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Rede PROFIBUS Manual de Utilização

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1. 4711 Processo 5000H Falha 100H Tempo Standard VFD a parte vis vel do objeto real pela comunicac o Figura 6 1 Dispositivo Virtual e Dicion rio de Objetos Objetos de Comunicac o e Dicion rio de Objetos OD Todos os objetos de comunicac o de um dispositivo est o digitalizados no dicion rio local de objetos do dispositivo O dicion rio de objeto pode ser predefinido para dispositivos simples Quando dispositivos complexos est o envolvidos o dicion rio de objetos configurado e carregado no dispositivo localmente ou remotamente O dicion rio de objeto cont m descri o estrutura e tipo de dados assim como a rela o entre os endere os internos do dispositivo e os objetos de comunica o e sua designa o no barramento ndice nome O dicion rio do objeto composto dos seguintes elementos e Cabe alho Cont m informa o na estrutura do dicion rio do objeto Lista de tipos de dados est ticos Lista tipos de dados est ticos suportados Erro Apenas o documento principal 2 Cap tulo 6 PROFIBUS FMS e Dicion rio de objeto est tico Cont m todos os objetos est ticos de comunicag o Lista din mica de listas vari veis Mostra todas listas de vari veis conhecidas Lista de programas din mica Lista todos os programas conhecidos As partes individuais do dicion rio de objeto devem somente estar presente quando o dispositivo realmente suporta estas fung es Os objetos de comunicag o est t
2. Erro Apenas o documento principal 8 Cap tulo 4 PROFIBUS DP Funcoes de Diagn stico As completas fung es de diagn stico do PROFIBUS DP possibilitam a r pida localizag o de falhas As mensagens de diagn stico s o enviadas pela rede e analisadas no mestre Estas mensagens s o divididas em tr s n veis e Diagn sticos Referentes Estac o Mensagens que informam sobre status operacional geral de todo o dispositivo i e temperatura elevada demais ou tens o baixa e Diagn sticos Referentes a M dulo Mensagens que informam sobre falhas em uma faixas espec ficas de E S de uma estac o i e m dulos virtuais e Diagn sticos Referentes Canal Mensagens que informam sobre erros em um bit de entrada sa da espec fico i e curto circuito na sa da 7 Funcoes DP Estendidas As fun es DP estendidas possibilitam fun es ac clicas de leitura e escrita e reconhecimento de interrupc o que podem ser executadas paralelamente a transmiss o c clica de dados Acessos ac clicos aos par metros e valores de medida de um escravo podem ser executadas por esta es de supervis o e de diagn stico mestre classe 2 DPM2 Estas fun es fazem com que o PROFIBUS DP satisfa a as necessidades de dispositivos complexos que freqiientemente precisam ser parametrizados durante a operag o Como exemplo pode se citar dispositivos de campo usados em controle de processo esta es de supervis o inteligentes dispos
3. a Trans Sensor Sensor Acionador Atuador Sensor Acionador missor Esta es Passivas e Dispositivos Escravos Figura 3 3 Tr s Vers es PROFIBUS Protocolo nico de Acesso a Rede O procedimento de passagem do token garante que o direito de acesso a rede designado a cada mestre dentro de um espaco de tempo definido A mensagem de token um telegrama especial para a passagem de direito de acesso de um mestre para outro deve circular em torno do anel uma vez para cada mestre dentro de um tempo de rotag o m ximo definido No PROFIBUS o procedimento de passagem do token somente usado para comunicag es entre esta es mestres O procedimento mestre escravo possibilita ao mestre a esta o ativa que possui o token acessar os seus escravos O mestre pode enviar receber mensagens dos escravos Este m todo de acesso permite implementar as seguintes configura es e Sistema mestre escravo puro Cap tulo 3 Arquitetura e Sistema mestre mestre puro com a passagem do token e Uma combina o dos dois A Figura 3 3 mostra uma configura o de PROFIBUS com tr s esta es ativas mestres e sete passivas escravos Os tr s mestres formam um anel l gico de token Quando uma estag o ativa recebe o telegrama token pode realizar o seu papel de mestre por um certo per odo de tempo Durante este tempo a esta o pode se comunicar com todas as esta es escravas em
4. o com as esta es remotas na UCP 2 Palm Top microcomputador port til no formato de calculadora de bolso PC Programmable Controller Abreviatura de Controlador Program vel em ingl s Peer to peer um tipo de comunica o onde dois parceiros trocam dados e ou avisos Plug and Play forma de configura o que dispensa adapta es nos m dulos ou software Ponte de ajuste Chave de sele o de endere os ou configura o composta por pinos presentes na placa do circuito e um pequeno conector remov vel utilizado para a sele o A Erro Apenas o documento principal 6 Ap ndice A Gloss rio Posta em marcha Procedimento de depurag o final do sistema de controle quando os programas de todas as esta es remotas e UCPs s o executados em conjunto ap s terem sido desenvolvidos e verificados individualmente Power down Sinal gerado pela fonte de alimentag o para comunicar s UCPs do sistema uma falha de energia garantindo desenergizag o segura e a proteg o das mem rias retentivas Programa aplicativo Algoritmo de controle usualmente programado em linguagem de diagrama de rel s que especifica o comando de uma m quina espec fica para o CP Programa executivo Sistema operacional de um controlador program vel controla as fung es b sicas do controlador e a execug o de programas aplicativos Programac o O ato de preparar um programa em todas as suas etapas para um computador ou equipamen
5. o feita por v rios dispositivos Poucos servi os s o obrigat rios A sele o depende da aplica o e apresentada em perfis para reas de aplica o espec ficas Interface de Baixo N vel LLI O mapeamento do n vel 7 ao n vel 2 administrado pelo LLI Inclui se tarefas de controle de fluxo e monitora o de conex o O usu rio se comunica com os outros processos sobre canais l gicos chamados rela es de comunica o O LLI proporciona v rios tipos de rela es de comunica es para a execu o do FMS e dos servi os FMA7 Field Message Application nivel 7 As rela es de comunica o tem diferentes capacidades de conex o i e transmiss o monitoramento e demandas nos parceiros de comunica o Ver Figura 6 4 Erro Apenas o documento principal 6 Cap tulo 6 PROFIBUS FMS Relac es de Comunicac o Conex o Mestre Mestre Mestre Escravo Figura 6 4 Vista dos Poss veis Servicos de Comunicac o N o orientada Conex o Broadcast Multicast Rela es de comunica o orientadas conex o significam uma l gica peer to peer entre dois processos de aplica o A conex o deve primeiro ser estabelecida com o servi o de inicia o antes que possa ser usada para transmiss o de dados Depois de ser estabelecida com sucesso a conex o protegida contra acesso n o autorizado e fica dispon vel para transmiss o de dados Quando uma conex o estabelecida n o mais necess r
6. o de dados propriamente dita Estabelecida a conex o o DPM2 pode us la para a transmiss o de dados com servi os de leitura e escrita Pausas de qualquer comprimento s o permitidas entre as transmiss es Se necess rio o mestre insere automaticamente telegramas de monitora o durante as pausas Como consequ ncia a conex o permite sua monitora o autom tica controlada por tempo O intervalo de monitora o definido na abertura da conex o Se o monitor de detecta uma falha a conex o automaticamente desfeita tanto pelo mestre como pelo escravo podendo ser restabelecida posteriormente para repetir o mesmo servi o ou outro Configura o Aberta Arquivos GSD O arquivo configura o tamb m chamados de GSD foi concebido para permitir a interoperabilidade entre dispositivos de diferentes fornecedores Neste arquivo s o listadas todas as caracter sticas do dispositivo PROFIBUS de modo que sua configura o e utiliza o pela rede seja facilitada o arquivo GSD cont m a interface do dispositivo para a rede Caracter sticas tais como n meros de sinais de E S mensagens de diagn stico par metros poss veis de barramento como a taxa de transmiss o e a monitora o de tempo s o definidas no GSD para cada dispositivo podendo variar individualmente para cada tipo e fornecedor O arquivo GSD permite a configura o Plug and Play do PROFIBUS dispensando o trabalho de consulta manuais t cnicos As c
7. o est no estado ativo controlando o sistema nem no estado reserva supervisionando a UCP ativa n o podendo assumur o controle do sistema UCP redundante Corresponde outra UCP do sistema em rela o que o texto do manual est se referindo Por exemplo a UCP redundante da UCP 2 a UCP 1 e vice versa UCP reserva Em um sistema redundante a UCP que supervisiona a UCP ativa n o realizando o controle do sistema estando pronta para assumir o controle em caso de falha na UCP ativa UCP Unidade central de processamento Controla o fluxo de informa es interpreta e executa as instru es do programa e monitora os dispositivos do sistema Upload leitura de programa ou configura o dos m dulos Varistor Dispositivo de prote o contra surto de tens o Word Unidade de informa o composta por dezesseis bits A 9 Ap ndice A Gloss rio Abreviaturas Utilizadas BAT Bateria BT Teste de Bateria do ingl s Battery Test CARAC Caracter sticas CP Controlador Program vel Desenvolv desenvolvimento DP Abreviatura para Decentralized Periphery EEPROM Eletric Erasable Programmable Read Only Memory EPROM Erasable Programmable Read Only Memory ER Erro ESD ElectroStatic Discharge Descarga devida a eletricidade est tica EX Execu o E2PROM Eletric Erasable Programmable Read Only Memory E S Entradas e Sa das FC For amento Flash EPROM Flash Erase Programmable Re
8. rios da ind stria de processo NAMUR e satisfaz as necessidades especiais desta Z area e Perfis para aplica o espec fica na rea de controle de processo permitindo a intercambialidade dos dispositivos de campo de diferentes fornecedores e Adi o e remo o de esta es de barramento em reas intrinsecamente seguras sem influ ncia outras esta es e Comunica o transparente atrav s de acopladores entre os segmentos de barramento em automa o de manufatura e Alimenta o remota e transmiss o de dados em apenas dois fios baseados em tecnologia IEC 1158 2 e Uso em reas potencialmente explosivas com o tipo de prote o explos o do tipo intrinsecamente segura ou n o intrinsecamente segura Erro Apenas o documento principal 2 Cap tulo 5 PROFIBUS PA Transmiss o no Protocolo de PROFIBUS PA O PROFIBUS PA utiliza as fung es b sicas do PROFIBUS DP para a transmiss o de dados e status e as fun es estendidas do PROFIBUS DP para a parametrizac o e operac o dos dispositivos de campo Para o n vel f sico utilizada a tecnologia de 1 par de fios de acordo com a norma IEC 1158 2 A interface para o protocolo de acesso rede do PROFIBUS n vel 2 e a tecnologia IEC 1158 2 n vel 1 s o especificadas na parte 4 da norma EN 50170 Os telegramas PROFIBUS PA possuem delimitadores de in cio e fim para a transmiss o no segmento IEC 1158 2 A Figura 5 2 ilustra o princ pio Forma
9. FMS s o registradas no CRL Para dispositivos simples a lista pr definida pelo fabricante Para dispositivos complexos o CRL configurado Cada rela o de comunica o endere ada por uma curta refer ncia local chamada refer ncia de comunica o CREF Do ponto de vista do barramento um CREF definido pelo endere o de esta o o ponto de acesso de servi o do n vel 2 e o ponto de acesso de servi o do LLI O CRL cont m a rela o entre o CREF e o n vel 2 e o endere o do LLI Em adi o a isso servi os suportadas do FMS tamanho dos telegramas etc s o especificados no CRL para cada CREF Gerenciamento de Conex o Para completar os servi os FMS fun es de gerenciamento de conex o N vel 7 do Gerenciamento de Rede de Campo FMAT est o dispon veis As fun es FMA7 Ver Figura 6 5 s o opcionais Elas permitem configura o central e podem ser iniciadas localmente e remotamente O Gerenciamento de Contexto pode ser usado para estabelecer e desfazer uma conex o FMA7 O Gerenciamento de Configura o pode ser usado para acessar CRLs vari veis contadores de estat sticas e os par metros do n vel 1 2 Pode tamb m ser usado para identifica o e registro de esta es O gerenciamento de falha pode ser usado para mostrar erros eventos e para reinicializar os dispositivos Erro Apenas o documento principal 8 Cap tulo 6 PROFIBUS FMS Gerenciamento de Contexto FMA7 Iniciate FMA7 Abo
10. dados define o protocolo de acesso rede N vel 7 n vel de aplica o define as fun es de aplica o A arquitetura do protocolo PROFIBUS mostrada na Figura 3 1 e lt D oO g o gt a Sa l 8 Perfis DP Perfis PA Perfis Usu rio FMS Esten es DP Aplica o D 3 el N o usado Data Link 2 UN Interface IEC F sico da E EN 50170 Moni L 1924 parte 4 Perfis Profibus Figura 3 1 Arquitetura do Protocolo do PROFIBUS Cap tulo 3 Arquitetura O PROFIBUS DP utiliza os n veis 1 e 2 e uma interface de aplicag o Os N veis 3 a 7 n o s o definidos neste protocolo Esta arquitetura organizada metodicamente assegura transmiss o de dados r pida e eficiente O DDLM Direct Data Link Mapper facilita o acesso da aplicag o ao n vel 2 As aplicac es dispon veis assim como o comportamento dos v rios tipos de dispositivos PROFIBUS DP est o especificados na interface do usu rio As tecnologias de transmiss o disponiveis s o RS 485 ou fibras pticas No PROFIBUS FMS os n veis 1 2 e 7 est o definidos O n vel de aplicag o composto de mensagens FMS Fieldbus Message Specification e LLI Lower Layer Interface As mensagens FMS contem o protocolo de aplicag o proporcionando ao usu rio uma grande seleg o de servigos de comunicag o poderosos As mensagens LLI implementam as v rias relac es de comunicag o e habili
