O Protocolo Profibus (Parte V)

Oi pessoal,

Como prometido no post passado, vou falar agora sobre os procedimentos de transmissão dos telegramas de mensagens em Profibus. Como foi falado também, este texto é de autoria do professor Eduardo André Mossin, do IFSP-Sertãozinho.

Procedimentos de Transmissão

Um ciclo de comunicação de um mestre com um conjunto de escravos é chamado ciclo de mensagens. Este ciclo é interrompido somente para a transmissão de token e mensagens de broadcast. Todas as estações devem monitorar todas as requisições. Uma estação deve responder somente quando uma requisição estiver endereçada a ela. A resposta deve ocorrer dentro de um tempo pré-definido (SlotTime) – este é o tempo que o mestre aguarda a resposta, antes de enviar novamente a requisição para a mesma estação.

Existem quatro modos de operação. Estes definem o comportamento em relação à temporização e prioridade dentro de um ciclo de mensagens. As operações são as seguintes:

  1. Recepção e envio do Token;
  2. Comunicação acíclica;
  3. Comunicação cíclica ou polling;
  4. Registro das estações.

O token é um tipo de mensagem que é transmitida entre os mestres e é utilizado com o objetivo de um mestre transferir o acesso ao meio para outro mestre. Cada mestre acessa o canal de comunicação no modo mestre-escravo. Ao fim do acesso, transmite uma mensagem de token ao próximo mestre. Então, este comanda o canal e posteriormente passa o token ao próximo mestre. Quando o último mestre termina de realizar os comandos necessários aos escravos e aos outros mestres, ele passa o token novamente ao primeiro mestre e o processo reinicia. A esse anel lógico dá-se o nome de Logical Token Ring.

Uma rede que tem somente um único mestre resume sua operação na comunicação tipo mestre-escravo e ao fim de cada ciclo o mestre passa o token para ele mesmo (pois é único).

A manutenção da rede é uma obrigação de cada mestre. Assim, cada mestre deve ter o conhecimento de todos os equipamentos (endereços) que estão presentes na rede e qual sua natureza (mestre ou escravo). Após um conjunto de ciclos de comunicação, o mestre consulta um novo endereço através de um comando dedicado à manutenção da rede. O mestre aguarda o retorno da resposta do endereço consultado. Se houve resposta então esse endereço é armazenado em uma lista para não ser mais consultado. Caso contrário, considera-se que esse endereço é vago e o mestre após consultar os demais endereços ainda continuará a testar este último. Um equipamento presente na rede (que responde a comandos) é denominado operacional.

A lista de equipamentos da configuração que pertencem ao modo de comunicação cíclica é passada ao controlador FDL (Field Device Link) pela camada de usuario. As estações que não responderem durante a comunicação cíclica são classificadas como não operacionais. Cada mestre mantém sua própria lista (configuração) de equipamentos pertencentes à comunicação cíclica. Ao fim da comunicação cíclica, prioritária, é realizada a comunicação acíclica e pelo menos um endereço não operacional é consultado.

A comunicação cíclica é baseada em respostas imediatas dos escravos e mestres, mantém prioridade sobre as mensagens acíclicas e são utilizadas para comunicação de dados de controle do processo. As mensagens acíclicas são baseadas em consulta, isto é, o mestre inicia a requisição e no próximo ciclo pergunta novamente para verificar se a estação já tem a resposta. Em geral, são utilizadas para supervisão ou parametrização de dados internos das estações.

Mensagens cíclicas e acíclicas, além da manutenção da rede devem ocorrer dentro de um período configurado pela aplicação (Target Rotation Time – TTR).

O registro das estações é de responsabilidade de cada mestre da rede. O registro é realizado através do comando Request FDL Status que é um telegrama do tipo SD1, destinado à manutenção da rede.

É isso aí pessoas. Com este post, encerramos a parte que se refere ao Profibus DP. A partir do próximo, vou começar a falar sobre o Profibus PA.

Até mais!

Referência Bibliográfica:

[1] MOSSIN, E. (2012). Diagnóstico Automatico de Redes Profibus. Tese (Doutorado). Escola de Engenharia de São Carlos, USP.

Informações adicionais sobre Eduardo André Mossin:
Currículo Lattes: http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4774437D5
Blog: http://emossin.blogspot.com.br