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FOUNDATION FIELDBUS

FOUNDATION fieldbus es un sistema de comunicacin digital, serial, bidireccional que sirve como red a nivel de automatizacin en una planta 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.

Ventajas del protocolo: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 usuario

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

ABB 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)LISTADO DE MIEMBROS - IFieldbus FOUNDATION

Mettler-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.

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 CorporationLISTADO DE MIEMBROS - IIFieldbus FOUNDATION

PROCESOMEDIDORELEMENTO FINALDE CONTROLConsigna AlgoritmoControl+-CONTROLADORe(t)Variable ManipuladaERRORPerturbacionesSistema Control Lazo Cerrado "tradicional"

PROCESOMEDIDORELEMENTO FINALDE CONTROLSPAlgoritmoControl+-PIDe(t)ERRORTRANSMISORPOSICIONADOR, CONVERTIDOR FF/I o FF/PPVMVControl Lazo Cerrado basado en FFieldbus

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 SEGMENTOFieldbus Foundation (Wiring)

EJEMPLO : SE DEBE INCLUIR LA SUMA DE TODOS LOS CABLES Y NO DEBE SUPERAR LOS LIMITES DE LA TABLA ANTERIOR.

Mx. 120 mtMx. 90 mtMx. 60 mtEjemplo: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.

Si los spurs se conectan en un solo punto concentrados entonces la topologa se llama rbol o tree.

CONTROL DISTRIBUIDO EN DISPOSITIVOS DE CAMPO !!!

DCSTecnologa ConvencionalSUBSISTEMAE/SCONTROLADORFCSTecnologa Fieldbus

BENEFICIOS: FCS vs. DCS / PLC

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.

COMUNICACIN DIGITAL - BIDIRECCIONAL

DCSAnlogo (4 -20 mA)Variable Proceso (PV)UNIDIRECCIONALSUBSISTEMAE/SCONTROLADORTecnologa Fieldbus (Digital)Variable(s) Proceso, Configuracin,DiagnsticoBIDIRECCIONAL

FCS

BENEFICIOS: FCS vs. DCS / PLC

Filosofa del Mantenimiento: EvolucinMantenimiento Correctivo :Mantenimiento Preventivo:Mantenimiento Predictivo :Sustitucin partes/piezas en mal estado.Sustitucin programada de partes/piezas (intervalos).Determinacin fallas/deteriorode partes y/o equipos.DETECTAR Y CORREGIR ORIGEN DEL PROBLEMADirigido a deteccin y correccin del origen del problemaMantenimiento Proactivo :

Mantenimiento ProactivoMantenimiento 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.

FY301

OperacinMantenimientoAdministracinIngeniera

HUB/SWITCHDFI302LC700DFI302HI302DFI302DC302FIELDBUS HSEFIELDBUS H1FIELDBUS H1E/S DISCRETASTT302LD292LD302IF302TT301LD291FY302FP302TP302FI302E/SE/SMODBUSTP301

4-20mA+HARTMAYOR INTEGRACIN ARQUITECTURA HBRIDA

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

INTERCAMBIABILIDAD E INTEROPERABILIDAD

Tipo Bus:

Mdulo Impedancia+Terminator

HostTeeMdulo Impedancia+TerminatorFuente Poder24VDC

TRUNKSpurs

TerminatorDispositivos de Campo

Tipo rbol:

TerminatorCaja de UninDispositivos de Campo

Fuente Poder24VDCMdulo Impedancia+TerminatorHostTRUNKSpurs

Mixta:

Dispositivos de CampoTerminatorCaja de Unin

SpursTRUNKHostMdulo Impedancia+TerminatorFuente Poder24VDC

Instalacin tpica de Red FF H1

TRUNKSPURS

Intercambiador de Calor

FY101TIC101ControladorTemperaturaVaporFluido calienteSuministro de Vapor Saturado TT101CondensadoFluido Convertidor I/Po PosicionadorTransmisorTemperaturaIPElementoFinal deControlIntercambiador de Calor

Estrategia Control con FFieldbusAOAIPIDTT-101TIC-101FY-101TT302FI302 / FP3024-20mA / 3-15psi