u2 rede devicenet
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Curso de Redes Industriais e Sistema Supervisrio Rede Devicenet
SENAI/SP | Unidade 2 - Protocolos de Comunicao Pgina 1 de 11
Rede Devicenet - Conceitos
Introduo
O DeviceNet um link de comunicaes para ligar dispositivos industriais (tais como: fim de
curso, sensores fotoeltricos, partidas de motor, sensores de processo, leitores de cdigo de
barra, drivers de freqncia varivel, interfaces de usurio, entre outros) a uma rede ,
eliminando vrios cabos .
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A direta conectividade proporciona uma comunicao melhorada entre dispositivos, assim
como importantes diagnsticos a nvel de dispositivos, no facilmente acessvel nem disponvel
em dispositivos de I/O convencionais.
O DeviceNet uma rede aberta, sendo que a especificao e o protocolo podem ser obtidas
na Associao Aberta de Vendedores de DeviceNet, Inc. (ODVA). O DeviceNet baseado
num protocolo de comunicaes chamado CAN, que originalmente foi desenvolvido pela
BOSCH para o mercado de automvel europeu para substituir os caros chicotes de cabo por
uma rede de baixo custo em automveis. Como resultado, o CAN tem resposta rpida e
confiabilidade alta para aplicaes como controle de freios ABS e Air bags.
Caractersticas e Funcionalidade Do Devicenet
TAMANHO DA REDE At 64 ns
COMPRIMENTO DA REDE Selecionvel conforme velocidade
Para 125 Kbps 500m
Para 250 Kbps 250m
Para 500 Kbps 100m
PACOTE DE DADOS 0 a 8 Bytes
TOPOLOGIA Linear (trunkline/dropline) com alimentao e sinal pelo mesmo cabo
ENDEREAMENTO Peer-to-peer com Multi-cast; Multi-master e Master/slave
CARACTERSTICAS DO SISTEMA Remoo e insero de dispositivos da rede em funcionamento
Protocolo De Comunicao
Troca de dados Peer-to-peer onde qualquer produto DeviceNet pode produzir e
receber mensagens.
Operao Mestre/Escravo definido como um sub-set adequado do peer-to-peer
Um produto DeviceNet pode comportar-se como um Cliente ou um Servidor ou
ambos
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Uma rede DeviceNet pode ter at 64 MAC Ids (Media Access Controle Identifiers).
Um comparativo com o modelo ISO/OSI mostrado na figura a seguir:
DEVICENET MODLO ISO/OSI
DeviceNet Protocol ISO Application (layer 7)
CAN Protocol ISO Data Link (Layer 2)
Physical Layer ISO Physical (Layer 1)
Transmission Media ISO Media (Layer 0)
Camada Fsica e Meio De Transmisso Do Devicenet
A topologia definida para o DeviceNet pode ser observada na figura abaixo .
Os dispositivos podem ser alimentados diretamente da rede e comunicam-se atravs do
mesmo cabo, podendo ser removidos ou inseridos sem desligar a rede.
A especificao do Devicenet, permite a utilizao de cabo grosso e fino (thick e thin), alm
do cabo plano (flat). necessrio tambm, uso de terminao e alimentao de energia na
rede.
Os pontos de alimentao (Power Taps) podem ser acrescentados em qualquer local da
rede, tornando possvel a redundncia da alimentao na rede. A corrente no tronco
(Trunkline) 8 ampres (com cabo grosso thick) e 3 ampres com cabo tipo fino thin.
Uma opo opto-isolado de projeto, permite a utilizao de dispositivos energizados
externamente (por ex.: partidas de drivers AC e vlvulas solenides) no mesmo cabo do
barramento. Outras redes baseadas em CAN permitem somente uma nica fonte de
alimentao para a rede inteira.
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A figura seguir, mostra os componentes bsicos de uma instalao com cabo grosso e com
cabo plano.
