CURSO DE ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO REDE PROFIBUS

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DE BARRA MANSA

PRÓ-REITORIA ACADÊMICA

CURSO DE ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO

REDE PROFIBUS

Barra Mansa

2010

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DE BARRA MANSA

PRÓ-REITORIA ACADÊMICA

CURSO DE ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO

REDE PROFIBUS

Luciano Florentino - C680021

                                                             Diego Rosestolato   - C680066

                                                                                       Trabalho apresentado à Disciplina de

Redes Industriais do Curso de Engenharia

de Controle e Automação do Centro Universitário

de Barra Mansa – 8º Período, como requisito

Parcial para a obtenção de Nota 2.

Barra Mansa

2010

Rede Profibus

   Introdução

  A rede Profibus está sendo utilizadas cada vez mais como sistemas de comunicação entre dispositivos de campo e sistemas de automação, a rede de campo gera muitos benefícios, principalmente em relação a redução de custos com manutenção, configuração e fiação, quando tratado da automação convencional.

  Esta rede necessita de somente um par de fios para as informações ( dados de entrada e saída, programas, parâmetros, diagnósticos entre muitas outras informações ), ela possui um padrão aberto, deixando o usuário final livre para escolher, uma variada gama de produtos, a melhor solução e a mais econômica para sua aplicação.

  A rede Profibus, tem sido muito aplicada, manufaturas, processos de controle e automação e automação predial. Ela possui padrão aberto, conforme citado anteriormente e foi padronizada na Europa e é usada internacionalmente, é definida pela norma EN 50170.

  A rede profibus por ser uma rede aberta, trás uma grande vantagem, por aceitar instalação de vários fabricantes de equipamentos diferentes, somente tendo o trabalho da instalação dos arquivos GSD, cedida pelo fabricante do aparelho a ser instalado ou simplesmente baixar este arquivo na internet!

 

Rede Profibus e seus perfis de comunicação ( DP, FMS, PA ).

Abaixo podemos visualizar a família Pofibus em seus 3 perfis, representado com equipamentos de controle e campo, com sua grande gama de aplicações.

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PROFIBUS  DP

   Foi a primeira versão criada indicada para o chão de fabrica onde existe um volume grande de informações e a alta necessidade de velocidade de comunicação sejam tratados num tempo adequado. Profibus DP e uma rede barata e destina-se para conexões rápidas, especialmente utilizadas para comunicação entre sistemas de controle de automação e entradas e saídas, ela pode substituir transmissão de sinais analógicos ( 24VDC OU 4 A 20mA ). A DP utiliza os níveis de comunicação 1 e 2 e uma interface de aplicação, neste protocolos, os níveis 3 a 7 não são definidos, esta arquitetura assegura transmissão rápida e eficiente, os dispositivos, Profibus DP estão especificados na interface do usuário. A rede DP é muito utilizada para interligação de CLP’s, é utilizado como meio físico o cabo de par trançado RS485 ou a Fibra Ótica.

 Camada Física da rede Profibus no padrão RS-485

  Cabo par trançado com malha, taxas de 9600bps a 12Mbps, topologia física em barra com terminadores, segmentos com até 32 dispositivos com 4 repetidores até 126 dispositivos.

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 A rede |Profibus DP pode ser utilizada com redundância utilizando  as interfaces RS485 e Fibra Ótica, conforme a configuração abaixo:

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 Esta redundância, esta sendo utilizado em seu meio físico a interface RS-485 interligada a um anel ótico, com repetidores duplos, com uma porta RS485 e duas portas óticas, cada porta com duas fibras (TX e RX). Temos que configurar um dos repetidores como gerenciador, na falta de integridade em uma das fibras a transmissão dos dados deve ser direcionado no trecho atingido.

   Abaixo podemos ver um acesso ao meio no Profibus através de uma topologia lógica TOKEN RING entre os dispositivos mestres nas classes 1 e 2.

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  Temos 3 versões de protocolo Profibus DP, V0, V1, V2 e cada uma adicionou novas opções e funcionalidades ao protocolo.

 Profibus DP-V0

Controle de acesso ao meio pode ser por:

TOKEN RING entre os mestres (classes 1 e 2 ); MESTRE-ESCRAVO entre os mestres e os escravos; Mestre único ou multi-mestre (Não escreve); Até 126 estações em um barramento; Comunicação ponto a ponto ou multicast.

  Estados de operação:

Operate (Ler entradas e Escrever saídas); Clear (Ler entradas, saídas em condição segura); Stop (Diagnósticos e ajuste de parâmetros);

 Profibus DP-V1

  Inclui a capacidade de transmissão de dados esporádica (acíclicas); Permite a parametrização e calibração de dispositivos com a rede em funcionamento. A DP-V1 trouxe a capacidade de troca de dados não cíclicos. Os mestres aproveitam os intervalos de tempo entre as varreduras para solicitar dados ou enviar configurações a um determinado escravo. Isto permitiu efetuar mudanças na configuração com o sistema em operação e não somente após a energização do mesmo.

 Profibus DP-V2

  Permite a comunicação entre escravos usando mensagens de “broadcast” sem a participação do mestre; Reduz tempo de resposta na rede em até 90%. A versão DP-V2 habilitou os escravos a enviarem dados sem a intervenção do mestre, seguindo a filosofia de troca de dados produtor consumidor.

PROFIBUS  FMS

  O Profibus FMS provê ao usuário uma ampla seleção de funções quando comparado com as outras variantes. É a solução de padrão de comunicação universal que 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 troca de 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).