Foundation Fieldbus - Bus de campo

¿Qué es Foundation Fieldbus?

Primero que nada es un bus de campo; esto es una red de tipo industrial que permite realizar la comunicación entre un Sistema de Control y los dispositivos de campo.

Soporta tanto señales análogas como discretas.

Como otros, remplaza a nuestro viejo estándar de señales análogas de 4-20 mA, llevando por un sólo cable varios instrumentos de campo.

Un poco de historia

En 1984 la organizaciones IEC e ISA se unieron para trabajar en un estándar.

En 1987 emitieron el primer borrador, que finalmente en 1996 dio origen a la especificación H1.

Basado en el estándar H2 que fue abandonado en 1998, finalmente el estándar HSE vio la luz en el año 2000.

Aspectos físicos

En términos de características físicas, la implementación de Foundation Fieldbus tiene dos estándares: H1 y HSE.

El estándar H1 tiene las siguientes características:

  • Velocidad: 31.25 Kbps
  • Permite arquitecturas "daisy chain" o troncal y derivaciones, sin restricciones
  • El número de dispositivos depende de varios factores, pero va de 6 a 32
  • Largo de cable total incluyendo derivaciones: 1900 m
  • La red es alimentada en 24 Vdc, y soporta una corriente del orden de 120 mA
  • Dispositivos en la red pueden consumir entre 10 y 20 mA
  • Utiliza codificación Manchester. Señal y reloj en la misma señal, y ceros y unos se representan por el sentido de la variación de voltaje

El estándar HSE considera centralizar uno o más enlaces H1:

  • Velocidad: 100 Mbps
  • Estándar ethernet
  • Y por tanto, con toda su flexibilidad (subir a fibra óptica, equipos industriales, más económicos, etc.)

¿Qué lo hace diferente?

Los aspectos anteriores pueden compararse a otros buses de campo. Pero lo que hace diferente a Foundation Fieldbus es lo siguiente.

Desde el inicio fue conceptualizado no sólo como bus de comunicacaiones, sino como un sistema que permitiera interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas.

Cada dispositivo que cumple el estándar, es capaz de ejecutar un número de funciones, y pueden comunicarse entre sí, traspasándose información de control. Ello permite en la práctica, que los lazos de control puedan ser ejecutados sin necesidad de un sistema de control central.

Algunas de las funciones que se pueden ejecutar localmente son:

  • AI - Entrada análoga - Cualquier instrumento debe ejecutar esta función
  • AO- Salida análoga - Cualquier dispositivo de salida como una válvula debe ejecutar esta función
  •  DI - Acepta hasta 8 entradas discretas
  •  DO - Puede controlar hasta 8 salidas discretas
  •  PID o PD - Funciones de control regulatorio. Pueden ejecutarse en un instrumento, en un elemento de salida o en cualquier otro dispositivo de la red
  • RA - Control de razón. Acepta dos AI, y genera una salida de control
  • ML / BG / CS - Otras funciones de control: carga manual, cálculo y selector

Más información

  • FF-816 y FF-830 de fundación "Fieldbus Foundation" (fieldbus.org),
  • ISA S50.02
  • IEC 1158-2
  • IEC 61804

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