CABO TRONCO DA REDE DEVICENET
FONTE DE ALIMENTAO DERIVADOR DE
BARRAMENTO
CABO DE DERIVAO DA
REDE DEVICENET
TERMINADOR DE BARRAMENTO
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COMPONENTE DESCRIO
Tronco (Trunk line) O cabo principal entre os terminadores, podendo ser de cabo grosso,
fino ou plano e conecta os taps ou diretamente os dispositivos
Derivao (Drop line) A derivao feita de cabo fino ou grosso, conectando os
dispositivos ao derivador (tap)
N / Dispositivo Um dispositivo enderevel que contm um chip Devicenet
Resistor de Terminao Resistor de 121 conectado somente no final do tronco (trunck)
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Fonte de alimentao (power supply) Usada para alimentar os dispositivos
Conector estilo aberto (open-style) Usado com dispositivos no expostos a ambientes agressivos
Conector estilo selado (sealed-style) Usado com dispositivos expostos a ambientes agressivos
Cabos
A topologia bsica tronco-derivao (trunkline - dropline) utiliza um cabo com 2 pares
torcidos e separados, sendo um para alimentao e outro para sinal. Cabo plano (flat), grosso
(thick) ou fino (thin) podem ser usados para trunklines ou droplines. A distncia entre
extremos da rede varia com a taxa de dados e o tamanho do cabo (veja na tabela seguir).
TAXA DE DADOS 125 Kbps 250 Kbps 500 Kbps
Comprimento para barramento principal com cabo grosso
(thick - trunk)
500 m
250 m 100 m
Comprimento para barramento principal com cabo fino
(thin - trunk)
100 m 100 m 100 m
Comprimento para barramento principal com cabo plano
(flat - trunk)
420m 200m 75m
Comprimento mximo para 1 derivao do barramento
principal (maximum - drop)
6 m 6 m 6 m
Comprimento acumulado das derivaes do barramento
principal (cumulative drop)
156 m 78 m 39 m
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Cabo Grosso (Thick)
Cabo Fino (Thin)
Cabo Plano (Flat)
Conectores e Terminais
Os tipos de conectores normalmente utilizados no DeviceNet so: conectores selados ou
no-selados. Existem conectores selados plugveis do tipo grande (mini-style) e pequeno
(micro-stile).
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Para produtos que no requerem conectores selados, o tipo aberto (open-style) pode ser
usado. Conexes com parafuso ou conexes de grampo podem ser feitos diretamente ao
cabo se a conexo plugada no requerida.
A figura seguir mostra uma configurao tpica usando dispositivos tipo aberto open-style:
Derivadores taps
Existem vrios tipos de derivadores TAPS para serem conectados em uma rede do tipo
DeviceNet. Estes derivadores permitem ligar os vrios elementos da rede. Classificam-se
como:
Derivao T T-Port TAP
O derivador T-Port conecta um dispositivo simples ou uma linha de derivao drop line
atravs de um conector estilo plug - rpido.
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Derivao mltipla de dispositivo Device -Port
DevicePort so componentes selados que conectam ao Trunk line via drop line atravs
de conectores de desconexo rpida somente dispositivos compatveis a rede DeviceNet.
Existem DevicePort para conectar 4 ou 8 dispositivos.
Derivao mltipla tipo box
DeviceBox
DeviceBox so elementos passivos que conectam diretamente os dispositivos DeviceNet no
Trunk Line atravs de conexes de terminais para at 8 ns. Eles possuem tampa removvel
selada que permite montagem em mquina ou no cho de fbrica.
Derivao de Alimentao PowerTap
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O PowerTap possui proteo de sobre-corrente para o cabo tipo thick (grosso). Com
proteo a diodo, possvel utilizar vrios PowerTaps permitindo assim o uso de vrias
fontes de alimentao.
Indicadores Dos Dispositivos Devicenet
Embora um produto DeviceNet no necessite ter indicadores, se este produto possuir
indicadores, devem estar de acordo com especificao DeviceNet. recomendado que um
Led de Estado do Mdulo Module Status ou um Led de Estado da Rede Network Status,
ou uma combinao dos dois seja includo.
O(s) indicadore(s) consiste em um Led bicolor (verde/vermelho) que pode ter combinaes
de ligado, desliga e piscando.
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O Led de Estado do Mdulo Module Status indica se o dispositivo tem alimentao e est
operando adequadamente.
O Led de Estado da Rede Network Status indica o estado do link de comunicao.
Detalhamento Do Projeto Devicenet
A instalao de redes sem um pr-projeto, normalmente levam a frustantes resultados
operacionais, quando funcionam. Quase sempre, muito difcil a correo, pois normalmente
os fundamentos bsicos no foram observados.
