Comparación de FOUNDATION Fieldbus y sistemas tradicionales

FOUNDATION Fieldbus (FF) es una red de área local (LAN) para sensores de control de procesos, actuadores y dispositivos de control. Es una red digital, bidireccional, multi-drop posicionada para reemplazar las redes propietarias que conectan los Controladores Lógicos Programables (PLC) de muchas grandes empresas. En los sistemas tradicionales, una computadora o unidad controladora costosa proporciona control para la red de dispositivos. En los últimos años, algunas empresas han desarrollado sistemas de instrumentos con más inteligencia incorporada en los dispositivos. El principal inconveniente de estos sistemas es que son propietarios y, por lo tanto, no interoperables. Existen otros estándares de instrumentación abiertos, como PROFIBUS y HART, pero estos protocolos no implementan el control, aún se requiere un controlador separado. FF es un estándar abierto que permite a los dispositivos de campo ejecutar tanto la entrada / salida como el control.

Los sistemas tradicionales en este mercado se conocen como sistemas de 4-20 mA, llamados así por los niveles de señal que controlan los dispositivos. Estos dispositivos toman mediciones de entrada y envían la información a una unidad de control para su procesamiento. El ordenador realiza entonces los cálculos necesarios e indica a los dispositivos cuáles deben ser sus salidas. Para obtener el número de serie de un dispositivo o para calibrar o probar un dispositivo en el campo, una persona tendría que caminar (o conducir) hasta el dispositivo físico. Con FF, este tipo de cosas se pueden hacer directamente desde la sala de control. ¿Qué pasa si el ordenador que ejecuta el control se cae? En un sistema tradicional, los dispositivos pasarían a algún modo predefinido a prueba de fallos, dejando las bombas, válvulas y otros equipos sin ningún control interactivo hasta que se reanude la comunicación con la computadora. Con FF, el control se reduce al nivel del dispositivo. Después de descargar la configuración, el bucle de control (un bucle PID, por ejemplo) continúa funcionando incluso si el equipo de monitoreo está desconectado.

	Sistema de 4-20 mA	Instrumentos inteligentes	FOUNDATION Fieldbus
Interoperabilidad e intercambiabilidad	ABIERTO, interoperable, intercambiable.	PROPIEDAD, interoperabilidad limitada, sin intercambiabilidad.	ABIERTO, interoperable, intercambiable.
Variedad y disponibilidad de equipos	Gran variedad. Múltiples proveedores.	Limitado. El cliente solo puede utilizar las ofertas de un proveedor.	Los dispositivos FF reales son limitados pero están creciendo. Sin embargo, hay muchas maneras de incorporar dispositivos estándar de 4-20 mA en una red de FF.
Comunicación	Una variable. Una dirección.	Múltiples variables. Bidireccional.	Múltiples variables. Bidireccional.
Cableado	Punto a punto.	Punto a punto o multidrop.	Multidrop.

^{Tabla 1:}  Comparación de FOUNDATION Fieldbus y sistemas tradicionales.

• Utiliza cableado de par trenzado existente
• Utiliza los bloques de terminales existentes
• Prácticas de cableado similares
• Prevé requisitos de seguridad intrínseca (SI) (para zonas peligrosas)
• Proporciona redundancia de la fuente de alimentación
• Permite instrumentos accionados por bucle

• La comunicación FF es digital; la comunicación de 4-20 mA es analógica
• FF conecta dispositivos de campo en paralelo; 4-20 mA conecta dispositivos de campo en serie
• FF requiere un terminador en cada extremo (resistencia y condensador)
• FF requiere una fuente de alimentación adaptada a la impedancia

• Control distribuido, lo que significa que el control no lo realiza la computadora de monitoreo. Se baja a los propios dispositivos.
• Estándar abierto, lo que significa que un cliente puede elegir productos de diferentes proveedores. La Fundación Fieldbus es la organización que define la especificación FOUNDATION Fieldbus y certifica que los productos cumplen con la norma. Esto garantiza que los productos de diferentes proveedores se puedan utilizar indistintamente. Fieldbus Foundation estandarizó la forma en que el usuario puede introducir nuevos dispositivos en la red, configurarlos y configurarlos. El componente básico de este sistema es la descripción del dispositivo (DD). La DD cuenta todo sobre el dispositivo y su funcionalidad. El DD le permite poner un dispositivo certificado por FF en la red, importar el archivo DD suministrado por el proveedor a su configuración y estar listo para ejecutarse. Cualquier empresa con los recursos adecuados puede fabricar un dispositivo FF (si pasa la prueba de interoperabilidad) que funcionará con todos los demás dispositivos y software certificados por FF.
• La capacidad de utilizar el cableado existente de 4-20 mA.
• Reducción drástica de los costes de cableado. Solo necesita un par de cables trenzados que transportarán múltiples señales Y energía, y puede dejar caer los dispositivos de la red en cualquier momento. Dado que FF solo requiere un único conjunto de cables para conectar múltiples dispositivos, esto reduce drásticamente los costos de cableado de sistemas de 4-20 mA, que requerían un par de cables por dispositivo. Tenga en cuenta que la mayoría, pero no todos los dispositivos tienen la opción de ser alimentados por bus.
• Menor necesidad de controladores y otro hardware.

La siguiente figura ilustra la reducción de los requisitos de cableado y hardware. Tenga en cuenta que la implementación tradicional requiere una barrera IS y un conjunto de cables para cada dispositivo para un total de 3 barreras y 3 conjuntos de cables. La implementación del bus de campo FOUNDATION solo requiere una barrera IS y un conjunto de cables para múltiples dispositivos.