadro puedes ver algunas de las velocidades disponibles, aunque no todas como puede ser la de 3 ó 6 Mbits/s.
Lo importante es que tengas en cuenta que en función de a qué velocidad vayas a comunicar (por defecto a 1,5Mb/s) la tirada de cable no debe superar cierta longitud.
Por norma, si vas a comunicar a 1,5 o superior, te marques los 100 metros como límite del lazo sin repetidores.
Como distancia mínima, Siemens recomienda un mínimo de 1m ya que con menos longitud puede dar problemas también.
Apantallado del cableado.
Hay empresas que no tienen en cuenta como normas básicas para realizar un cableado Profibus es el CEM.
CEM = Compatibilidad Electro Magnética.
Las altas frecuencias emitidas por equipos de potencia como los variadores de velocidad te pueden dar muchos quebraderos de cabeza si no tienes en cuenta ciertas normas básicas:
- Los conductores de los cables del bus deben ser apantallados. Deben ir instalados separadamente de los cables de potencia con una distancia mínima de 20 cm. Por tanto, los cables del Bus ( o cables de señal) no pueden ser instalados adyacentes a los cables de potencia. Lo suyo es que vayan por bandejas separadas.
- La pantalla del cable del bus debe ser conectada a la tierra de protección en ambos extremos.
- Los cables de potencia y de bus deben instalarse en ángulo de 90º para que la influencia sea la mínima posible.
- Los cables de señal (y la superficie equipotencial) deben conectarse a tierra por el camino más corto posible.
- Las pantallas deberían tener conexiones de baja impedancia (área de conexión amplia).
Como ves son normas muy básicas que seguro que ya conocías.
Conexionado del la pantalla a tierra
Pues sí, el conexionado de la malla también es una de las normas básicas para realizar un cableado Profibus.
Aclarar que con las mallas, no se debe hacer una trencita y conectarlas a tierra.
¿Y por qué?
Porque el cometido de la malla no es derivar a tierra en caso de una falta.
Para eso ya están los cables de tierra específicamente puestos para ese menester.
El objetivo de la malla es derivar las corrientes inducidas por las altas frecuencias a tierra.
Es por ello que cuanto mayor se la superficie de contacto, mucho mejor será el apantallado.
La razón es que cuanto mayor es la frecuencia de una corriente, más querencia tiene esta corriente a circular por la superficie del conductor.
Este efecto, es el efecto pelicular.
Por tanto, cuanto mayor superficie de contacto tengas, mejor será su evacuación a tierra.
Bonus track: Repetidores
Como tal, no es una de las normas básicas para realizar un cableado Profibus.
Pero es interesante que lo tengas en cuenta.
A veces la red de Profibus conecta diferentes máquinas que tienen sus diferentes cuadros y que pueden estar a bastantes metros unos de otros.
En estos casos es conveniente la instalación en cada cuadro de un repetidor ya que nos ofrece una serie de características muy útiles:
- Permiten aumentar el número de nodos
- Amplifica la señal en tiradas largas
- Aisla galvánicamente unos elementos de otros.
- Permite crear estrellas y bifurcaciones de la red
Como ves, tienen una serie de características muy interesantes si vas a crear una red compleja en Profibus.
¿Qué te ha parecido las normas básicas para realizar un cableado Profibus?
Espero que te haya sido útil esta entrada de normas básicas para realizar un cableado Profibus.
Sí, es todo chapa teórica.
Pero que es necesario que sepas estas cosillas si no las sabías ya.
Algunas las podrás aplicar para otras instalaciones (no solo de Profibus vive el hombre).
En cualquier caso, es una buena introducción para el bloque 7 del Curso de TIA Portal ¿no?
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Enseño a programar PLC de Siemens a través de mis cursos.
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77 Comentarios
Gracias por el aporte Iñigo, ha sido interesante y recientemente he tenido problemas de esta indole que he salvado con varios puntos que has descrito. Un saludo
Gracias Rubén por comentar!
Mi estimado Iñigo Gutiez, he leido tu texto, esta muy interesante y muy practico, «muy bien», sigo pendiente para tu curso de TIA PORTAL, Ok? saludos
Muy claro y conciso
Me gusta
Gracias Iñigo
muy interesante! siguiendo estas indicaciones te aseguras que no tendrás dolores de cabeza extras.