11. dos dados a administra o dos protocolos de transmiss o e envio dos dados em forma de telegramas No PROFIBUS o n vel 2 chamado Fieldbus Data Link FDL O Controle de Acesso ao Meio MAC especifica o procedimento quando uma esta o est autorizada a transmitir dados O MAC deve assegurar de que apenas uma esta o tem o direito de transmitir dados a cada instante O protocolo PROFIBUS foi projetado para atender a duas principais exig ncias no controle de acesso ao meio e Durante a comunica o entre sistemas de automa o mestres deve ser assegurado que cada uma dessas esta es tenha suficiente tempo para Erro Apenas o documento principal 6 Cap tulo 3 Arquitetura executar suas tarefas de comunicag o dentro de um intervalo de tempo precisamente definido e A transmiss o de dados c clica em tempo real tem que ser implementada o mais r pida e simples o quanto poss vel para a comunicag o entre um controlador program vel e seus dispositivos de E S escravos O protocolo PROFIBUS de acesso rede ver Figura 3 3 utiliza o procedimento de passagem de token usado por esta es de barramento mestre para comunicar se entre si e o procedimento mestre escravo para a comunica o com as esta es passivas escravos Passagem de Token entre Dispositivos Mestre lt Esta es ativas e Dispositivos Mestre gu N PC N PLC gt gt PLC PROFIBUS x 4 M
12. es bem definidas Normalmente ligado ao sistema por conectores podendo ser facilmente substitu do A 5 Ap ndice A Gloss rio M dulo quando se referir a software Parte de um programa aplicativo capaz de realizar uma fun o espec fica Pode ser executado independentemente ou em conjunto com outros m dulos trocando informag es atrav s da passagem de par metros M dulos execuc o M dulo E M dulos que cont m o programa aplicativo podendo ser de tr s tipos E000 E001 e E018 O m dulo E000 executado uma nica vez na energiza o do CP ou na passagem de programag o para execug o O m dulo E001 cont m o trecho principal do programa que executado ciclicamente enquanto que o m dulo E018 acionado por interrup o de tempo Nibble Unidade de informag o composta por quatro bits Notebook microcomputador port til no formato de livro N ou nodo Qualquer esta o de uma rede com capacidade de comunicag o utilizando um protocolo estabelecido Octeto Conjunto de oito bits numerados de 0 a7 Operandos Elementos sobre os quais as instrug es atuam Podem representar constantes vari veis ou conjunto de vari veis P 2006 1 000 M dulo programado em linguagem de diagrama de rel s que realiza o controle da redund ncia e da comunica o com as esta es remotas na UCP 1 P 2006 2 000 M dulo programado em linguagem de diagrama de rel s que realiza o controle da redund ncia e da comunica
13. instala o Montagem da Rede Planejamento da Rota A rede PROFIBUS deve ficar afastada de redes el tricas de pot ncia afim de reduzir interfer ncias eletromagn ticas Recomenda se o uso de dutos serparados mantendo uma dist ncia m nima de 100 mm entre a rede PROFIBUS e as redes el tricas No planejamento da rota do cabo deve ser observada a tabela 7 2 O comprimento do segmento deve ficar conforme o estabelecido nesta tabela Erro Apenas o documento principal 4 Cap tulo 7 Instalac o DO 96 zoom Tabela 7 2 Dist ncias Poss veis para o Cabo AL 2303 Instalac o do Cabo A rede deve ser fiada de conector a conector O conector AL 2601 tem dois encaixes para os cabos que chegam e que saem O AL 2602 tem apenas um encaixe para o cabo pois utilizado nas extremidades da rede O cabo deve ser decapado e montado nos conectores conforme mostrado nas figuras 7 4 e 7 5 O conector AL 2602 deve ser utilizado nos extremos do segmento Apenas dois conectores devem AL 2602 em um segmento de rede Procedimentos e Desencapar o cabo conforme figura 7 4 e Abrir o conector conforme figura 7 5 e Conectar os pares do cabo nos parafusos A B e Colocar a capa da blindagem e aparafusar e Fechar o conector Figura 7 4 Decapamento do Cabo para Montagem no Conector Cap tulo 7 Instalac o Figura 7 5 Abertura do Conector e Colocac o do Cabo Figura 7 6 Montagem do Cabo AL 2303 nos Conectores AL
14. partir de 1 N mero do slot O reservado para o pr prio dispositivo Dispositivos compactos s o tratados como uma unidade composta de m dulos virtuais enderegados por n mero de slot e ndice Utilizando uma especificag o de tamanho no pedido de leitura ou escrita partes de um bloco de dados podem ser lidos ou escritos Se o acesso ao bloco de dados teve sucesso o escravo DP envia uma resposta positiva de leitura ou escrita Se n o houve sucesso o escravo DP envia uma resposta negativa com a causa do problema Reconhecimento de Alarmes As fung es b sicas do PROFIBUS DP possibilitam aos escravos DP transferir eventos ao mestre com uma mensagem de diagn stico Quando o envio de dados de diagn stico s o muito frequentes necess rio sincronizar a transmiss o velocidade do CP A fun o DDLM Alarme Ack possibilita o controle de fluxo nesses casos usada para reconhecer os alarmes recebidos dos escravos DP 11 Cap tulo 4 PROFIBUS DP Transmissao Estendidas de Dados entre o DPM2 e os Escravos As extens es DP permitem que um ou mais dispositivos de supervis o ou diagn stico DPM2 executem servicos ac clicos de leitura ou escrita a qualquer bloco de dados do escravo DP desejado A comunica o orientada conex o connection oriented ou seja depende de uma conex o l gica entre o DPM2 e o escravo Existem servi os que permitem estabelecer esta conex o antes do DPM2 efetuar a transmiss
15. pelo prazo de doze meses a partir da data da emiss o da nota fiscal Esta garantia dada em termos de manuteng o de f brica ou seja o transporte de envio e retorno do equipamento at a f brica da ALTUS em Porto Alegre RS Brasil ocorrer por conta do cliente A garantia ser automaticamente suspensa caso sejam introduzidas modifica es nos equipamentos por pessoal n o autorizado pela ALTUS A ALTUS exime se de quaisquer nus referentes a reparos ou substituig es em virtude de falhas provocadas por agentes externos aos equipamentos pelo uso indevido dos mesmos bem como resultantes de caso fortuito ou por forga maior A ALTUS garante que seus equipamentos funcionam de acordo com as descri es contidas explicitamente em seus manuais e ou caracter sticas t cnicas n o garantindo a satisfa o de algum tipo particular de aplica o dos equipamentos A ALTUS desconsiderar qualquer outra garantia direta ou impl cita principalmente quando se tratar de fornecimento de terceiros Pedidos de informa es adicionais sobre o fornecimento e ou caracter sticas dos equipamentos e servi os ALTUS devem ser feitos por escrito O endere o da ALTUS pode ser encontrado na ltima capa A ALTUS n o se responsabiliza por informa es fornecidas sobre seus equipamentos sem registro formal DIREITOS AUTORAIS MASTERTOOL E QUARK s o marcas registradas da ALTUS Sistemas de Inform tica S A IBM marca registrada da International Business Ma
16. program vel Utiliza se raios ultravioleta para apagar seu conte do podendo ser reprogramada sempre que necess rio N o perde seu conte do quando desenergizada Escravo Equipamento de uma rede de comunicag o que responde a solicita es de comandos originados pelo mestre Estac o de supervis o Equipamento ligado a uma rede de CPs ou instrumentac o com a finalidade de monitorar ou controlar vari veis de um processo Estac o remota Equipamentos que realizam a leitura e escrita dos pontos de entrada e sa da do processo controlado comunicando os seus valores com a UCP ativa E2PROM Mem ria n o vol til apag vel eletricamente E S entrada sa da Dispositivos de entrada e ou sa da de dados de um sistema No caso de CPs correspondem tipicamente a m dulos digitais ou anal gicos de entrada ou sa da que monitoram ou acionam o dispositivo controlado Na linguagem de rel s usada nos CPs ALTUS tamb m correspondem aos operandos E Entrada e S Sa das Flash EPROM Mem ria n o vol til apag vel eletricamente Frame uma unidade de informag o transmitida na rede Freeze estado da rede PROFIBUS quando os dados das entrada s o congelados Gateway Equipamento para a conex o de duas redes de comunicag o com diferentes protocolos Os gateways AL 2400 S C ou QK2400 permitem a interliga o da rede ALNET I com a rede ALNET II Hardkey Conector normalmente ligado a interface paralela do microcomputador com a
17. token entre mestres e processo mestre escravo para os escravos Sistemas podem ser Mono master ou multi master N mero de esta es m ximo 126 e Peer to peer transmiss o de dados do usu rio e Multicast comandos do controle Operac o Transmiss o c clica de dados de entrada e sa da Clear Entradas s o lidas e sa das s o mantidas salvas de falhas Freeze Somente transmiss o de dados mestre mestre poss vel Comandos de controle permitem a sincroniza o de entradas e sa das e Modo Sync Sa das s o sincronizadas e Modo Freeze entradas s o sincronizadas Transmiss o c clica de dados entre mestres e escravos Ativa o e desativa o din mica de escravos individualmente Verifica o da configura o dos escravos Fun es poderosas de diagn stico com tr s n veis hier rquicos de mensagens de diagn stico Sincroniza o das entradas e sa das Troca de endere o din mico para os escravos Configura o do mestre DP DPM1 atrav s da rede At 246 bytes de entrada ou sa da para cada escravo Todas as mensagens s o transmitidas com o c digo Hammimg dist ncia HD 4 C o de guarda no escravo Prote o de acesso aos pontos de E S dos escravos Monitora o dos dados atrav s do mestre com tempo configur vel Mestre classe 2 DP DPM2 e programac o configura o e diagn stico dos dispositivos Mestre classe 1 DP DPM1 e controladore
18. uma relag o comunicag o mestre escravo e com todas as estag es mestres em uma rela o de comunica o mestre mestre O anel de token o elo organizador de esta es ativas que formam um la o l gico baseado nos endere os de suas esta es Neste la o o token direito de acesso rede passado de um mestre para o pr ximo na ordem determinada pelo endere o sentido crescente Na fase de inicializa o do sistema a tarefa do Controle de Acesso ao Meio MAC das esta es ativas deve procurar os endere os presentes e estabelecer o anel de token Na fase operacional as esta es ativas defeituosas ou desligadas devem ser removidas do anel e novas esta es ativas devem ser adicionadas O tempo de conserva o do token em um mestre depende do tempo de rota o configurado Tamb m a detec o de defeitos do meio de transmiss o ou no receptor assim como a detec o de erros no endere amento das esta es por ex endere os m ltiplos ou na passagem do token tokens m ltiplos ou perda dele s o caracter sticas a cargo do MAC PROFIBUS Outra tarefa importante do n vel 2 a seguran a de dados Os formatos dos frames do n vel 2 do PROFIBUS asseguram alta integridade dos dados Todos os telegramas t m Hamming Distance HD 4 Isto conseguido ao se usar sincroniza o sem escorregamento com delimitadores especiais de in cio e fim e um bit de paridade por octeto co
19. v rios servi os de comunicac o que est o dispon veis ao usu rio Estes servicos possibilitam acessar var veis transmitir programas e controlar sua execu o assim como a transmiss o de eventos O nivel de aplica o do PROFIBUS FMS consiste nas seguintes partes e O Fieldbus Message Specification FMS que descreve os objetos de comunica o e os servi os e O Lower Layer Interface LLI que usado para adaptar os servigos do FMS ao n vel 2 O Modelo de Comunicac o PROFIBUS FMS O modelo de comunica o do PROFIBUS FMS permite a unifica o de aplicac es distribu das em um nico processo atrav s de relac es de comunica o Esta parte da aplica o que trata de um dispositivo de campo na rede chamado dispositivo de campo virtual VFD A Figure 18 mostra as rela es entre o dispositivo f sico e o virtual Neste exemplo somente certas vari veis isto unidades taxa de falha e tempo parado fazem parte do dispositivo virtual e podem ser lidas ou escritas atrav s das relac es de comunica o Cap tulo 6 PROFIBUS FMS Dispositivo Real N Set point Valor limite Dispositivo Virtual VFD O Te de falh Dicionario de objeto OD 5 Dicion rio de Tipos de dados ndice Cod Objeto Significado 1 Tipo Integer8 2 Tipo Integer16 6 Tipo Floating Point Dicion rio est tico de objetos Dispositivo 1 ndice Cod Tipo Endere o S mbolo Objeto Interno
20. 2601 e AL 2602 Aterramento A rede PROFIBUS isolada mas deve ser aterrada em cada dispositivo de modo a melhorar a rejeig o aos ru dos el tricos O aterramento feito pelos conectores AL 2601 e AL 2602 atrav s de parafusos que devem estar devidamente apertados para garantir o aterramento Erro Apenas o documento principal 6 Cap tulo 7 Instala o Testes da Rede Ap s instalada a rede deve ser verificada com um ohm metro estando o equipamento desenergizado Os seguintes testes devem ser feitos Teste de continuidade dos sinais Txd Rxd verificar se h continuidade entre todos os pinos 3 e entre todos os pinos 8 dos conectores Teste de continuidade da malha verificar se h continuide entre a malha do cabo entre os dois conectores extremos do segmento e entre um deles e o terra Teste de isolag o do sinal RxD TxD P verificar isolag o entre o pino 3 de um dos conectores para a malha do cabo idem entre o pino 8 e a malha Teste da resist ncia total do cabo desligar as termina es Colocar em curto os pinos 3 e 8 de um conector de uma extremidade do segmento Medir a resist ncia entre os pinos 3 e 8 no conector da extremidade oposta do segmento Deve ser R ohms 0 22 X 1 onde o comprimento total do cabo em metros Teste da termina o medir a resist ncia entre os pinos 3 e 8 de um dos conectores deve ser 110 Q 10 Interliga o dos Dispositivos Ap s a rede estar montada e
