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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

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12 Comentários
  1. Gianny Marcos Diz

    Muito legal este post Rafaela

    1. Rafaela Souza Diz

      Obrigada Gianny.

      1. Valter Matias Diz

        ola meu nome e valter e moro em angola. gostei muito em especial do esfor;o que fizeste para conpilar essas informa;oes tao uteis tao facies de entender. sucesso pra voce…….

  2. Alex Franco Ferreira Diz

    Olá Rafaela, gostei muito dos seus posts sobre automação, leciono no SENAI do RJ, posso levar seu material para os meus alunos? Não irei modificar nada e prometo manter os créditos.

    Grato,
    Alex

    1. Rafaela Souza Diz

      Oi Alex,

      É claro que pode usar esse material sim. Te mandei por email.

      Obrigada pelo comentário.

      1. Jones Diz

        Cara Rafaela, boa tarde. Meu nome é Jones, trabalho com automação fazem 13 anos. Destes 13, 8 em suporte técnico em CPs, IHMs e Supervisório e o restante em Marketing de Produtos. Atualmente estou fazendo pós graduação e tenho intuido em passar na monografia a experiencia adquirida ao longo deste tempo e vou focar em Redes Industriais, preferenciamente Modbus RTU, Modbus/TCP e Profibus-DP. Gostei bastante das suas colocações, gostaria de saber se você tem mais referencias que pederia me passar. Forte abraço e boa sorte em seus planos. Sds.

        1. Rafaela Souza Diz

          Oi Jones, boa tarde

          Eu não tenho material sobre Modbus. Até procurei há um tempo, pois outras pessoas pediram também aqui no blog. Mas as coisas que achei na internet com certeza são as mesmas coisas que você já deve ter achado.

          Agora com relação à Profibus DP, além desse material que está sendo publicado no blog eu posso te passar minha dissertação de mestrado, que teve como tema Diagnóstico da Camada Física de Redes Profibus DP. Vou te mandar por email.

          Obrigada

          1. Renan Mainardi Diz

            Bom dia, Rafaela!

            Primeiramente, parabéns pelos posts! Gostei muito mesmo. Pode me enviar também esse material?

            Obrigado desde já.

          2. Rodrigo Diz

            Rafaela vc poderia mandar pra mim tbm por gentileza? obrigado.

            Rodrigospinola3@hotmail.com

  3. João Ricardo Diz

    Olá pessoal do blog…
    Eu li todos os posts muito legal…
    Eu tenho uma aplicação Siemens S7-400 operando com supervisão Elipse, foi inserido na planta um dispositivo com comunicação Profibus a minha rede atual só é composta por módulos I/O’s ET200L. Para facilitar o processo de operação eu gostaria de inserir esse novo
    dispositivo, no hardware eu já consegui adicioná-lo o mesmo é reconhecido pela rede. Eu possuo a documentação do fabricante com as informações do protocolo. Porém não sei como
    me comunicar com o dispositivo no caso é uma eletronica de balança. Eu gostaria de ler apenas o campo de ton/h. Se alguem puder me ajudar eu agradeço.

  4. Rafaela Souza Diz

    Olá João Ricardo,

    Estou tentando encontrar alguém que possa responder essa sua pergunta. Conversando com Renato Veiga, da Smar, ele me respondeu o seguinte:

    “Você poderia detalhar como foi realizada a ligação da balança com a ET200L? A balança é 4-20mA ou usa outro tipo de sinal ? Em qual tipo de cartão da ET200L ela foi ligada? Porque a ET200L é uma remota da Siemens. E a balança pode produzir qualquer tipo de sinal…então falta um detalhamento. Se você conseguiu ja adicionar na rede e identificar a remota, então já eh uma vitória. A parte de comunicação já resolveu. Falta a parte da aplicação.”

    Então…vc poderia nos explicar como é a parte da aplicação? Assim ficaria mais fácil esclarecer sua dúvida.

    Obrigada

  5. rafique Diz

    ola Rafaela tdo bem? gostei muito da sua explicacao, sou iniciante na area de automacao e trabalho muito no field, algumas da questoes que eram duvida para mim foram sanadas mas ainda tenho muitas duvidas que gostaria que tivesse uma ajuda….agradecia que me enviasse o seu trabalho tambem para eu puder me informar sobre o profibus dp…flecidades