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1 INTRODUCCION Profibus DP es un bus de campo que permite conectar servomotores a un sistema de control DCS (Digital Control system) Se pueden conectar sobre una misma línea de bus varios servomotores u otros aparatos que dispongan de un interface correspondiente al bus de campo. El interface Profibus DP descrito en este manual está destinado a los servomotores L.Bernard versión INTEGRAL+, POSIGAM+ o MODUGAM+. Para los servomotores versión INTELLI+ consulte el manual Profibus DPV1 para INTELLI+. Se pueden suministrar cajas con el interface Profibus DP para conectar aparatos que no están preparados. Bus de campo simple o redundanten Se puede elegir un bus redundante para obtener una continuidad de comunicación incluso en el caso de que se corte la línea. El DCS debe administrar 2 líneas de bus. El interface servomotor comprende en este caso una tarjeta hija con una entrada adicional aíslada Profibus DP. En caso de fallo en la línea principal el DCS puede comunicarse todavía mediante la línea auxiliar. Según el tipo de bus deseado el servomotor puede estar equipado con un interface INTEGRALBUS simple o redundante. Lea las instrucciones de puesta en marcha de INTEGRAL+ (ref. NR1088) antes de empezar a ajustar el interface INTEGRALBUS. 2 CARACTERÍSTICAS TÉCNICOS - La tarjeta PROFIBUS-DP esclava puede ser controlada a partir de una tarjeta PROFIBUS-DP maestra: PLC, PC, DCS tarjetas de interface de diferentes proveedores. - Tipo de soporte físico RS 485. - Velocidad autoadaptadora: 9,6K-1.5M bauds. - direccionamiento de los servomotores de 1 a 99 - Número máximo de servomotores conectados en una línea: 31 (hasta 99 con repetidor) - 2 LEDs de estado de bus y 1 LED para la presencia de alimentación. - Aprobado por PNO (Profibus Nutzer Organisation). - Conformidad CE. - Nombre del fichero GSD: versión simple N° LBVS0990.GSD versión redundante N° LBVR0990.GSD - El bus de campo está completamente aislado eléctricamente de los circuitos del servomotor. En el caso de la versión redundante, cada canal de comunicación está eléctricamente aíslado de los circuitos del servomotor y aislados el uno del otro. - El corte de alimentación del servomotor no interrumpe la línea de bus. - Las temperaturas de funcionamiento son las del servomotor equipado. 3 INTERFACE PROFIBUS DP 3.1 Descripción de hardware Tarjeta PROFIBUS-DP ‘’INTEGRALBUS’’ Jumper CAV 1 TR5 315mA 250V Fusible F1 Connector J3 Jumpers J1 & J2 34 35 El acceso a la tarjeta para el ajuste del direccionamiento y de la resistencia de terminación se realizan abriendo la trampilla del control local en las versiones estancas o abriendo la caja electrónica en las versiones antideflagrantes. Atención! : Versiones antideflagrantes Refiérase al manual de instrucciones respecto del material antideflagrante ref. TMS1132 antes de la apertura de las tapas Estado de las LEDs de la tarjeta: L1. Verde, bajo tensión L2. Rojo, error “no hay comunicación”. L3. Verde, en comunicación sin error Resistencias del fin de la línea Es necesario conectar las resistencias de final de línea en cada extremo de la línea (ya sea la línea principal o una desviación. El INTEGRALBUS incluye estas resistencias. Es suficiente con mover los conmutadores de las resistencias de las terminaciones en “on” del último servomotor en la línea. En el caso de una versión redundante, es necesario realizar la operación por cada línea Transmisión de la posición fin de carrera en el caso de pérdida de alimentación Estanco Ante-deflagrante 3.2 Configuración La tarjeta INTEGRALBUS se comporta como esclavo con respecto al bus Profibus. Está configurada en configuración básica al direccionamiento esclavo Nº02. La modificación de este direccionamiento se efectúa mediante los dos conmutadores situados en la tarjeta INTEGRALBUS Conmutador de dirección Decena Unidad Placa de estado de LED L1 