Toda a funcionalidade futura da rede DeviceNet, comea com um projeto prvio e detalhado
mostrando todos os instrumentos pertencentes a rede com o seu respectivo modlo,
tagueamento, localizao fsica bem como entrada e sada do cabo de rede e suas derivaes.
O fluxograma da rede a principal ferramenta para a manuteno segura, tranqila e rpida
evitando assim, horas de produo interrompidas por falta deste documento.
Este fluxograma dever conter:
Topologia.
Indicao dos instrumentos e interligaes.
Endereamento do instrumento na rede DeviceNet.
Comprimento dos cabos.
Localizao dos resistores de terminao.
Corrente nos Diversos Trechos da Rede.
Posicionamento da Fonte.
Ponto de Aterramento da Rede.
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Indicao dos Instrumentos e Interligaes
A indicao das ligaes dos equipamentos que compe a rede DeviceNet fundamental que
seja totalmente detalhada no fluxograma da rede, pois facilita a localizao dos equipamentos
para uma futura manuteno possibilitando a substituio do instrumento ou conexo
danificados.
Os mdulos derivadores descritos no fluxograma da rede devem ser ilustrados com todas as
derivaes e instrumentos, mesmo os que no estejam sendo utlizados.
Recomendamos que o cabo principal (tronco) seja corretamente identificado nas entradas e
sadas dos mdulos para facilitar sua localizao.
Endereamento do Instrumento na Rede DeviceNet:
O endereamento dos equipamentos pode ser feito por hardware ou software, sendo que o
endereo default para os equipamentos novos 63.
A indicao do endereamento no fluxograma da rede muito importante, para facilitar a
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troca caso algum equipamento necessite de manuteno. O endereamento errado do
mdulo na rede DeviceNet ir causar falha no scanner.
Normalmente quando o endereamento feito por hardware, utiliza-se chaves dip (S1 a S6)
para o endereo e (S7 e S8) para a taxa de velocidade, sendo que todas as possveis
combinaes para os endereos so contempladas.
Recomenda-se que seja descrito no prprio mdulo, o n refernte ao endereo DeviceNet
facilitando sua troca e se possvel tambm as dip-switches configuradas em ON e OFF.
Comprimento Dos Cabos
O comprimento dos cabos da rede DeviceNet devem estar descritos no fluxograma da rede,
pois com esta informao pode-se determinar a queda de tenso dos instrumentos,
observando os limites do comprimento de acordo com o tipo do cabo.
Comprimento do tronco
A linha tronco da rede DeviceNet pode ser implementada com o cabo grosso com seu
comprimento mximo limitado em funo da taxa de comunicao.
possvel ainda a utilizao do cabo Flat, devendo-se evitar seu encaminhamento, prximo a
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outros cabos que possam gerar induo eletromagntica.
A ilustrao seguir, representa a anlise do projeto, que totalizou 210m como comprimento
do barramento principal, demonstrando que ser possvel a utilizao inicialmente de duas
velocidades: 125 Kbits/s (normalmente a mais utilizada) e 250 Kbits/s, pois permitem distncias
de 500 e 250m respectivamente.
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Comprimento das derivaes (cabo fino)
O comprimento mximo para cada derivao de 6m, independentemente da taxa de
comunicao selecionada para a rede, o que o nosso projeto exemplo est atendendo.
Como a soma de todas derivaes resultou em 44m, isto significa dizer, que ser possvel a
utilizao das velocidades de 125 Kbits/s (normalmente a mais utilizada) e 250 Kbits/s, pois
permitem distncias de 156 e 78m respectivamente, para o total das derivaes em uma rede.
Resistores de Terminao:
Nos extremos da rede deve-se instalar um resistor de terminao, que possui o objetivo de
reduzir possveis reflexes do sinal na rede, que causa distrbios na comunicao, com
constantes e aleatria paradas e eventualmente interrupo total do seu funcionamento. O
resistor de terminao deve ser de 121, mas admite-se o valor comercial mais comum de
120e sendo a potncia dissipada mnima e um resistor de 1/4W estaria adequado.
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Os resistores devem ser conectados entre os fios de comunicao ( BR branco e AZ azul ),
nos dois extremos da rede nos pontos entre todos que possuem a maior distncia entre si, ou
nas duas caixas de distribuio nos extremos da rede.
