A. Javier Barragán Piña

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Los dispositivos de proceso moderno son intrínsecamente inteligentes y pueden ejecutar parte del procesamiento de la información o incluso la funcionalidad global en los sistemas automatizados. Los perfiles de los dispositivos PA definen todas las funciones y parámetros para los diferentes tipos de dispositivos de proceso que son típicos para el flujo de señal -las señales de sensores de proceso a través de variables de proceso pre-procesadas que son leídas en el control del sistema junto con el estado de la variable medida-. Los diferentes pasos del procesado de la información (cadena de señal) y el estado que forma el proceso se muestran en la figura 25.

El perfil de dispositivo PA esta documentado en una parte de requerimientos generales, que contienen las especificaciones validas actualmente para todos los tipos de dispositivos y las hojas de características de dispositivos contienen las especificaciones acordadas para los tipos de dispositivos específicos. El perfil de dispositivos PA está disponible en la versión 3.0 y contiene la hoja de características de los siguientes dispositivos:

• Presión y presión diferencial

• Nivel, temperatura y caudal

• Entradas y salidas digitales y analógicas

• Válvulas y actuadores

• Analizadores

modelo de bloques:

En la ingeniería de procesos es común usar bloques para describir las características y funciones en un punto de medida o manipulación o en un punto de control y representar una aplicación automatizada mediante una combinación de esos bloques. Esta función de modelos de bloques usa las especificaciones de dispositivos PA para representar secuencias funcionales como se muestran en la figura 22.

Figura 22: Estructura de bloques de un dispositivo de campo (con multifuncionalidad)

Se usan los tres tipos de bloques siguientes:

o Bloque físico:

Un bloque físico contiene datos característicos de un dispositivo así como el nombre, fabricante, versión y numero de serie de dicho dispositivo. Solo puede haber un bloque físico por cada dispositivo.

o Bloque transductor:

Un bloque transductor contiene todos los datos requeridos por el proceso, por ejemplo una señal no acondicionada dada por un sensor para pasarlas a un bloque de función. Si no se requiere procesar la señal, el bloque transductor puede omitirse.

Los dispositivos multifuncionales con dos o mas sensores que tienen un numero correspondiente de bloques transductores.

o Bloque de función:

Un bloque de función contiene todos los datos para el procesado final de un valor medido antes de transmitirlo al sistema de control, o a otro lugar, para el procesado de configuración antes de la configuración del proceso.

Se dispone de los siguientes tipos de bloques de funciones:

 Bloque de entrada analógica:

Un bloque de entrada analógica proporciona el valor medido desde el sensor (o bloque transductor) al sistema de control.

 Bloque de salida analógica:

Un bloque de salida analógica proporciona al dispositivo el valor especificado por el sistema de control.
 

 Entrada digital:

Una entrada digital proporciona al sistema de control un valor digital desde el dispositivo.

 Salida digital:

Una salida digital proporciona al dispositivo un valor especificado por el sistema de control.

Los bloques son implementados por los fabricantes como software en los dispositivos de campo que tomados como un todo, representa la funcionalidad del dispositivo. Por regla general, varios bloques trabajan juntos en una aplicación, ver figura 22, en conjunto forma un bloque simplificado de un dispositivo de campo multifuncional.
La configuración corresponde a la división de una cadena de señal en dos subprocesos: 

La funcionalidad del primer subproceso “medida/acción principal” (figura 25- calibración, linealización, escalado) es el bloque transductor, la funcionalidad del segundo subproceso “valor medido pre-procesado/configuración post-procesada” (figura 21- filtro, control del limite del valor, comportamiento “fail-safe”,  selección de modo de operación) es el bloque de función.

Especificaciones en el perfil de dispositivo PA

Solo es posible mostrar una selección de especificaciones resumidas. Para más detalles ver “PROFIBUS PA” (ch. diedrich/ th. Bangemann, oldenbourg-industrieverlag)

Ilustración de la cadena de señal:
El perfil de dispositivo PA especifica las funciones y parámetros que son relativos a cada paso de la cadena de señal, como se muestra en la figura 25 por ejemplo; la figura 23 y la tabla 9 proporcionan detalles del paso de calibración y la figura 24 muestra el paso de comprobación de la limitación del valor:

Tabla 9: parámetros para la función de calibración.

Figura 23: especificación de la función de calibración

Figura 24: especificación del chequeo de la función de limitación de valor.

Figura 25: cadena de señal en el perfil de dispositivo PA

Parámetros de direccionamiento

Los bloques son determinados por el valor de su comienzo de dirección y sus parámetros a través de un índice relativo sin bloque; como regla general, pueden ser seleccionados libremente por el fabricante del dispositivo. Para acceder a los parámetros (por ejemplo usando una herramienta operadora) la estructura del bloque de especificaciones del dispositivo es almacenada en el directorio del dispositivo.

Conjunto de parámetros de proceso por lotes

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Para la implementación de dispositivos de campo en lotes de procesos, el perfil permite almacenar varios juegos de parámetros incluso durante la fase de puesta en marcha. Entonces, el lote de procesos actual será cambiado al juego de parámetros asignado durante el tiempo de ejecución.

Dispositivos modulares

Con PROFIBUS,  como distinción, es hacer dispositivos compactos pero modulares, donde un bloque de función es un modulo en este contexto. El perfil de dispositivo PA ofrece una selección de bloques de funciones para este propósito. Los dispositivos con una modularidad configurada son descritos como dispositivos multi-variable.