21. Arquivos GSD 4 12 Cuidados Gerais 7 8 D Dispositivos 7 2 E Elementos da Rede 7 1 F Fun es B sicas do PROFIBUS DP 4 7 Fun es de Diagn stico 4 9 Fun es DP Estendidas 4 9 G Gerenciamento de Conex o 6 8 Instala o 7 1 Instala o do Cabo 7 5 Interface de Baixo N vel LLI 6 6 L Lista de Rela es de Comunica o CRL 6 8 Montagem da Rede 7 4 N N vel 2 Protocolo PROFIBUS 3 6 N vel de Aplica o do PROFIBUS FMS 6 1 Opera o Mista de PROFIBUS FMS e PROFIBUS DP 6 10 P Perfil Encoder 3 062 4 15 Perfil de Acionador de Velocidade Vari vel 3 071 4 16 Perfil NC RC 3 052 4 15 Perfil para Automa o Predial 3 011 6 11 Perfil para Esta es de Supervis o e Monitora o de Processo IHM 4 16 Perfis do PROFIBUS DP 4 15 Perfis do PROFIBUS PA 5 3 Perfis PROFIBUS FMS 6 11 PROFIBUS DP 4 1 5 PROFIBUS FMS 6 1 PROFIBUS PA 5 1 R Repetidor 7 4 S Servi os Orientados ao Modelo FMS Cliente Servidor 6 10 Servi os PROFIBUS FMS 6 4 T Testes da Rede 7 7 Tipos de Comunica o Relacionadas rede de campo 6 10 Transmiss o C clica de Dados entre o DPM1 e os Dispositivos de Configura o 4 5 Transmiss o C clica de Dados entre o DPM1 e os Escravos DP 4 4 Transmiss o C clica Ac clica de Dados 6 7 Transmiss o em Fibra ptica 3 6 Transmiss o IEC 1158 2
22. DPM1 em uma ordem definida Ao configurar o sistema de rede o usu rio especifica as associa es dos escravos DP aos respectivos DPMI e quais escravos DP vir o a ser inclu dos ou exclu dos da transmiss o c clica A transmiss o de dados entre o DPMI e os escravos DP est dividida em tr s fases e Parametriza o e Configura o e Transfer ncia de Dados Durante as fases de parametriza o e configura o cada escravo DP compara sua configura o existente com a definida no DPM1 O escravo somente ser inclu do na transfer ncia se as ambas as configura es forem id nticas Consequentemente o tipo de dispositivo escravo formato e tamanho dos dados e seu n mero de entradas e sa das devem corresponder configura o programada no DPMI Esta verifica o protege o sistema contra erros de parametriza o Paralelamente transfer ncia de dados que executada automaticamente pelo DPMI novos dados de parametriza o podem ser enviados aos escravos DP a pedido do usu rio Erro Apenas o documento principal 4 Cap tulo 4 PROFIBUS DP Para o enderecamento dos blocos de dados assume se que os escravos DP s o modulares fisicamente ou podem ser estruturados internamente em unidades funcionais l gicas m dulos virtuais Este modelo tamb m usado por todas as fun es do DP para a transmiss o c clica ou ac clica de dados onde cada m dulo real ou virtual tem um n mero constante de bytes de entrada
23. FIBUS a rede de campo l der na Europa desfrutando de grande aceita o no resto do mundo Suas reas de aplica o incluem Manufatura Controle de Processo e Automa o Predial PROFIBUS uma rede de campo aberta padronizada na Europa mas de uso internacional definida na Norma EN 50170 A padroniza o garante prote o aos investimentos dos fornecedores e dos usu rios al m de viabilizar a independ ncia de fornecedor Os mais importantes fabricantes mundiais de tecnologia de automa o oferecem interfaces PROFIBUS para seus dispositivos Informa es atualizadas sobre o padr o PROFIBUS podem ser encontradas na Internet endere o www profibus com Cap tulo 2 A Familia PROFIBUS N vel de Planta Barramento Ciclo lt 1s Nivel de Controle Ciclo lt 100 ms Nivel de Campo Ciclo lt 10ms Acionador Figura 2 1 Areas de Aplicac o do PROFIBUS O PROFIBUS um padr o de rede de campo independente de fornecedor e aberto aplic vel a uma grande gama de aplicac es incluindo Processo Manufatura e Automag o Predial A independ ncia de fornecedor e a compatibilidade s o garantidas pela Norma PROFIBUS EN 30 170 Com o PROFIBUS dispositivos de diferentes fabricantes podem comunicar se entre si sem modificag es nas interfaces O PROFIBUS pode ser usado tanto para transmiss o de dados em alta velocidade como em servigos de comunicac o especiais ver Figura 2 1 O PROFIBUS tem tr s
24. L 2002 e Manual de Utiliza o AL 2003 e Manual de Utiliza o do Programador AL 3830 e AL 3832 e Manual de Utiliza o do Programador MASTERTOOL e Manual de Caracter sticas T cnicas Terminologia Neste manual as palavras software e hardware s o empregadas livremente por sua generalidade e freqii ncia de uso Por este motivo apesar de serem voc bulos em ingl s aparecer o no texto sem aspas As seguintes express es s o empregadas com freqii ncia no texto do manual Por isso a necessidade de serem conhecidas para uma melhor compreens o e CP Controlador Program vel entendido como um equipamento composto por uma UCP m dulos de entrada e sa da e fonte de alimenta o e UCP Unidade Central de Processamento o m dulo principal do CP que realiza o processamento dos dados Erro Apenas o documento principal xii Pref cio e AL 3830 identifica o programa ALTUS para microcomputador padr o IBM PCO ou compat vel que permite o desenvolvimento de aplicativos para os CPs das s ries AL 600 AL 2000 AL 3000 PICCOLO e QUARK Ao longo do manual este programa ser referido pela pr pria sigla ou como programador AL 3830 e AL 3832 identifica o programa ALTUS para microcomputador padr o IBM PCO ou compat vel que permite o desenvolvimento de aplicativos para os CPs da s rie AL 600 PICCOLO e UCPs QK800 QK801 e QK600 Ao longo do manual este programa ser referido pela propria sigla ou c
25. Rede PROFIBUS Manual de Utiliza o Ref 6299 026 8 Rev A 03 98 Condic es Gerais Nenhuma parte deste documento pode ser copiada ou reproduzida de alguma forma sem o consentimento pr vio e por escrito da ALTUS Sistemas de Inform tica S A que reserva se o direito de efetuar alterac es sem pr vio comunicado Conforme legislag o vigente no Brasil do C digo de Defesa do Consumidor informamos os seguintes aspectos relacionados com a seguran a de pessoas e instala es do cliente Os equipamentos de automag o industrial fabricados pela ALTUS s o robustos e confi veis devido ao r gido controle de qualidade a que s o submetidos No entanto equipamentos eletr nicos de controle industrial controladores program veis comandos num ricos etc podem causar danos s m quinas ou processos por eles controlados no caso de defeito em suas partes e pecas erros de programag o ou instalag o podendo inclusive colocar em risco vidas humanas O usu rio deve analisar as poss veis conseqii ncias destes defeitos e providenciar instala es adicionais externas de seguran a que em caso de necessidade atuem no sentido de preservar a seguran a do sistema principalmente nos casos da instala o inicial e de testes imprescind vel a leitura completa dos manuais e ou caracter sticas t cnicas do produto antes da instalag o ou utilizag o do mesmo A ALTUS garante os seus equipamentos contra defeitos reais de fabricac o
26. Sistema de Controle de Processo M dulos de E S Sala de Controle Figura 5 1 Compara o de T cnicas de Transmiss o Cap tulo 5 PROFIBUS PA O trabalho da fia o de campo ao multiplexador permanece aproximadamente o mesmo Entretanto se os pontos de medida est o muito distribu dos o PROFIBUS PA requer menos cablagem Usando o m todo de fia o convencional cada linha de sinal deve ser conectada a cada m dulo de E S do sistema de controle Nos sistemas convencionais deve existir uma fonte de alimenta o separada para cada dispositivo Quando se utiliza o PROFIBUS PA somente uma linha de dois fios necess ria para transmitir tanto a informag o como a energia para os dispositivos de campo Isto n o s economiza custos em fiac o mas tamb m diminui o n mero total de m dulos necess rios no sistema Isolantes e barreiras para cada dispositivo n o s o mais necess rias j que o barramento suprido com energia para operac o intrinsecamente segura fornecida por uma nica fonte O PROFIBUS PA possibilita se obter medidas controle e regulac o atrav s de uma nica linha de dois fios Tamb m permite a alimentag o dos dispositivos de campo em reas intrinsecamente seguras O PROFIBUS PA possibilita a manuten o e a conex o desconex o de dispositivos em opera o sem afetar as outras esta es em reas potencialmente explosivas O PROFIBUS PA foi desenvolvido em estreita coopera o entre usu
27. ad Only Memory FMS Abreviatura para Fieldbus Message System GSD Abreviatura para Ger te Stammdaten Datei arquivo de dados do dispositivo em alem o INTERF Interface ISOL Isolado s Isolamento LED diodo emissor de luz do ingl s Light Emitting Diode LLI Interface para o n vel baixo do protocolo Lower Level Interface MAC Protocolo de acesso ao meio de transmiss o Media access control M x m ximo ou m xima M n m nimo ou m nima Obs observa o ou observa es PAs Pontes de Ajuste PA Abreviatura para Process Automation A Erro Apenas o documento principal 10 Ap ndice A Gloss rio PG Programag o PID controle Proporcional Integral e Derivativo RAM Random Access Memory ref refer ncia RXD Recepg o Serial RX Recepg o Serial SELEC Selecion vel SWC Surge Withstand Capability THUMB chaves tipo thumbwheel TXD Transmiss o serial TX Transmiss o serial UCP Unidade Central de Processamento UTIL Utilizag o VFD Dispositivo de campo virtual Virtual field Device Aa WD c o de guarda do ingl s watchdog A 11 Remissivo ndice Remissivo A A Fam lia PROFIBUS 2 1 rea El trica Chaveamento em Baixa Tens o 3 032 6 11 Arquitetura 3 1 Aterramento 7 6 Cabo 7 2 Comunicag o Multicast Broadcast Peer to peer 6 11 Comunicac o entre Controladores 3 002 6 11 Conector 7 3 Configurag o Aberta
28. am ser trocados O perfil cont m especifica es necess rias para controle de velocidade e posicionamento Especifica as fun es de acionador b sicas enquanto deixa liberdade suficiente para expans es espec ficas de aplica o e desenvolvimentos maiores O perfil descreve o mapeamento das fun es de aplica o para DP ou FMS Perfil para Esta es de Supervis o e Monitora o de Processo IHM Este perfil define a conex o de esta es de supervis o e monitora o IHM Especifica a liga o destes dispositivos atrav s do PROFIBUS DP a sistemas de automa o de n veis mais altos O perfil usa as fun es estendidas do PROFIBUS DP para a comunica o Erro Apenas o documento principal 16 Cap tulo 5 PROFIBUS PA O PROFIBUS PA a solug o do PROFIBUS para a controle de processos O PA conecta sistemas de controle de processo com os dispositivos de campo como sensores de press o temperatura ou transmissores de n vel O PA pode ser usado como um substituto para a tecnologia anal gica de 4 a 20 mA O PROFIBUS PA proporciona uma redug o dos custos de mais de 40 entre planejamento instala o de cabos configura o e manuten o e ainda oferece uma melhora significativa na funcionalidade e seguran a A Figura 5 1 mostra as diferen as entre a fia o de um sistema convencional e um sistema baseado no PROFIBUS PA M todo Convencional PROFIBUS PA Sistema de Controle de Processo Acoplador Ex
29. aracter sticas s o apresentadas em um data sheet eletr nico chamado de arquivo GSD Os dados padronizados do GSD ampliam a rede aberta at o n vel de supervis o O uso de instrumentos de configura o programas configuradores baseados nos arquivos GSD possibilita a integra o de dispositivos de diferentes fornecedores em um sistema de barramento simples e acess vel ao usu rio Ver Figura 4 7 Erro Apenas o documento principal 1 2 Cap tulo 4 PROFIBUS DP Ferramentas de Configurac o Configura o do Sistema GSDs cont m caracter sticas dos f dispositivos escravos gt gt 4 e N mero de Portas 4 N f x e Tipos de E S Ye N a e Capacidades ESOS ES QW XA XA LY LY LY Arquivos GSD PROFIBUS DP Sensor Figura 4 7 Arquivos GSD permitem a Configurac o Aberta lt q peel Campo Transmissor Os arquivos GSD proporcionam uma descri o clara e compreensiva das caracteristicas de um tipo de dispositivo em formato precisamente definido Os arquivos GSD s o individualmente preparados pelo fornecedor para cada tipo de dispositivo disponibilizando o ao usu rio final na forma de arquivo texto O formato definido permite que o Configurador do sistema leia os GSDs dos dispositivos utilizando esta informa o para configur los Assim o trabalho de engenharia simplificado evitando que essa informag o tenha que ser procurada em manuais O GSD permite que o Configurador verifique a
30. chegada de dados D uy e D dos Q N mero N mero gumario Tamanho Dado e a a da fun o do slot i O s Frame de Resposta Figura 4 5 Execu o de um Servi o de Leitura O endere amento dos escravos nos servi os ac clicos baseado no mesmo modelo dos c clicos isto a divis o do escravo em m dulos reais ou virtuais Os blocos de dados habilitados para acessos ac clicos de leitura ou escrita s o tamb m considerados como pertencentes aos m dulos Estes blocos podem ser endere ados por n mero de slot e ndice O n mero slot endere a o m dulo e o ndice enderega os dados pertencentes a um m dulo Cada bloco de dados pode conter at 256 bytes Ver Figura 4 6 Erro Apenas o documento principal 10 Cap tulo 4 PROFIBUS DP A B Unidade M dulo 1 M dulo 2 M dulo 3 M dulo 4 y B sica Valores Valores Valores Valores 0 255 0 255 0 255 0 255 Valores 8 digital 16 digital 8 digital 1 0 255 OUT OUT IN anal gico gt 0 1 2 3 4 N mero do slot Representac o dos aa dados durante a direita transmiss o pi 1 ye ge salda 2 P je ge Safda Resposta 1 byte de sa da 4 byte de sa da 4 M dulo 3 M dulo 4 Figura 4 6 Enderecamento para Servicos de Leitura Quando dispositivos modulares est o envolvidos o n mero slot associado aos m dulos Os m dulos s o numerados consecutivamente em ordem crescente a