a L2 L3 L2 L1 Si el servomotor se encuentra fuera de tensión, el interface bus no está alimentado y no se puede comunicar con el DCS. Para seguir comunicándose en este caso, es necesario prever una alimentación de emergencia 24 V CC, (50 mA para una línea simple, 83 mA para una línea redundante). El servomotor utilizará 2 finales de carrera auxiliares para transmitir su posición. Sólo el INTEGRALBUS está bajo tensión lo que limita el consumo necesario al mínimo. Para añadir esta opción in situ, es necesario: - Prever los finales de carrera adicionales conectados en el conectador J3 de la tarjeta INTEGRALBUS - Configurar la tarjeta INTEGRALBUS desplazando los jumpers J1 y J2 de la posición A a la posición B - En la caja de conexión, alimentar con 24 V CC los bornes + y - 3.3 Opción señal de posición Según el equipamiento del servomotor es posible transmitir en el bus la posición de la válvula (opción potenciómetro de copia) o controlar la posición del servomotor (de 0 a 100%) y leer en el retorno la posición de la copia. 3.3.1 S  ervomotor con la opción de potenciómetro de copia 1. Posicionar el jumper CAV 1 de la tarjeta INTEGRALBUS en la posición B (pos). Dirección esclava de la tarjeta Fin de la línea de resistencia Se posicionan los conmutadores de tal forma que afecten una dirección diferente en cada esclavo sobre el resorte Profibus. Las direcciones posibles van del 01 al 99 Nota : Si hay un cambio de dirección es necesario volver a poner el servomotor bajo tensión para tener en cuenta la modificación. En la versión redundante hay que realizar las mismas operaciones sobre la parte redundante (tarjeta hija). Normalmente la dirección tiene que ser la misma en las 2 tarjetas. 36 2. Ajuste : Unir un multimetro sobre los puntos de test rojo y negro calibre 5 VCC. Enviar el servomotor en cierre: ajustar el 0% mediante el potenciómetro de copia del servomotor para leer 0V. Enviar el servomotor en apertura: ajustar el 100% mediante el potenciómetroPOT1 de la tarjeta para leer 2,4V. 3.3.2 S  ervomotor con la opción de posicionador POSIGAM + O MODUGAM+ 1. Posicionar el jumper CAV 1 de la tarjeta INTEGRALBUS en la posición AB (mA). 2. Poner los conmutadores 4,8 y 9 sobre la tarjeta GAMK en la posición B para recibir un control 0-5 V. 37 Alimentación simple o redundante 4 CABLE DE BUS Usar exclusivamente un cable de bus PROFIBUS conforme a la norma EN 50170-2 del tipo A. Ejemplo de cable armado y pantalla de aluminio 1 par 22awg: BELDEN ref 3079ALS (www.belden.com) El cable del bus tiene que estar separado de los demás cables con una distancia mínima de 20 cm. Se posionará en un soporte de cables separado y puesta en tierra. Igualmente hay que asegurarse que los servomotores están al mismo potencial de tierra. 5 ENLACE DEL BUS DCS Bornes de la caja de conexión: :A, B :bus Profibus. S :blindaje. Línea simple Línea simple Línea Redundante (opción) Redundant line (option) Repetidor Segmento 1: 1000m 30 servomotores Segmento 2: 1000m 30 servomotores Los repetidores pueden estar también situados en la salida de DCS para multiplicar las líneas de bus con un coste reducido. Cada línea es independiente de las otras por lo que un defecto en una línea no perturba los otros resortes. Línea Profibus Línea Profibus asta el próximo servomotor 6 ARQUITECTURA DE PROFIBUS DP En versión simple una línea pone a tierra el DCS (Digital Control System) a los servomotores. La conexión se puede realizar en servomotores unoSal otro) o con derivaciones. A1línea B1 (los S A1 B1 S A2se B2conectan S A2 B2 La longitud máxima de la línea es de 1200m. El número máximo de servomotores es 31. Según la velocidad de la comunicación se puede reducir la longitud de la línea: DCS < 93.75 kBit/s 187.5 kBit/s 500 kBit/s 1,5 MBit/s 1200m 1000m 400m 200m Repetidores Añadir módulos repetidores permite aumentar el número de servomotores en la línea y aumentar la longitud