Ineteresante el articulo, decir que , sino recuerdo mal, que tambien hay un analizador de Profibus, para comprobar a veces esas caidas del istema sin motivo aparente. A mí, hace ya tiempo que me paso y al final habia que meter repetidores , porque cuando se añaden estaciones no caes en la cuenta de las distancias. Estoy comentando en automatizaciones bastantes grandes.
Gracias, Un saludo
Hola Jesús.
También hemos resuelto algún problema con repetidores, incluso sin tener grandes tiradas.
Creo que con el paso de los años, el cable ya no es lo que era, y con un repetidor, ayudas a mantener la red en buenas condiciones.
Saludos
Excelente el Temaio de Profbus con varias Normas He Trabajado con ProfiBujs en Celulosa Arauco V aldivia Ingenieria y en España Sevilla Minera Las Cruces con SNC.Lavalin con 4 Salas de Control
PEDRO SALVADOR HARRIS G- I.S.A.SENIOR EE.UU.r
Muito bom este material principalmente o resistor de terminação.
Fundamentos fundamentais para evitar futuros problemas na rede…
muy interesante y clara tu esplicaciones y contribuciones.
gracias, por estar siempre dipuesto a ayudarnos a aprender.
Gracias Iñigo por la información.
Un saludo.
Muy interesante, pero no comentas nada de las flechas de entrada y salida que aparecen en los conectores y que te ayudan para saber donde tienes que cablear.
Especialmente porque el cable que va por la flecha de salida va al siguiente conector por la de entrada, excepto en uno de los dos extremos (normalmente debería ser en el extremo que va al maestro, si es que el maestro está en esa posición).
Tienes toda la razón. Ya lo he completado.
En otros fabricantes de conectores Profibus, en vez de las flechas pone «IN» y «OUT».
Un saludo
Exacto. Lo he puesto en el post.
Saludos!
Excelente como siempre
Saludos Iñigo y Gracias
Andres Garza
Gracias por el aporte!!! Muy buena la informacion!!!
fue un aporte interesante! he tenido un problema en una red justamente por estos detalles que no tomaron en cuenta.
gracias por el aporte.
Excelente informacion acerca del cableado me ayudara mucho en el futuro
gracias y continuen con el aporte.
Gracias por compartir tus conocimientos
Saludos
Excelente
gracias iñigo por el aporte es de mucha ayuda
Muy bueno e interesante, sí porque no solo la cuestión se trata de ceros y unos, creo que también es necesario un conocimiento íntegro de todo el equipamiento con el que uno trabaja para programar. En mi caso personal he tenido experiencia con la red profibus DP, Simocodes esclavos con master S7400 y crean que antes de comunicar es necesario garantizar un buena conexión del hardware. Saludos Iñigo y sigue así con los pequeños detalles que son importantísimos.
Excelente tu sugerencia, especialmente en el momento del apantallado conectar a tierra
Akavo de hacer un proyecto con red profibus. Aunk tambien hay profinet. He entendido bien todo lo k has escrito en este articulo. Me surge una pregunta, al conectarme por ethernet a la pantalla, la cual esta con un cable de ethernet al maestro, consigo comunicarme con el resto de componentes. Pero si m comunico via pcadapter al maestro, no se como comunicarme kon la pantalla. Por lo demas, el docento sirve de ayuda. Un saludo
buena info, se agradece, solo agregar que entre maestro y dispositivo esclavo no pueden ser mas de 9 repetidores para que haya comunicación, pueden haber muchos mas pero entre dispositivos comunicándose no mas de 9
Hola Iñigo, desde Bolivia…
Tenemos una aplicacion con este protocolo para la construccion de un MCC, para las gavetas extraibles: Existe alguna conexion profibus EXTRAIBLE?,
Gracias
No entiendo muy bien eso de que sea extraible. Podrías concretar más?
Excelente me a servido de mucha ayuda, ya tengo mas claridad, Gracias
Muy ameno de entender. Muchas gracias por la información tán útil y práctica.
Muy buenos días Iñigo, comunidad. De antemano agradecer la dedicación y esfuerzos para esta comunidad tan enorme. El tema, como anillo al dedo; no obstante, quiero preguntar si es posible tener una diagnosis por plc de nuestra red Profibus. En caso de que caiga algún elemento de la red, poder diagnosticarlo y posterior aviso por HMI.