31. chines Corporation Erro Apenas o documento principal iii Sum rio Sum rio Pref cio xi Descri o deste Malal A BER een Salem nas ba Ota xi Manuais Relaciona OS iia said xil A A NO xil Conven es Utilizadas nren A IE xiii Suporte T CNICO aeeie aeee E eier E EEEE ta ren xiv Revis es dest Manual une sten R ade E T TEETE E XV Introduc o a A Fam lia PROFIBUS 1 Arquitetura 1 N vel 1 Tecnologia de Transmiss o er nono n con n crono nn nano nc cnn cnn nannncnes 3 Transmiss o RS 485 para DP FMS ursuersnessnessnnesnnesnnesnnennnennnennnennnnnnnnennenn ernennen 3 Transmiss o IEC 1158 2 para PROFIBUS PA ee 4 Transmiss o em Fibra ptica tad a acc 6 N vel 2 Protocolo PROFIBUS Acesso Rede conc crnn nono n conc con nconnccnnccns 6 PROFIBUS DP 1 Configura o do Sistema e Tipos de Dispositivos renan 1 Comportamento do Sistema u suessuessnersnessnnesnnesnnesnnesnnennnennnnnnnnensonnnnennennennnosnnnennnennnsen 3 Transmiss o C clica de Dados entre o DPMI e os Escravos DP nesenenennen 4 Transmiss o Ciclica de Dados entre o DPMI e os Dispositivos de Configura o 5 Fun es B sicas do PROFIBUS DP necne ae rta EE Aa 7 Caracter sticas B SiCaS ionnann lan E a cele Na E TEE ESSEEN 8 NES NN 8 Fun es de Diagn stica a tein 9 Euncoes DP Estendid s ot rd rl 9 Comunica o Esten
32. da segmento sem repetidores e 127 estac es com repetidores Conector 9 pinos tipo D subminiatura AL 2601e AL 2602 Tabela 3 1 Caracter sticas B sicas da Tecnologia de Transmiss o RS 485 Transmiss o IEC 1158 2 para PROFIBUS PA A tecnologia de transmiss o IEC 1158 2 foi definida para satisfazer as necessidades das ind strias qu micas e petroqu micas Proporciona seguranca intr nseca e possibilita a alimenta o dos dispositivos de campo pelo barramento A tecnologia utiliza um protocolo bit sincrono com transmiss o cont nua current free sendo referida como Hl Esta tecnologia utilizada pelo PROFIBUS PA A transmiss o baseada nos seguintes princ pios Cada segmento tem somente uma fonte de alimenta o unidade de alimenta o O barramento n o alimentado quando a esta o est transmitindo Cada dispositivo de campo consome uma corrente b sica constante em regime permanente Os dispositivos de campo atuam como dreno de corrente passivo E necess rio uma termina o passiva em ambos os extremos da linha principal do barramento Topologias linear e em rvore podem ser usadas Para aumentar a confiabilidade segmentos de barramento redundantes podem ser utilizados Erro Apenas o documento principal 4 Cap tulo 3 Arquitetura Caracter sticas do IEC 1158 2 Transmiss o de dados Velocidade de Transmiss o Seguranca dos Dados Alimentac o remota Tipo prova de explo
33. de acesso de servi o V rios pontos de acesso de servi o podem ser usados simultaneamente por todas as esta es ativas e passivas Uma distin o feita entre pontos de acesso origem SSAP e pontos de acesso de servi o de destino DSAP Cap tulo 4 PROFIBUS DP O PROFIBUS DP projetado para a r pida comunica o de dados entre dispositivos A aplicag o t pica do PROFIBUS DP a comunicag o entre CPs e seus dispositivos de E S remotos Comunica es com este tipo de dispositivos feita de forma c clica As fun es necess rias para estas comunica es s o suportadas pelas fun es b sicas do PROFIBUS DP em concord ncia com o EN 50170 O PROFIBUS DP tamb m oferece fun es para acesso ac clico no caso de dispositivos de campo inteligente que necessitem configura o diagn sticos e gerenciamento de alarmes Estas fun es ac clicas est o descritas no cap tulo fun es DP estendidas Configura o do Sistema e Tipos de Dispositivos O PROFIBUS DP possibilita a exist ncia de sistemas de mestre nico ou de m ltiplos mestres Esta arquitetura proporciona um alto grau de flexibilidade na configura o do sistema At 126 dispositivos mestres ou escravos podem ser conectados a um barramento A descri o da configura o do sistema consiste no n mero de esta es na atribui o de endere os s esta es no formato dos dados de E S no formato das mensagens de diagn stico e dos
34. didas entre o DPMI e Escravos DP 10 Fun es Ac clicas de Leitura e Escrita ooonoconnccnoconococoncconnnonnnannnnoncnn nono corona cono cnnccnnccnnccnos 10 Reconhecimento de Alarmes usssusssseessessnsnssnnnensnnnsnnennsnnnnnnnnnsnnnnnsnnnsnnnnssnennn 11 Transmiss o Estendidas de Dados entre o DPM2 e os ESCravVOS coooccccoccccnnnconnnccnnnconnnonos 12 Configura o Aberta Arquivos GSD u u2suessnessneesnnesnnesnnesnnesnnennnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnensna nn 12 Biblioteca GSD no www nono nconnonnnnnnn cena E AR rena e A EINAT E cines 14 N mero d Identifica o ennnen eai Ran na nern 14 Pertis do PROFIBUS DP outils 15 Perfil NC RC BO Di AAA A 15 Sum rio Peril Encoder 3 062 A nanail 15 Perfil de Acionador de Velocidade Vari vel 3 071 ooooocononocccononocnnonononnnonononononanonnncnnnos 16 Perfil para Esta es de Supervis o e Monitora o de Processo IHM 16 PROFIBUS PA 1 Transmiss o no Protocolo de PROFIBUS PA uueessenssssssnensnnensnnnensnnnennnnennnnnennnnenn 3 Perfis do PROFIBUS PA 2 222022 ee see een nha adendo VOS niver aa 3 PROFIBUS FMS 1 N vel de Aplica o do PROFIBUS FMS ir ereeeeeereerareracana 1 O Modelo de Comunica o PROFIBUS FMS rea 1 Objetos de Comunica o e Dicion rio de Objetos OD 2 Servi os PROFIBUS EMS denarena nn ai 4 Interface de Ba
35. dos Cap tulo 6 PROFIBUS FMS Servicos PROFIBUS FMS Os servigos FMS s o um subconjunto dos servigos MMS MMS Message Manufacturing System ISO 9506 otimizados para aplica es em rede de campo com a adi o de fun es de administra o de objetos de comunica o e gerenciamento de conex o A execu o dos servi os FMS atrav s do barramento descrita por segii ncias de servi o consistindo em v rias intera es que s o chamadas de primitivas de servi o As primitivas descrevem a intera o entre solicitante e correspondente A Figura 6 2 mostra um resumo dos servi os PROFIBUS dispon veis Gerenciamento do Contexto Iniciar Cancelar Gerenciamento de Objetos Virtuais jei Get OV Suporte VFD Bejeitar Initiate Put OV po Put OV Status Terminate Put OV Status n o solicitado Identificac o Acesso Vari vel Leitura Leitura com Tipo Escrita Escrita com Tipo Leitura F sica Escrita F sica Reporte de Informac es Reporte de Informac es com Tipo Define Lista de Vari veis Apaga Lista de Vari veis Gerenciamento de Invoca o de Programa Cria Invocag o de Programa Elimina Invocac o de Programa Start Stop Resume Reset Kill Gerenciamento de Evento Notifica o de Evento Notifica o de Evento com Tipo Confirma o de Notifica o Gerenciamento de Dom nio de Evento Monitora o da Condi o P s evento Inicializa s
36. dos dos escravos com o Data Control Timer O temporizador expira quando uma transmiss o de dados correta n o ocorre dentro do intervalo de monitora o O usu rio informado quando isto acontece Se a rea o autom tica erro Auto clear true estiver habilitada o DPM1 termina o estado de OPERA O protege as sa das de todos os seus escravos e passa seu estado para CLEAR e No Escravo DP O escravo usa seu c o de guarda para detectar falhas no mestre ou na rede Se nenhuma comunica o de dados com o mestre ocorre dentro do intervalo de tempo do c o de guarda o escravo automaticamente muda suas sa das para o estado protegido Erro Apenas o documento principal 6 Cap tulo 4 PROFIBUS DP Func es B sicas do PROFIBUS DP As fung es b sicas do PROFIBUS DP s o as necess rias para permitir a verradura c clica dos escravos pelo seu mestre O Mestre l ciclicamente as entradas e escreve os dados de sa da nos escravos A comunicac o de dados monitorada pelas fun es em ambos mestre e escravo Tabela 4 8 mostra um sum rio das fung es b sicas do PROFIBUS DP Fun es Descric o Tecnologia de Transmiss o Acesso a rede Comunica o Modos de opera o Sincroniza o Funcionalidade Fun es de seguran a e prote o Tipos de dispositivos RS 485 par tran ado cabo a dois fios ou fibra ptica Taxas 9 6 kbit seg a 12 Mbit seg Processo de passagem de
37. e engenharia pois o significado dos par metros relacionados aplica o ficam precisamente especificados A utiliza o dos perfis permite a troca de componentes individuais de diferentes fornecedores sem o operador notar diferen a Os seguintes perfis do PROFIBUS DP est o definidos atualmente e est o dispon veis na Organiza o de Usu rios PROFIBUS pelo seu n mero entre par ntesis Perfil NC RC 3 052 Este perfil descreve como rob s manipuladores e montadores s o controlados atrav s do PROFIBUS DP Baseado em diagramas de segii ncia detalhados o controle de locomo o e programa dos rob s descrito do ponto de vista da facilidade do mais alto n vel da automa o Perfil Encoder 3 062 Este perfil descreve a liga o ao PROFIBUS DP de encoders rotativos encoders angulares e encoders lineares com resolu o single turn ou multi turn Duas classes de dispositivos definem fun es b sicas e fun es suplementares como ajuste de escala processamento interrup o e diagn sticos expandidos 15 Cap tulo 4 PROFIBUS DP Perfil de Acionador de Velocidade Vari vel 3 071 Os principais fabricantes de tecnologia de acionadores definiram o perfil PROFIDRIVE O perfil especifica como os acionadores est o para ser parametrizados e como os pontos de ajuste e os valores atuais est o para ser transmitidos Isto possibilita que os acionadores de diferentes fornecedores poss
38. ea de mem ria de carregamento e leitura Gerenciamento de dom nio Programas de liga o in cio e parada Gerenciamento da invoca o de programas Mensagens de evento de transmiss o com alta ou baixa prioridade Gerenciamento de evento pedidos de Status e identificag o de dispositivos suporte de VFD Servigos para gerenciamento do dicion rio de objeto Gerenciamento OD Tipos de Comunicac o Relacionadas Rede de Campo Conex es mestre mestre Conex es mestre escravo para transmiss o c clica ou ac clica de dados Conex es mestre escravo para transmiss o c clica ou ac clica de dados com iniciativa do escravo Rela o de comunica o sem conex o Atributos de conex o aberta definida iniciadora Erro Apenas o documento principal 10 Cap tulo 6 PROFIBUS FMS Comunicac o Multicast Broadcast Peer to Peer e Monitoramento de conex o autom tica com intervalo de monitoramento ajust vel e Fun es de gerenciamento de conex o locais e remotas e Gerenciamento de Contexto e Gerenciamento de falha e Gerenciamento de Configura o Perfis PROFIBUS FMS O FMS oferece uma larga faixa de fun es para assegurar sua aplica o universal As fun es necess rias para as diferentes aplica es devem ser adaptadas s necessidades espec ficas Estas declara es s o chamadas perfis Os perfis proporcionam intercambiabilidade assegurando que dispositivos de diferentes fornecedores pod
39. eaa NE aE 8 is CRA NEO 8 CONE Ser LA NaN mol DR ed Ea Ana do Sta DE aS 8 Gloss rio A 1 ndice Remissivo 1 1 vi Figuras Figuras Figura 2 1 reas de Aplica o do PROFIBUS uennnennnnnnnnennnennenneennennnennennennnennnnnnn 1 Figura 3 1 Arquitetura do Protocolo do PROFIBUS u22u2202sussessesennesnenesnonsennonnennnennnesnenennensen nme 1 Figura 3 2 Configura o T pica em Controle de PrOcesSO cooooncnncnonnonocononcononnnoncnnonnnonocononconncnnon conc nn nono nenne non 5 Figura 3 3 Tr s Vers es PROFIBUS Protocolo nico de Acesso a Red iii enden 7 Figura 4 1 Sistema de Mestre nico do PROFIBUS DP neenennnnnnnnennennennnnnnen 2 Figura 4 2 Sistema de M ltiplos Mestres do PROFIBUS DP rrenan 3 Figura 4 3 Transmiss o de Dados com o PROFIBUS DP errar 5 Figura 4 4 Tempo de Ciclo de Barramento de um Sistema de Mestre nico do PROFIBUS DP 8 Figura 4 5 Execu o de um Servi o de Leitura unseesessessessensesnensesnensernnnsonnennenesnonsennnnnonnersonsonnnennnnennon 10 Figura 4 6 Endere amento para Servi os de Leitura euersesseesessnesnnesnensesnensennnenonsennnenonnnenennsnensnnnonnennon 11 Figura 4 7 Arquivos GSD permitem a Configura o Aberta cnn c nono nennen 13 Figura 5 1 Compara o de T cnicas de Transmiss o u22ue0rsennesnensesnensennnnnennnenenennenennonnennnennnnennean 1 Figura 5 2 Transmiss o de Dado
40. em operar com a mesma funcionalidade Os perfis que foram definidos para o FMS est o listados a seguir Podem ser obtidos na Organiza o de Usu rios de PROFIBUS atrav s do seu n mero de ordem entre par nteses Comunica o entre Controladores 3 002 Este perfil de comunica o define quais servi os de FMS podem ser usados para comunica o entre CPs Os servi os par metros e tipos de dados que cada CP deve suportar est o especificados baseando se na classe do controlador Perfil para Automa o Predial 3 011 Este perfil dedicado a um ramo espec fico e pode servir como base para licita es p blicas em automa o predial Este perfil descreve monitoramento controle aberto e fechado controle de operador administra o de alarme e arquivamento para sistemas de automa o predial usando o FMS rea El trica Chaveamento em Baixa Tens o 3 032 Este perfil especifica o comportamento dos dispositivos de chaveamento em baixa tens o na comunica o atrav s do FMS 11 Cap tulo 7 Instalacao Elementos da Rede A seguir s o apresentados os elementos que formam a rede PROFIBUS Dispositivos com Interface PROFIBUS Cabo Especial PROFIBUS Conector com Terminag o AL 2602 Conector AL 2601 Repetidor run Cap tulo 7 Instalac o Figura 7 1 Rede PROFIBUS DP Dispositivos Todos os dispositivos PROFIBUS devem ser conectados em uma estrutura de barramento figura 7 1 At 32 e
