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LMP-100 – Solução eficiente para conexão de redes Modbus e Profibus.

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JORNALISTA RESPONSÁVEL

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ARTIGO TÉCNICO

LMP-100 ‚Äď Solu√ß√£o eficiente para conex√£o de redes Modbus e Profibus.

Ronaldo Tomazeli Duarte (ronaldo@dlg.com.br), Engenheiro de Pesquisa e Desenvolvimento, DLG Automação Industrial.

Os esforços de padronização das redes industriais produziram excelentes resultados, praticamente eliminando protocolos proprietários, e oferecendo aos usuários finais tranquilidade ao permitir que equipamentos de diferentes fabricantes sejam interconectados em rede, com garantia de interoperabilidade. Para os fabricantes, a padronização evitou custos enormes de integração, observados anteriormente no auge dos protocolos proprietários.

Mesmo com a padroniza√ß√£o citada, a heterogeneidade das aplica√ß√Ķes industriais impede que exista apenas uma especifica√ß√£o de rede capaz de atender a todas aos requisitos de instala√ß√£o, seguran√ßa, funcionalidades e desempenho. Assim, encontram-se no mercado diversos padr√Ķes de redes industriais, como, por exemplo, Profibus, Modbus, HART, Foundation Fieldbus, entre outras. Cada padr√£o oferece uma caracter√≠stica que o torna mais adaptado a uma aplica√ß√£o espec√≠fica.

Diante desta situa√ß√£o, √© comum a utiliza√ß√£o de redes diferentes em uma mesma planta industrial, e com grande frequ√™ncia torna-se necess√°rio transferir informa√ß√Ķes entre equipamentos conectados em redes distintas (e incompat√≠veis).

Para tornar essa necessidade fact√≠vel, s√£o utilizados equipamentos conhecidos como “gateways”, “bridges” ou “conversores”. Um gateway integra duas (ou mais) redes, e para tanto, deve ser capaz de transformar o formato da informa√ß√£o de forma conveniente.

O LMP-100 é um gateway Profibus DP / Modbus RTU, ou seja, ele possui recursos que permitem conectar ambas a redes. De forma mais específica, o LMP-100 assume simultaneamente os papéis de escravo na rede Profibus DP e de mestre na rede Modbus RTU, permitindo que escravos Modbus, como remotas, indicadores, entre outros, sejam controlados por mestres Profibus, PLCs.



Figura 1 - LMP-100.

O LMP-100 √© inteiramente configur√°vel pela rede, atrav√©s da parametriza√ß√£o prevista na m√°quina de estados do Profibus. Todos os par√Ęmetros que regem a opera√ß√£o do LMP-100 s√£o descritos no arquivo GSD que acompanha o equipamento. Desta forma, n√£o √© necess√°rio um software de configura√ß√£o espec√≠fico, j√° que os par√Ęmetros s√£o transferidos pelo mestre Profibus, e a ger√™ncia de configura√ß√£o dos equipamentos √© reduzida, j√° que basta conectar fisicamente o LMP-100 √† rede e a configura√ß√£o √© efetuada automaticamente t√£o logo o mestre detecte a presen√ßa do equipamento.

Para mapear os dados entre as redes Profibus e Modbus, o LMP-100 define o conceito de “regra Modbus”, que pode ser classificada em regras de entrada ou regras de sa√≠da. Regras de entrada especificam quais vari√°veis o LMP-100 deve ler de um escravo Modbus. As vari√°veis lidas dos escravos Modbus s√£o processadas e disponibilizadas para o mestre Profibus atrav√©s do mecanismo c√≠clico de troca de dados do Profibus DP. Regras de sa√≠da especificam quais vari√°veis dos escravos Modbus devem ser escritas. Os valores a serem escritos s√£o enviados pelo mestre Profibus tamb√©m atrav√©s do mecanismo c√≠clico de troca de dados.
A configuração de uma regra Modbus é extremamente simples, como ilustrado na Figura 2.




Figura 2 - Configuração de regra Modbus.

A regra apresentada na Figura 1 indica ao LMP-100 a necessidade de leitura de variáveis no escravo Modbus com endereço 2. De acordo com a nomenclatura frequentemente utilizada para endereços de variáveis Modbus, tal regra indica que o LMP-100 fará a leitura das variáveis 40004, 40005 e 40006, e disponibilizará estes dados na rede Profibus através da troca de dados cíclica.

A configuração de regras de saída é feita da mesma forma. Porém, nas regras de saída o LMP-100 efetua escritas nos escravos Modbus, e para permitir que o equipamento seja flexível para atender diversos cenários, o mecanismo que controla o momento exato da escrita é configurável. Por exemplo, o LMP-100 permite que a variável seja atualizada no escravo automaticamente quando é detectada uma mudança no valor enviado pelo mestre Profibus. Também é possível configurar o mecanismo de forma que a variável seja escrita no escravo Modbus somente quando houver a necessidade, que é definida pelo usuário.

Um diferencial importante do equipamento √© a quantidade de informa√ß√Ķes de diagn√≥stico disponibilizada na rede Profibus. Qualquer falha de parametriza√ß√£o ou de opera√ß√£o na rede Modbus √© indicada ao mestre Profibus. Como flexibilidade √© o foco do equipamento, existem duas formas de coletar diagn√≥stico, permitindo ao usu√°rio utilizar a que melhor se adapta ao sistema. Uma das formas √© o mecanismo nativo de diagn√≥sticos estendidos do Profibus DP, e a outra √© o envio dos dados de diagn√≥stico ciclicamente.

O LMP-100 é capaz de processar, no total, 38 regras Modbus, o que permite que uma grande quantidade de variáveis seja transferida por equipamento.

A configuração do LMP-100 é simples, sendo necessário apenas indicar quais variáveis Modbus devem ser lidas e escritas. Como auxílio à configuração, o LMP-100 é acompanhado da ferramenta LMP Wizard. O LMP Wizard é um aplicativo Windows, distribuído gratuitamente. A interface do aplicativo é exibida na Figura 3.



Figura 3 - LMP Wizard.

O LMP Wizard apresenta ao usu√°rio os par√Ęmetros de configura√ß√£o do LMP-100, e atrav√©s do ajuste dos par√Ęmetros a ferramenta constr√≥i o mapeamento das vari√°veis Modbus, indicando a posi√ß√£o destas nas √°reas de mem√≥ria transferidas ciclicamente na rede Profibus. Al√©m do mapeamento, a ferramenta faz an√°lise de consist√™ncia da configura√ß√£o, indicando erros como endere√ßamento, quantidade de vari√°veis mapeadas, entre outros.
O LMP Wizard elabora relatórios em PDF consolidando a configuração do LMP-100. Os relatórios podem ser utilizados no projeto da aplicação e também como documentação da configuração de cada LMP-100 instalado na planta.

Pode-se concluir, atrav√©s de todas as funcionalidades descritas, que o LMP-100 √© um gateway eficiente, de simples configura√ß√£o, extremamente flex√≠vel, e projetado para atender as mais diversas aplica√ß√Ķes. Em conjunto com o LMP Wizard, torna-se uma op√ß√£o muito interessante para aplica√ß√Ķes que envolvam troca de dados entre redes Modbus e Profibus.


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