U2 Rede Devicenet

Curso de Redes Industriais e Sistema Supervisrio Rede Devicenet

SENAI/SP | Unidade 2 - Protocolos de Comunicao Pgina 1 de 11

Rede Devicenet - Conceitos

Introduo

O DeviceNet um link de comunicaes para ligar dispositivos industriais (tais como: fim de

curso, sensores fotoeltricos, partidas de motor, sensores de processo, leitores de cdigo de

barra, drivers de freqncia varivel, interfaces de usurio, entre outros) a uma rede ,

eliminando vrios cabos .



A direta conectividade proporciona uma comunicao melhorada entre dispositivos, assim

como importantes diagnsticos a nvel de dispositivos, no facilmente acessvel nem disponvel

em dispositivos de I/O convencionais.

O DeviceNet uma rede aberta, sendo que a especificao e o protocolo podem ser obtidas

na Associao Aberta de Vendedores de DeviceNet, Inc. (ODVA). O DeviceNet baseado

num protocolo de comunicaes chamado CAN, que originalmente foi desenvolvido pela

BOSCH para o mercado de automvel europeu para substituir os caros chicotes de cabo por

uma rede de baixo custo em automveis. Como resultado, o CAN tem resposta rpida e

confiabilidade alta para aplicaes como controle de freios ABS e Air bags.

Caractersticas e Funcionalidade Do Devicenet

TAMANHO DA REDE At 64 ns

COMPRIMENTO DA REDE Selecionvel conforme velocidade

Para 125 Kbps 500m

Para 250 Kbps 250m

Para 500 Kbps 100m

PACOTE DE DADOS 0 a 8 Bytes

TOPOLOGIA Linear (trunkline/dropline) com alimentao e sinal pelo mesmo cabo

ENDEREAMENTO Peer-to-peer com Multi-cast; Multi-master e Master/slave

CARACTERSTICAS DO SISTEMA Remoo e insero de dispositivos da rede em funcionamento

Protocolo De Comunicao

Troca de dados Peer-to-peer onde qualquer produto DeviceNet pode produzir e

receber mensagens.

Operao Mestre/Escravo definido como um sub-set adequado do peer-to-peer

Um produto DeviceNet pode comportar-se como um Cliente ou um Servidor ou

ambos



Uma rede DeviceNet pode ter at 64 MAC Ids (Media Access Controle Identifiers).

Um comparativo com o modelo ISO/OSI mostrado na figura a seguir:

DEVICENET MODLO ISO/OSI

DeviceNet Protocol ISO Application (layer 7)

CAN Protocol ISO Data Link (Layer 2)

Physical Layer ISO Physical (Layer 1)

Transmission Media ISO Media (Layer 0)

Camada Fsica e Meio De Transmisso Do Devicenet

A topologia definida para o DeviceNet pode ser observada na figura abaixo .

Os dispositivos podem ser alimentados diretamente da rede e comunicam-se atravs do

mesmo cabo, podendo ser removidos ou inseridos sem desligar a rede.

A especificao do Devicenet, permite a utilizao de cabo grosso e fino (thick e thin), alm

do cabo plano (flat). necessrio tambm, uso de terminao e alimentao de energia na

rede.

Os pontos de alimentao (Power Taps) podem ser acrescentados em qualquer local da

rede, tornando possvel a redundncia da alimentao na rede. A corrente no tronco

(Trunkline) 8 ampres (com cabo grosso thick) e 3 ampres com cabo tipo fino thin.

Uma opo opto-isolado de projeto, permite a utilizao de dispositivos energizados

externamente (por ex.: partidas de drivers AC e vlvulas solenides) no mesmo cabo do

barramento. Outras redes baseadas em CAN permitem somente uma nica fonte de

alimentao para a rede inteira.



A figura seguir, mostra os componentes bsicos de uma instalao com cabo grosso e com

cabo plano.