Com a rede desligada mea a resistncia entre CANH (fio branco) e CANL (fio azul) que
deve ser aproximadamente 60, valor das duas resistncias de terminao de 120em
paralelo.
Note que este teste serve para verificar se o numero de terminaes est correto, porm no
testa se a posio est correta, para isto deve-se ter em mos um projeto da rede onde se
define os pontos a serem colocados os terminadores.
Este teste muito til, pois muito mais comum do que se pensa a instalao de um nmero
incorreto de terminadores, o que causa funcionamento irregular da rede.
Aterramento
O aterramento importantssimo em uma rede digital, para isto a ligao correta deve seguir
a seguinte regra: "A rede DeviceNet deve ser aterrada em um nico ponto, preferencialmente
onde entra a alimentao da rede, e neste ponto deve ser ligado o fio shield no negativo da
fonte, caso haja mais de uma fonte, esta ligao deve ser feita somente no ponto de
aterramento".
O ideal que se tenha um terra exclusivo para instrumentao, caso o mesmo no esteja
disponvel utilize o terra comum.
Como foi citado anteriormente, a rede DeviceNet deve ser aterrada somente em um nico
ponto. possvel testar um aterramento abrindo-se a conexo de terra e medindo-se a
resistncia entre o fio preto (V-) e o fio nu (shield), que deve ser da ordem de M.
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Caso o resultado desta operao seja 0, significa que existem outros pontos aterrados,
neste caso verifique se os fios de shield esto corretamente instalados com o tubo contrtil e
a blindagem do cabo tambm isolada.
Aps feitos os testes acima, mea em vrios pontos da rede, o diferencial de tenso entre
shield e V-, com o positivo do medidor no shield e o negativo no V-, esta tenso deve ter
valores da tabela abaixo:
Tenso dreno/V- Ideal Aceitvel
Mnimo -4.0V -5.0V
Mximo 0,3V 1,0V
Caso exista algum ponto com valores que no estejam dentro deste intervalo, alguns testes
podem ser feitos, como segue:
Verifique se o shield e V- esto conectados um no outro e a rede esteja aterrada na fonte;
Verifique se no h trechos do fio shield abertos e/ou em curto;
Nota 1: Com a rede aterrada junto a fonte e conectada neste ponto ao V-, a tenso de shield
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ser sempre zero ou negativa com relao ao V- devido ao offset causado pela queda de
tenso no fio preto do V-.
Nota 2: Aconselhamos que os cabo DeviceNet seja conduzido separadamente dos cabos de
potncia, e no utilizem o mesmo bandejamento ou eletrodutos.
Aterramento da Blindagem
Aps os testes anteriores, o fio dreno deve ser interligado ao negativo V- da rede no borne
- da fonte de alimentao que energizara a rede. Ento ambos V- e - devem ser ligados
ao sistema de aterramento de instrumentao da planta em uma haste independente do
aterramento eltrico, mas diferentes hastes podem ser interconectadas por barramento de
equalizao de potencial.
Verificao da Isolao da Blindagem
Ao final da instalao deve-se conferir a isolao da malha e dreno em relao ao terra (>
1M).
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Mltiplas Fontes:
Quando a rede DeviceNet utiliza duas ou mais fontes, somente uma delas deve estar com o
negativo aterrado em uma haste junto com o fio de dreno da rede.
Observe que neste caso as fontes de alimentao no devem ser ligadas em paralelo,
interrompa o positivo, para que no exista duas fontes em um trecho .
Cuidado! Repetimos: de extrema importncia que a malha de aterramento esteja aterrada
somente em um nico ponto junto a fonte de alimentao da rede. Aconselha-se toda vez
que houver manobras no cabo da rede ou manuteno nos instrumentos, desligar a conexo
do dreno com o negativo da fonte para verificar se a isolao do fio dreno, no est aterrado
em qualquer outro ponto da rede, pois as manobras dos cabos muitas vezes podem romper a
isolao do cabo conectando a malha a eletrodutos ou calhas aterradas.
