César Cassiolato, Diretor de Marketing, Qualidade, Assistência Técnica e Instalações Industriais da Smar Equipamentos Industriais Ltda. Engenheiro Certificado na Tecnologia PROFIBUS e Instalações PROFIBUS pela Universidade Metropolitan de Manchester, Reino Unido.
Introdução
Apesar de muito simples a tecnologia do meio físico mais utilizada no PROFIBUS-DP, a RS485, ainda vemos alguns detalhes em campo que poderiam ser evitados e que poderiam diminuir o tempo de comissionamento e startup e evitar as condições de intermitências e paradas indesejadas durante a operação.
Em outro artigo detalharemos mais situações. Acompanhe no site SMAR: www.smar.com.br
Atenção
Sempre que possível, consulte a EN50170 para as regulamentações físicas, assim como as práticas de segurança de cada área.
É necessário agir com segurança nas medições, evitando contatos com terminais e fiação, pois a alta tensão pode estar presente e causar choque elétrico. Lembre-se que cada planta e sistema têm seus detalhes de segurança. Informe-se sobre estes detalhes antes de iniciar o trabalho!
Para minimizar o risco de problemas potenciais relacionados à segurança, é preciso seguir as normas de segurança e de áreas classificadas locais aplicáveis que regulam a instalação e operação dos equipamentos. Estas normas variam de área para área e estão em constante atualização. É responsabilidade do usuário determinar quais normas devem ser seguidas em suas aplicações e garantir que a instalação de cada equipamento esteja de acordo com as mesmas.
Uma instalação inadequada ou o uso de um equipamento em aplicações não recomendadas podem prejudicar a performance de um sistema e conseqüentemente a do processo, além de representar uma fonte de perigo e acidentes. Devido a isto, recomenda-se utilizar somente profissionais treinados e qualificados para instalação, operação e manutenção.
O meio físico RS485
Neste padrão temos dois canais independentes conhecidos como A e B, que transmitem níveis de tensão iguais, porém com polaridades opostas (VOA e VOB ou simplesmente VA e VB).
Por esta razão, é importante que a rede seja ligada com a polaridade correta.
Embora os sinais sejam opostos, um não é o retorno do outro, isto é, não existe um loop de corrente.
Cada sinal tem seu retorno pela terra ou por um terceiro condutor de retorno, entretanto, o sinal deve ser lido pelo receptor de forma diferencial sem referência ao terra ou ao condutor de retorno.
Quanto ao aterramento neste sistema de comunicação, esta é a grande vantagem do sinal diferencial: note na figura 1a que o sinal está trafegando com fases invertidas nos condutores do cabo enquanto o ruído trafega com mesma fase.
Nos terminais de entrada do amplificador diferencial, o sinal de comunicação PROFIBUS chega em modo diferencial e o ruído em modo comum, rejeitando-o. Sendo assim, todo ruído que for induzido no cabo, em geral de origem eletromagnética, será em sua maioria rejeitado.
Figura 1a – Sinal PROFIBUS-DP – RS485
Figura 1b – Rede PROFIBUS-DP – RS485
Linhas de transmissão diferenciais utilizam como informação apenas a diferença de potencial existente entre os dois condutores do par trançado, independente da diferença de potencial que eles apresentam em relação ao referencial de tensão (comum ou terra).
Dicas em algumas situações com a rede PROFIBUS-DP
Figura 1c – Rede PROFIBUS-DP – RS485 com protetor de transiente
A tabela 1 mostra como verificar a rede PROFIBUS-DP em relação aos terminadores e mesmo em relação ao cabo utilizando um multímetro.
8 (A) |
3 (B) |
Cabo ok |
Curto entre A e B |
1 BT ativo |
|
8 (A) |
shield |
Cabo ok |
Curto entre A e o shield |
---- |
---- |
3(B) |
shield |
Cabo ok |
Curto entre B e o shield |
---- |
---- |
Tabela 1 – Medições com terminadores na rede PROFIBUS-DP
A figura 2 mostra o sinal PROFIBUS-DP com as linhas A e B invertidas a 200m da medição.
Figura 2 - Sinal PROFIBUS-DP com as linhas A e B invertidas a 200m da medição (Cortesia Rafaela Castelhano Souza).
Com a rede inativa e um voltímetro pode-se identificar esta situação. Se a linha B não for mais positiva do que a A, há um problema nestas conexões.
Figura 3 – Terminador de barramento PROFIBUS-DP
Figura 4 – Sinal PROFIBUS-DP com problema de sobrecarga nos drivers 485
A figura 5 exemplifica o que acontece no barramento nesta situação.
Figura 5 – Deformação no sinal RS485 com equipamentos que respondem ao mestre por possuírem o mesmo endereço
Este artigo não substitui os padrões IEC 61158 e IEC 61784 e nem os perfis e guias técnicos do PROFIBUS. Em caso de discrepância ou dúvida, os padrões IEC 61158 e IEC 61784, perfis, guias técnicos e manuais de fabricantes prevalecem. Sempre que possível, consulte a EN50170 para as regulamentações físicas, assim como as práticas de segurança de cada área.
Para mais detalhes veja os artigos:
Para mais informação sobre a tecnologia PROFIBUS, veja http://www.smar.com/brasil2/profibus.asp
Para detalhes de um sistema de automação verdadeiramente aberto baseado em redes, consulte: www.system302.com.br
Referências:
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