41. equ ncia de DownLoad Segmento Dowload Termina o de Seqii nca de Download Inicializa sequ ncia de Upload Somente os servi os Segmento Upload sublinhados devem ser Termina o de sequ ncia Upload suportados por todos os equipamentos PROFIBUS Solicita Download de dom nio A sele o de servi os adicionais Solicita Upload de dom nio s o definidos pelos Perfis Figura 6 2 Resumo dos Servi os FMS Erro Apenas o documento principal 4 Cap tulo 6 PROFIBUS FMS Os servi os confirmados s podem ser usados para rela es de comunica o orientados conex o A Figura 6 3 mostra a execu o de um servi o confirmado Servi os Solicitados cliente 1 Pedido 4 Confirma o Read req Index 20 Read con com valor medido Camada 7 FMS LLI Camada 1 2 FDL PHY ES _ Barramento 9 ES ee Camada 1 2 FDL PHY Camada 7 FMS LLI 2 Indicac o 3 Respostas Read Ind Index 20 Read res com dados Dicion rio de Objetos OD px ndice Tipo Endere o Nome Aplica o 30 Var 4711 Temp 20 Var 3000 Press Servi os de Resposta Servidor Figura 6 3 Execu o de um Servi o Confirmado FMS Servi os sem confirma o podem tamb m ser usados em comunica o sem conex o Broadcast e Multicast Podem ser solicitados com alta ou baixa prioridade Um servi o sem confirma o solicitado atrav s de uma primitiva de solicita o de servi o Ap s a trans
42. finalidade de impedir a execu o de c pias ilegais de um software A 3 Ap ndice A Gloss rio Hardware Equipamentos f sicos usados em processamento de dados onde normalmente s o executados programas software IEC Pub 144 1963 norma para proteg o contra acesso incidentais ao equipamento e veda o para gua p ou outros objetos estranhos ao equipamento IEC 1131 Norma gen rica para opera o e utiliza o de Controladores Program veis IEC 536 1976 Norma para prote o contra choque el trico IEC 801 4 norma para testes de imunidade a intefer6encias por trem de pulsos TEEE C37 90 1 SWC Surge Withstand Capability norma para prote o contra ru dos tipo onda oscilat ria Instala o Descri o de montagem do hardware cablagem alimenta es e outros elementos do sistema Instru o Opera o a ser executada sobre um conjunto de operandos dentro de um programa Interface Dispositivo que adapta el trica e ou logicamente a transfer ncia de sinais entre dois equipamentos Interrup o Evento com atendimento priorit rio que temporariamente suspende a execu o de um programa As interrup es podem ser divididas em dois tipos gen ricos hardware e software A primeira causada por um sinal vindo de um dispositivo perif rico e a segunda criada por instru es dentro de um programa Kbytes Unidade representativa de quantidade de mem ria Representa 1024 bytes Laptop
43. ia pode ser desconectada atrav s do servi o de abort O LLI permite monitoramento de conex o controlado por tempo para rela es de comunica o orientadas conex o Nas conex es definidas o parceiro especificado durante a configura o Em conex es abertas o parceiro de comunica o n o definido at a fase de estabelecimento da conex o Rela es de comunica o sem conex o possibilitam a um dispositivo comunicar se simultaneamente com v rias esta es usando servi os sem confirma o Em comunica es Broadcast um servi o sem confirma o do FMS enviado simultaneamente para todas as esta es Em rela es de comunica o multicast um servi o sem confirma o FMS simultaneamente enviado para um grupo pr definido de esta es Transmiss o C clica Ac clica de Dados O FMS possibilita a transmiss o c clica e ac clica de dados A transmiss o c clica de dados significa que uma vari vel continuamente lida ou escrita em uma conex o O LLI proporciona um m todo eficiente de administra o de servi o que reduz os tempos de transmiss o em compara o a transmiss o ac clica de dados Na transmiss o c clica de dados objetos de comunica o s o endere ados periodicamente numa conex o conforme solicita o do processo de aplica o Cap tulo 6 PROFIBUS FMS Lista de Rela es de Comunica o CRL Todas as rela es de comunica o de um dispositivo
44. ias esta es detec o de colis o quando dois n s utilizam a linha simultaneamente Data sheet Dados t cnicos ou especifica es de um dispositivo Database banco de dados Default valor pr definido para uma vari vel utilizado em caso de n o haver redefini o Depura o Testes para determina o do correto funcionamento do produto e levantamento e corre o de erros Diagn stico Procedimento utilizado para detectar e isolar falhas tamb m o conjunto de dados usados para tal determina o que serve para a an lise e corre o de problemas Dispositivo Roteador Equipamento que faz a interliga o de duas sub redes ALNET II bridge ou entre uma sub rede ALNET I e uma sub rede ALNET II gateway Download carga de programa ou configura o nos m dulos A Erro Apenas o documento principal 2 Ap ndice A Gloss rio EIA RS 485 Padr o industrial n vel f sico para comunicag o de dados Principais caracter sticas s o possibilidade de comunicag o com v rios nodos alta imunidade a interfer ncias eletromagn ricas devido a sua caracter stica de funcionamento por tens o diferencial EN 50170 norma que define a rede de campo PROFIBUS Encoder transdutor para medidas de posig o Endere o de m dulo Endere o pelo qual o CP realiza acessos a um determinado m dulo de E S colocado no barramento EPROM Erasable Programmable Read Only Memory Mem ria somente de leitura apag vel e
45. ica s o definidos no dicion rio de objetos est tico Podem ser pr definidos pelo fabricante do dispositivo ou definido durante a configura o do sistema O FMS reconhece cinco tipos de objetos de comunicag o e Vari vel Simples e Arranjos e Series de Vari veis simples do mesmo Tipo e Registro e Series de Vari veis Simples de Tipos Diferentes e Dominio e Evento Os objetos de comunicag o din mica s o digitados na parte din mica do dicion rio de objeto Podem ser pr definidos ou definidos deletados ou mudados com os servigos FMS O FMS reconhece dois tipos de objetos de comunica o din mica e Invoca o de Programa e Lista de Vari veis s ries de vari veis simples arranjos ou registros O enderegamento l gico o m todo preferido de enderegamento para os objetos de comunicag o FMS O acesso executado com um enderego curto o ndice que um n mero de tipo unsigned 16 Cada objeto tem um ndice individual Como opg o os objetos tamb m podem ser enderegados por nome ou por seus endere os f sicos Cada objeto pode ser opcionalmente protegido contra acesso n o autorizado Acesso a um objeto s pode ser permitido com uma certa senha ou o acesso s pode ser permitido para um certo grupo de dispositivos A senha e o grupo de dispositivos podem ser especificados no dicion rio de objetos para cada objeto individualmente Os servigos permitidos como acessos somente leitura podem ser restringi
46. idade de informa o composta por oito bits Canal serial Dispositivo que permite a conex o e comunica o de dados entre dois ou mais equipamentos atrav s de um padr o comum Ap ndice A Gloss rio Ciclo de varredura Uma execug o completa do programa executivo e do programa aplicativo de um controlador program vel Circuito de c o de guarda Circuito eletr nico destinado a verificar a integridade no funcionamento de um equipamento Circuito integrado Dispositivo que incorpora em um nico encapsulamento todos os elementos e interliga es necess rias a um circuito eletr nico completo miniaturizado Clear estado da rede PROFIBUS quando as sa das s o protegidas Comando Instrug o digitada pelo usu rio que indica ao equipamento ou programa qual a tarefa a ser executada Conector Elemento mec nico que permite conectar ou separar dois ou mais componentes ou circuitos el tricos Configura o Prepara o para p r o produto em funcionamento atrav s da integra o do hardware com o software Controlador Program vel Equipamento que realiza controle sob o comando de um programa aplicativo escrito em linguagem de rel s e blocos Comp e se de uma UCP fonte de alimenta o e estrutura de entrada sa da CSMA CD Disciplina de acesso ao meio f sico Consiste em monitora o da linha de dados para verificar possibilidade de acesso quando a mesma estiver livre acesso a linha pode ser realizado por v r
47. ina o de estruturas em linha e em rvore otimiza o comprimento do barramento e permite ajustar para as necessidades do sistema existente O comprimento m ximo permitido da extens o de conex o deve ser considerado Um cabo de dois fios usado como o meio de transmiss o O n mero de esta es que podem ser conectadas a um segmento 32 Este n mero ainda mais restrito dependendo do tipo de classe de controle de explos o escolhido e tipo de alimenta o no barramento Quando conex es intrinsecamente seguras s o utilizadas a tens o e a corrente devem ser limitadas a valores m ximos definidos At quando seguran a intr nseca n o necess ria a energia da unidade de alimenta o remota limitada Transmiss o em Fibra ptica Condutores de fibra ptica podem ser usados em PROFIBUS para aplica es em ambientes com interfer ncia eletromagn tica muito alta e para aumentar a dist ncia m xima em altas velocidades de transmiss o Dois tipos de condutores est o dispon veis Condutores baratos de fibra pl stica para dist ncias lt 50 m ou condutores de fibra de vidro para dist ncias da ordem de quilometro Para configurar sistemas com fibra ptica consultar a ALTUS N vel 2 Protocolo PROFIBUS Acesso Rede Todas as tr s vers es PROFIBUS DP FMS e PA usam um protocolo uniforme de acesso rede Este protocolo implementado pelo n vel 2 do modelo de refer ncia OSI O n vel 2 garante a seguran a
48. ir mensagens de diagn stico Biblioteca GSD no www Os Arquivos GSD de todos os dispositivos do PROFIBUS DP certificados ao Padr o PROFIBUS est o dispon veis na Biblioteca GSD no servidor da World Wide Web da Organiza o de Usu rios PROFIBUS www profibus com N mero de Identifica o Cada dispositivo escravo DP e cada mestre DP classe 1 deve ter um n mero de identifica o nico Os mestres necessitam dos n meros para identificar os dispositivos conectados sem carregar demasiadamente o protocolo O mestre compara o n mero de identifica o dos dispositivos DP conectados com o fornecido pelo configurador do sistema A transfer ncia de dados n o iniciada antes que os endere os de barramento tenham sido cruzados com a identifica o do dispositivo das esta es configuradas no barramento Este processo proporciona um alto grau de seguran a contra erros de configura o Erro Apenas o documento principal 14 Cap tulo 4 PROFIBUS DP Perfis do PROFIBUS DP O protocolo PROFIBUS DP define como os dados s o transmitidos entre as esta es no barramento Os dados n o s o avaliados pelo protocolo de transmiss o do PROFIBUS DP O significado especificado nos perfis Os perfis tamb m especificam como o PROFIBUS DP ser usado na aplica o Utilizando os perfis o usu rio tem a vantagem de ser capaz de trocar dispositivos de diferentes fornecedores Os perfis tamb m reduzem significativamente os custos d
49. istema depende do estado do mestre DPM1 O DPMI pode ser controlado localmente ou atrav s do configurador Existem tr s estados principais e Parado stop Neste estado nenhuma transmiss o de dados entre o DPM1 e seus escravos DP ocorre e Clear Neste estado o DPM1 l a informa o de entrada dos escravos DP e mant m suas sa das protegidas e Opera o Neste estado o DPM1 est na fase de transfer ncia de dados Em cada comunica o c clica de dados as entradas dos escravos DP s o lidas e suas sa das s o escritas pelo DPM1 Cap tulo 4 PROFIBUS DP O DPM envia ciclicamente seu status local para seus escravos DP atrav s do comando multicast a intervalos de tempo configur veis A rea o do sistema a um erro durante a fase de transfer ncia do DPMI i e falha de um escravo DP determinada pelo par metro de configura o auto clear Se este par metro estiver ligado e um escravo entra em estado de erro not ready o Mestre passa todos os seus escravos para o estado safe mudando seu pr prio estado para clear Caso auto clear seja definido como zero o Mestre continuar no estado opera o mesmo que um erro em algum escravo venha a ocorrer A rea o do sistema ent o deve ser definida pelo usu rio Transmiss o C clica de Dados entre o DPM1 e os Escravos DP A transmiss o de dados entre o DPMI e seus escravos DP executada automaticamente pelo
50. istemas de mestre nico possuem um tempo de ciclo de barramento mais curto DP mestre CP classe 1 PROFIBUS DP V Entradas e saidas distribuidas DP escravo Figura 4 1 Sistema de Mestre Unico do PROFIBUS DP Nas configurag es de m ltiplos mestres varios deles est o conectados no barramento Estes mestres s o subsistemas independentes cada um cont m um mestre DPM1 com seus escravos DP ou uma configurac o de dispositivos de diagn stico ver Figura 4 2 As imagens das entradas e sa das dos escravos DP podem ser lidas por todos os mestres Erro Apenas o documento principal 2 Cap tulo 4 PROFIBUS DP Entretanto somente um mestre DP i e o DPM1 associado durante a configurag o pode escrever nas sa das Os Sistemas de m ltiplos mestres produzem um tempo de ciclo de barramento maior que os sistemas de mestre nico DP mestre classe 2 pc cS DP mestre CP classe 1 DP mestre CNC E classe 1 558 B 3 sl E E PROFIBUS DP En E Entradas e saidas distribuidas JO J Entradas e saidas distribu das a DP escravos V rios mestres podem ler os dados de um DP escravo Figura 4 2 Sistema de M ltiplos Mestres do PROFIBUS DP Comportamento do Sistema A especifica o do PROFIBUS DP descreve detalhadamente o comportamento do sistema para assegurar a intercambialidade a n vel de dispositivo O comportamento do s
