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Foundation Fieldbus

AUTOMATIZACIN INDUSTRIALFOUNDATION FIELDBUSUNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL Fieldbus Foundation

FOUNDATION fieldbus es un sistema de comunicacin digital, serial, bidireccional que sirve como red a nivel de automatizacin en una planta industrial. UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL La tendencia actual en la automatizacin de plantas industriales es la sustitucin de los esquemas de control tradicionales, en los que cada dispositivo tiene su propio cableado de control, por sistemas de bus que enlazan varios dispositivos mediante el mismo cable. Una de las ventajas de un bus de comunicaciones es que requiere una menor cantidad de hilos y cables para conectar los diversos dispositivos a sus controladores. Uno de los buses de comunicacin ms popular y ampliamente utilizado es el Foundation Fieldbus. Fue concebido para el Control de procesosPuede funcionar en ambientes industriales y/o peligrososLleva la energa por el mismo cablePuede reutilizar cables existentesSoporta Seguridad intrnsecaControl deterministicoMantiene informado al usuarioVentajas del protocolo:Fieldbus FoundationUNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL Asociacin integrada por ms de 140 miembros, quienes representan ms del 90% de los proveedores de instrumentos y sistemas de control a nivel mundial.

Reune tanto a fabricantes como a usuarios finales, universidades, entes de regulacin, etc.Fieldbus FOUNDATION

UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL

LISTADO DE MIEMBROS - IABB Ltd.Allen-Bradley Co., Inc.Apparatebau HundsbachAutomation Research Institue of Ministry of Metallurgical IndustryBailey ControlsBailey JapanBeamexBeldon Wire and CableBently Nevada CorporationBorst AutomationBP Oil - Alliance RefineryBray International, Inc.Brooks InstrumentCaltex ServicesChevron Research and Technology Co.Chiyoda CorporationDanfoss A/Sdigi table thielenDKK CorporationDuPont Engineering Co.EMCOEndress + Hauser GmbH + Co.Exxon Research & Engineering Co.Fieldbus International (FINT)

Fisher Controls International, Inc.Fisher-Rosemount Systems Inc.Fraunhofer Institute IITBFuji Electric Co., Ltd.GATX TerminalsGlaxo IncorporatedGroupe SchneiderGSC Precision Controls Division of DA-TechHartmann & Braun AGHitachiHoneywell Inc.Instituto de Investigaciones Electricas Johnson Yokogawa Corp.K.K. CodixK-PatentsKeystone ControlsKimrayKnick Elektronische Megerte GmbH & Co.Koso Service Co., Ltd.KROHNE Messtechnik GmbH & Co. KGKurihara Kogyo Co., Ltd.M-System Co., Ltd.Magnetrol International, Inc.Masoneilan-Dresser IndustriesMeasurement Technology, Ltd. (MTL)Fieldbus FOUNDATIONUNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL Fieldbus FOUNDATION

Rosemount Inc.Saab Tank ControlServomexShell Oil CompanySHIMADZU CORPORATIONSHIP STAR Associates, Inc.Siebe ECDSiemens Industrial Automation, Inc.Simrad AlbatrossSMARSoftingSRC NIITEPLOPRIBORStoneL CorporationThe Foxboro CompanyTokyo Keiso Co., Ltd.Toshiba Corporation Valmet Automation Inc.VALTEK InternationalVEGA GrieshaberVinson SupplyWorldFIP EuropeYamaha CorporationYamatake-Honeywell Co., Ltd.Yokogawa Electric CorporationMettler-ToledoMicro Motion, Inc.Milltronics, Ltd.Mitsubishi Electric Corporation Monsanto CompanyMotoyama Eng. Works, Ltd.Nagano Keiki Seisakusho Ltd.National Instruments Corp.NEC CorporationNeles-JamesburyNEMANiigata Masoneilan Co., Ltd.Ohkura Electric Co., Ltd.Oval Engineering Co., Ltd.Pacific Avionics CorporationPepperl + FuchsPMV, Palmstiernas Instruments ABPolitecnico di Torino-DaiPresys Instrumentos E Sistemas Ltda.R. Stahl Schltgeraete GmbH & Co.Ramsey Technology, Inc.Relcom Inc.Ronan Engineering CompanyRosemount Analytical Inc.