máxima. El repetidor puede ser simple o redundante. Cada repetidor añadido consume una conexión (por lo tanto 30 servomotores conectados por segmento) y alarga la línea en 1000 m. Según el modelo de repetidor es posible posicionar hasta 9 repetidores. Por lo tanto el aparato más alejado puede estar situado a 10 km del principio de la línea. La capacidad de direccionamiento del INTEGRALBUS permite conectar en una misma línea hasta 99 servomotores. La ventaja importante del repetidor en comparación con otras tecnologías sin repetidores es que conserva una velocidad de comunicación elevada y por lo tanto un tiempo de respuesta muy corto. 38 Línea Redundante (opción) Línea simple Repetidor Velocidad de transmisión Longitud máxima de una línea Repetidor Línea simple Línea Redundante (opción) BERNARD CONTROLS puede suministrar cajas estancas o antideflagrantes que contienen el repetidor simple o redundante. 39 7 CONTROL Y SEÑALIZACION DE SERVOMOTORES El control y la señalización de los servomotores se realizan mediante 2 octetos de control y 2 octetos de señalización. Lista de informaciones disponibles: INTEGRAL+ Control a distancia Apertura, cierre, parada Consigna de posición analógica Prohibición de control local POSIGAM+ • • MODUGAM+ • • • • • • • • VERSION INTEGRAL+ (todo o nada) Dirección 0: Bit n° Bit 1 Bit 2 Bit 3 Selección AUTO / ON-OFF Señalización a distancia Copia de posición analógicae Presencia fases (bajo tensión) • (*) • • Bit 4 • • • Bit 5 to 8 Fin de carrera apertura: • • • Fin de carrera cierre • • • Relé de señalización 1 • • • Relé de señalización 2 • • • Bit n° Relé de señalización 3 • • • Bit 1 Relé de señalización 4 • • • Relé de defecto Control local Apertura, cierre, parada Control cable separado Control de urgencia apertura, cierree • • • • • • (*) • (*) opción 7.1 Control de los servomotores El control de los servomotores mediante el bus Profibus sólo es posible si el selector local del servomotor se encuentra en “remote” (distancia). Lo que puede prohibir el funcionamiento es: - El selector local del servomotor se encuentra sobre “local” u “off”. - Presencia de una alarma (motor térmico) - Control de emergencia externa cableada (ESD) Palabra de control Los controle despenden de la configuración realizada en el servomotor. Descripción 0 STOP (MODO CONTROLES MANTENIDOS) 1 PASO DE STOP (MODO CONTROLES MANTENIDOS) 0 PASO DE ORDEN 1 CIERRE 0 PASO DE ORDEN 1 APERTURA 0 PASO DE ORDEN 1 Prohibición de control local - NO USADOS POSIGAM / MODUGAM (posicionador) Dirección 0: Bit 2 • (*) • Valor Bit 3 Bit 4 Bit 5 to 8 Valor Descripción 0 STOP (MODO CONTROLES MANTENIDOS) 1 PASO DE STOP (MODO CONTROLES MANTENIDOS) 0 PASO DE ORDEN 1 CIERRE 0 PASO DE ORDEN 1 APERTURA 0 MODO AUTO (véase §8.2 control analógico) 1 MODO TODO O NADA (ON-OFF) - NO USADOS Dirección 1: Control proporcional (consigna de posición) Bit n° Valor Descripción Bit 1 to 8 0-255 0=0% (cerrado), 255=100% (abierto) Notas : STOP : si este control se queda en cero (caso general) las órdenes apertura o cierre deben ser mantenidas para activar el servomotor. Si este control se encuentra en 1, un impulso corto de apertura o cierre es suficiente para controlar la válvula hasta la apertura o el cierre. En este caso el comando STOP a cero para el servomotor durante el funcionamiento. CIERRE, APERTURA: Control de marcha sin cierre o apertura Según la configuración del servomotor es posible elegir una prioridad al control apertura o al control cierre (véase NR1088). 