Protocolos e redes industriais

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Protocolos e redes industriais

  1. 1. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAIS O PRINCÍPIO DA AUTOMAÇÃOIntroduçãoDesde os tempos mais remotos que o homem, através da automatização, tem vindo adesenvolver estratégias e mecanismos que lhe permitam libertar-se do trabalho deorigem muscular e animal e das tarefas pesadas, rotineiras, perigosas e pouco precisas.Tem conseguindo, em simultâneo com esta libertação, maiores velocidades na execuçãodas tarefas, menores tempo de paragem, menor número de acidentes e a obtenção deprodutos cada vez maior e mais uniformes na qualidade. O objetivo foi desde sempre eem qualquer processo produtivo, efetuar a “mistura” das quantidades ótimas dos 3fatores fundamentais sempre envolvidos, que são: x Matéria prima; x Informação e x Energia.A automatização inicial era caracterizada por pequenas ilhas com operaçõesautomatizadas, onde o fator humano era fundamental como elemento integrador esincronizador de todas as operações. Este estágio caracterizava-se, entre outros fatores,por um elevado número de operários, uma grande existência de stocks e “lay-out” nãootimizados.Caminhou-se depois para soluções de automatização centralizada. Nestas, todas asinformações eram centralizadas em um único local, onde são tomadas todas as decisõese de onde partem todas as ordens. Com este nível, os “lay-outs” foram melhorados, onúmero de operários bastante reduzido, mas continua a existir um nível considerável destocks.Após a década de 60, com o desenvolvimento e a utilização crescente de unidades deprocessamento de informação, as funções de condução dos processos foram sendo cadavez mais distribuídas pelo terreno e junto dos locais onde são necessárias, surgindoassim o que é atualmente designado de Sistema digital de controle distribuído (SDCD).Este nível de automatização caracteriza-se por uma gestão global e integrada dainformação, pela redução de stocks a níveis mínimos, pela inserção de máquinas decontrole numérico (CNC), de manipulação (Robôs), manuseamento automático demateriais, pela redução drástica do número de operários, sendo em alguns setorespraticamente nulo na área diretamente ligada a produção.Assim com a evolução há a estrutura da automação está baseada na pirâmideorganizacional, em que são criadas áreas restritas de informações. Essas áreas deinformações caracterizam-se por sistemas onde o Hardware e o Software apresentam-secom características próprias. Nos primórdios estes Software e Hardware eram de umfabricante, assim o cliente ficava vinculado a este fabricante. Este tipo de soluçãocausava enormes problemas e prejuízos às empresas, uma vez que a conectividade e aCOLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 33
  2. 2. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAIS integração com outros equipamentos, não era possível de ser realizado, ou era por motivos técnicos ou por incompatibilidade de software. Com isto houve o quechamamos de “gargalo de informação” onde ficou complicado a troca de informaçõesentre os fabricantes, e a interligação entre os equipamentos, já que os mesmos não tinhaa compatibilidade entre os mesmos. Com isto houve a necessidade de uma padronizaçãopara a integração dos fabricantes e o advento dos protocolos de comunicação,inicialmente com um protocolo padrão TCP/IP, o qual facilitava muito a integraçãodesses dados. E mais do que isso, possibilitava a integração entre os equipamentos defornecedores destintos. PROTOCOLOS DE COMUNICAÇAÕ E REDES INDUSTRIAISMODBUSFoi criada em 1979 para comunicação entre controladores da MODICON (Schneider),no qual era totalmente aberta desde seu início com grande facilidade de operação emanutenção, isto faz com que todos os demais fabricantes adotem este padrão, podendoaté mesmo ser usado em sistemas de supervisão.Tipos de protocolos ModbusCOLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 34
  3. 3. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAISO MODBUS TCP/IP é usado para comunicação entre sistemas de supervisão econtroladores lógicos programáveis. O protocolo Modbus é encpsulado no protocoloTCP/IP e transmitido através de redes padrão ethernet com controle de acesso ao meiopor CSMA/CD.O MODBUS PLUS é usado para comunicação entre os controladores lógicosprogramáveis, módulos de E/S, chaves de partida eletrônica de motores, interfacehomem-máquina (IHM) etc. O meio físico é o RS-485 com taxa de transmissão de1Mbps, controle de acesso ao meio por HDLC (High Level Data Link Control).O MODBUS PADRÃO é usado para comunicação dos CLPs com os dispositivos deentrada e saída de dados, instrumentos eletrônicos inteligentes como relés de proteção,controladores de processo, atuadores de válvulas, transdutores de energia e etc. O meiofísico é o RS-232 ou RS-485 em conjunto com o protocolo mestre-escravo.MODBUS E O MODELO OSIO protocolo Modbus padrão pode ser enquadrado na camada de aplicação do modeloOSI, onde podem ser usados com outros protocolos da camada de enlace e camadafísica (RS-232, RS-485 e Ethernet).Ele define uma estrutura de mensagens de comunicação usadas para transferir dadosdiscretos e analógicos entre os dispositivos microprocessados com detecção einformação de erros de transmissão.PROTOCOLO MODBUS PADRÃOEscopo do protocolo:Como o CLP solicita o acesso a outros dispositivos?Como este responderá?COLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 35
  4. 4. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAISComo os erros serão detectados e informados?Características físicas:Ponto a ponto com RS-232.Barramento multiponto com RS-485Controle de acesso ao meio:Protocolo mestre-escravo 1. Durante a comunicação em uma rede Modbus, o protocolo determina como o dispositivo conhecerá seu endereço, como reconhecerá uma mensagem endereçada para ele, como determinar o tipo de ação a ser tomada e como extrair o dado ou outra informação qualquer contida na mensagem. Se uma resposta é necessária, como o dispositivo construirá uma mensagem e a enviará. 2. O mestre pode endereçar mensagens para um escravo individual ou enviar mensagens para todos (broadcast). Os escravos retornam uma mensagem somente para as consultas endereçadas especificamente para ele. As mensagens broadcast não geram respostas.TRANSAÇÕES ENTRE DISPOSITIVOS 1. Na mensagem de consulta, o código de função informa ao dispositivo escravo com o respectivo endereço, qual a ação a ser executada. Os bytes de dados contém informações para o escravo, por exemplo, qual o registrador inicial e a quantidade de registros a serem lidos. O campo de verificação de erro permite aos escravos validar os dados recebidos. 2. Na mensagem de resposta, o código de função é repetido de volta para o mestre. Os bytes de dados contém os dados coletados pelo escravo ou o seu estado. Se um erro ocorre, o código de função é modificado para indicar que a resposta é uma resposta de erro e os bytes de dados contém um código que descreverá o erro. A verificação de erro permite o mestre validar os dados recebidos.COLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 36
  5. 5. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAISCONTEÚDO DA TRANSAÇÃOEndereçamento (1byte)0: usado para “broadcast” - 1 a 247: usados pelo escravoCódigo da função (1byte)Estabelece a ação a ser efetuada – 0 a 127: funções – 128 a 255: informe de erro natransmissãoBytes de dadosInformação adicional necessárias – Endereços de memória – Quantidade de itenstransmitidos – Quantidade de bytes do campo.Verificação de erros (2 bytes)LRC ou CRC 1. A verificação de erro é efetuada opcionalmente pela paridade de cada byte transmitido e obrigatoriamente pelo método LRC ou CRC sobre toda a mensagem. O LRC descarta os caracteres de inicio e fim de mensagem. O CRC descarta os bits de inicio, paridade e parada de cada byte. 2. O dispositivo mestre espera uma resposta por um determinado tempo antes de abortar uma transação (timeout). 3. O tempo deve ser longo o suficiente para permitir a resposta de qualquer escravo. Se ocorrer um erro de transmissão, o escravo não construirá a resposta para o mestre. Será detectado um “timeout” e o mestre tomará as providências programadas.CAMADA DE ENLACEModo de transmissão:RTU: cada byte contém dois dígitos hexadecimaisASCII: cada byte contém um caractere ASCII entre 0 a 9, A a F.Formação dos quadros:Definição do inicio e fim da mensagemRTU: Tempo de silêncio de 3,5 caracteres.ASCII: Inicia com “:” e termina com “CR” e “LR”Conteúdos dos quadros:Conjunto de caracteres hexadecimais de 00 a FF . [LSB...MSB]COLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 37
  6. 6. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAIS 1. Algumas características do protocolo Modbus são fixas, como o formato da mensagem, funções disponíveis e tratamento de erros de comunicação. 2. Outras características são selecionáveis como o meio de transmissão, velocidade, timeout, bits de parada e paridade e o modo de transmissão (RTU ou ASCII). 3. A seleção do modo de transmissão define como os dados serão codificados.Exemplo: Transmissão do endereço 3Bh RTU: 0011 1011 ASCII: 3 = 33h = 0011 0011 B = 42h = 0100 0010 4. Nos protocolos Modbus Plus e TCP/IP as mensagens são colocadas em frames, não sendo necessário a definição do modo de transmissão, usando sempre o modo RTU. 5. O modo ASCII permite intervalos de tempo de até um segundo entre os caracteres sem provocar erros, mas suas mensagem típica tem um tamanho duas vezes maior que a mensagem equivalente usando o modo RTU. 6. O modo RTU transmite a informação com um menor número de bits, mas as mensagem deve ter todos os caracteres enviados em uma sequência contínua. 7. O modo RTU também é chamado de Modbus-B ou Modbus Binário e é o modo preferencial.MODELAGEM DE DADOSCOLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 38
  7. 7. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAIS 1. Todo dispositivo em uma rede Modbus deve ter a sua memória dividida em registradores de 16 bits numerados conforme o modelo apresentado. 2. A divisão é baseada na estrutura de memória de um CLP: x Saída discretas para os atuados ON-OFF utilizam um bit. Cada registrador comporta 16 saídas. x Entradas discretas para os sensores ON-OFF utilizam um bit. Cada registro comporta 16 entradas. x Entradas analógicas utilizam registradores de 16 bits para os valores obtidos por conversores A/D a partir dos sinais dos sensores analógicos. x Registradores de memória com 16 bits para os valores utilizados internamente no CLP. 3. A identificação dos comandos (funções) de leitura e escrita são diferentes de acordo com o tipo de dados a ser lido ou escrito. a. A função 1 efetua a leitura do estado das saídas discretas. b. A função 5 efetua a escrita de uma única saída discreta. c. A função 15 efetua a escrita de múltiplas saídas discretas. d. A função 2 efetua a leitura do estado das entradas discretas. e. A função 4 efetua a leitura dos valores das entradas analógicas. f. A função 3 efetua a leitura dos valores dos registradores de memória. g. A função 6 efetua a escrita de um valor em um registrador de memória. h. A função 16 efetua a escrita de múltiplos valores em registradores de memória.COLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 39
  8. 8. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAIS 1. O primeiro registrador é o “40001”, mas é endereçado como “0”. Portanto se precisamos da informação do endereço “40108”, devemos endereça-ló como “107”, que transformado em hexadecimal será “6B”. 2. Os registradores utilizam 16bits para codificar a informação. Estes 16 bits são enviados em dois bytes separados (HIGH BYTE e LOW BYTE). 1. O valor 63h é enviado como um byte no modo RTU (0110 0011). 2. O mesmo valor enviado no modo ASCII necessita de dois bytes, mas são contabilizados como apenas um. 6 (011 0110) e 3 (011 0011). 3. As respostas indicam: Registro 40108: 02 2Bh = 555 Registro 40109: 00 00h = 0 Registro 40110: 00 63h = 99 MODBUS/TCP Lançado em 1999, foi o primeiro protocolo aberto a usar ethernet e TCP/IP. Apresenta a arquitetura cliente servidor, usando a conexão através da porta 502.COLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 40
  9. 9. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAIS 1. Desde que não há diferença entre mestre e escravo, qualquer nó com uma porta TCP pode acessar qualquer outro nó, possibilitando a implementação de comunicação ponto-a-ponto entre os antigos escravos. 2. A mensagem é encapsulada em um pacote TCP/IP. Os comandos são enviados por um cliente usando uma mensagem TCP/IP para a porta 502 de um servidor, que responde com o dado desejado encapsulado em um pacote TCP/IP. 3. O encapsulamento TCP não modificou a estrutura básica da mensagem original do Modbus. As diferenças estão na interpretação do endereço e na verificação de erro. 4. No endereçamento, o campo do endereço do escravo foi substituído por um único byte chamado de identificador único que pode ser usado para comunicação via dispositivo como gateways e bridge que usam um único endereço IP para integrar vários dispositivos. 5. Não são usados os campos CRC ou LRC para verificação de erro. São usados os mecanismos semelhantes do já existente do TCP/IP e protocolo Ethernet. 6. Ao usar pacotes TCP/IP, o modbus /TCP permite acesso remoto via a estrutura das redes corporativas e mesmo a internet, o que pode ser uma vantagem e um risco. LAN e internet permitem operações remotas, mas requer que salvaguardas sejam usadas para prevenir acesso não autorizado. 7. O Modbus/TCP tem sido criticado por usar o “tedioso” protocolo TCP com suas intermináveis configurações para iniciar uma sessão e verificar a integridade dos pacotes enviados. 8. Os críticos também chamam a atenção para a impossibilidade de priorização de mensagens, excesso de tráfego devido a impossibilidade de broadcasts e pelo indeterminismo. PROTOCOLO HART Introdução Este protocolo foi introduzido pela Fisher Rosemount em 1980. Hart é umacrônimo de “Highway Addressable Remote Transducer”. Em 1990 o protocolo foiaberto à comunidade e um grupo de usuários foi fundado.COLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 41
  10. 10. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAISA grande vantagem oferecida por este protocolo é possibilitar o uso de instrumentosinteligentes em cima dos cabos 4 a 20mA tradicionais. Como a velocidade é baixa, oscabos normalmente usados em instrumentação podem ser mantidos. Os dispositivoscapazes de executarem esta comunicação híbrida são denominados smart.O SINAL HARTO sinal Hart é modulado em FSK (Frequency Shift Key) e é sobreposto ao sinalanalógico de 4 a 20mA. Para transmitir 1 é utilizado um sinal de 1mA pico a pico nafreqüência de 1200Hz e para transmitir 0 a freqüência de 2200Hz é utilizada, além distoa comunicação é bidirecional.Este protocolo permite que além do valor da PV outros valores significativos sejamtransmitidos como parâmetros para o instrumento, dados de configuração dodispositivo, dados de calibração e diagnóstico. O sinal FSK é contínuo em fase, nãoimpondo nenhuma interferência sobre o sinal analógico, sua padronização obedece aopadrão Bell 202 Frequency Shift Keying (chaveamento do deslocamento de freqüência).A topologia pode ser ponto a ponto ou multi-drop. O protocolo permite o uso de até doismestres. O mestre primário é um computador ou CLP ou multiplexador. O mestresecundário é geralmente representado por terminais de mão (Hard-Held) deconfiguração e calibração.Deve haver uma resistência de no mínimo 230Ω entre a fonte de alimentação e oinstrumento para a rede funcionar. O terminal de mão deve ser inserido sempre entre oresistor e o dispositivo de campo conforme mostra a figura abaixo.COLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 42
  11. 11. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAISO resistor em série em geral já é parte integral de cartões de entrada de controladoressingle loop e cartões de entrada de remotas e portanto não necessita ser adicionado.Outros dispositivos de medição são inseridos em série no loop de corrente, o que causauma queda de tensão em cada dispostivo.Para a ligação de dispositivos de saída a uma saída analógica, não é necessário umresistor shunt.Por ter uma comunicação bidirecional, o que possibilita a comunicação digital em duasvias, torna-se possível a transmissão e recepção de informações adicionais, além danormal que é a variável de processo em instrumentos de campo inteligentes. Oprotocolo HART se propaga há uma taxa de 1200bits por segundo, sem interromper osinal de 4 a 20mA e assim permite uma aplicação tipo “mestre” possibilitando duas oumais atualizações por segundo vindas de um único instrumento de campo.FLEXIBILIDADE DE APLICAÇÃOO Hart é um protocolo do tipo mestre/escravo, o que significa que um instrumento decampo (escravo) somente “responde” quando “ perguntado” por um mestre. Doismestres (primário e secundário) podem se comunicar com um instrumento escravo emuma rede HART. Os mestres secundários, como os terminais portáteis, podem serconectados normalmente em qualquer ponto da rede e se comunicar com osinstrumentos de campo sem provocar distúrbios na comunicação com o mestreprimário. O mestre primário é tipicamente um SDCD, um CLP, um controle centralbaseado em computador ou um sistema de monitoração. Abaixo mostramos umainstalação típica com dois mestres.COLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 43
  12. 12. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAIS Configurador portátil - cortesia SMARMODO DE COMUNICAÇÃOO protocolo HART pode ser usado de diversas maneiras para trocar informaçõesde/para instrumentos de campo inteligentes à controles centrais ou equipamentos demonitoração. A comunicação mestre/escravo digital, simultânea com o sinal analógicode 4-20mA é a mais comum. Este modo, descrito na figura abaixo, permite que ainformação digital proveniente do instrumento escravo seja atualizada duas vezes porsegundo no mestre. O sinal de 4-20mA é contínuo e carrega a variável primária paracontrole. Sinal analógico + sinal digital ou somente comunicação digital, o sinal analógico não é interrompido. O escravo responde aos comandos requisitados pelo mestre. Valor típico de 500mS por transação (pergunta e resposta – 2 valores por segundo) Comunicação HART – Mestre/Escravo – modo normalCOLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 44
  13. 13. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAISUma modalidade opcional de comunicação é o “burst” que permite que um únicoinstrumento escravo publique continuamente uma mensagem de resposta padrão Hart.Esse modo libera o mestre de ficar repetindo um comando de solicitação para atualizar ainformação da variável de processo.A mesma mensagem de resposta HART (PV ou outra) é continuamente publicada peloescravo até que o mestre instrua o escravo a fazer outra atividade. A taxa de atualizaçãode dados de 3-4 por segundo é típica no modo de comunicação do tipo “burst” e poderávariar de acordo com o comando escolhido. O modo “burst” só pode ser usado quandoexiste um único instrumento escravo na rede. Modo de comunicação digital puro, resposta contínua de uma variável padrão selecionada como a PV. As janelas existentes entre cada resposta permite ao mestre mudar o comando ou o modo de comunicação. 3 a 4 atualizações por segundo tipicamente.O protocolo HART também tem a capacidade de conectar múltiplos instrumentos decampo pelo mesmo par de fios em uma configuração de rede “multidrop”, como mostraa figura abaixo. Em aplicações “multidrop”, o sinal de corrente é fixo, ficando somentea comunicação digital limitada ao mestre/escravo. A corrente de cada instrumentoescravo é fixada no valor mínimo de 4mA somente para alimentação do instrumento.Lembre-se que esta corrente não tem mais nenhum significado para o processo. Os equipamentos de campo HART podem ser conectados numa rede multidrop em algumas aplicações.COLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 45
  14. 14. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAISDo ponto de vista da instalação, a mesma fiação usada para os instrumentos analógicosconvencionais de 4-20mA pode carregar os sinais de comunicação digital HART. Oscomprimentos de cabo usados podem variar de acordo com o tipo de cabo e dosinstrumentos conectados, mas em geral chegam a 3000metros para um único partrançado blindado e 1500metros para múltiplos cabos de par trançado com blindagemcomum. Cabos sem blindagem podem ser usados para distâncias curtas. Barreiras desegurança intrínseca e isoladores que permitem a passagem de sinais HART sãodisponíveis para uso em áreas classificadas.COMANDOS HARTA comunicação HART é baseada em comandos, como por exemplo, o mestre emite umcomando e o escravo responde. Existem três tipos de comandos HART que permitemleitura/escrita de informações em instrumentos de campo (figura abaixo). Os comandosuniversais e os práticos são definidos nas especificações do protocolo HART. Umterceiro tipo, os comandos específicos do instrumento, permitem maior flexibilidade namanipulação de parâmetros ou de funções específicas num determinado tipo deinstrumento. Os comandos universais asseguram a interoperabilidade entre uma larga ecrescente base de produtos provenientes de diversos fornecedores e permitem o acessoàs informações usuais em operação de plantas, como por exemplo, leitura de variáveismedidas, aumento ou diminuição dos valores de configuração e outras informaçõescomo: fabricante, modelo, Tag e descrição do processo. Uma regra básica do protocoloHART é que os instrumentos escravos devem ser compatíveis (interoperáveis) entre si eprecisam responder à todos os comandos universais. Esses comandos são poderosos,como por exemplo, o comando universal 3, que permite que até quatro variáveisdinâmicas sejam enviadas em resposta a um único comando solicitado do mestre. Os comandos práticos, permitem acessar funções que são implementadas emalguns instrumentos, mas não necessariamente em todos. Esses comandos sãoopcionais, mas se implementados, devem atender as especificações da norma. Oscomandos específicos dos instrumentos permitem o acesso a características exclusivasCOLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 46
  15. 15. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAISdo instrumento e geralmente são usados para configurar os parâmetros de uminstrumento. Por exemplo, estes permitem escrever um novo “set-point” de umalgoritmo PID disponível no instrumento. As informações de diagnóstico do instrumento está disponível em todas asrespostas aos comandos HART, garantindo uma elevada integridade do sistema paramalhas críticas. Os bits que representam o estado do instrumento em cada mensagem deresposta, indicam o mau funcionamento ou outro problemas, tais como: saída analógicasaturada, variável fora da faixa ou erros de comunicação. Alguns instrumentoscompatíveis com HART podem monitorar continuamente estes bits do instrumento epermitem a geração de alarmes ou mesmo o seu desligamento se problemas foremdetectados. Os comandos HART universais e práticos garantem interoperabilidade entre equipamentos de vários fabricantes. A LINGUAGEM DE DESCRIÇÃO DO INSTRUMENTO (DDL) A linguagem de descrição do dispositivo (instrumento) estende ainteroperabilidade entre os comandos universais e práticos. Um fabricante deinstrumento de campo (escravo) usa a linguagem DDL que contém todas ascaracterísticas relevantes do instrumento, possibilitando que o “mestre” tenha totalcapacidade de comunicação com o instrumento “escravo”. Um arquivo de descrição doinstrumento (DD) para um instrumento HART é semelhante a um driver de impressoraCOLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 47
  16. 16. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAISno ambiente dos microcomputadores, onde o driver habilita uma aplicação para aimpressora, assim como, imprime adequadamente uma página. Terminais portáteis de programação são capazes de configurar qualquerinstrumento HART através da DD deste instrumento disponibilizada pelo seufabricante. Outras aplicações do tipo “host” que aceitam a linguagem DDL estãosurgindo. Uma biblioteca central de todas as descrições de instrumentos HART (DD) éadministrada pela HART Communication Foudation, que mantém o controle de registrodos mesmos. EXEMPLO DE APLICAÇÃO INOVADORA A flexibilidade do protocolo HART é evidente no diagrama de controle dafigura abaixo. Essa aplicação inovadora sua a capacidade inerente ao protocolo HARTde transmitir tanto sinais de 4-20mA analógicos como sinais digitais de comunicaçãosimultaneamente pela mesma fiação. Nessa aplicação, o transmissor HART tem um algoritmo interno de controlePID. O instrumento é configurado de modo que o loop de corrente 4-20mA sejaproporcional à saída de controle PID, executado no instrumento (e não à variávelmedida, como por exemplo, a pressão, como na maioria das aplicações de instrumentosde campo). Uma vez que o loop de corrente é controlado pela saída de controle do PID,este é utilizado para alimentar diretamente o posicionador da válvula de controle. A malha de controle é executada inteiramente no campo, entre o transmissor(com PID) e a válvula. A ação de controle é contínua como no sistema tradicional; osinal analógico de 4-20mA comanda a válvula. Através da comunicação digital HART ooperador pode mudar o set-point da malha de controle e ler a variável primária ou asaída para o posicionador da válvula. Um economia substancial pode ser obtida atravésdessa inovadora arquitetura de controle.COLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 48
  17. 17. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAISPROFIBUSA história do PROFIBUS começa na aventura de um projeto da associação apoiado porautoridades públicas, que iniciou em 1987 na Alemanha. Dentro do contexto destaaventura, 21 companhias e institutos uniram forças e criaram um projeto estratégicofieldbus. O objetivo era a realização e estabilização de um barramento de campobitserial, sendo o requisito básico a padronização da interface de dispositivos de campo.Um primeiro passo foi a especificação do protocolo de comunicação complexasPROFIBUS FMS (Especificação da mensagem Fildbus), que foi costurado paraexigência de tarefas de comunicação. Um passo mais adiante em 1993, viu-se aconclusão da especificação para os mais simplesmente configurado e mais rápidoPROFIBUS DP (Periferia Descentralizada). Este protocolo está disponível agora emtrês versões funcionais, o DP-V0, DP-V1 e DP-V2. Baseado nestes dois protocolos de comunicação, acoplado com odesenvolvimento de numerosos perfis de aplicações orientadas e um número dedispositivos de crescimento rápido, o PROFIBUS começou seu avanço inicialmente naautomação de manufatura, e desde 1995, na automação de processo. Hoje, oPROFIBUS é o barramento de campo líder no mercado mundial. O PROFIBUS é um padrão de rede de campo aberto e independente defornecedores, onde a interface entre eles permite uma ampla aplicação em processos,manufatura e automação predial. Esse padrão é garantido segundo normas EM 50170 eEM 50254. Em Janeiro de 2000, o PROFIBUS foi firmemente estabelecido com a IEC61158, ao lado de mais sete outros fieldbuses. A IEC 61158 está dividida em setepartes, nas quais estão as especificações segundo o modelo OSI. Nessa versão houve aexpansão que inclui o DP-V2. Mundialmente, os usuários podem agora se referenciar aum padrão internacional de protocolo, cujo desenvolvimento procurou e procura aredução de custos, flexibilidade, confiança, orientação ao futuro, atendimento as maisdiversas aplicações, interoperabilidade e múltiplos fornecedores. A tecnologia da informação tornou-se determinante no desenvolvimento datecnologia da automação, alterando hierarquias e estruturas no ambiente dos escritóriose chega agora ao ambiente industrial nos seus mais diversos setores, desde as indústriasde processo e manufatura até prédios e sistemas logísticos. A capacidade decomunicação entre dispositivos e o uso de mecanismos padronizados, abertos etransparentes são componentes indispensáveis no conceito de automação de hoje. Acomunicação expande-se rapidamente no sentido horizontal, nos níveis inferiores (fieldlevel), assim como no sentido vertical integrando todos os níveis hierárquicos de umsistema. De acordo com as características da aplicação e do custo máximo a seratingido, uma combinação gradual de diferentes sistemas de comunicação, tais como:COLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 49
  18. 18. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAISEthernet, PROFIBUS e AS-Interface, oferece as condições ideais de redes abertas emprocessos industriais.No nível de atuadores/sensores o AS-Interface é o sistema de comunicação de dadosideal, pois os sinais binários de dados são transmitidos via um barramentoextremamente simples e de baixo custo, juntamente com a alimentação 24Vdcnecessária para alimentar estes mesmos sensores e atuadores. Outra característicaimportante é a de que os dados são transmitidos ciclicamente, de uma maneiraextremamente eficiente e rápida.No nível de campo, a periferia distribuída, tais como: módulos de E/S, transdutores,acionamentos (drives), válvulas e painéis de operação, trabalham em sistemas deautomação, via um eficiente sistema de comunicação em tempo real, o PROFIBUS DPou PA. A transmissão de dados do processo é efetuada ciclicamente, enquanto alarmes,parâmetros e diagnósticos são transmitidos somente quando necessário, de maneiraacíclica.No nível de célula, os controladores programáveis, como os CLPs e os PCs,comunicam-se entre si, requerendo, dessa maneira, que grandes pacotes de dados sejamtransferidas em inúmeras e poderosas funções de comunicação. Além disso, aintegração eficiente aos sistemas de comunicação corporativos existentes, tais como:Intranet, Internet e Ethernet, são requisito absolutamente obrigatório. Essa necessidade ésuprida pelos protocolos PROFIBUS FMS e PROFINet.A revolução da comunicação industrial na tecnologia da automação revela um enormepotencial na otimização de sistemas de processo e tem feito uma importantecontribuição na direção da melhoria no uso de recursos. As informações a seguirfornecerão uma explicação resumida do PROFIBUS como um elo de ligação central nofluxo de informações na automação.O PROFIBUS, em sua arquitetura, está dividido em três variantes principais:COLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 50
  19. 19. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAISPROFIBUS DP O PROFIBUS DP é a solução de alta velocidade (high-speed) do PROFIBUS.Seu desenvolvimento foi otimizado especialmente para comunicações entres os sistemasde automações e equipamentos descentralizados. Voltada para sistemas de controle,onde se destaca o acesso aos dispositivos de I/O distribuídos. É utilizada emsubstituição aos sistemas convencionais 4 a 20 mA, HART ou em transmissão com 24Volts. Utiliza-se do meio físico RS-485 ou fibra ótica. Requer menos de 2 ms para atransmissão de 1 kbyte de entrada e saída e é amplamente utilizada em controles comtempo crítico. Atualmente, 90% das aplicações envolvendo escravos Profibus utilizam-se doPROFIBUS DP. Essa variante está disponível em três versões: DP-V0 (1993), DP-V1(1997) e DP-V2 (2002). A origem de cada versão aconteceu de acordo com o avançotecnológico e a demanda das aplicações exigidas ao longo do tempo.PROFIBUS FMS O PROFIBUS-FMS provê ao usuário uma ampla seleção de funções quandocomparado com as outras variantes. É a solução de padrão de comunicação universalque pode ser usada para resolver tarefas complexas de comunicação entre CLPs e DCSs.Essa variante suporta a comunicação entre sistemas de automação, assim como a trocade dados entre equipamentos inteligentes, e é geralmente utilizada em nível de controle.Recentemente, pelo fato de ter como função primária a comunicação mestre-mestre(peer-to-peer), vem sendo substituída por aplicações em Ethernet.PROFIBUS PA O PROFIBUS PA é a solução PROFIBUS que atende os requisitos daautomação de processos, onde se tem a conexão de sistemas de automação e sistemas decontrole de processo com equipamentos de campo, tais como: transmissores de pressão,temperatura, conversores, posicionadores, etc. Pode ser usada em substituição ao padrão4 a 20 mA. Existem vantagens potenciais da utilização dessa tecnologia, onderesumidamente destacan-se as vantagens funcionais (transmissão de informaçõesconfiáveis, tratamento de status das variáveis, sistema de segurança em caso de falha,equipamentos com capacidades de autodiagnose, rangeabilidade dos equipamentos, altaresolução nas medições, integração com controle discreto em alta velocidade, aplicaçõesem qualquer segmento, etc.). Além dos benefícios econômicos pertinentes às instalações(redução de até 40% em alguns casos em relação aos sistemas convencionais), custos demanutenção (redução de até 25% em alguns casos em relação aos sistemasconvencionais), menor tempo de startup, oferece um aumento significativo emfuncionalidade e segurança.COLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 51
  20. 20. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAIS O PROFIBUS PA permite a medição e controle por uma linha a dois fiossimples. Também permite alimentar os equipamentos de campo em áreasintrinsecamente seguras. O PROFIBUS PA permite a manutenção e aconexão/desconexão de equipamentos até mesmo durante a operação sem interferir emoutras estações em áreas potencialmente explosivas. O PROFIBUS PA foi desenvolvidoem cooperação com os usuários da Indústria de Controle e Processo (NAMUR),satisfazendo as exigências especiais dessa área de aplicação:O perfil original da aplicação para a automação do processo e interoperabilidade dosequipamentos de campo dos diferentes fabricantes. x Adição e remoção de estações de barramentos mesmo em áreas intrinsecamente seguras sem influência para outras estações. x Uma comunicação transparente através dos acopladores do segmento entre o barramento de automação do processo PROFIBUS PA e do barramento de automação industrial PROFIBUS-DP. x Alimentação e transmissão de dados sobre o mesmo par de fios baseado na tecnologia IEC 61158-2. x Uso em áreas potencialmente explosivas com blindagem explosiva tipo "intrinsecamente segura" ou "sem segurança intrínseca".A conexão dos transmissores, conversores e posicionadores em uma rede PROFIBUSDP é feita por um coupler DP/PA. O par trançado a dois fios é utilizado na alimentaçãoe na comunicação de dados para cada equipamento, facilitando a instalação e resultandoem baixo custo de hardware, menor tempo para iniciação, manutenção livre deproblemas, baixo custo do software de engenharia e alta confiança na operação. Todas as variantes do PROFIBUS são baseadas no modelo de comunicação deredes OSI (Open System Interconnection) em concordância com o padrão internacionalISO 7498.AS-i (INTERFACE DE ATUADORES E SENSORES)IntroduçãoA rede As-i é uma rede simples para conexão direta a sensores e atuadores discretos, donível mais baixo em automação (nível de entrada e saída) até a comunicação com redesmais alto e dispositivos de controle. Substituindo painéis e cablagem, permite reduzir otempo de projeto e o custo de instalação e manutenção. É usada visando a redução decustos. Foi desenvolvida por um grupo de fabricantes do setor de sensores e atuadoresdiscretos e é completamente aberta, independente do fabricante. A As-i defineparâmetros para uma ligação direta por cabo, levando sinal e alimentação a sensores edispositivos não inteligentes, operando via estação tipo mestre-escravo. O controladorcentral, seja um CLP ou PC, ou o módulo de acesso à rede redes hierarquicamente maiselevadas, funciona como estação escrava-mestra. Os sensores e atuadores se ligam àsestações escravas que participam de um enlace por meio do cabo As-i. Cada escravoAs-i pode comandar 8 elementos discretos, sendo quatro de entrada e quatro de saída. ACOLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 52
  21. 21. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAISconfiguração máxima do enlace é de 31 escravos, ou seja até 248 elementos discretos deautomação. Pode alcançar até 200 metros com a rede As-i usando repetidores, emconfiguração árvore ou barramento. O cabo As-i contém um par de fios sem blindageme transporta dados e alimentação, com 24Vcc e até oito ampéres, em mestra ou éescolhido manualmente. O tempo de ciclo de acesso é de 5ms, com 31 escravos, e háuma detecção de erro de comunicação, com correção automática. A As-i usa o códigoManchester, que lhe possibilita uma boa imunidade à interferência e ao transporte tantode dados como de alimentação no mesmo cabo.A rede AS-i tem que atender as necessidades de uma integração em sistemas deautomação, levando-se em conta que o sistema deve ser aberto e acessível a todos,promovendo assim o interfaceamento de funções simples em equipamentos industriais.Para isto o mesmo deve atender normas (EM 50295 e a IEC 62026-2) adotadasmundialmente. Os componentes AS-i tem incorporado em cada produto um ASIC(Application Specific Integrated Circuit”) com finalidade de gerenciamento e troca dedados entre o sistema de controle (mestre) e os dispositivos de campo (escravos), logopercebe-se que o sistema será do tipo mestre/escravo.CARACTERÍSTICAS DA REDE AS-iCLASSIFICAÇÃO: Sensor BusTOPOLOGIA: Barramento/Anel/Estrela/ArvoreTEMPO DE CICLO PARA 31 ESCRAVOS: 5msMÁXIMO NÚMERO DE NÓS: 248 E/S (31 escravos)DISTÂNCIA MÁXIMA: 100metros (300 com repetidor)MESTRE-ESCRAVO COM POOLING CÍCLICOCOLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 53
  22. 22. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAISOutras características importantes da rede é sua simplicidade, pois o sistema é rápidopara a instalação e expansão, quanto a segurança a rede tem uma alta confiabilidade edisponibilidade nos equipamentos, reduzindo assim até 40% nos custos com projetos,comissionamento e instalação.Todos os dispositivos tem uma indicação através de LED para realizar o diagnóstico,este diagnóstico também pode ser feito através do CLP. Os parâmetros da instalação sãoacessíveis e passíveis de modificação, tornando assim simples a adição ou remoção doscomponentes.Com a evolução do protocolo foi feito uma evolução natural, onde inicialmente temos aversão V1 e logo após a versão V2.1, como mostra abaixo, observe que houve umaevolução de um perfil totalmente digital, e já na versão V2.1 um perfil analógico já éconcebido nesta versão.Basicamente temos que ter poucos dispositivos para montarmos uma rede AS-i. Umcabo AS-i, um escravo com os sensores, uma fonte AS-i e um mestre, que geralmente éum CLP. A partir daí temos somente que configurar, lembrando que os escravos tem 4entrada e 4 saída. Abaixo mostramos os componentes necessários para a montagem darede. CABO AS-iCOLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 54
  23. 23. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAIS CPU AS-i ESCRAVO FONTEA rede AS-i necessitam de um software para configuração dos dispositivos e operaçãoda rede.UTILIZAÇÃO DO SOFTWARE DA CODESYS PARA A REDE AS-iIremos demonstrar como devemos utilizar o software para programação da rede AS-i daIFM ELECTRONIC, no qual abaixo apresentaremos alguns aspectos físicos.Inicialmente abriremos o software conforme mostrado abaixo:COLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 55
  24. 24. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAISObserve que estamos utilizando a versão instalada CoDeSys V2.3, através da pasta ifmelectronics. Feito isto estaremos já no ambiente de trabalho no qual iremos abrir umnovo programa, no qual iremos inicialmente dar o nome de NONE, pois não temosainda definido uma CPU a ser utilizada para implementação. Mas podemos observarque temos além deste outras CPU’s.Após feito isto, selecionando a opção None, iremos selecionar o tipo de linguagem a serutilizada. Podendo esta ser a linguagem de diversos tipos: x Lista de instruções (IL) x Texto estruturado (ST) x Características seqüenciais de funções (SFC) x Diagrama de blocos de funções (FBD) x Diagrama Ladder (LD) x Características contínua de funções (CFC)Para nosso exemplo iremos utilizar a linguagem FBD, para programarmos em bloco, e onosso POU (Unidade de Organização de programa) cria automaticamente um novoprojeto com o nome de PLC_PRG. Assim podemos dizer que o POU tem por finalidadeorganizar todas as tomadas de decisão de um programa, ou seja tele terá todas os objetosde seu projeto.COLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 56
  25. 25. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAISO nosso primeiro projeto não necessitará da unidade PLC, pois iremos utilizar todos osrecursos do software.Após escolhido o tipo de linguagem e o tipo de POU, podemos partir para aprogramação.COLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 57
  26. 26. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAISObserve que existem uma programação feita através de linguagem e abaixo onde iremosintroduzir nossos blocos. Nas janelas, procure a janela BOX, e ela irá abrir um bloco,com a função AND, caso necessite mudar a função deve estar fazendo na mesma. Nospontos de interrogação (???) escrever por exemplo sensorA e assim que teclar ENTER,observará que abrirá uma outra janela.Nesta nova janela você estará observando uma declaração da variável, observe que hádiversas características importantes, como podemos ver. O mesmo procedimento deveráser feito para a outra entrada. Para configurarmos a saída iremos fazer o mesmo, masagora iremos clicar na janela Assign, e assim dar o nome de Saída.Após feito isto, podemos simular o referido circuito, para isto iremos LOGIN, atravésda respectiva janela. Observando que agora iremos modificar o status das entradas,clicando sobre elas iremos verificar suas modificações para <TRUE>, isto que dizer queestão habilitadas. Se fizermos F7, iremos simular a situação presente.COLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 58
  27. 27. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAISSe F7 for pressionado irá habilitar a situação. Podemos agora desenvolver outrasatividades relacionadas.FAZENDO UMA TELA DE SUPERVISÓRIOPara criarmos uma tela supervisão, iremos modificar para a pasta de visualização,conforme figura abaixo.COLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 59
  28. 28. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAIS Feito isto iremos clicar em PROJECT, e criar uma visualização, através deobject, add. Onde, irá abrir uma janela para você colocar o nome da sua visualização.Dado o nome da visualização, isto fará que tenhamos uma nova tela para realizarmos osreferidos desenhos. Abaixo desenhamos o projeto e assim podemos entrar em cadaparâmetros desejado para podermos realizar a simulação.Após desenharmos, podemos colocar as cores e os parâmetros necessários para o bomfuncionamento.Pressionando <F2> podemos obter os parâmetros necessários para serem colocados,como podemos observar na janela acima. Lembramos que outros parâmetros podemosCOLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 60
  29. 29. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAISser modificados conforme sua necessidade. Vamos agora fazer com que possamosacionar através do supervisório o sensor A e o sensor B.Na marca Input e em Toggle Variable colocamos o sensor que queremos acionar. Apósfeito as modificações, observamos o funcionamento do programa e suas característicasjuntamente com o supervisório. Lembrando que devemos <F7> para compliar e <F5>para simular. Fica então ao aluno a oportunidade de se aprofundar seus conhecimentossobre equipamentos AS-i.PROGRAMANDO AGORA COM O EQUIPAMENTO MESTRE + ESCRAVOS.Lembre-se que agora iremos colocar nosso equipamento para operar, para isto temosque fazer algumas ligações necessárias, como alimentação 127 ou 220Volts dependendo da fonte, a mesma também pode ser 24Volts. Observe abaixo os detalhes da fonte de alimentação. Observe que há uma indicação para alimentação que pode ser 127V ou 220V, sempre antes de ligar, observar sua rede elétrica. Do lado oposto tem uma borneira onde há uma indicação de Vout ou seja tensão de saída no nosso casoCOLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 61
  30. 30. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAISiremos ter uma tensão de 26Volts. Observe isto através do fio vermelho e pretosuperiores na foto. Na borneira inferior temos a alimentação AS-i, lembre-se que nossafonte em questão é uma fonte de alimentação convencional para uma alimentação AS-i,por isto temos uma borneira saindo ASi + e outra saindo ASi-. A saída AS-i +, serásempre o fio marrom, e a saída AS-i – será o fio azul, como está indicado na fotosuperior ao texto. Nunca se esqueça que tais fios são do cabo amarelo AS-i, queremosdizer que neste mesmo cabo amarelo passa a alimentação para os dispositivos e asinformações digitais compartilhadas pelos mesmos, por isso observamos que os fiosverde e vermelho estão indo para a PLC, como podemos observar na próxima foto. Se você observar bem, fica claro que temos a alimentação de 24 Votls e a rede AS-i + e AS-i – através de um fio vermelho e verde. Isto quer dizer que estamos como as referidas ligações da fonte de alimentação e do PLC. Além disto você irá observar também que há um conector RS232 para comunicação e programação do PLC, um display para visualização de algumas configurações, teclar para menu e para seleção de parâmetros, e leds informativos das condições de funcionamento do equipamento.Sobre os led’s:LED PWR/COM (LED VERMELHO)Situação = ligadoFonte de alimentação está OK e Comunicação com escravos está OKSituação = piscandoFonte de alimentação está OK mas Comunicação está falhaSituação = desligadoFonte de alimentação está em falha.COLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 62
  31. 31. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAISLED PROJ(LED AMARELO)Situação = ligadoEstá em projetoSituação = desligadoEstá em proteção (RUN)LED CONF/PFSituação = ligadoErro de configuração dos escravos, tipo endereçamentoSituação = desligadoConfiguração dos periféricos OK e Não há falha em periféricosSituação = piscandoErro em algum periférico.LED 24 V PWRLed indicativo de que há tensão de alimentação no PLCLED PLC RUNSituação = ligadoEstá em funcionamento (RUN PROG)Situação = desligadoEsta com GatwareSituação = piscandoEstá desligado (STOP PROG)COLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 63
  32. 32. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAISAbaixo mostramos uma foto dos dois dispositivos juntos : OBTENÇÃO DE UM PROJETO UTILIZANDO O MESTRE E ALGUNS ESCRAVOS Após a ligação de mestre 01 juntamente com 3 escravos que foram detectadosatravés do auto endreçamento, sendo os escravos: 1. 4 entradas e 4 saídas AC 5209 2. 4 entradas e 4 saídas a rele AC 2258 3. 1 sensor inteligente ASi indutivoRealizamos a comunicação através do software colocando o equipamento emcomunicação do seguinte modo. Selecionamos a configuração para obtermos a figuraabaixo:COLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 64
  33. 33. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAISOnde devemos obter a configuração: ifm electronic ControllerE_12, e procedendo oOK.Com isto haverá esta nova janela onde ira nos informar alguns parâmetros deconfiguração no qual também não iremos alterar nenhum dos parâmetros relacionados.Vamos continuar deixando o default do fabricante. Se observarmos estamos procedendodo mesmo modo feito anteriormente, mas agora utilizando uma configuração para ainterface em questão que é nosso controlador da IFM. Observe na figura abaixo, játrabalhamos com as referidas referências.COLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 65
  34. 34. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAISSó que agora iremos configurar nosso PLC, através da seleção do Resource, em PLCconfiguration, clicando nele teremos acesso a informações dos escravos.Após selecionar a tela acima será aberta e você irá clicar na configuração do hardware,onde irá informar a você quais os hardware que estão presentes neste PLC.Observe que não há ainda nenhum escravo presente, pois você ainda não os detectou,para isto você deverá detecta-los através do upload da configuração.COLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 66
  35. 35. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAISAgora estará aberto uma janela dizendo que o projeto existente no PLC é diferente doque há no PC e perguntará se você deseja realmente fazer o upload ou download, faça oupload da referida configuração.COLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 67
  36. 36. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAISAgora você observa que existe 3 escravos para o mestre, sendo um (1) escravo A/B noendereço 3 A , um escravo no endereço 4 e um escravo no endereço 6, a simbologiaVAR, significa que os mesmos são variados, e os do endereço 4 e 6 são simples.Se você abrir cada um dos escravos obterá os referidos endereços individuais de cadaentrada ou saída.OBs. Caso você não consiga comunicação verifique a velocidade através dosparâmetros de comunicação. Para identificar cada endereço procedemos do seguintemodo:%(entrada/saída)(mestre).(endereço).(bit): (tipo);Exemplo:%IX1.3.0:BOLL – Entrada, mestre 1, endereço 3, bit 0, informação booleana.%QX1.4.4:BOLL – Saída, mestre 1, endereço 4, bit 4, informação booleana.COLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 68
  37. 37. APOSTILA DE SENSORES, PROTOCOLOS E REDES INDUSTRIAISExercícios propostos:01) Execute um programa para acionamento de uma prensa, na qual dois interruptoresdevem ser acionados ao mesmo tempo para haver o movimento do equipamento.02) Executar um programa que responda a seguinte lógica booleana:CONCLUSÕES FINAIS SOBRE REDESLógico que podemos nos aprofundar em qualquer tipo de rede, seja ela AS-i ou não,sabendo que para a rede AS-i existem diversos tipos de dispositivos escravos, cada umcom suas características e funcionalidades. Assim como dispositivos próprios para osegmento de segurança, os quais chamaremos de produtos Safety at Work. Diversostipos de mestre para diversos tipos de aplicação.Lembrando que existem outras redes, as quais não citamos neste material, com a redeFieldBus, Devicenet e muitas outras que deixamos para você aluno pesquisar sobre asmesmas. Mas você deve saber que o mercado da automação está aberto para todos epara todas as redes, cada uma com suas particularidades que irá atender as necessidades.BIBLIOGRAFIA:Siemens, Seminário para eng. e técnicos em sensores : São Paulo, 2003Thomzini, D; Albuquerque,P.U.B Sensores industriais. São Paulo: Ed. Érica, 2007Smar, Tutorial HART, Sertãozinho: 2003Filho, C.S Universidade Federal de Minas Gerais. Belo Horizonte: 2006COLÉGIO IMPACTO – CURSOS TÉCNICOS E TREINAMENTOS PÁGINA 69

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