51. itivos de monitora o e conversores de fregii ncia Em compara o aos valores c clicos de medida estes par metros s o frequentemente mudados Por esta raz o esta comunica o executada paralelamente com uma prioridade mais baixa que a transfer ncia c clica de dados As fun es estendidas s o opcionais e s o compat veis com as fun es b sicas do PROFIBUS DP Os dispositivos existentes que n o podem ou n o precisam dessas fun es podem ser utilizados na rede j que as fun es estendidas s o suplementos das fun es b sicas j existentes Cap tulo 4 PROFIBUS DP Comunicac o Estendidas entre o DPM1 e Escravos DP Existem fun es ac clicas de comunica o entre o mestre DP classe 1 DPM1 e os escravos DP Em uma segii ncia de servi os o DPMI estabelece uma conex o com o escravo e ap s executa a transmiss o ac clica Func es Ac clicas de Leitura e Escrita Estas fun es s o usadas para acessos de escrita ou leitura a qualquer bloco de dados desejado no escravo O servi o SRD do n vel 2 usado Depois da transmiss o de um pedido de leitura escrita o mestre consulta o escravo com mensagens telegramas at receber a resposta A Figura 4 5 mostra um exemplo de um acesso de leitura Fra add me de Requisic o ab mero N mero gt s O ES a fun o doslot Sum rio tamanho o gt O qv Y E S V rios ciclos de polling sem resposta da q O lt linha ou a
52. ix6 Nivel ELD 2 arena amena a e a ga aan al 6 Transmiss o C clica Ac clica de Dados u usssenssnsssessnnensnnennsnnnnnnnnnnn nennen 7 Lista de Rela es de Comunica o CRL errar 8 Gerenciamento de Conexion nirna ea S rE a S as eies eaa Na ET eaS Ea re eSa 8 Opera o Mista de PROFIBUS FMS e PROFIBUS DP ccoo 10 Servi os Orientados ao Modelo FMS Cliente Servidor oooonoccnoccnoccnonononoconaconaconccanccnnncnnos 10 Tipos de Comunica o Relacionadas Rede de Campo 10 Comunica o Multicast Broadcast Peer to Peer crac nono nonanonnnoos 11 Perfis PROFIBUS RFMS 2 1 2222 220222 asia 11 Comunica o entre Controladores 3 002 oooooonnoccconccononccnnonannnnncnnnccnonononanoconnnccnnnccnnncnnns 11 Perfil para Automa o Predial 3 011 rrenan 11 rea El trica Chaveamento em Baixa Tens o 31032 A AG Weekes 11 Instalac o e Nl Elementos da Rede aa 1 DISPOSITIVOS ts oir RR LR A e ae ARES 2 Cabos A A I as 2 A NN 3 REE A A ado 4 MontasemdaRede 2 2 2 220 20 2 sten in ne lio dass 4 Planejamento da Rota enunciado si Eine 4 Instala o do Cabo etomidato aee e e oee ae a oeir e cds 5 Aterramento anoe en EV A si 6 Testes da Rede A A da 7 Interliga o dos Dispositivos essesenseessssessnnnnnnnensnnennsnnnnnsnnnnnennnnsnnnsnsnnnnnnnsn essen 7 Cuidados Cera cuarto noria in ia iO RIERA opondo E ER CE aR E
53. l satisfazer todos as exig ncias com uma nica tecnologia o PROFIBUS proporciona tr s varia es e Transmiss o RS 485 para DP FMS e Transmiss o IEC 1158 2 para PA e Transmiss o em fibra ptica Transmiss o RS 485 para DP FMS A transmiss o RS 485 a tecnologia de transmiss o mais frequentemente usada pelo PROFIBUS Esta tecnologia de transmiss o frequentemente referida como H2 Sua rea de aplica o inclui todas as reas nas quais alta velocidade de transmiss o e instala o simples e baratas s o exigidas Um cabo com um par de condutores tran ados blindado utilizado A tecnologia de transmiss o RS 485 muito f cil de utilizar A instala o do cabo n o requer conhecimento profissional A estrutura do barramento permite a adi o e remo o de esta es e configura o passo a passo do sistema sem influenciar as outras esta es Expans es posteriores n o t m nenhum efeito nas esta es em opera o Velocidades de transmiss o entre 9 6 kbit seg e 12 Mbit seg podem ser escolhidas Uma nica velocidade de transmiss o selecionada para todos os dispositivos no barramento quando o sistema configurado Cap tulo 3 Arquitetura Implementac o Topologia da rede Barramento linear terminag o ativa em ambas as extremidades extens es de conex o s o permitidas em velocidades abaixo de 1 5 Mbit s Cabo blindado com par trancado AL 2303 N mero de estac es 32 estac es em ca
54. microcomputador port til formato de maleta LED Light Emitting Diode Tipo de diodo semicondutor que emite luz quando estimulado por eletricidade Utilizado como indicador luminoso Linguagem Assemble Linguagem de programa o do microprocessador tamb m conhecida como linguagem de m quina Linguagem de programa o Um conjunto de regras de conven es e de sintaxe utilizado para a elabora o de um programa Um conjunto de s mbolos utilizados para representa o e comunica o de informa es ou dados entre pessoas e m quinas Linguagem de Rel s e Blocos ALTUS Conjunto de instru es e operandos que permitem a edi o de um programa aplicativo para ser utilizado em um CP A Erro Apenas o documento principal 4 Ap ndice A Gloss rio L gica de Programac o Matriz gr fica onde s o inseridas as instrug es da linguagem de diagrama de rel s que comp em um programa aplicativo Um conjunto de l gicas ordenadas seqiiencialmente constitui um m dulo de programa L gica Matriz gr fica onde s o inseridas as instrug es da linguagem de diagrama de rel s que comp em um programa aplicativo Um conjunto de l gicas ordenadas sequencialmente constitui um m dulo de programa Menu Conjunto de opg es dispon veis e exibidas no v deo por um programa a serem selecionadas pelo usu rio a fim de ativar ou executar uma determinada tarefa Mestre Equipamento de uma rede de comunicag o de onde se originam solici
55. miss o uma primitiva de indica o de servi o enviada ao processo de aplica o nos receptores Primitivas de confirma o resposta n o existem para servi os sem confirma o Cap tulo 6 PROFIBUS FMS Os servigos FMS est o divididos nos seguintes grupos e Servi os de gerenciamento de Contexto usados para o estabelecimento e a liberac o de conex es l gicas e para rejeitar servigos n o permitidos e Servi os de acesso vari veis usados para acessar vari veis simples registros arranjos e listas de vari veis e Servi os de gerenciamento de dom nio usados para transmitir grandes reas de mem ria Os dados a serem transferidos s o divididos em segmentos pelo usu rio e Os servi os de gerenciamento de invoca o de programa s o usados para o controle de programa e Os Servi os de gerenciamento de evento s o usados para transmitir mensagens de alarme e eventos As seguintes mensagens podem tamb m ser enviadas como transmiss es em Broadcast ou Multicast e Servi os de suporte VFD usados para identifica o e leitura de status Tamb m podem ser enviados espontaneamente solicita o de um dispositivo em Broadcast ou Multicast e Servi os de Gerenciamento de OD usados para acessos de leitura ou escrita do dicion rio de objetos O grande n mero de servi os de aplica o do PROFIBUS FMS possibilita a satisfa o de uma grande variedade de demandas na comunica
56. mo definido no padr o internacional IEC 870 5 1 O n vel 2 do PROFIBUS opera no modo sem conex o Al m da l gica de transmiss o peer to peer proporciona comunica es multi peer Broadcast ou Multicast A Comunica o broadcast significa que uma esta o ativa envia mensagens sem resposta para todas as outras esta es mestres e escravos Na comunica o Multicast uma esta o ativa envia mensagens sem resposta para um grupo pr determinado de esta es mestres e escravos Erro Apenas o documento principal 8 Cap tulo 3 Arquitetura Servi o SDA SRD SDN CSRD n o sim sim n o n o sim sim n o sim sim sim SDA Send Data with Acknowledge Envia dados com confirma o SRD Send and Request Data with reply Envia e recebe dados com resposta SDN Send Data with No acknowledge Envia dados sem confirma o CSRD Cyclic Send and Request Data with reply Envia e recebe dados ciclicamente com resposta Tabela 3 3 Seguranca de Dados dos Servicos do PROFIBUS n vel 2 No PROFIBUS FMS DP e PA subconjuntos diferentes dos servigos do n vel 2 s o usado em cada um Ver Tabela 3 3 Os servigos s o chamados atrav s dos pontos de acesso de servigo SAP do n vel 2 pelos n veis mais altos No PROFIBUS FMS estes pontos de acesso de servi o s o usados para endere ar as rela es l gicas de comunica o No PROFIBUS DP e PA uma fun o associada para cada ponto
57. ncipais fabricantes de tecnologia de automa o oferecem dispositivos para a rede PROFIBUS deixando o usu rio com uma vasta gama de op es para montar seu sistema de controle O cap tulo Introdu o apresenta uma vis o geral da rede PROFIBUS e suas principais caracter sticas O cap tulo A fam lia PROFIBUS apresenta os tr s modelos PROFIBUS DP PA e FMS O cap tulo Arquitetura descreve a concep o geral da rede os meios de transmiss o e uma vis o dos protocolos de acesso ao meio MAC O cap tulo PROFIBUS DP descreve a vers o PROFIBUS para conex o de dispositivos de campo suas fun es b sicas e estendidas O cap tulo PROFIBUS PA descreve a vers o PROFIBUS para uso em controle de processos e sistemas com seguran a intr nseca xi Pref cio O cap tulo PROFIBUS FMS descreve a versio PROFIBUS para conex o de sistemas de supervis o com CPs O cap tulo Instalac o descreve os conectores cabos e cuidados na instalag o de redes PROFIBUS O ap ndice A Gloss rio relaciona as express es e abreviaturas utilizadas neste manual Indice Remiss vo apresenta um ndice em ordem alfab tica para facilitar a consulta ao manual Manuais Relacionados Para obter informag es adicionais sobre utilizag o dos m dulos PROFIBUS com CPs ALTUS podem ser consultados os seguintes manuais e Manual de Utiliza o da Interface QK 1404 e Manual de Utiliza o QK800 QK801 e QK2000 e Manual de Utiliza o A
58. o A 7 Ap ndice A Gloss rio Ripple Ondula o presente em tens o de alimenta o cont nua Safe estado protegido das sa das Single turn encoder com c digo para apenas uma rota o Sistema redundante Sistema que cont m elementos de reserva ou duplicados para executar determinada tarefa que podem tolerar determinados tipos de falha sem que execu o da tarefa seja comprometida Sistema conjunto de equipamentos utilizados para o controle de uma m quina ou processo composto pela UCP do CP m dulos de E S microcomputador e interfaces H M Slot n mero associado ao enderego na rede do m dulo Software executivo Sistema operacional de um CP controla as fung es b sicas do controlador program vel e a execu o de programas aplicativos Software Programas de computador procedimentos e regras relacionadas operag o de um sistema de processamento de dados Soquete Dispositivo no qual se encaixam circuitos integrados ou outros componentes facilitando a substituig o dos mesmos e simplificando a manuteng o Status estado do m dulo Sub rede Segmento de uma rede de comunica o que interliga um grupo de equipamentos n s com o objetivo de isolar o tr fego local ou utilizar diferentes protocolos ou meio f sicos Subsistema de E S Conjunto de m dulos de E S digitais ou anal gicos e interfaces que est o dispon veis para compatibilizar sinais l gicos do CP com sinais de campo Apresentam
59. omo programador AL 3832 e MASTERTOOL identifica o programa ALTUS para microcomputador padr o IBM PC ou compativel execut vel em ambiente WINDOWS que permite o desenvolvimento de aplicativos para os CPs das s ries PICCOLO AL 2000 AL 3000 e QUARK Ao longo do manual este programa ser referido pela pr pria sigla ou como programador MASTERTOOL Outras express es podem ser encontradas no ap ndice A Gloss rio Convencoes Utilizadas Os s mbolos utilizados ao longo deste manual possuem os seguintes significados e Este marcador indica uma lista de itens ou t picos MAI SCULAS PEQUENAS indicam nomes de teclas por exemplo ENTER TECLA1 TECLA2 usado para teclas a serem pressionadas simultaneamente Por exemplo a digita o simult nea das teclas CTRL e END indicada como CTRL END TECLA1 TECLA2 usado para teclas a serem pressionadas seqiiencialmente Por exemplo a mensagem Digite ALT F10 significa que a tecla ALT deve ser pressionada e liberada e ent o a tecla F10 pressionada e liberada MAI SCULAS GRANDES indicam nomes de arquivos e diret rios It lico indica palavras e caracteres que s o digitados no teclado ou vistos na tela Por exemplo se for solicitado a digitar A AL 3830 estes caracteres devem ser digitados exatamente como aparecem no manual NEGRITO usado para nomes de comandos ou op es ou para enfatizar partes importantes do texto xiii Pref cio As mensagens de adve
60. os extremos da rede porque cont m a termina o A pinagem dos conectores AL2601 e AL 2602 apresentada na Figura 7 2 Esta o 1 Esta o 2 O VP 6 350 RxD TxD P 3 O gt O 8 RxD TxD P Linha de Dados AxDyTxD P 3 DGND 5 OD 5 DGND 2 en 220 VP 6 O 6 VP P Za Linha de Dados 1 RxD TxD N 8 Y i 8 RxD TxD N Made 22008 RxD TxD N 8 Aterrado Terra de 350 protec o DGND 5 Cabo Termina o de Barramento Figura 7 2 Pinagem dos Conectores AL 2601 AL 2602 Termina o Cada segmento de uma rede PROFIBUS DP deve possuir uma termina o em cada extremidade Esta termina o definida pela Norma EN50170 pode ficar por conveni ncia no conector do cabo facilitando a instala o e retirada de m dulos As termina es da rede PROFIBUS s o ativas recebem alimenta o do conector dos dispositivos O conector AL 2602 j cont m a termina o e por isso deve ser utilizado nos extremos do segmento de rede Apenas dois conectores do segmento devem ser AL 2602 A figura 7 3 mostra uma vista dos conectores AL 2601 e AL 2602 que s o id nticos reconhecidos somente pela cor e AL 2601 Cor Cinza e AL 2602 Cor Amarela Cap tulo 7 Instalac o Figura 7 3 Conectores AL 2601 e AL 2602 Repetidor Para conectar mais de 32 esta es devem ser usados repetidores at o m ximo de tr s repetidores em s rie Consultar a ALTUS caso seja necess rio o uso de repetidores na
