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Como Implementar uma Malha de Controle com a Tecnologia ProfibusTeixeira
REDE PROFIBUSREDE PROFIBUS
EUROPEANFIELDBUS STANDARD
EN 50170P
R O
C E
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M A N U F A C T U R I N G
B U
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D I
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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.
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REDE PROFIBUSREDE PROFIBUS
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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
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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
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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
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REDE PROFIBUS DPREDE PROFIBUS DP
PROTOCOLO DE ACESSO AO MEIOPROTOCOLO DE ACESSO AO MEIO
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REDE PROFIBUS DP – TIPOS DE REDE PROFIBUS DP – TIPOS DE DISPOSITIVOSDISPOSITIVOS
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REDE PROFIBUS DP – TIPOS DE REDE PROFIBUS DP – TIPOS DE DISPOSITIVOSDISPOSITIVOS
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REDE PROFIBUS DP – TIPOS DE REDE PROFIBUS DP – TIPOS DE DISPOSITIVOSDISPOSITIVOS
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REDE PROFIBUS DP – TIPOS DE REDE PROFIBUS DP – TIPOS DE DISPOSITIVOSDISPOSITIVOS
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REDE PROFIBUS DP – TIPOS DE REDE PROFIBUS DP – TIPOS DE DISPOSITIVOSDISPOSITIVOS
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REDE PROFIBUS DP – REDE PROFIBUS DP – ARQUITETURAARQUITETURA
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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.
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REDE PROFIBUS DP – PERFIL REDE PROFIBUS DP – PERFIL FÍSICO RS 485FÍSICO RS 485
TERMINADORESTERMINADORES
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REDE PROFIBUS DP – PERFIL REDE PROFIBUS DP – PERFIL FÍSICO RS 485FÍSICO RS 485
TERMINADORESTERMINADORES
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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
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REDE PROFIBUS DP – TESTADOR REDE PROFIBUS DP – TESTADOR DE CABOSDE CABOS
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REDE PROFIBUS DP – TESTADOR REDE PROFIBUS DP – TESTADOR DE CABOSDE CABOS
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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.
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REDE PROFIBUS DP – PERFIL REDE PROFIBUS DP – PERFIL FÍSICO RS 485FÍSICO RS 485
DISTÂNCIAS MÁXIMASDISTÂNCIAS MÁXIMAS
TAXAS DE COMUNICAÇÃOTAXAS DE COMUNICAÇÃO
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REDE PROFIBUS DP – PERFIL REDE PROFIBUS DP – PERFIL FÍSICO ÓPTICOFÍSICO ÓPTICO
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REDE PROFIBUS DP – TOPOLOGIASREDE PROFIBUS DP – TOPOLOGIAS
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REDE PROFIBUS DP – TOPOLOGIASREDE PROFIBUS DP – TOPOLOGIAS
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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
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REDE PROFIBUSREDE PROFIBUS
PERFIL DE COMUNICAÇÃO DPPERFIL DE COMUNICAÇÃO DP
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REDE PROFIBUS DPREDE PROFIBUS DP
CONFIGURAÇÃO DO SISTEMACONFIGURAÇÃO DO SISTEMA
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REDE PROFIBUS DP – TIPOS DE REDE PROFIBUS DP – TIPOS DE DISPOSITIVOSDISPOSITIVOS
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REDE PROFIBUS - PERFIL DE REDE PROFIBUS - PERFIL DE COMUNICAÇÃO DPCOMUNICAÇÃO DP
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REDE PROFIBUS - PERFIL DE REDE PROFIBUS - PERFIL DE COMUNICAÇÃO DPCOMUNICAÇÃO DP
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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.
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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.
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REDE PROFIBUS DP – REDE PROFIBUS DP – ENDEREÇAMENTOENDEREÇAMENTO
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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.
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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
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REDE PROFIBUS DP – ARQUIVOS REDE PROFIBUS DP – ARQUIVOS GSDGSD
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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
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REDE PROFIBUS DP – VERSÕESREDE PROFIBUS DP – VERSÕESAtualmente existem três versões do PROFIBUS DP: DP-V0 (1993), DP-V1
(1997) e DP-V2 (2002).
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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.
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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.
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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.
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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