En cualquier caso muchas gracias de nuevo por tu trabajo.
Primero, muchas gracias por tus tutoriales.
Segundo, tengo una pregunta, debo conectar 13 CPUs s7 315 usando profibus DP. Me dijeron que era posible conectarlos punto a punto hasta llegar al servidor sin necesidad de usar la configuracion maestro esclavo. Sin embargo, no he podido encontrar informacion sobre como hacerlo. La unica manera que se me ocurre es usar como maestro el PLC mas cercano al servidor (Servidor OPC solo para captura de datos) y todos los demas como esclavos. Es posible hacerlo asi?, de ser asi, como los direccionarias?
Gracias de antemano!
Hola Cristian.
Entre CPU 315 2DP, que yo conozca, no hay forma de comunicarlos de forma que no sea maestro/esclavo ya que no admiten crear enlaces CPU-CPU (s7,fdl, etc). Para eso deberían tener cada PLC, su CP (profibus o profinet) para realizar la comunicación.
Lo que propones es una configuración bastante compleja que no me atrevo a recomendarte cómo hacerlo ya que son muchos PLC.
Solo te puedo decir, que nosotros tenemos una instalación con más de 20PLC y cada PLC lleva su CP profibus para comunicar entre ellos.
Saludos
muy bueno par inciar con las conecciones,
Genial . Muy sencillo y muy claro
Gracias a ti Félix!
Me gustaría hacerte un comentario sobre las bornas de pinzamiento que dices . El cable PROFIBUS es de hilo rígido . En mi experiencia las bornas de pinzamiento no están recomendadas para hilo rígido . Su aplicación correcta es con cable de varios hilos. Así es como realizan una conexión correcta y ahorran el terminal de punta. Creo recordar que Wago, que son los inventores de este sistema, así lo recomienda
Hola Iñigo, tengo un problema con mi red de profibus. Cuando se me va la alimentación por algún motivo , se queda en error y tengo que resetear estación por estación.
¿Cual puede ser el problema?
Gracias de antemano
Ummm si estación te refieres por CPU, hay un ajuste en las CPU que dice qué quieres que haga cada vez que se vaya la luz y vuelva, si irse a stop o seguir en el modo en el que estaba (si estaba en stop, en stop, si estaba en run, que vuelva a run).
Saludos
Etimado Iñigo,
En este punto donde se dice «Por tanto, en los extremos (típicamente el PLC y una de las remotas) pondremos el selector en ON.»
El maestro puede quedar al centro de la Red y el SW se pone OFF por ejemplo desde el Maestro salen dos ramales en vez de uno tipicamente y lo esclavos de las esquinas se ponen en ON (Dos esclavos en ON pricipo y final de red)
Si, siempre y cuando en al menos uno de los equipos aporte la alimentación al bus. De ahí que en general el plc suele estar en uno de los extremos.
Muy buenas explicaciones Íñigo. Me han sido útiles. Cuál es la diferencia que existe en el conexionado de DP y PA ?
Muchas gracias.
Puedes ver las caractertisticas en la wiki https://es.wikipedia.org/wiki/Profibus_PA. Principalmente es cuestión de para qué es la aplicación, velocidades, longitudes de cable… esas cosas.
hola existe algun problema que en el hardware no se lleve un orden conforme una red de profibus va creciendom por ejempo la red fisicamente esta , se tiene un plc —–> remota –>variador —> remota —>variador sin el hardaware yo coloco plc—>remota—->variador—>variador—->remota.
No, eso para la red profibus es irrelevante completamente.
Muchas gracias amigo, de muy gran interés, me doy cuenta que mi red es un bardo total.
Puedo usar un cable de Ethernet para usarlo como profibus cogiendo dos venas???
Por poder, puesdes usar dos hilos de cobre, pero ¿te parecería buena idea? Pues con un cable de red, es parecido. Cada cable, para lo que es, ¿no te parece?
Como siempre excelente todo lo que publicas.