61. ou sa da transmitidos numa posi o fixa do telegrama de dados O endere amento fica sendo baseado em identificadores i e entrada ou sa da tipo de dados etc Fr ae Er ame de Requisic o O gt cabe alho dados de sa gt de sa da Controle g C o E u d Eg E 5 2 OD entrada controle D cabe alho dados de ee OL Frame de Resposta a Figura 4 3 Transmiss o de Dados com o PROFIBUS DP Transmiss o Ciclica de Dados entre o DPM1 e os Dispositivos de Configuracao Al m das func es de mestre escravo fung es de comunicac o mestre mestre est o dispon veis Estas fun es possibilitam a dispositivos de configura o e diagn stico configurar o sistema sobre o barramento Nas fun es mestre mestre incluen se download upload e habilita o e desabilita o din mica da transfer ncia de dados entre o DPMI e cada um de seus escravos O estado de opera o do DPM1 tamb m pode ser alterado pelas fun es mestre mestre Cap tulo 4 PROFIBUS DP Mecanismos de Protec o Seguranga e confiabilidade tornam indispens vel adicionar ao PROFIBUS DP fun es de prote o efetiva contra erros de parametriza o ou falha do equipamento de transmiss o A monitora o de tempo providenciada pelo mestre DP e pelos escravos DP O intervalo de tempo especificado durante a configura o e No Mestre DPMI O Mestre DPM1 monitora a transmiss o de da
62. par metros de barramento usados Cada sistema PROFIBUS DP pode conter tr s tipos diferentes de dispositivos e Mestre DP Classe 1 DPM1 O mestre DP classe 1 um controlador central que troca informa es com as esta es descentralizadas i e escravos DP dentro de um ciclo de mensagens especificado S o exemplos t picos de dispositivos mestres os controladores program veis CPs e sistemas PC ou VME Cap tulo 4 PROFIBUS DP e Mestre DP classe 2 DP M2 Os mestres DP Classe 2 s o os programadores dispositivos de configura o ou sistemas de supervis o Os mestres DPM2 s o utilizados para a configura o do sistema DP ou para os prop sitos de opera o e monitoria e Escravo DP Um escravo DP um dispositivo perif rico dispositivos de E S acionadores IHMs v lvulas etc que coleta informa o de entrada e atua sobre o processo com as informac es de sa da H dispositivos que tem somente entrada somente sa da ou uma combinag o A quantidade de informag o de entrada e sa da depende no tipo de dispositivo O PROFIBUS permite at 246 bytes de entrada e 246 bytes de sa da Em sistemas de mestre nico apenas um mestre est ativo no barramento num dado momento durante a operag o do sistema A Figura 4 1 mostra a configurag o de um sistema de mestre nico O controlador program vel o componente de controle central Os escravos DP distribu dos est o ligados atrav s do barramento ao PLC S
63. para PROFIBUS PA 3 4 Transmiss o no Protocolo de PROFIBUS PA 5 3 Transmiss o RS 485 para DP FMS 3 3 l Erro Apenas o documento principal 2 Remiss vo
64. penas o documento principal xiv Pref cio Revisoes deste Manual O c digo de refer ncia da revis o e a data do presente manual est o indicados na capa A mudan a da revis o pode significar altera es da especifica o funcional ou melhorias no manual O hist rico a seguir lista as altera es correspondentes a cada revis o deste manual Revis o A Data 03 98 Revis o inicial do manual XV Cap tulo 1 Introducao As redes de campo est o sendo utilizadas cada vez mais como o sistema de comunica o entre sistemas de automa o e dispositivos de campo A experi ncia tem mostrado que o uso da tecnologia de rede de campo pode economizar cerca de 40 dos custos de instala o configura o e manuten o da fia o em rela o tecnologia convencional Nas redes de campo apenas um par de fios necess rio para transmitir as informa es que podem ser dados de entrada ou sa da par metros diagn sticos programas ou alimenta o para os dispositivos de campo As redes de campo vem sendo utilizadas algum tempo por m as primeiras eram espec ficas e incompat veis com elevados custos de configura o ou interfaceamento entre equipamentos diferentes As novas redes surgidas oferecem padr es abertos dispensando interfaces complicadas Os sistemas abertos deixam o usu rio final livre para escolher entre de uma variada gama de produtos a solu o melhor e mais econ mica para sua aplica o PRO
65. ra 7 6 Montagem do Cabo AL 2303 nos Conectores AL 2601 e AL 2602 oococccococccocoonconcnncononononacnnonos 6 vii Tabelas Tabelas Tabela 3 1 Caracter sticas B sicas da Tecnologia de Transmiss o RS 485 4 Tabela 3 2 Caracter sticas da Tecnologia de Transmiss o IEC 1158 2 5 Tabela 3 3 Seguran a de Dados dos Servi os do PROFIBUS n vel 2 9 Tabela 4 1 Fun es B sicas PROFIBUS DP rr ea R EERE area 7 Tabela 7 1 Caracter sticas do Cabo AL 2303 erre no nn nono cnn nnnn nano nera necnnos 2 Tabela 7 2 Dist ncias Poss veis para o Cabo AL 2303 uu22u202220unnesnensesnensesnnenennnennnesnensennonsennne nennen 5 Pref cio Pref cio A seguir apresentado o conte do dos cap tulos deste manual das conven es adotadas bem como uma rela o dos manuais de refer ncia para os produtos da s rie QUARK Descri o deste Manual Este manual descreve a Rede PROFIBUS utilizada pelos CPs da ALTUS para conex o de dispositivos conforme o padr o EN 50170 O PROFIBUS normatizado pelo padr o Europeu EN 50170 uma das principais redes de campo padronizadas internacionalmente Suas caracter sticas universais cobrem uma larga faixa de aplica es cobrindo manufatura controle de processo e automa o predial oferecendo comunica o aberta e independente de fornecedor A rede PROFIBUS det m 40 do mercado de sistemas industriais na Alemanha e Europa Os pri
66. rt ncia apresentam os seguintes formatos e significados gt PERIGO O r tulo PERIGO indica que risco de vida danos pessoais graves ou prejuizos materiais substanciais resultar o se as precauc es necess rias n o forem tomadas Y CUIDADO O r tulo CUIDADO indica que risco de vida danos pessoais graves ou preju zos materiais substanciais podem resultar se as precau es necess rias n o forem tomadas ATEN O O r tulo ATEN O indica que danos pessoais ou preju zos materiais m nimos podem resultar se as precau es necess rias n o forem tomadas Cont m informa es importantes sobre o produto sua opera o ou uma parte qual se deve dar aten o especial Suporte T cnico ALTUS EXPRESS obtenha informa es ligando para 051 337 3633 INTERNET e WWW http www altus com br e E MAIL altus altus com br Caso o equipamento j esteja instalado aconselh vel providenciar as seguintes informac es antes de entrar em contato e modelos de equipamentos utilizados e configurag o do sistema instalado e n mero de s rie da UCP revis o do equipamento e vers o do software executivo constantes na etiqueta fixada na sua lateral e informa es do modo de opera o da UCP obtidas atrav s dos programadores AL 3830 AL 3832 ou MASTERTOOL e conte do do programa aplicativo m dulos obtido atrav s dos programadores AL 3830 AL 3832 ou MASTERTOOL e vers o do programador utilizado Erro A
67. rt somente remoto Gerenciamento de Falhas Reset Evento Gerenciamento da Configurac o IniciateLoadKBL LoadKBL ReadKBL Somente os Servi os Terminate LoadKBL Sublinhados devem ser suportados por todos SetValue os equipamentos PROFIBUS RA Value Es A sele o de servi os dent local remoto fi Paernas rfi GetLiveLis definida pelos pertis LSAP Status somente local Figura 6 5 Servi os FMA7 Um acesso uniforme para os dispositivos de configura o obtido pela especifica o da conex o do gerenciamento default Uma conex o de gerenciamento default deve ser registrado com CREF 1 no CRL para cada dispositivo que suporta servi os FMA7 Cap tulo 6 PROFIBUS FMS Operacao Mista de PROFIBUS FMS e PROFIBUS DP A operag o mista de dispositivos DP e FMS em um nico barramento uma das mais importantes vantagens do PROFIBUS Ambos os protocolos podem ser executados simultaneamente em um dispositivo Estes dispositivos s o chamados de dispositivos combi A operag o mista poss vel porque ambas as vers es de protocolo usam tecnologia de transmiss o uniforme e mesmo protocolo de acesso a rede Diferentes func es de aplicac o s o separadas pelos diferentes pontos de acesso ao servi o do nivel 2 Servicos Orientados ao Modelo FMS Cliente Servidor Estabelecimento e desconex o de conex es l gicas Gerenciamento de contexto leitura e escrita vari veis acesso a vari vel Ar
68. s o Topologia N mero de estac es codificac o digital bit sincrona Manchester 31 25 kbit seg Modo Voltagem Pre mbulo caractere de confer ncia e delimitadores de in cio e de fim Par trancado com ou sem blindagem Opcional atrav s de linhas de dados Opera es intrinsecamente seguras e n o intrinsecamente seguras s o poss veis Em linha e em rvore ou uma combina o At 32 esta es por segmento de linha total m ximo de 126 Repetidores Pode ser expandido com at 4 repetidores Tabela 3 2 Caracter sticas da Tecnologia de Transmiss o IEC 1158 2 O PROFIBUS PA oferece topologias de conex o em rvore ou em linha ou uma combina o das duas Ver Figura 3 2 A topologia em linha proporciona pontos de conex o ao longo do cabo da rede de campo iguais instala o dos circuitos de alimenta o O cabo da rede de campo pode ser circulado atrav s dos dispositivos de campo O uso de ramos para a conex o dos dispositivos de campo permitido SA Disp CX XL eh Disp sas Disp Campo campo Ex1 campo d LA Segmento Ex 1 Ex 1 DCS Controle de Area RS 485 LEC 1158 2 com 31 25 kbit s Multiplexador PROFIBUS DP N PROFIBUS PA ae Ex1 Ex1 Ex1 Unidade x s Disp do el ee Alimentag o campo Energia Barramento Barramento Externa rea N o Segura Dispositivo de Campo Exd 230 V rea Segura Figura 3 2 Configura o T pica em Controle de Processo Cap tulo 3 Arquitetura A comb
69. s definic es feitas para a configurag o da rede O arquivo GSD tem tr s partes e Especifica es Gerais Esta se o cont m nomes de dispositivos e fornecedores vers es de software e hardware taxas de transmiss o suportadas poss veis intervalos de tempo para tempos de monitora o e a pinagem do conector do barramento e Especifica es Relativas aos Mestres DP Esta se o cont m os par metros que se aplicam aos dispositivos mestres DP ex o n mero m ximo de escravos que podem ser conectados capacidades de upload e download Esta se o n o existe para dispositivos escravos 13 Cap tulo 4 PROFIBUS DP e Especifica es Relativas aos Escravos DP Esta se o cont m as especifica es relativas aos escravos ex o n mero e tipo de m dulos de E S especifica o de testes de diagn sticos e informa o de consist ncia dos dados Nas se es individuais os par metros s o separados por palavras chave Uma distin o feita entre par metros mandat rios ex Vendor Name ou opcionais ex Sync Mode Supported A defini o dos grupos de par metros torna poss vel a sele o de op es permitido ligar arquivos bit map com os s mbolos dos dispositivos O formato do GSD projetado para ser flex vel contendo listas como taxas de transmiss o suportadas e espa o para descrever os m dulos dispon veis em um dispositivo modular Um Texto Alfanum rico usado para defin
70. s em PROFIBUS PA uu22ussnsseennesnensesnensesnonsonnnenenennensennonsennenensenne non 3 Figura 5 3 Modelo de Blocos Funcionais do PROFIBUS PA uunuesnensesnersessensensnenenennensennensennnennnnennean 4 Figura 5 4 Diagrama dos Par metros de um Transmissor de Press o no Perfil do PROFIBUS PA 5 Figura 6 1 Dispositivo Virtual e Dicion rio de ObjetoS ooonocnncnoncnononononnononnnonconononononononconncncnnonncn nono nennen 2 Figura 6 2 Resumo dos Servi os FMS u ueseseessessensesnensesnonsornennnnennenennonsennnnnonnnenennsnennnnonsenen nenne sono 4 Figura 6 3 Execu o de um Servi o Confirmado FMS uceseesseseesnesnensesnensernnnennenenesnensnnnnnennne nennen 5 Figura 6 4 Vista dos Poss veis Servi os de Comunica o uunsesnensesnersersennensennnnennnennnnennensennensenne nennen i Fig ra 6 5 Servi os EMA 2 ss seguir ae E ANa Eea do eSEE E Np stoi exten teed pases sepa pens EE ANNEES 9 Figur Y 1 R de PROFIBUS DP a 2 Figura 7 2 Pinagem dos Conectores AL 2601 AL 2602 Terminag o ea 3 Figura 7 3 Conectores AL 2601 e AL 2602 uuuuesuensesnersesnersernesnnnesnennsnonsennnnnnsensennonnonsennnnennenenne none 4 Figura 7 4 Decapamento do Cabo para Montagem no Conector uesesseesesennesnensesnensennenennennenensnennensn sonen 5 Figura 7 5 Abertura do Conector e Coloca o do Cabo unuesnesensesnensesnensennnenennnenenennennnnennennnennnne near 6 Figu
71. s em controle de processos est o j especificado tais como Transmissores de medida para press o n vel de temperatura e vaz o Entradas e sa das digitais Entradas e sa das anal gicas V lvulas Posicionadores O comportamento do dispositivo descrito por vari veis padronizadas de especifica o dependendo dos tipo de cada um A Figura 5 4 mostra um exemplo com um transmissor de press o descrito com o bloco de fun o de entradas anal gicas Erro Apenas o documento principal 4 Cap tulo 5 12 bar 8 bar bar Faixa de medida 12 bar PROFIBUS PA 7 Limita o f sica de medi o do sensor Limite da faixa de medi o PV Scale a Escala da Faixa de medi o HI HI LIM Limite superior do alarme HI LIM Limite superior de aviso OUT Valor Medido LO LIM Limite inferior de aviso LO LO LIM Limite inferior do alarme lt Limite de medic o Limite f sico de medi o do sensor Figura 5 4 Diagrama dos Par metros de um Transmissor de Press o no Perfil do PROFIBUS PA Cap tulo 6 PROFIBUS FMS O PROFIBUS FMS foi projetado para a comunicag o a n vel de sistema Neste n vel controladores program veis ex CPs e PCs principalmente se comunicam entre si Nesta rea de aplica o o alto grau de funcionalidade mais importante que a velocidade de reag o do sistema N vel de Aplicac o do PROFIBUS FMS O nivel de aplica o do PROFIBUS FMS proporciona