LISTADO DE MIEMBROS - IIUNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL Sistema Control Lazo Cerrado "tradicional"PROCESOMEDIDORELEMENTO FINALDE CONTROLConsigna AlgoritmoControl+-CONTROLADORe(t)Variable ManipuladaERRORPerturbacionesMVPVSVoSPError (e) = SP - PVVariable ProcesoUNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL PROCESOMEDIDORELEMENTO FINALDE CONTROLSPAlgoritmoControl+-PIDe(t)ERRORPerturbacionesTRANSMISORPOSICIONADOR, CONVERTIDOR FF/I o FF/PPVMVControl Lazo Cerrado basado en FFieldbusUNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL Fieldbus Foundation (Wiring)TypeDescriptionSizeMaximum lengthAIndividual shielded, twisted pairPAR TRENZADO BLINDADO#18 AWG(0.8 mm2)1900 m (6232 ft.)BMultiple-twisted-pair with overall shieldMultiple de par trenzado con cable blindado#22 AWG(0.32 mm2)1200 m(3936 ft.)CMultiple-twisted-pair without shieldMultiple de par trenzado sin blindaje#26 AWG(0.13 mm2)400 m(1312 ft.)DTwo wires with no shield and not twistedDos hilos sin blindaje no torcido #16 AWG(1.25 mm2)200 m (656 ft.)LIMITES DEL LARGO DE SEGMENTOUNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL Fieldbus Foundation (Wiring)

EJEMPLO : SE DEBE INCLUIR LA SUMA DE TODOS LOS CABLES Y NO DEBE SUPERAR LOS LIMITES DE LA TABLA ANTERIOR.UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL

Ejemplo:Mx. 90 mtMx. 60 mtMx. 120 mtFieldbus Foundation (Wiring)UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL Fieldbus Foundation (Wiring)

Fieldbus utiliza un cable del tipo par apantallado, permite utilizar cables existentes.El bus se llama segmento o trunk, y los dispositivos se conectan al trunk mediante spurs, esta topologa es llamada branch.UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL Fieldbus Foundation (Wiring)Si los spurs se conectan en un solo punto concentrados entonces la topologa se llama rbol o tree.

UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL CONTROL DISTRIBUIDO EN DISPOSITIVOS DE CAMPO !!!BENEFICIOS: FCS vs. DCS / PLC

FCSTecnologa Fieldbus

DCSTecnologa ConvencionalSUBSISTEMAE/SCONTROLADORUNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL La tecnologa para el control de procesos industriales ha evolucionado a lo largo de los ltimos cuarenta aos a partir de control digital directo (DDC-1962) a los controladores de lgica programable (PLC1972) a los sistemas de control distribuido (DCS-1976) y ahora a los sistemas de control de campo (FCS-1994). The latest field control system evolution is the implementation of Foundation fieldbus into the manufacturing environment. El ltimo campo de la evolucin del sistema de control es la aplicacin de la Fundacin de campo en el entorno de fabricacin.UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL Tecnologa Fieldbus (Digital)Variable(s) Proceso, Configuracin,DiagnsticoBIDIRECCIONAL

FCS

DCSAnlogo (4 -20 mA)Variable Proceso (PV)UNIDIRECCIONALSUBSISTEMAE/SCONTROLADORBENEFICIOS: FCS vs. DCS / PLC

COMUNICACIN DIGITAL - BIDIRECCIONALUNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL ACCESO A UNA MAYOR CANTIDAD DE INFORMACIN!!!

FCS (System302)BENEFICIOS: FCS vs. DCS / PLC

POR TANTO UNA MAYOR DISPONIBILIDAD Y FIABILIDADINFORMACIN DE DIAGNSTICOSTATUSTAG =LIC-012VALUE =70.34UNIT =m3STATUS=GOODALARM = Y/N

DCS/PLC4 20 mAUNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL Filosofa del Mantenimiento: EvolucinMantenimiento Correctivo :Mantenimiento Preventivo:Mantenimiento Predictivo :Mantenimiento Proactivo :Sustitucin partes/piezas en mal estado.Sustitucin programada de partes/piezas (intervalos).Determinacin fallas/deteriorode partes y/o equipos.Dirigido a deteccin y correccin del origen del problemaDETECTAR Y CORREGIR ORIGEN DEL PROBLEMAUNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL Mantenimiento y calibracin programada en base a informacin histrica almacenada en dispositivos.Ejecucin de tareas de mantenimiento y calibracin sin esperar a que el sistema falle para corregir el problema (Paradas programadas).Incremento de la disponibilidad de la planta.Cambio de la filosofa del mantenimiento de equipos, ahorro de tiempo y recursos. Slo cuando realmente lo requieren.Mantenimiento ProactivoUNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL FY301