CABO TRONCO DA REDE DEVICENET

FONTE DE ALIMENTAO DERIVADOR DE

BARRAMENTO

CABO DE DERIVAO DA

REDE DEVICENET

TERMINADOR DE BARRAMENTO



COMPONENTE DESCRIO

Tronco (Trunk line) O cabo principal entre os terminadores, podendo ser de cabo grosso,

fino ou plano e conecta os taps ou diretamente os dispositivos

Derivao (Drop line) A derivao feita de cabo fino ou grosso, conectando os

dispositivos ao derivador (tap)

N / Dispositivo Um dispositivo enderevel que contm um chip Devicenet

Resistor de Terminao Resistor de 121 conectado somente no final do tronco (trunck)



Fonte de alimentao (power supply) Usada para alimentar os dispositivos

Conector estilo aberto (open-style) Usado com dispositivos no expostos a ambientes agressivos

Conector estilo selado (sealed-style) Usado com dispositivos expostos a ambientes agressivos

Cabos

A topologia bsica tronco-derivao (trunkline - dropline) utiliza um cabo com 2 pares

torcidos e separados, sendo um para alimentao e outro para sinal. Cabo plano (flat), grosso

(thick) ou fino (thin) podem ser usados para trunklines ou droplines. A distncia entre

extremos da rede varia com a taxa de dados e o tamanho do cabo (veja na tabela seguir).

TAXA DE DADOS 125 Kbps 250 Kbps 500 Kbps

Comprimento para barramento principal com cabo grosso

(thick - trunk)

500 m

250 m 100 m

Comprimento para barramento principal com cabo fino

(thin - trunk)

100 m 100 m 100 m

Comprimento para barramento principal com cabo plano

(flat - trunk)

420m 200m 75m

Comprimento mximo para 1 derivao do barramento

principal (maximum - drop)

6 m 6 m 6 m

Comprimento acumulado das derivaes do barramento

principal (cumulative drop)

156 m 78 m 39 m



Cabo Grosso (Thick)

Cabo Fino (Thin)

Cabo Plano (Flat)

Conectores e Terminais

Os tipos de conectores normalmente utilizados no DeviceNet so: conectores selados ou

no-selados. Existem conectores selados plugveis do tipo grande (mini-style) e pequeno

(micro-stile).



Para produtos que no requerem conectores selados, o tipo aberto (open-style) pode ser

usado. Conexes com parafuso ou conexes de grampo podem ser feitos diretamente ao

cabo se a conexo plugada no requerida.

A figura seguir mostra uma configurao tpica usando dispositivos tipo aberto open-style:

Derivadores taps

Existem vrios tipos de derivadores TAPS para serem conectados em uma rede do tipo

DeviceNet. Estes derivadores permitem ligar os vrios elementos da rede. Classificam-se

como:

Derivao T T-Port TAP

O derivador T-Port conecta um dispositivo simples ou uma linha de derivao drop line

atravs de um conector estilo plug - rpido.



Derivao mltipla de dispositivo Device -Port

DevicePort so componentes selados que conectam ao Trunk line via drop line atravs

de conectores de desconexo rpida somente dispositivos compatveis a rede DeviceNet.

Existem DevicePort para conectar 4 ou 8 dispositivos.

Derivao mltipla tipo box

DeviceBox

DeviceBox so elementos passivos que conectam diretamente os dispositivos DeviceNet no

Trunk Line atravs de conexes de terminais para at 8 ns. Eles possuem tampa removvel

selada que permite montagem em mquina ou no cho de fbrica.

Derivao de Alimentao PowerTap



O PowerTap possui proteo de sobre-corrente para o cabo tipo thick (grosso). Com

proteo a diodo, possvel utilizar vrios PowerTaps permitindo assim o uso de vrias

fontes de alimentao.

Indicadores Dos Dispositivos Devicenet

Embora um produto DeviceNet no necessite ter indicadores, se este produto possuir

indicadores, devem estar de acordo com especificao DeviceNet. recomendado que um

Led de Estado do Mdulo Module Status ou um Led de Estado da Rede Network Status,

ou uma combinao dos dois seja includo.

O(s) indicadore(s) consiste em um Led bicolor (verde/vermelho) que pode ter combinaes

de ligado, desliga e piscando.



O Led de Estado do Mdulo Module Status indica se o dispositivo tem alimentao e est

operando adequadamente.

O Led de Estado da Rede Network Status indica o estado do link de comunicao.

Detalhamento Do Projeto Devicenet

A instalao de redes sem um pr-projeto, normalmente levam a frustantes resultados

operacionais, quando funcionam. Quase sempre, muito difcil a correo, pois normalmente

os fundamentos bsicos no foram observados.

Toda a funcionalidade futura da rede DeviceNet, comea com um projeto prvio e detalhado

mostrando todos os instrumentos pertencentes a rede com o seu respectivo modlo,

tagueamento, localizao fsica bem como entrada e sada do cabo de rede e suas derivaes.

O fluxograma da rede a principal ferramenta para a manuteno segura, tranqila e rpida

evitando assim, horas de produo interrompidas por falta deste documento.

Este fluxograma dever conter:

Topologia.

Indicao dos instrumentos e interligaes.

Endereamento do instrumento na rede DeviceNet.

Comprimento dos cabos.

Localizao dos resistores de terminao.

Corrente nos Diversos Trechos da Rede.

Posicionamento da Fonte.

Ponto de Aterramento da Rede.

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Indicao dos Instrumentos e Interligaes

A indicao das ligaes dos equipamentos que compe a rede DeviceNet fundamental que

seja totalmente detalhada no fluxograma da rede, pois facilita a localizao dos equipamentos

para uma futura manuteno possibilitando a substituio do instrumento ou conexo

danificados.

Os mdulos derivadores descritos no fluxograma da rede devem ser ilustrados com todas as

derivaes e instrumentos, mesmo os que no estejam sendo utlizados.

Recomendamos que o cabo principal (tronco) seja corretamente identificado nas entradas e

sadas dos mdulos para facilitar sua localizao.

Endereamento do Instrumento na Rede DeviceNet:

O endereamento dos equipamentos pode ser feito por hardware ou software, sendo que o

endereo default para os equipamentos novos 63.

A indicao do endereamento no fluxograma da rede muito importante, para facilitar a



troca caso algum equipamento necessite de manuteno. O endereamento errado do

mdulo na rede DeviceNet ir causar falha no scanner.

Normalmente quando o endereamento feito por hardware, utiliza-se chaves dip (S1 a S6)

para o endereo e (S7 e S8) para a taxa de velocidade, sendo que todas as possveis

combinaes para os endereos so contempladas.

Recomenda-se que seja descrito no prprio mdulo, o n refernte ao endereo DeviceNet

facilitando sua troca e se possvel tambm as dip-switches configuradas em ON e OFF.

Comprimento Dos Cabos

O comprimento dos cabos da rede DeviceNet devem estar descritos no fluxograma da rede,

pois com esta informao pode-se determinar a queda de tenso dos instrumentos,

observando os limites do comprimento de acordo com o tipo do cabo.

Comprimento do tronco

A linha tronco da rede DeviceNet pode ser implementada com o cabo grosso com seu

comprimento mximo limitado em funo da taxa de comunicao.

possvel ainda a utilizao do cabo Flat, devendo-se evitar seu encaminhamento, prximo a



outros cabos que possam gerar induo eletromagntica.

A ilustrao seguir, representa a anlise do projeto, que totalizou 210m como comprimento

do barramento principal, demonstrando que ser possvel a utilizao inicialmente de duas

velocidades: 125 Kbits/s (normalmente a mais utilizada) e 250 Kbits/s, pois permitem distncias

de 500 e 250m respectivamente.



Comprimento das derivaes (cabo fino)

O comprimento mximo para cada derivao de 6m, independentemente da taxa de

comunicao selecionada para a rede, o que o nosso projeto exemplo est atendendo.

Como a soma de todas derivaes resultou em 44m, isto significa dizer, que ser possvel a

utilizao das velocidades de 125 Kbits/s (normalmente a mais utilizada) e 250 Kbits/s, pois

permitem distncias de 156 e 78m respectivamente, para o total das derivaes em uma rede.

Resistores de Terminao:

Nos extremos da rede deve-se instalar um resistor de terminao, que possui o objetivo de

reduzir possveis reflexes do sinal na rede, que causa distrbios na comunicao, com

constantes e aleatria paradas e eventualmente interrupo total do seu funcionamento. O

resistor de terminao deve ser de 121, mas admite-se o valor comercial mais comum de

120e sendo a potncia dissipada mnima e um resistor de 1/4W estaria adequado.



Os resistores devem ser conectados entre os fios de comunicao ( BR branco e AZ azul ),

nos dois extremos da rede nos pontos entre todos que possuem a maior distncia entre si, ou

nas duas caixas de distribuio nos extremos da rede.

Com a rede desligada mea a resistncia entre CANH (fio branco) e CANL (fio azul) que

deve ser aproximadamente 60, valor das duas resistncias de terminao de 120em

paralelo.

Note que este teste serve para verificar se o numero de terminaes est correto, porm no

testa se a posio est correta, para isto deve-se ter em mos um projeto da rede onde se

define os pontos a serem colocados os terminadores.

Este teste muito til, pois muito mais comum do que se pensa a instalao de um nmero

incorreto de terminadores, o que causa funcionamento irregular da rede.

Aterramento

O aterramento importantssimo em uma rede digital, para isto a ligao correta deve seguir

a seguinte regra: "A rede DeviceNet deve ser aterrada em um nico ponto, preferencialmente

onde entra a alimentao da rede, e neste ponto deve ser ligado o fio shield no negativo da

fonte, caso haja mais de uma fonte, esta ligao deve ser feita somente no ponto de

aterramento".

O ideal que se tenha um terra exclusivo para instrumentao, caso o mesmo no esteja

disponvel utilize o terra comum.

Como foi citado anteriormente, a rede DeviceNet deve ser aterrada somente em um nico

ponto. possvel testar um aterramento abrindo-se a conexo de terra e medindo-se a

resistncia entre o fio preto (V-) e o fio nu (shield), que deve ser da ordem de M.



Caso o resultado desta operao seja 0, significa que existem outros pontos aterrados,

neste caso verifique se os fios de shield esto corretamente instalados com o tubo contrtil e

a blindagem do cabo tambm isolada.

Aps feitos os testes acima, mea em vrios pontos da rede, o diferencial de tenso entre

shield e V-, com o positivo do medidor no shield e o negativo no V-, esta tenso deve ter

valores da tabela abaixo:

Tenso dreno/V- Ideal Aceitvel

Mnimo -4.0V -5.0V

Mximo 0,3V 1,0V

Caso exista algum ponto com valores que no estejam dentro deste intervalo, alguns testes

podem ser feitos, como segue:

Verifique se o shield e V- esto conectados um no outro e a rede esteja aterrada na fonte;

Verifique se no h trechos do fio shield abertos e/ou em curto;

Nota 1: Com a rede aterrada junto a fonte e conectada neste ponto ao V-, a tenso de shield



ser sempre zero ou negativa com relao ao V- devido ao offset causado pela queda de

tenso no fio preto do V-.

Nota 2: Aconselhamos que os cabo DeviceNet seja conduzido separadamente dos cabos de

potncia, e no utilizem o mesmo bandejamento ou eletrodutos.

Aterramento da Blindagem

Aps os testes anteriores, o fio dreno deve ser interligado ao negativo V- da rede no borne

- da fonte de alimentao que energizara a rede. Ento ambos V- e - devem ser ligados

ao sistema de aterramento de instrumentao da planta em uma haste independente do

aterramento eltrico, mas diferentes hastes podem ser interconectadas por barramento de

equalizao de potencial.

Verificao da Isolao da Blindagem

Ao final da instalao deve-se conferir a isolao da malha e dreno em relao ao terra (>

1M).



Mltiplas Fontes:

Quando a rede DeviceNet utiliza duas ou mais fontes, somente uma delas deve estar com o

negativo aterrado em uma haste junto com o fio de dreno da rede.

Observe que neste caso as fontes de alimentao no devem ser ligadas em paralelo,

interrompa o positivo, para que no exista duas fontes em um trecho .

Cuidado! Repetimos: de extrema importncia que a malha de aterramento esteja aterrada

somente em um nico ponto junto a fonte de alimentao da rede. Aconselha-se toda vez

que houver manobras no cabo da rede ou manuteno nos instrumentos, desligar a conexo

do dreno com o negativo da fonte para verificar se a isolao do fio dreno, no est aterrado

em qualquer outro ponto da rede, pois as manobras dos cabos muitas vezes podem romper a

isolao do cabo conectando a malha a eletrodutos ou calhas aterradas.

Dimensionamento Da Queda De Tenso Ao Longo Da Rede

Em uma rede Devicenet, uma considerao importante a ser observada que a queda de

tenso ao longo do condutor V- da rede, no deve exceder a 5V, portanto importante

calcular esta queda em funo principalmente do:

Ponto em que est instalada a fonte

Consumo de corrente de cada dispositivo

Distncia da fonte de cada dispositivo



Tipo de cabo usado no tronco

Nmero de Derivadores (Taps) conectados

Partindo do princpio que a fonte pode estar instalada no final do tronco ou em qualquer

outro ponto do mesmo, possvel existir um, dois ou mais segmentos para serem analisados,

conforme ilustrao seguir.

Outra caracterstica importante, que a corrente que alimentar os dispositivos da rede no

deve exceder aos limites de cada tipo de cabo em funo das distncias dos dispositivos.

Clculo da queda de tenso ao longo da rede

Para calcular a queda de tenso ao longo da rede, deve-se usar a seguinte equao:

SUM {[ (Ln x Rc) + (Nt x 0,005)] x In} 4,65V

Fonte de alimentaao instalada no final da rede

Fonte instalada em um ponto qualquer da rede



Sendo:

Termo Descrio

Ln L = Distncia em (m) entre o dispositivo e a fonte de alimentao, excluindo as derivaes (drop

line).

n = O nmero do dispositivo que est sendo avaliado, comeando com 1 para o dispositivo mais

prximo da fonte e incrementando 1 para cada prximo dispositivo

Rc Cabo grosso (Thick) = 0,015 /m

Cabo fino (Thin) = 0,069 /m

Cabo plano (Flat) = 0,019 /m

Nt O nmero de derivaes (taps) entre a fonte e o dispositivo que est sendo avaliado. Por

exemplo:

Para o dispositivo mais perto da fonte, este nmero 1.

Quando o dispositivo possue somente um outro entre ele e a fonte, este nmero 2.

Quando 10 dispositivos existem entre o que est sendo avaliado e a fonte, este nmero 11.

Para dispositivos conectados via derivaes tipo Device box ou Device port, a derivao deve ser

tratada como uma nica derivao. A corrente de todos os dispositivos conectados em uma destas

derivaes, deve ser somada e usada somente uma vez na equao.

0,005 Resistncia nominal de contato, usada para qualquer conexo ao tronco

In I = Corrente drenada do cabo, pelo dispositivo. A corrente de todos os dispositivos conectados

em uma derivao tipo Device box ou Device port, deve ser somada, e conte esta derivao como

somente 1.

n = O nmero do dispositivo que est sendo avaliado, comeando com 1 para o dispositivo mais

prximo da fonte e incrementando 1 para cada prximo dispositivo que est sendo avaliado.

4,65V A mxima queda de tenso permitida no tronco. Este o total da queda de tenso no cabo que

5,00V menos 0,35V reservado para queda de tenso nas derivaes.



Exemplo de clculo para um sistema com fonte instalada no

final do segmento:

O seguinte exemplo, considera 4 dispositivos conectados em um tronco com cabo grosso,

cujas distncias so mostradas na figura seguir, tanto em metros (m) como em ps (ft), com

uma fonte instalada no final do segmento.

Calcule a queda de tenso para cada dispositivo, usando a equao bsica:

SUM {[ (Ln x Rc) + (Nt x 0,005)] x In} 4,65V

D1 [ (15 x 0,015) + (1 x 0,005) ] x 1,00 = 0,23V

D2 [ (30 x 0,015) + (2 x 0,005) ] x 0,50 = 0,23V

D3 [ (122 x 0,015) + (3 x 0,005) ] x 0,50 = 0,92V

D4 [ (244 x 0,015) + (4 x 0,005) ] x 0,25 = 0,92V

Somando-se a queda de tenso individual dos dispositivos, para obter a queda total do

sistema, teremos:

0,23 + 0,23 + 0,92 + 0,92 = 2,30V

CONCLUSO: Como a queda de tenso total no excedeu a 4,65V, o sistema operar

normalmente (2,30V < 4,65V)



O percentual de carga pode ser calculado dividindo-se o valor encontrado pela mxima queda

de tenso:

%CARGA = 2,30V / 4,65 = 49,5%

Exemplo de clculo para um sistema com fonte instalada no

meio da rede

O seguinte exemplo, considera 6 dispositivos conectados em um tronco com cabo grosso,

cujas distncias so mostradas na figura seguir, tanto em metros (m) como em ps (ft), com

uma fonte instalada no meio do segmento, significando que para efeito de clculo da queda de

tenso, consideraremos dois segmentos.

Sempre que a fonte for instalada no meio da rede, procure colocar os dispositivos com maior

consumo prximo da fonte, quando isto for possvel.

Portanto, para calcular-se este exemplo, faz-se necessrio a diviso em duas sees e calcula-

se cada seo individualmente.

Data Link Layer do DeviceNet

A Camada Data Link Layer do DeviceNet totalmente definida pela Especificao CAN e

implementada com chips CAN. A especificao CAN define dois estados do bus chamados :

dominante (lgica 0) e recessivo (lgica 1). Qualquer transmissor pode acionar o bus no



estado dominante. O bus pode estar no estado recessivo quando nenhum transmissor estiver

no estado dominante.

Vrios tipos de frame (estrutura ) so definidos pelo CAN:

Dados

Remoto

Sobrecarga

Erro

Os dados so movidos no DeviceNet usando o frame de dados. Os outros frames no so

usados no DeviceNet ou so de uso excepcional.

O CAN usa um mecanismo de arbitragem tipo non destuctive bit wise. Esta caracterstica

especfica do CAN permite resoluo de colises (determinao de um vencedor "winner)

sem perda de desempenho ou reenvio de dados pelo n de prioridade mais alto.

O CAN usa um mtodo de resoluo de coliso do tipo bit wise arbitration. Todos os

receptores numa rede CAN sincronizam a transio de recessivo para dominante

representado por um bit chamado Start of Frame. O Identificador Identifier e o bit RTR

(Solicitao Remota de Transmisso) formam o Campo de Arbitragem Arbitration Field.

Formato do Frame de Dados



O Campo de Arbitragem usado para facilitar o acesso ao meio. Como o DeviceNet no usa

o bit de RTR para qualquer propsito, este no entra na considerao prioritria de acesso ao

bus. Quando um dispositivo transmite, tambm monitora (recebe) o que envia, para

assegurar-se do mesmo. Isto permite deteco de transmisso simultnea. Se um n que

transmite um bit recessivo recebe um bit dominante enquanto envia o campo de arbitragem,

ele pra de transmitir. O vencedor de uma arbitragem entre dois ns transmitindo

simultaneamente o com o menor numerador do identificador (11 bit-identifier).

CAN tambm especifica um formato de frame de dados com um campo identificador de 29

bits que no usado pelo DeviceNet.

O Campo de Controle contem dois bits fixos e um campo com comprimento de 4 bits. O

comprimento do campo de dados pode ser qualquer nmero de 0 a 8 representando o

nmero de bytes neste campo. O tamanho de bytes 0-8 ideal para dispositivos finais com

pequenas quantias de dados de I/O que deve ser atualizado freqentemente. E, em oito bytes,

h flexibilidade suficiente para dispositivos simples enviarem dados de diagnsticos, ou

enviarem uma referncia de velocidade e taxa de acelerao a um driver.

O campo de CRC uma check de redundncia cclica que usado por controladores CAN

para detectar erros de frame. calculado pelos bits que vem antes dele.

Um bit dominante no campo ACK significa que pelo menos um receptor alm do transmissor

ouviu a transmisso.

CAN usa vrios tipos de deteco de erros e falha incluindo CRC e tentativas automtica.

Estes mtodos, que so principalmente transparente aplicao, previnem um n defeituoso

de corromper a rede.

Protocolo De Comunicao e Aplicao

A camada de aplicao do DeviceNet define como os identificadores so designados e como o

campo de dados do CAN usado para especificar servios, mover dados, e determina seu

propsito.



O fluxo dos meios de informao numa rede de comunicao so crticas .Tecnologias mais

antigas de comunicao consistiam de mensagens que foram construdas com uma fonte

especfica e destino. Em vez da maneira tradicional de fonte - destino, a rede DeviceNet usa

um Modelo mais eficiente de Produtor - Consumidor que requer uns pacotes para ter

campos de identificao para os dados. O identificador proporciona o meio para mltiplos

nveis prioritrios (usado em arbitragem), transferncia mais eficiente de dados de I/O, e

mltiplos consumidores.

O device com dados coloca os dados na rede com o identificador adequado. Todos os

dispositivos que necessitam de dados, aguardam estas mensagens. Quando dispositivos

reconhecem o identificador apropriado, eles consomem os dados. Com o modelo de

produtor consumidor , a mensagem no mais especfico a uma fonte particular nem para

destino. Uma nica mensagem de um controlador pode ser usada por mltiplas chaves de

partida de motores , por exemplo .

O DeviceNet define dois tipos de envio de mensagens diferentes. So chamados

Mensagem de I/O e Mensagem Explcita.

Mensagens De I/O

As mensagens de I/O so para tempos crticos e para dados orientados ao controle .

Proporcionam um caminho dedicado de comunicao de especfico entre uma aplicao que

produz e um ou aplicaes mais consumidoras. So trocados atravs de nicas ou mltiplas

conexes e tipicamente usam identificadores de prioritrio alto. As mensagens de I/O no

contm nenhum protocolo no dados campo de 8 byte. A nica exceo para mensagens de

I/O fragmentada onde um byte usado para protocolo de fragmentao. O significado da

mensagem contido pelo ID de conexo (identificador CAN). Antes de mensagens serem

enviadas usando estes IDs, ambos os devices que enviam e recebem devem ser configurados.

A configurao contem a fonte e endereos de atributo de objeto de destino para o produtor

e consumidor dos dados.



Mensagens Explcitas

Mensagens explcitas proporcionam multi-cast, comunicao peer to peer entre dois

dispositivos. Proporcionam a tpica comunicao pergunta / resposta na rede usadas para

diagnstico de problema de configurao e n . Mensagens explcitas tipicamente usam

identificadores de prioritrio baixo e contem o significado especfico da mensagem certa no

campo de dados. Isto inclui o servio ser executado e o endereo especfico de atributo do

objeto.

Os servios de Fragmentao so proporcionados para mensagens que so mais longas que 8

bytes. Cada fragmento de Mensagem de I/O incorre s um nico byte de protocolos gerais.

No h nenhum limite no nmero de fragmentos. A Fragmentao tambm definida para

mensagem explcita. Esta flexibilidade garante que como dispositivos mais sofisticados so

introduzidos e mais adapbilities so projetados em dispositivos, eles podem ser adicionados a

redes de DeviceNet.

O Set PrDefinido Tipo Conexo De Mestre/Escravo

Mesmo o DeviceNet proporcionando um protocolo poderoso de camada de aplicao, que

permite configuraes dinmicas de conexes entre dispositivos, foi reconhecido que alguns

dispositivos no tero a necessidade e nem os recursos para usar esta capacidade. Por esta

razo, um set de identificadores de conexo conhecidos como o Set Pr-Definido de Conexo

tipo Mestre/Escravo foi especificado para simplificar o movimento de I/O e dados de

configurao tipicamente visto numa arquitetura de Mestre/Escravo.

Muitos sensores e acionadores so projetados para executar alguma funo pr-determinada

(sensores de presso, partida de motor, etc.). O tipo e a quantidade de dados que o device

produzir e/ou consumir conhecido na inicializao.

Tipicamente estes dispositivos proporcionam dados de entrada ou requerem dados de sada e

dados de configurao. O Set Pr-definido de Conexo de Mestre/Escravo foi desenvolvido

para estas necessidades por proporcionar objetos de conexo que so quase inteiramente



configurados durante a inicializao do device. O nico passo necessrio no fluxo de dados

para um device mestre reivindicar posse deste set de conexo de seu escravo (s).

A Mudana De Estado E Transmisso Cclica

Com a mudana de estado, um device produz seus dados s quando estes mudam. Para ficar

seguro o device consumidor deve saber que o produtor ainda est vivo e ativo, o DeviceNet

proporciona um ajuste, uma batida de corao para o device.

Os dispositivos enviam dados sempre que eles mudam ou a batida do corao expira. Isto

serve para manter a conexo viva e deixa o consumidor saber que sua fonte de dados no

tem falhas em algum meio. O tempo mnimo na batida do corao previne inerentemente

ns ruidosos de dominarem a rede. Por ter o device que gerar a batida do corao, o

controlador no encarregado de enviar um pedido periodicamente , somente para assegurar-

se que o dispositivo esta l . Isto torna-se mais eficiente no caso de multicast.

A opo cclica pode reduzir trnsito desnecessrio e processamento de pacote. Em vez de uma

temperatura ou bloco de entrada anlgico sendo scaneado dzias de vezes a cada segundo,

podem ser setados para informar seus dados numa base regular consistente com o ndice de

mudana que pode captar. Um sensor de temperatura em uma malha lenta de PID com um

tempo de atualizao de 500 ms podia ter seu set cclico de ndice a 500 ms. No s iria

preservar a banda para perceber mais rapidamente mudana de dados crticos de I/O, como

tambm seriam mais exatos.



Dispositivos

A ODVA, define as categorias de dispositivos a serem conectados na rede e atribue um

cdigo para estes dispositivos.

A Tabela seguir, mostra um cdigo de identificao, chamado PROD_TYPE, em funo do

tipo do dispositivo.

PROD_TYPE DESCRIO DO

DISPOSITIVO

0 Generic Device

2 AC Drive

3 Motor Overload

4 Limit Switch

5 Inductive Prox Sensor

6 Photoelectric Sensor

7 Discrete I/O

11 Software

12 Communication Adapter

13 Bar-Code Reader

22 Machine Tool Builder

24 Human Machine Interface

101 SCANport Device

115 Servo Drive



Alm disso, cada fabricante tambm recebe um cdigo, chamado de VENDOR_ID:

VEND_CODE VENDOR_NAME

1 Allen-Bradley Company

5 Reliance Electric

119 EXOR-RD

263 SENSE ELETRNICA LTDA

Na figura seguir, pode-se visualizar uma configurao com exemplos destes dispositivos:

Estes cdigos, alm de outros, so utilizados nos EDS Eletronic Data Sheet dos dispositivos. Os EDSs so

arquivos, necessrios para a configurao dos dispositivos atravs dos softwares de configurao da rede

DeviceNet.



Dispositivo (Prod_Type = 7) Entrada E Sada Discreta

Os dispositivos tipo entrada e sada discreta so largamente utilizados na rede DeviceNET,

podendo ser botoeiras, blocos de E/S digitais, etc.

Interface De Operador Tipo Botoeira

A interface de operador tipo botoeira uma unidade que possue chaves tipo push-button e

lmpadas piloto. A configurao do endereo de rede DeviceNet, velocidade e frequncia de

pisca da lmpada deste dispositivo feito por uma Dip-Switch.



O mtodo de conexo na rede DeviceNet mostrado na figura seguir:

Bloco De I/O

O bloco de I/O uma unidade compacta que contm circuitos de I/O, alm de fonte de

alimentao e um adaptador de rede DeviceNet todos embutidos em um nico

encapsulamento selado.




Dispositivo (Prod_Type = 6) Sensor Fotoeltrico

O sensor fotoeltrico um sensor de proximidade e normalmente est disponvel com

conexes do tipo estilo mini ou micro, alm do tipo open-style.




Inversor De Frequncia

Um Inversor de Frequncia (AC Drive), normalmente conectado na rede via um mdulo de

comunicao. No modlo mostrado, este mdulo o 1203-GK5, porm alguns inversores

possuem placas incorporadas internamente para comunicao na rede DeviceNet.




Rele De Sobre-Carga

O rele de sobre-carga, normalmente conectado na rede via um mdulo de comunicao. No

modlo mostrado, este mdulo o 1203-GK5.

O mtodo de conexo na rede DeviceNet mostrado nas figuras seguir:



Dispositivo (Prod_Type = 13 ) Leitor De Cdigo De Barras

O leitor de cdigo de barras, permite decodificar cdigos de barra e comunicar-se com um

CLP via rede DeviceNet..

O mtodo de conexo na rede DeviceNet mostrado nas figuras seguir:



Interface Homem Mquina

A interface homem mquina de operador uma unidade que possue um display de 2 ,4 ou

mais linhas, alm de um teclado. A configurao do endereo de rede DeviceNet, e velocidade

deste dispositivo feito por um Software de configurao e programao da

interface.

U2 Rede Devicenet

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