72. s program veis PCs e Escravo DP dispositivo com sa das entradas acionadores v lvulas etc bin rias ou an logas Tabela 4 1 Fun es B sicas PROFIBUS DP Cap tulo 4 PROFIBUS DP Caracter sticas B sicas A alta taxa de transmiss o n o a nica qualidade essencial de um bom sistema de rede Facilidade de manutenc o e instalac o ampla capacidade de diagn stico e tecnologia de transmiss o de dados segura s o igualmente importantes O PROFIBUS DP representa a perfeita combinag o dessas caracter sticas e Velocidade PROFIBUS DP requer somente 1 mseg em 12 Mbit s para a transmitir 512 bits de entrada e 512 bits de sa da entre 32 estac es de forma distribu da A Figura 4 4 mostra o tempo de transmiss o m dio do PROFIBUS DP dependente do n mero de estag es e velocidade de transmiss o O aumento significativo em velocidade quando comparado com os resultados do PROFIBUS FMS se deve principalmente ao uso do servigo SRD Send and Request Data with reply do n vel 2 que transmite os dados em um nico ciclo Tempo de Transmiss o 18 ms 14 600 kbits s 10 6 1 5 Mbits s 2 12 Mbits s N mero de DP Escravos Figura 4 4 Tempo de Ciclo de Barramento de um Sistema de Mestre nico do PROFIBUS DP Condi es do Teste Cada escravo foi testado com 2 bytes de entrada e 2 bytes sa da O intervalo m nimo de tempo para um escravo de 200 us TSDI 37 tempos de bit e TSDR 11 tempos de bit
73. se na forma modular sendo montados em bastidores S rie Conjunto de m dulos que tenham o mesmo c digo AL QK FT ou PL e o mesmo primeiro caractere num rico Por exemplo a s rie AL 2000 engloba os controladores AL 2000 MSP C e AL 2002 MSP Sync modo de operag o da rede PROFIBUS que sincroniza as sa das Tag Nome associado a um operando ou a uma l gica que permite uma identifica o resumida de seu conte do Terminal de programac o Microcomputador executando um software programador de CPs como o AL 3830 AL 3800 ou AL 3880 A Erro Apenas o documento principal 8 Ap ndice A Gloss rio Terminal de programac o Microcomputador executando um software programador de CPs como o AL 3830 AL 3832 ou MASTERTOOL Time out Tempo preestabelecido m ximo para que uma comunicag o seja completada que se for excedido provoca a ocorr ncia de um erro de comunicag o Toggle Elemento que possui dois estados est veis trocados alternadamente a cada ativag o Token uma marca que indica quem o mestre do barramento no momento Troca a quente Procedimento de substituig o de m dulos de um sistema sem a necessidade de desenergiza o do mesmo Normalmente utilizado em trocas de m dulos de E S UCP ativa Em um sistema redundante a UCP que realiza o controle do sistema lendo os valores dos pontos de entrada executando o programa aplicativo e acionando os valores das sa das UCP inoperante UCP que n
74. sta es mestres ou escravas podem ser conectadas em um segmento O barramento terminado em cada extremidade do segmento por uma termina o O cabo separado em segmentos cada um sendo parafusado ao conector formando uma cadeia Esta forma de instala o permite a troca de qualquer m dulo durante a opera o da rede troca quente Para conectar mais de 32 esta es deve ser utilizado um Repetidor Cabo O cabo utilizado no barramento PROFIBUS tem caracter sticas pr prias definidas pela Norma EN50170 a saber Caracter sticas do Cabo Tipo A Especifica o 135 a 165 Ohms lt 30 Pf m Resistividade 110 Ohms km Bitola do fio rea do condutor Tabela 7 1 Caracter sticas do Cabo AL 2303 O cabo ALTUS AL 2303 satisfaz estas especificag es O comprimento m ximo do cabo depende da velocidade de transmiss o Ver tabela 7 2 O comprimento do cabo da tabela se refere a um segmento sem repetidor As especifica es de comprimento de cabo da tabela 7 2 s o baseadas no cabo tipo A AL 2303 Erro Apenas o documento principal 2 Cap tulo 7 Instala o Conector Deve ser utilizado um conector de 9 pinos tipo D subminiatura para conex es do PROFIBUS A ALTUS oferece para este fim dois conectores AL 2601 e AL 2602 O conector AL 2601 conecta cada dispositivo da rede permitindo sua troca quente O cabo AL 2303 chega e sai do conector AL 2601 sem interromper a rede O conector AL 2602 deve ser utilizado n
75. ta es de comandos para outros equipamentos da rede MIL HBDK 217E Norma militar americana para c lculo de confiabilidade Mono master rede PROFIBUS com apenas um mestre Multi master rede PROFIBUS com mais de um mestre Multi turn encoder com c digo para mais de uma rota o Multicast Dissemina o simult nea de informa o a um determinado grupo de n s interligados a uma rede de comunica o M dulo de Configura o de Redes M dulo de projeto de roteador que cont m o conjunto de par metros de configura o espec fica de rede e roteamento para um dispositivo roteador M dulo de configura o M dulo C M dulo nico em um programa de CP que cont m diversos par metros necess rios ao funcionamento do controlador tais como a quantidade de operandos e a disposi o dos m dulos de E S no barramento M dulo de E S M dulo pertencente ao subsistema de E S M dulo fun o M dulo F M dulo de um programa de CP que chamado a partir do m dulo principal m dulo E ou a partir de outro m dulo fun o ou procedimento com passagem de par metros e retorno de valores servindo como uma sub rotina M dulo procedimento M dulo P M dulo de um programa de CP que chamado a partir do m dulo principal m dulo E ou a partir de outro m dulo procedimento ou fun o sem a passagem de par metros M dulo quando se referir a hardware Elemento b sico de um sistema completo que possui fun
76. tam o acesso independente de fornecedor ao FMS O n vel 2 FDL Fieldbus Data Link implementa o controle de acesso rede e a seguranga dos dados Tecnologias de transmiss o RS 485 ou fibras pticas podem ser utilizadas pelo PROFIBUS FMS PROFIBUS PA usa o protocolo estendido do PROFIBUS DP para transmiss o de dados Adicionalmente o PA tem um perfil que define o comportamento dos dispositivos de campo A tecnologia de transmiss o que est de acordo com o IEC 1158 2 possibilita seguranga intr nseca e tamb m permite aos dispositivos de campo serem alimentados pelo barramento Os dispositivos do PROFIBUS PA podem ser facilmente conectados ao PROFIBUS DP atrav s de um dispositivo acoplador O PROFIBUS DP e o PROFIBUS FMS utilizam a mesma tecnologia de transmiss o e o mesmo protocolo de acesso rede Conseqiientemente ambas as vers es podem ser utilizadas simultaneamente no mesmo cabo Erro Apenas o documento principal 2 Cap tulo 3 Arquitetura N vel 1 Tecnologia de Transmiss o A rea de aplicac o de um sistema de rede de campo fortemente determinada pela escolha da tecnologia de transmiss o Al m dos pr requisitos seguranga de transmiss o capacidade de alcance e alta velocidade de transmiss o a necessidade de dispositivos de conex o simples e baratos importante Em aplica es para controle de processo dados e alimenta o devem ser transmitidos em um nico cabo comum Uma vez que imposs ve
77. terramento Erro Apenas o documento principal 8 Gloss rio Gloss rio Neste ap ndice apresentado um gloss rio de palavras e abreviaturas freg entemente utilizadas neste manual Acesso ao meio M todo utilizado por todos os n s de uma rede de comunicac o para sincronizar as transmiss es de dados e resolver poss veis conflitos de transmiss es simult neas Algoritmo Seqii ncia finita de instru es bem definidas objetivando a resolug o de problemas Arrestor Dispositivo de proteg o contra raios carregado com g s inerte Auto clear par metro do PROFIBUS que quando ativado muda o estado do mestre para Clear ao ocorrer um erro na rede Backoff Tempo que um n de uma rede aguarda antes de voltar a transmitir dados ap s a ocorr ncia de colis o no meio f sico Barramento Conjunto de sinais el tricos agrupados logicamente com a func o de transferir informac o e controle entre diferentes elementos de um subsistema Baud rate taxa de transmiss o Taxa pela qual os bits de informag o s o transmitidos atrav s de uma interface serial ou rede de comunica o Bit map forma de codificag o digital de imagens Bit Unidade b sica de informag o podendo estar no estado 0 ou 1 Bridge ponte Equipamento para conex o de duas redes de comunicag o dentro de um mesmo protocolo Broadcast Dissemina o simult nea de informa o a todos os n s interligados a uma rede de comunica o Byte Un
78. testada os dispositivos podem ser conectados rede Recomenda se configurar e conectar os dispositivos um a um afim de simplificar o processo de depura o j que os dispositivos podem ser conectados com a rede em opera o Cap tulo 7 Instalac o Cuidados Gerais Interfer ncias Apesar da rede ser isolada e blindada deve se evitar que transite em conjunto com outros cabos de alimentag o AC ou DC especialmente cabos que alimentem m quinas de grande pot ncia O terra do cabo PROFIBUS deve ser independente do terra de equipamentos industriais de pot ncia Conex es Ao conectar as estag es certifique se de que as linhas de dados n o est o invertidas O uso cabo blindado absolutamente essencial para o atingir a imunidade de EMC Electro Magnetic Interference em ambientes industriais A correta fixac o dos conectores no painel do m dulo garantem a seguranca do equipamento e seu correto funcionamento Para isso devem ser verificados os seguintes pontos e os cabos junto aos bornes de liga o do painel de montagem devem estar com conex o segura e firme e os bornes de alimenta o e aterramento das partes do sistema devem estar firmes e bem conectados assegurando boa passagem de corrente e os conectores de liga o dos m dulos devem estar firmemente encaixados a conex o do terra do m dulo ao terra do painel de montagem deve estar firme e com a bitola de cabo correta m nimo 1 5 mm para garantir bom a
79. to da Camada F sica de Telegrama Pre mbulo Delimitador Inicial FDL Telegrama Delimitador Final 1a 8 Byte 1 Byte 1a 256 Byte 1 Byte Figura 5 2 Transmiss o de Dados em PROFIBUS PA Perfis do PROFIBUS PA Os perfis do PROFIBUS PA assegura intercambialidade e interoperabilidade dos dispositivos de campo de diferentes fornecedores Ele uma parte integral do PROFIBUS PA e est dispon vel na Organizag o de Usu rios PROFIBUS sob o n mero de ordem 3 042 A tarefa do perfil do PA selecionar as fun es de comunica o realmente necess rias para os tipos de dispositivo de campo e providenciar todas as especifica es necess rias para aquele particular comportamento do dispositivo suas fun es Cap tulo 5 PROFIBUS PA O perfil PA consiste em necessidades gerais contendo especifica es aplic veis a todos os tipos de dispositivo e dados t cnicos contendo informa es de configura o para o respectivo tipo de dispositivo Hardware Hardware E S do Dispositivo Bloco Bloco Transdutor Fisico View object View object Bloco de Fung es View object o c Interface PROFIBUS ER Figura 5 3 Modelo de Blocos Funcionais do PROFIBUS PA Os perfis usam o modelo de bloco Ver Figura 5 3 Este modelo est de acordo com padroniza o internacional Atualmente a maioria dos dispositivos utilizado
80. to similar Programa Conjunto de instrug es b sicas devidamente ordenadas com que se instrui uma determinada m quina para que realize operag es sobre os dados a fim de obter um resultado Protocolo Regras de procedimentos e formatos convencionais que mediante sinais de controle permitem o estabelecimento de uma transmiss o de dados e a recuperac o de erros entre equipamentos RAM Random Access Memory Mem ria onde todos os enderecos podem ser acessados diretamente de forma aleat ria e a mesma velocidade vol til ou seja seu conte do perdido quando desenergizada Regi o de mem ria onde feito o armazenamento de dados para o processamento do usu rio Rede de comunica o determin stica Rede de comunica o onde a transmiss o e recep o de informa es entre os diversos n s que a comp em garantida sob condi es de certeza pelo protocolo que a suporta dentro de um tempo m ximo Rede de comunica o mestre escravo Rede de comunica o onde as transfer ncias de informa es s o iniciadas somente a partir de um nico n o mestre da rede ligado ao barramento de dados Os demais n s da rede escravos apenas respondem quando solicitados Rede de comunica o multimestre Rede de comunica o onde as transfer ncias de informa es s o iniciadas por qualquer n ligado ao barramento de dados Rede de comunica o Conjunto de equipamentos n s interconectados por canais de comunica
81. vers es para atender diferentes requisitos de um sistema de controle Cap tulo 2 A Fam lia PROFIBUS e PROFIBUS DP O PROFIBUS DP otimizado para conex o r pida e barata Esta vers o de PROFIBUS destinada especialmente para comunicag o entre sistemas de controle de automag o e E S distribu dos PROFIBUS DP pode ser usado para substituir transmiss o de sinais como 24 Vdc ou 4a 20 mA e PROFIBUS PA PROFIBUS PA foi projetado especialmente para aplicag o em processos cont nuos Possibilita a conex o de sensores e atuadores em barramento nico comum em reas intrinsecamente seguras PROFIBUS PA possibilita a comunica o de dados e alimenta o no mesmo barramento usando tecnologia a dois fios de acordo com o padr o internacional IEC 1158 2 e PROFIBUS FMS PROFIBUS FMS uma solu o de comunica o gen rica Os servi os FMS abrangem uma larga faixa de aplica es e proporcionam grande flexibilidade PROFIBUS FMS geralmente utilizado a n vel de controle Erro Apenas o documento principal 2 Cap tulo 3 Arquitetura O protocolo PROFIBUS baseado em padr es internacionais A arquitetura do protocolo orientada ao modelo de refer ncia OSI Interconex o de sistemas abertos em concord ncia com o padr o internacional ISO 7498 Neste modelo cada n vel administra tarefas precisamente definidas N vel 1 nivel f sico define as caracter sticas da transmiss o f sica N vel 2 nivel de transporte de

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