Iñigo me he metido en un problemón, a ver si me puedes ayudar. En un tablero tengo 10 VLT conectados vía profibus, los últimos 4 de la derecha se quitarán porque ya no se usan en la máquina, entonces en el 5° desde la derecha tengo que desconectar la rama profibus y activar la resistencia de terminación, el PROBLEMA es que se rompió el switch plástico (muy mala calidad) cuando lo quise poner en ON, según el manual es una terminación activa, si le pongo directamente una resistencia de 220 ohm atornillada donde está la salida al cable profibus que estoy quitando puede llegar a funcionar la red? o debo armar de alguna manera la terminación activa con las 3 resistencias, 5V y gnd?
Muchas gracias!
Bajo mi punto de vista lo que tienes que hacer el poner un conector nuevo, o lo que se haya estropeado.
Al menos, es lo que yo haría.
A partir de ahí, creo que es hacer inventos que dan en general más dolores de cabeza que satisfacciones.
Muy interesante y muy bien explicado, muchisimas gracias.
Gracias por la informacion
De nada Ángel!
Estimado consulta, el máximo de dispositivos por segmento Profibus son 32. Si utilizo una Resistencia Activa al final de dicho segmento, ¿se cuenta esta como un dispositivo mas?
No, lo único que hacen es cerrar el lazo y aportar la alimentación al lazo.
Muchas gracias, muy claro
Gracias a ti Julio por comentar!
Buen dato. Gracias por la información
Muy buena información es de mucha utilidad
Gracias Juan Carlos
Una pregunta si en una red estás se expande por medio de fibra y continua con Profibus( módulo hirschmann) como seguiria el patrón de las terminaciones en off y la última en on
Sí, claro. La última siempre con la resistencia en ON, y las de en medio en OFF.
Ok muchas gracias
Hola como puedo realizar un empalme de cable profibus
Es algo que ni me planteo. Jamás permitiría en una instalación en la que soy responsable hacer un empalme de algo como un cableado profibus. Si se ha estropeado, que se estropean a veces, se cambia.
Excelente información Iñigo saludos.
Tengo una red de 6 equipos dosificación prominent y el sexto cada cierto tiempo me da fallo de profibus. Cada uno esta en una PLC, de las 7 PLC solo fallan en los impares.
Una tirada de unos 15 mtrs, una resistencia de final de linea, ¿ que me puede estar pasando?
Oie tengo una falla, está se me alarma de comunicación, tuve que poner los switch en off par pudiera comunicar esto es posible ?
Documento MAMALÓN!!!
Hola, he leído con mucho interés el artículo y me he percatado de que no se detalla el conexionado de la pantalla a tierra, es decir, no se menciona si el apantallamiento va conectado a tierra en cada conexión o solo en uno de los extremos, o en los dos, o los puntos intermedios se conectan entre sí y solo se drena en uno de los extremos
Si aseguras que todas las tierras equipotenciales, que deberían serlo, las tierras se conectan en las barras de tierra de los armarios cuando salen del cuadro, y van de cuadro a cuadro.
Todo depende además de los ruidos que puedas tener. Si no es una máquina que tengas grandes potencias en variadores o generadores de ruidos, no deberías tener problemas sin más que haciendo el montaje del profibus normal.
Excelente explicación, sobre todo para mi que es mi primera vez en prepara una conexión con cable Profibus DP, gracias
Excelente! Muy buen aporte para los que necesitamos información sobre Profibus. Gracias.
Sds.
Excelente apoyo y ayuda Iñigo Gútiez gracias por tomarte un tiempo tuyo en explicar y ayudar lo que es programar en siemens. Me gustaria coger un curso tuyo pero por ingresos economicos se me hace dificil, agradecido por tu excelente aportacion espero que despues comenzaras con Allen Bradley.
Buenos dias don iñigo, tengo una duda de como conectar correctamente el repetidos desde el master a os esclavos ya que en e proyecto en el cual estoy se utilizaron como divisores de segmento y hemos tenido bastantes problemas para certificar esta red por lo mismo, quedo atento a sus comentarios muchas gracias.
Es una cosa que no se puede contestar más allá de decir generalidades. Si estáis teniendo problemas en vuestra instalación, tendréis que contactar si no podéis vosotros con alguna empresa que os pueda ayudar en vuestro caso para vuestra instalación.
Muy utiles comentarios.
Solo me resalta una duda, que consideraciones tomar como especificas cuando tengo bus redundante