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Oito dicas para aumentar a confiabilidade da sua rede Fieldbus

Renato Rodrigues, diretor PROFIBUS-DP/PA na PI Brasil
& Especialista de produtos na Pepperl+Fuchs


Redes PROFIBUS PA são extremamente robustas e sua confiabilidade é comprovada através de milhões de instrumentos instalados em plantas dos mais diversos segmentos. Porém, para entregar toda a robustez, é necessário ter uma instalação adequada e de qualidade.

A seguir, listei oito dicas para aumentar a confiabilidade da sua rede PROFIBUS PA.
Independente se sua rede está apresentando falhas ou não, é interessante analisar e pôr em prática essas dicas!


#1 – Utilizar protetores de segmentos
O PROFIBUS PA utiliza o mesmo par de fios para comunicação e alimentação de todos os instrumentos do segmento, e isso traz uma economia de infraestrutura e simplicidade de instalação de campo sem precedentes. Porém, se ocorrer uma falha de isolação em algum dos instrumentos, seja por falha da eletrônica ou simplesmente a ingressão de água no invólucro, toda a rede entrará em curto e você perderá todos os instrumentos.

Utilizando protetores de segmentos, você dividirá o tronco de rede em vários Spurs (saídas para os instrumentos) – estes possuem circuitos especiais que cortam a energia do spur caso seja detectado que o mesmo está em curto, assim todos os outros instrumentos da rede não serão afetados pela falha.
 
Oito dicas para aumentar a confiabilidade da sua rede Fieldbus


#2 – Sistema de alimentação isolado
Por se tratar de uma rede de comunicação, ela está sujeita a receber interferências externas que podem atrapalhar a comunicação de todo o segmento. Muitas vezes, essa interferência não vem do campo, mas, sim, do próprio sistema de alimentação da rede.
Fontes de alimentação 24Vcc de uso geral podem gerar perturbações, seja porque ela está gerando um sinal não tão regulado ou talvez ela esteja sendo afetada por fontes eletromagnéticas externas. Seja qual for o motivo, este problema não deve ser transmitido para a nossa rede, por isso devemos utilizar fontes de alimentação (ou acopladores) Fieldbus com isolação.
 
Oito dicas para aumentar a confiabilidade da sua rede Fieldbus


#3 – Aterramento isolado e em um único ponto
O aterramento muitas vezes pode ser o maior vilão de uma rede de comunicação. Por vezes, no momento da instalação, parte-se do princípio que tudo deve ser aterrado e nenhum problema ocorrerá. Porém, na prática, isso é um grande engano e apesar da boa intenção, o projeto acaba sendo um fracasso.
Aterramento é um assunto bastante extenso, não apropriado para essa lista, mas posso citar dois pontos primordiais a serem observados:

1) Não utilizar o mesmo aterramento de carcaças, motores, cargas AC de modo geral. Essa malha possui níveis altíssimos de interferência eletromagnética, consequentemente ela gera muita interferência em equipamentos digitais. Você deve utilizar um aterramento especifico para sistemas digitais, também conhecimento como aterramento de instrumentação ou isolado.

2) Aterramento em um único ponto no segmento. A menos que garanta a equipotencialidade de todos os pontos aterrados do segmento, você não deve fazê-lo. Deve-se aterrar apenas o início do tronco (aterramento de instrumentação) e, no instrumento, isolar a blindagem do cabo.
A diferença de potencial entre os dois pontos aterrados pode gerar correntes anômalas, que geram interferências na comunicação.


#4 – Uso de analisadores de rede integrados
Analisadores de rede integrados ao seu segmento irão ajudar no monitoramento das condições dela, seja acompanhando a degradação no tempo, seja através de alarmes de manutenção, que permitem agir antes que o instrumento gere falhas mais graves para o processo. 
Existem diversos aparelhos capazes de monitorar a rede PROFIBUS PA. Procure utilizar um que traga as informações da forma mais simples para você e sua equipe.


#5 – Protetores de surto contra descargas atmosféricas
Outro grande vilão dos sistemas eletrônicos são as descargas atmosféricas. Você não pode evitar que elas aconteçam, mas pode evitar que elas danifiquem seus equipamentos!
Utilizando protetores de surto no tronco e spurs da sua rede, você estará protegendo os ativos contra queima por surtos de tensão induzidos nos cabos.
Lembrando que, para uma proteção efetiva, é necessário ter esses protetores em ambas as pontas dos cabos, caso contrário só protegerá um dos equipamentos conectados.
 
Oito dicas para aumentar a confiabilidade da sua rede Fieldbus


#6 – Cabeamento longe dos cabos de potência
Essa dica não é exclusiva para redes Fieldbus, vale para qualquer tipo de cabeamento de sinal ou mesmo alimentações DC. Circuitos AC são fontes geradoras de interferências eletromagnéticas e, por esse motivo, mantenha qualquer cabo de comunicação digital, sinal discreto ou alimentação DC longe de cabos de potência, mesmo que estejamos falando de um cabo de sinal com par trançado, pois o mesmo tende a cancelar correntes induzidas, mas não é algo tão efetivo quando a indução é alta.


#7 – Evitar crimpagem de má qualidade
As boas práticas das instalações elétricas recomendam o uso de terminais de acabamento na ponta dos fios. Na instalação de uma rede Fieldbus não é diferente. Entretanto, deve-se assegurar a qualidade na crimpagem desses terminais, caso contrário eles podem gerar mau contato ou mesmo oxidação e problemas na comunicação. Portanto, caso tenha dúvidas quanto à qualidade da crimpagem, não faça! Prefira manter os fios em cobre nu. 


#8 – Evitar bobinas
É normal ver em algumas plantas pequenas bobinas de cabos antes do instrumento. Normalmente, isso é feito para que haja uma reserva de cabo, caso seja necessário algum tipo de manutenção. Quando trabalhávamos no 4-20mA, essa bobina não gerava um problema significativo, porém, no Fieldbus, essa bobina pode se tornar um captador de interferências eletromagnéticas capaz de gerar perturbações na comunicação.
 



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