Dimensionamento Da Queda De Tenso Ao Longo Da Rede
Em uma rede Devicenet, uma considerao importante a ser observada que a queda de
tenso ao longo do condutor V- da rede, no deve exceder a 5V, portanto importante
calcular esta queda em funo principalmente do:
Ponto em que est instalada a fonte
Consumo de corrente de cada dispositivo
Distncia da fonte de cada dispositivo
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Tipo de cabo usado no tronco
Nmero de Derivadores (Taps) conectados
Partindo do princpio que a fonte pode estar instalada no final do tronco ou em qualquer
outro ponto do mesmo, possvel existir um, dois ou mais segmentos para serem analisados,
conforme ilustrao seguir.
Outra caracterstica importante, que a corrente que alimentar os dispositivos da rede no
deve exceder aos limites de cada tipo de cabo em funo das distncias dos dispositivos.
Clculo da queda de tenso ao longo da rede
Para calcular a queda de tenso ao longo da rede, deve-se usar a seguinte equao:
SUM {[ (Ln x Rc) + (Nt x 0,005)] x In} 4,65V
Fonte de alimentaao instalada no final da rede
Fonte instalada em um ponto qualquer da rede
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Sendo:
Termo Descrio
Ln L = Distncia em (m) entre o dispositivo e a fonte de alimentao, excluindo as derivaes (drop
line).
n = O nmero do dispositivo que est sendo avaliado, comeando com 1 para o dispositivo mais
prximo da fonte e incrementando 1 para cada prximo dispositivo
Rc Cabo grosso (Thick) = 0,015 /m
Cabo fino (Thin) = 0,069 /m
Cabo plano (Flat) = 0,019 /m
Nt O nmero de derivaes (taps) entre a fonte e o dispositivo que est sendo avaliado. Por
exemplo:
Para o dispositivo mais perto da fonte, este nmero 1.
Quando o dispositivo possue somente um outro entre ele e a fonte, este nmero 2.
Quando 10 dispositivos existem entre o que est sendo avaliado e a fonte, este nmero 11.
Para dispositivos conectados via derivaes tipo Device box ou Device port, a derivao deve ser
tratada como uma nica derivao. A corrente de todos os dispositivos conectados em uma destas
derivaes, deve ser somada e usada somente uma vez na equao.
0,005 Resistncia nominal de contato, usada para qualquer conexo ao tronco
In I = Corrente drenada do cabo, pelo dispositivo. A corrente de todos os dispositivos conectados
em uma derivao tipo Device box ou Device port, deve ser somada, e conte esta derivao como
somente 1.
n = O nmero do dispositivo que est sendo avaliado, comeando com 1 para o dispositivo mais
prximo da fonte e incrementando 1 para cada prximo dispositivo que est sendo avaliado.
4,65V A mxima queda de tenso permitida no tronco. Este o total da queda de tenso no cabo que
5,00V menos 0,35V reservado para queda de tenso nas derivaes.
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Exemplo de clculo para um sistema com fonte instalada no
final do segmento:
O seguinte exemplo, considera 4 dispositivos conectados em um tronco com cabo grosso,
cujas distncias so mostradas na figura seguir, tanto em metros (m) como em ps (ft), com
uma fonte instalada no final do segmento.
Calcule a queda de tenso para cada dispositivo, usando a equao bsica:
SUM {[ (Ln x Rc) + (Nt x 0,005)] x In} 4,65V
D1 [ (15 x 0,015) + (1 x 0,005) ] x 1,00 = 0,23V
D2 [ (30 x 0,015) + (2 x 0,005) ] x 0,50 = 0,23V
D3 [ (122 x 0,015) + (3 x 0,005) ] x 0,50 = 0,92V
D4 [ (244 x 0,015) + (4 x 0,005) ] x 0,25 = 0,92V
Somando-se a queda de tenso individual dos dispositivos, para obter a queda total do
sistema, teremos:
0,23 + 0,23 + 0,92 + 0,92 = 2,30V
CONCLUSO: Como a queda de tenso total no excedeu a 4,65V, o sistema operar
normalmente (2,30V < 4,65V)
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O percentual de carga pode ser calculado dividindo-se o valor encontrado pela mxima queda
de tenso:
%CARGA = 2,30V / 4,65 = 49,5%
Exemplo de clculo para um sistema com fonte instalada no
meio da rede
O seguinte exemplo, considera 6 dispositivos conectados em um tronco com cabo grosso,
cujas distncias so mostradas na figura seguir, tanto em metros (m) como em ps (ft), com
uma fonte instalada no meio do segmento, significando que para efeito de clculo da queda de
tenso, consideraremos dois segmentos.
Sempre que a fonte for instalada no meio da rede, procure colocar os dispositivos com maior
consumo prximo da fonte, quando isto for possvel.
Portanto, para calcular-se este exemplo, faz-se necessrio a diviso em duas sees e calcula-
se cada seo individualmente.
Data Link Layer do DeviceNet
A Camada Data Link Layer do DeviceNet totalmente definida pela Especificao CAN e
implementada com chips CAN. A especificao CAN define dois estados do bus chamados :
dominante (lgica 0) e recessivo (lgica 1). Qualquer transmissor pode acionar o bus no
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estado dominante. O bus pode estar no estado recessivo quando nenhum transmissor estiver
no estado dominante.
Vrios tipos de frame (estrutura ) so definidos pelo CAN:
Dados
Remoto
Sobrecarga
Erro
Os dados so movidos no DeviceNet usando o frame de dados. Os outros frames no so
usados no DeviceNet ou so de uso excepcional.
O CAN usa um mecanismo de arbitragem tipo non destuctive bit wise. Esta caracterstica
especfica do CAN permite resoluo de colises (determinao de um vencedor "winner)
sem perda de desempenho ou reenvio de dados pelo n de prioridade mais alto.
O CAN usa um mtodo de resoluo de coliso do tipo bit wise arbitration. Todos os
receptores numa rede CAN sincronizam a transio de recessivo para dominante
representado por um bit chamado Start of Frame. O Identificador Identifier e o bit RTR
(Solicitao Remota de Transmisso) formam o Campo de Arbitragem Arbitration Field.
Formato do Frame de Dados
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O Campo de Arbitragem usado para facilitar o acesso ao meio. Como o DeviceNet no usa
o bit de RTR para qualquer propsito, este no entra na considerao prioritria de acesso ao
bus. Quando um dispositivo transmite, tambm monitora (recebe) o que envia, para
assegurar-se do mesmo. Isto permite deteco de transmisso simultnea. Se um n que
transmite um bit recessivo recebe um bit dominante enquanto envia o campo de arbitragem,
ele pra de transmitir. O vencedor de uma arbitragem entre dois ns transmitindo
simultaneamente o com o menor numerador do identificador (11 bit-identifier).
CAN tambm especifica um formato de frame de dados com um campo identificador de 29
bits que no usado pelo DeviceNet.
O Campo de Controle contem dois bits fixos e um campo com comprimento de 4 bits. O
comprimento do campo de dados pode ser qualquer nmero de 0 a 8 representando o
nmero de bytes neste campo. O tamanho de bytes 0-8 ideal para dispositivos finais com
pequenas quantias de dados de I/O que deve ser atualizado freqentemente. E, em oito bytes,
h flexibilidade suficiente para dispositivos simples enviarem dados de diagnsticos, ou
enviarem uma referncia de velocidade e taxa de acelerao a um driver.
O campo de CRC uma check de redundncia cclica que usado por controladores CAN
para detectar erros de frame. calculado pelos bits que vem antes dele.
Um bit dominante no campo ACK significa que pelo menos um receptor alm do transmissor
ouviu a transmisso.
CAN usa vrios tipos de deteco de erros e falha incluindo CRC e tentativas automtica.
Estes mtodos, que so principalmente transparente aplicao, previnem um n defeituoso
de corromper a rede.
Protocolo De Comunicao e Aplicao
A camada de aplicao do DeviceNet define como os identificadores so designados e como o
campo de dados do CAN usado para especificar servios, mover dados, e determina seu
propsito.
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O fluxo dos meios de informao numa rede de comunicao so crticas .Tecnologias mais
antigas de comunicao consistiam de mensagens que foram construdas com uma fonte
especfica e destino. Em vez da maneira tradicional de fonte - destino, a rede DeviceNet usa
um Modelo mais eficiente de Produtor - Consumidor que requer uns pacotes para ter
campos de identificao para os dados. O identificador proporciona o meio para mltiplos
nveis prioritrios (usado em arbitragem), transferncia mais eficiente de dados de I/O, e
mltiplos consumidores.
O device com dados coloca os dados na rede com o identificador adequado. Todos os
dispositivos que necessitam de dados, aguardam estas mensagens. Quando dispositivos
reconhecem o identificador apropriado, eles consomem os dados. Com o modelo de
produtor consumidor , a mensagem no mais especfico a uma fonte particular nem para
destino. Uma nica mensagem de um controlador pode ser usada por mltiplas chaves de
partida de motores , por exemplo .
O DeviceNet define dois tipos de envio de mensagens diferentes. So chamados
Mensagem de I/O e Mensagem Explcita.
Mensagens De I/O
As mensagens de I/O so para tempos crticos e para dados orientados ao controle .
Proporcionam um caminho dedicado de comunicao de especfico entre uma aplicao que
produz e um ou aplicaes mais consumidoras. So trocados atravs de nicas ou mltiplas
conexes e tipicamente usam identificadores de prioritrio alto. As mensagens de I/O no
contm nenhum protocolo no dados campo de 8 byte. A nica exceo para mensagens de
I/O fragmentada onde um byte usado para protocolo de fragmentao. O significado da
mensagem contido pelo ID de conexo (identificador CAN). Antes de mensagens serem
enviadas usando estes IDs, ambos os devices que enviam e recebem devem ser configurados.
A configurao contem a fonte e endereos de atributo de objeto de destino para o produtor
e consumidor dos dados.
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Mensagens Explcitas
Mensagens explcitas proporcionam multi-cast, comunicao peer to peer entre dois
dispositivos. Proporcionam a tpica comunicao pergunta / resposta na rede usadas para
diagnstico de problema de configurao e n . Mensagens explcitas tipicamente usam
identificadores de prioritrio baixo e contem o significado especfico da mensagem certa no
campo de dados. Isto inclui o servio ser executado e o endereo especfico de atributo do
objeto.
Os servios de Fragmentao so proporcionados para mensagens que so mais longas que 8
bytes. Cada fragmento de Mensagem de I/O incorre s um nico byte de protocolos gerais.
No h nenhum limite no nmero de fragmentos. A Fragmentao tambm definida para
mensagem explcita. Esta flexibilidade garante que como dispositivos mais sofisticados so
introduzidos e mais adapbilities so projetados em dispositivos, eles podem ser adicionados a
redes de DeviceNet.
O Set PrDefinido Tipo Conexo De Mestre/Escravo
Mesmo o DeviceNet proporcionando um protocolo poderoso de camada de aplicao, que
permite configuraes dinmicas de conexes entre dispositivos, foi reconhecido que alguns
dispositivos no tero a necessidade e nem os recursos para usar esta capacidade. Por esta
razo, um set de identificadores de conexo conhecidos como o Set Pr-Definido de Conexo
tipo Mestre/Escravo foi especificado para simplificar o movimento de I/O e dados de
configurao tipicamente visto numa arquitetura de Mestre/Escravo.
Muitos sensores e acionadores so projetados para executar alguma funo pr-determinada
(sensores de presso, partida de motor, etc.). O tipo e a quantidade de dados que o device
produzir e/ou consumir conhecido na inicializao.
Tipicamente estes dispositivos proporcionam dados de entrada ou requerem dados de sada e
dados de configurao. O Set Pr-definido de Conexo de Mestre/Escravo foi desenvolvido
para estas necessidades por proporcionar objetos de conexo que so quase inteiramente
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configurados durante a inicializao do device. O nico passo necessrio no fluxo de dados
para um device mestre reivindicar posse deste set de conexo de seu escravo (s).
A Mudana De Estado E Transmisso Cclica
Com a mudana de estado, um device produz seus dados s quando estes mudam. Para ficar
seguro o device consumidor deve saber que o produtor ainda est vivo e ativo, o DeviceNet
proporciona um ajuste, uma batida de corao para o device.
Os dispositivos enviam dados sempre que eles mudam ou a batida do corao expira. Isto
serve para manter a conexo viva e deixa o consumidor saber que sua fonte de dados no
tem falhas em algum meio. O tempo mnimo na batida do corao previne inerentemente
ns ruidosos de dominarem a rede. Por ter o device que gerar a batida do corao, o
controlador no encarregado de enviar um pedido periodicamente , somente para assegurar-
se que o dispositivo esta l . Isto torna-se mais eficiente no caso de multicast.
A opo cclica pode reduzir trnsito desnecessrio e processamento de pacote. Em vez de uma
temperatura ou bloco de entrada anlgico sendo scaneado dzias de vezes a cada segundo,
podem ser setados para informar seus dados numa base regular consistente com o ndice de
mudana que pode captar. Um sensor de temperatura em uma malha lenta de PID com um
tempo de atualizao de 500 ms podia ter seu set cclico de ndice a 500 ms. No s iria
preservar a banda para perceber mais rapidamente mudana de dados crticos de I/O, como
tambm seriam mais exatos.
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Dispositivos
A ODVA, define as categorias de dispositivos a serem conectados na rede e atribue um
cdigo para estes dispositivos.
A Tabela seguir, mostra um cdigo de identificao, chamado PROD_TYPE, em funo do
tipo do dispositivo.
PROD_TYPE DESCRIO DO
DISPOSITIVO
0 Generic Device
2 AC Drive
3 Motor Overload
4 Limit Switch
5 Inductive Prox Sensor
6 Photoelectric Sensor
7 Discrete I/O
11 Software
12 Communication Adapter
13 Bar-Code Reader
22 Machine Tool Builder
24 Human Machine Interface
101 SCANport Device
115 Servo Drive
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Alm disso, cada fabricante tambm recebe um cdigo, chamado de VENDOR_ID:
VEND_CODE VENDOR_NAME
1 Allen-Bradley Company
5 Reliance Electric
119 EXOR-RD
263 SENSE ELETRNICA LTDA
Na figura seguir, pode-se visualizar uma configurao com exemplos destes dispositivos:
Estes cdigos, alm de outros, so utilizados nos EDS Eletronic Data Sheet dos dispositivos. Os EDSs so
arquivos, necessrios para a configurao dos dispositivos atravs dos softwares de configurao da rede
DeviceNet.
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Dispositivo (Prod_Type = 7) Entrada E Sada Discreta
Os dispositivos tipo entrada e sada discreta so largamente utilizados na rede DeviceNET,
podendo ser botoeiras, blocos de E/S digitais, etc.
Interface De Operador Tipo Botoeira
A interface de operador tipo botoeira uma unidade que possue chaves tipo push-button e
lmpadas piloto. A configurao do endereo de rede DeviceNet, velocidade e frequncia de
pisca da lmpada deste dispositivo feito por uma Dip-Switch.
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O mtodo de conexo na rede DeviceNet mostrado na figura seguir:
Bloco De I/O
O bloco de I/O uma unidade compacta que contm circuitos de I/O, alm de fonte de
alimentao e um adaptador de rede DeviceNet todos embutidos em um nico
encapsulamento selado.
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O mtodo de conexo na rede DeviceNet mostrado na figura seguir:
Dispositivo (Prod_Type = 6) Sensor Fotoeltrico
O sensor fotoeltrico um sensor de proximidade e normalmente est disponvel com
conexes do tipo estilo mini ou micro, alm do tipo open-style.
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O mtodo de conexo na rede DeviceNet mostrado na figura seguir:
Inversor De Frequncia
Um Inversor de Frequncia (AC Drive), normalmente conectado na rede via um mdulo de
comunicao. No modlo mostrado, este mdulo o 1203-GK5, porm alguns inversores
possuem placas incorporadas internamente para comunicao na rede DeviceNet.
O mtodo de conexo na rede DeviceNet mostrado na figura seguir:
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Rele De Sobre-Carga
O rele de sobre-carga, normalmente conectado na rede via um mdulo de comunicao. No
modlo mostrado, este mdulo o 1203-GK5.
O mtodo de conexo na rede DeviceNet mostrado nas figuras seguir:
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Dispositivo (Prod_Type = 13 ) Leitor De Cdigo De Barras
O leitor de cdigo de barras, permite decodificar cdigos de barra e comunicar-se com um
CLP via rede DeviceNet..
O mtodo de conexo na rede DeviceNet mostrado nas figuras seguir:
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Interface Homem Mquina
A interface homem mquina de operador uma unidade que possue um display de 2 ,4 ou
mais linhas, alm de um teclado. A configurao do endereo de rede DeviceNet, e velocidade
deste dispositivo feito por um Software de configurao e programao da
interface.