OperacinMantenimientoAdministracinIngeniera

HUB/SWITCHDFI302LC700DFI302HI302DFI302DC302FIELDBUS HSEFIELDBUS H1FIELDBUS H1E/S DISCRETASTT302LD292LD302IF302TT301LD301LD291FY302FP302TP302FI302E/SE/SMODBUSTP301

4-20mA+HARTBENEFICIOS: FCS vs. DCS / PLC

MAYOR INTEGRACIN ARQUITECTURA HBRIDAUNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL

AADriver A/BDriver A/CDriver A/DINTERFASE FIELDBUS ESTNDARProveedor BProveedor CProveedor DProveedor BProveedor C Proveedor DBENEFICIOS FCS vs. DCS:

DCS/PLCFOUNDATION Fieldbus

PROTOCOLO ABIERTODFI302SMARUNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL INTERCAMBIABILIDAD E INTEROPERABILIDADBENEFICIOS: FCS vs. DCS / PLC

10:15:55 28-Oct-2000YokowagasmarSAMSONPV:SP:MV:???????????????????????????Simple PIDAM%% AIIN:OUT1:OUT2:Split Range??????????????????????????? %%???PIDSPLTAO%%AO??????

UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL Nivel de Campo (H1)31.25 KbpsNivel Gestin (HSE)100 MbpsDispositivos de CampoDispositivode EnlaceArquitectura FCS (Field Control System)

Host

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Tipo Bus:

CAPA FSICA (1): Topologas

HostTeeMdulo Impedancia+TerminatorFuente Poder24VDC

TRUNKSpurs

TerminatorDispositivos de Campo

UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL Foundation Fieldbus Terminator461111This terminador contiene todos los componentes requerido para poner fin a un segmento de Foundation Fieldbus. Este dispositivo es diseadopara ser muy compacto y fcil de usar. La terminacin es utilizarse para evitar la reflexin sobre el cable de bus de campo como consecuencia de los extremos del segmento.Tipo rbol:

CAPA FSICA (1): TopologasTerminator

Fuente Poder24VDCMdulo Impedancia+TerminatorHostTRUNKSpursCaja de UninDispositivos de CampoUNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL Mixta:

CAPA FSICA (1): TopologasDispositivos de CampoTerminator

SpursTRUNKHostMdulo Impedancia+TerminatorFuente Poder24VDCCaja de UninUNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL Tipo de cable : Par Trenzado Apantallado (STP)

ParBlindajeTrenzadoSeccinMx.Long.TipoSimpleSISI0.80 mm21900 mAMultiSISI0.32 mm21200 mBMultiNOSI0.13 mm2400 mCMultiSINO1.25 mm2200 mDCriterios para seleccin : Instalacin nueva o heredadaElegir cable con la mayor seccin posible.

CAPA FSICA (1): Medio Tx.

UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL b) Conectores : El estndar no define un tipo especficoCAPA FSICA (1): Medio Tx.

minifasteurofastScrew terminalUNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL Transmisores, posicionadores y convertidores:

LD302DT302TT302FY302FP302IF302Componentes de una Red FF H1 + HSE

UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL Instalacin tpica de Red FF H1

TRUNKSPURSUNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL Overview ScreenDetail Screen

Estacin de Operador: ProcessView

Supervisin PVsAnimacin en tiempo realHistricos y tendenciasSumario de AlarmasLa interfase grfica (HMI) es configurable, satisfaciendo las necesidades particulares del usuario final.UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL

Ejemplo de configuracin de Estrategia de ControlUNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL

Intercambiador de CalorUNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL Intercambiador de CalorFY101TIC101ControladorTemperaturaVaporFluido calienteSuministro de Vapor Saturado TT101CondensadoFluido Convertidor I/Po PosicionadorTransmisorTemperaturaIPElementoFinal deControlUNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL Estrategia Control con FFieldbusAOAIPIDTT-101TIC-101FY-101TT302FI302 / FP3024-20mA / 3-15psiUNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL