Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUSREDE PROFIBUS

EUROPEANFIELDBUS STANDARD

EN 50170P

R O

C E

S S

M A N U F A C T U R I N G

B U

I L

D I

N G

www.profibus.com

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUSREDE PROFIBUS

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUSREDE PROFIBUS

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS - ORIGEMREDE PROFIBUS - ORIGEMO PROFIBUS foi criado por um consórcio de 4 empresas e 7

universidades, sendo que a variante PROFIBUS FMS foi finalizada em 1989. Em 1993 já havia sido especificado uma variante mais simples e rápida, o PROFIBUS DP. O PROFIBUS DP é a solução high-speed do PROFIBUS. Seu desenvolvimento foi otimizado especialmente para as comunicações entres os sistemas de automações e equipamentos descentralizados. Voltada para

sistemas de controle onde se tem destacado o acesso de I/Os distribuídos. É utilizada em substituição a sistemas convencionais 4 a 20 mA ou HART. Se utiliza do meio físico RS 485 ou fibra óptica. Requer menos de 2 ms para a transmissão de 1 kbyte de entrada e

saída e é amplamente utilizado em controle com tempo crítico.

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUSREDE PROFIBUS

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUSREDE PROFIBUS

CNC

AreaController

Ethernet/TCP/IP TCP/IP/Ethernet

PROFIBUS-FMS

PROFIBUS-DP PROFIBUS-PA

Factory Level

Bus CycleTime

< 1000 ms

Cell Level

Bus CycleTime

< 100 ms

Field Level

Bus CycleTime

< 10 ms

PC/VME

VME/PC

PLC DCS

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS – PERFIS DE REDE PROFIBUS – PERFIS DE COMUNICAÇÃOCOMUNICAÇÃO

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS – PERFIS DE REDE PROFIBUS – PERFIS DE COMUNICAÇÃOCOMUNICAÇÃO

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP– PERFIlL REDE PROFIBUS DP– PERFIlL FÍSICOFÍSICO

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – TIPOS DE REDE PROFIBUS DP – TIPOS DE DISPOSITIVOSDISPOSITIVOS

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – TIPOS DE REDE PROFIBUS DP – TIPOS DE DISPOSITIVOSDISPOSITIVOS

Master

PROFIBUS-DP

PLC

Slave Slave Slave Slave

RS 485 up to 12 MBit/s

PLC

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DPREDE PROFIBUS DP

PROTOCOLO DE ACESSO AO MEIOPROTOCOLO DE ACESSO AO MEIO

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – TIPOS DE REDE PROFIBUS DP – TIPOS DE DISPOSITIVOSDISPOSITIVOS

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – TIPOS DE REDE PROFIBUS DP – TIPOS DE DISPOSITIVOSDISPOSITIVOS

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – TIPOS DE REDE PROFIBUS DP – TIPOS DE DISPOSITIVOSDISPOSITIVOS

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – TIPOS DE REDE PROFIBUS DP – TIPOS DE DISPOSITIVOSDISPOSITIVOS

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – TIPOS DE REDE PROFIBUS DP – TIPOS DE DISPOSITIVOSDISPOSITIVOS

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – REDE PROFIBUS DP – ARQUITETURAARQUITETURA

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – PERFIL REDE PROFIBUS DP – PERFIL FÍSICO RS 485FÍSICO RS 485

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – PERFIL REDE PROFIBUS DP – PERFIL FÍSICO RS 485FÍSICO RS 485

A rede é terminada por um terminador de rede ativo no início e no fim de cada segmento. Para assegurar

operação sem ocorrência de erros, ambos os terminadores de rede devem ser sempre

alimentados. Normalmente estes terminadores encontram-se nos próprios conectores de

barramento ou nos dispositivos de campo.

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – PERFIL REDE PROFIBUS DP – PERFIL FÍSICO RS 485FÍSICO RS 485

TERMINADORESTERMINADORES

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – PERFIL REDE PROFIBUS DP – PERFIL FÍSICO RS 485FÍSICO RS 485

TERMINADORESTERMINADORES

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – PERFIL REDE PROFIBUS DP – PERFIL FÍSICO RS 485FÍSICO RS 485

CABOCABOParâmetros Cabo Tipo A

Cable Design shielded twisted pair cable

Surge Impedance 135 ... 165

Loop Resistance 110 / km

Core Diameter 0.64 mm

Core Cross Section > 0.34 mm²

Capacitance per unit length < 30 pF / m

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – TESTADOR REDE PROFIBUS DP – TESTADOR DE CABOSDE CABOS

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – TESTADOR REDE PROFIBUS DP – TESTADOR DE CABOSDE CABOS

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – PERFIL REDE PROFIBUS DP – PERFIL FÍSICO RS 485FÍSICO RS 485

REPETIDORESREPETIDORESNo caso em que um número superior a 32

estações necessitem ser conectadas ou no caso que a distância total entre as estações ultrapasse

o limite determinado, devem ser utilizados repetidores para se interconectar segmentos

diferentes. O comprimento máximo depende da velocidade de transmissão.

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – PERFIL REDE PROFIBUS DP – PERFIL FÍSICO RS 485FÍSICO RS 485

DISTÂNCIAS MÁXIMASDISTÂNCIAS MÁXIMAS

TAXAS DE COMUNICAÇÃOTAXAS DE COMUNICAÇÃO

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – PERFIL REDE PROFIBUS DP – PERFIL FÍSICO ÓPTICOFÍSICO ÓPTICO

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – TOPOLOGIASREDE PROFIBUS DP – TOPOLOGIAS

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – TOPOLOGIASREDE PROFIBUS DP – TOPOLOGIAS

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – REDE PROFIBUS DP – CONECTORESCONECTORES

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – SINAL REDE PROFIBUS DP – SINAL ELÉTRICOELÉTRICO

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUSREDE PROFIBUS

PERFIL DE COMUNICAÇÃO DPPERFIL DE COMUNICAÇÃO DP

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DPREDE PROFIBUS DP

CONFIGURAÇÃO DO SISTEMACONFIGURAÇÃO DO SISTEMA

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – TIPOS DE REDE PROFIBUS DP – TIPOS DE DISPOSITIVOSDISPOSITIVOS

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS - PERFIL DE REDE PROFIBUS - PERFIL DE COMUNICAÇÃO DPCOMUNICAÇÃO DP

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS - PERFIL DE REDE PROFIBUS - PERFIL DE COMUNICAÇÃO DPCOMUNICAÇÃO DP

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – REDE PROFIBUS DP – ENDEREÇAMENTOENDEREÇAMENTOPara enviar os dados, o PROFIBUS assume que

os escravos são constituídos como blocos físicos, ou podem ser estruturados interiormente

em unidades de função lógicas (simplesmente denominados por módulos). Este modelo é

também usado pelas funções básicas DP para a transmissão cíclica de dados, onde cada módulo

possui um número constante de bytes de entradas e/ou saídas que são transmitidos num

telegrama fixo de dados dos usuários.

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – REDE PROFIBUS DP – ENDEREÇAMENTOENDEREÇAMENTO

No procedimento de endereçamento (entrada, saída ou combinação de ambos), todos os

identificadores perfazem na sua totalidade a configuração de um escravo que é conferido por um dispositivo DPM1 quando o sistema inicia o

seu funcionamento.

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – REDE PROFIBUS DP – ENDEREÇAMENTOENDEREÇAMENTO

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – ARQUIVOS REDE PROFIBUS DP – ARQUIVOS GSDGSD

As características de comunicação de um dispositivo PROFIBUS são definidas na forma de

uma folha d dados eletrônica do dispositivo (GSD). Os arquivos GSD devem ser fornecidos pelo

fabricante dos dispositivos.

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – ARQUIVOS REDE PROFIBUS DP – ARQUIVOS GSDGSD

#Profibus_DPGSD_Revision = 2Vendor_Name = "SMAR"Model_Name= ”FY303" Revision= "1.0"Ident_Number= 0x0897Protocol_Ident= 0Station_Type= 0Bitmap_Device = "Src0897n"FMS_supp= 0Hardware_Release= "3.0"Software_Release= "1.17"31.25_supp= 145.45_supp= 193.75_supp= 1187.5_supp= 1MaxTsdr_31.25= 100MaxTsdr_45.45= 250MaxTsdr_93.75= 1000MaxTsdr_187.5= 1000Redundancy= 0Repeater_Ctrl_Sig= 024V_Pins= 0Freeze_Mode_supp= 0Sync_Mode_supp= 0Auto_Baud_supp= 0Set_Slave_Add_supp= 1Min_Slave_Intervall= 250Modular_Station= 1Max_Module= 1Max_Input_Len= 15Max_Output_Len= 10Max_Data_Len= 25Max_Diag_Data_Len= 14Slave_Family= 12User_Prm_Data_Len= 0

;;Modules for Analog Output Block;Module = "eSP ” 0x82, 0x84, 0x08, 0x05EndModule;Module = " SP ” 0xA4EndModule;Module = "eSP + RB + POS_D " 0xC6, 0x84, 0x86, 0x08, 0x05, 0x08, 0x05, 0x05, 0x05EndModule;Module = "eSP + CHECKBACK " 0xC3, 0x84, 0x82, 0x08, 0x05, 0x0AEndModule;Module = "eSP + RB + POS_D + CB " 0xC7, 0x84, 0x89, 0x08, 0x05, 0x08, 0x05, 0x05, 0x05, 0x0AEndModule;Module = "eRCAS_IN + RCAS_OUT " 0xC4, 0x84, 0x84, 0x08, 0x05, 0x08, 0x05EndModule;Module = " RCAS_IN + RCAS_OUT " 0xB4EndModule;Module = "eRCAS_IN + RCAS_OUT + CB ” 0xC5, 0x84, 0x87, 0x08, 0x05, 0x08, 0x05, 0x0AEndModule;Module = "eSP+RB+RCASIN+RCASOUT+POS_D+CB" 0xCB,0x89,0x8E,0x08,0x05,0x08,0x05,0x08,0x05,0x08,0x05,0x05,0x05,0x0AEndModule

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – ARQUIVOS REDE PROFIBUS DP – ARQUIVOS GSDGSD

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – ARQUIVOS REDE PROFIBUS DP – ARQUIVOS GSDGSD

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – ARQUIVOS REDE PROFIBUS DP – ARQUIVOS GSDGSDPROFIBUS

configuration tool

System configuration

Electronic Device Data Sheets (GSD-files)

PLC

PROFIBUS

GSD GSD GSD GSD GSD GSD

PLC

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – VERSÕESREDE PROFIBUS DP – VERSÕESAtualmente existem três versões do PROFIBUS DP: DP-V0 (1993), DP-V1

(1997) e DP-V2 (2002).

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – VERSÕES REDE PROFIBUS DP – VERSÕES DP-V0DP-V0

O DP-V0 provê funcionalidades básicas do DP, incluindo a troca de dados cíclicos entre estações, módulos e canais e diagnósticos. Nesta versão um

mestre DP lê e escreve ciclicamente em seu escravos e normalmente com tempo de ciclos em

torno de 10 ms. Funções de diagnósticos facilitam a localização de falhas e são transmitidas ciclamente.

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – VERSÕES REDE PROFIBUS DP – VERSÕES DP-V1DP-V1

AO DP-V1 provê funcionalidades mais avançadas do DP, principalmente em termos de automação de processos, em

particular a comunicação de dados acíclicos utilizada na parametrização, operação, visualização, supervisão dos

equipamentos de campo em conjunto com a comunicação cíclica. A comunicação acíclica é executada em paralelo à

comunicação cíclica, porém com prioridade inferior. O mestre classe 1 detém o token ao comunicar-se com os seus

escravos e no final do seu tempo de domínio do token, disponibiliza o mesmo ao mestre classe 2. O mestre classe 1 também pode executar troca de dados acíclicos com os seus

escravos.

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – VERSÕES REDE PROFIBUS DP – VERSÕES DP-V1DP-V1

As funções DP estendidas possibilitam funções acíclicas de leitura e escrita e reconhecimento de

interrupção que podem ser executadas paralelamente e independentes da transmissão

cíclica de dados. Isto permite que o usuário faça acessos acíclicos dos parâmetros (via mestre classe 2) e que valores de medida de um escravo possam

ser acessados por estações de supervisão e de diagnósticos.

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – VERSÕES REDE PROFIBUS DP – VERSÕES DP-V1DP-V1

Atualmente estas funções estendidas são amplamente usadas em operação online dos

equipamentos de campo PA pelas estações de engenharia (por exemplo, via SIMATIC PDM). Esta

transmissão tem uma prioridade mais baixa do que a transferência cíclica de dados (que exige alta

velocidade e alta prioridade para o controle)

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – VERSÕES REDE PROFIBUS DP – VERSÕES DP-V2DP-V2

O DP-V2 prôve funcionalidades mais sofisticadas, principalmente em termos de tecnologia de drives e sistemas de segurança, assim como comunicação entre escravos, modo isócrono e gerenciamento de

clock. A comunicação escravo-escravo elimina o overhead causado pela necessidade de um mestre no sistema, sendo que um escravo pode agir como

um Publicador e a resposta do escravo pode ser direcionada aos demais escravos que agem como

Consumidores.

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – VERSÕES REDE PROFIBUS DP – VERSÕES DP-V2DP-V2

Isto pode reduzir em até 90% o tempo de resposta, dando mais flexibilidade às aplicações críticas em

tempo. O modo isócrono permite a sincronização de clock entre mestres e escravos, dando um maior

controle no gerenciamento de mensagens no barramento, onde este gerenciamento tem a função

real-time controlando tempos e sincronizando estações, facilitando o sincronismo de eventos.

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – VERSÕES REDE PROFIBUS DP – VERSÕES DP-V2DP-V2

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – EXEMPLO DE REDE PROFIBUS DP – EXEMPLO DE APLICAÇÕESAPLICAÇÕES

Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira

REDE PROFIBUS DP – EXEMPLO DE REDE PROFIBUS DP – EXEMPLO DE APLICAÇÕESAPLICAÇÕES

Ex-e

Profibusfor NON FF devices

Control Network

control roomworkstation

Profibus DP at 1,500 kBd

IS

Zone 1

Zone 2

IS4-20mA + Hart