40 41 En estándar no hay prioridad de apertura o cierre Las prioridades sirven: - Para invertir el sentido de la marcha durante una maniobra sin pasar por un control de parada. En este caso hace falta configurar una prioridad de apertura o cierre - Dar la prioridad a un sentido de rotación: si el servomotor recibe 2 órdenes de apertura y cierre simultáneas y no se ha recibido prioridad a la apertura o cierre, el servomotor se decide por la apertura. Prohibición de control local: permite impedir a distancia el control local incluso si el selector se encuentra en la posición “local”. AUTO/ON-OFF (versiones sólo con posicionador) : este control no es la prohibición del control local pero permite seleccionar entre el control todo o nada (apertura cierre) y el control proporcional para el posicionador (0-100%). CONTROL DE EMERGENCIA (ESD, Emergency Shut Down) : este control es suministrado por un cable separado del bus y conectado con la regleta del servomotor. El ESD es un control de urgencia a distancia, prioritario a todos los demás controles. Siguiendo la utilización de la válvula, la orden de urgencia será de apertura o de cierre. Para aumentar la disponibilidad del servomotor en situaciones extremas, el control de urgencia puede también shuntear la protección térmica del motor. El control ESD shuntea el interface bus y por lo tanto es activo aunque el bus está fuera de servicio. 7.2 Señalización de los servomotores Las señalizaciones disponibles en el bus son aquellas que se entregan normalmente por las versiones INTEGRAL+, POSIGAM+ o MODUGAM+ Señalización de la posición únicamente para un servomotor equipado con un potenciómetro o un posicionador. Palabra de señalización Valor Descripción 0 Pérdida de alimentación rendimiento o pérdida de una fase 1 PRESENCIA ALIMENTACIÓN - NO HAY PÉRDIDA DE FASE Bit 2 1 FIN DE CARRERA APERTURA Bit 3 1 FIN DE CARRERA CIERRE Bit 4 1 Relé de señalización n°1 Bit 5 1 Relé de señalización n°2 Bit 6 1 Relé de señalización n°3 Bit 7 1 Relé de señalización n°4 Bit 8 0 Servomotore DE DEFECTO 1 Servomotore DISPONIBLE Bit 1 FIN DE CARRERA APERTURA: Fin de carrera apertura activado. FIN DE CARRERA CIERRE: Fin de carrera cierre activado. RELÉ DE SEÑALIZACIÓN 1 a 4: La información transmitida por cada relé de señalización depende de la configuración de la tarjeta INTEGRAL+ (véase NR1088). Rellamada de selección Relé 1 Relé 2 Relé 3 Relé 4 Fin de carrera apertura o Limitador de esfuerzo apertura Fin de carrera cierre o Limitador de esfuerzo cierre Fin de carrera apertura o Limitador de esfuerzo apertura o Selector local/distancia sobre local o Selector local/distancia sobre distancia o Servomotor durante la maniobra o Servomotor durante la apertura) Fin de carrera cierre o Limitador de esfuerzo cierre o El servomotor recibe un control de urgencia (ESD) o Servomotor durante el cierre o Selector local/distancia sobre local o Selector local/distancia sobre distancia RELÉ DEFECTO Esta información de defecto señala una indisponibilidad del servomotor o un funcionamientoanormal. Dirección 0 : Bit n° PRESENCIA FASES: para los servomotores trifásicos se detecta la pérdida de una fase. La información RELÉ DEFECTO contiene los siguientes acontecimientos: - Pérdida de la potencia, control, fusible (*) - Pérdida de una fase (en alimentación trifásica) - Accionamiento de la protección térmica del motor - Selector local/distancia en posición local de bloqueo(**) (*) Fuera de la tensión no hay comunicación por el bus, mientras sí existe una alimentación de emergencia el interface bus es alimentado y transmite información de la pérdida de alimentación del sector (**) En el caso de una prohibición de un control local, el conmutador sobre la posición local no está señalizado como un defecto porque el servomotor está siempre disponible para los controlesa distancia. Variantes configurables en l’INTEGRAL+, POSIGAM+ o MODUGAM+ por el RELAIS DEFECTO - Selector local/distancia en posición local de bloqueo no es señalado como un defecto. - un accionamiento del limitador de esfuerzo cierre es señalizado como un defecto. - un accionamiento del limitador de esfuerzo apertura es señalizado como un defecto. Dirección 1: señalización proporcional Bit n° Valor Descripción Bit 1 to 8 0-255 0=0% (cerrado), 255=100% (abierto) 42 43