PO4053-Ct109903

Interface de Rede PROFIBUS-DP PO4053Cd. Doc.: CT109903 Reviso: C

Altus S. A. 1

Descrio do ProdutoO mdulo interface de rede PROFIBUS PO4053, integrante da Srie Ponto, uma interface mestre PROFIBUS-DP paraUCPs PO3242 e PO3342.A foto mostra o produto montado sobre a base PO6400, com bornes para alimentao e conector DB9 para interligaocom a rede de campo PROFIBUS-DP. Tem como principais caractersticas:

Protocolo PROFIBUS-DP mestre para comunicao de dados de E/S,compatvel com qualquer equipamento escravo PROFIBUS-DP, de acordo comas normas EN 50170, IEC 61158 e IEC-61784 Capacidade de 3584 bytes de entrada e 3584 bytes de sada Permite a implementao de arquiteturas de redes redundantes com acabea de rede de campo PO5063V4 Suporta troca-a-quente Configurao e parametrizao atravs do software AL-3865 ProfiTool Diagnstico e estados de operao local via LEDs no painel Fornece diagnsticos da rede UCP Baud-rate configurvel at 12 Mbits Dispe de interface de superviso serial padro RS-232, para configuraoe superviso de pontos de E/S e diagnstico local Etiqueta no painel para identificao do equipamento Capacidade de conexo de 126 ns escravos Compatvel com repetidores tico AL-2431 e AL-2432.

Dados para CompraItens Integrantes

A embalagem do produto contm os seguintes itens: Mdulo PO4053 Guia de instalao

Cdigo do ProdutoO seguinte cdigo deve ser usado para compra do produto:

Cdigo Denominao

PO4053 Interface de Rede PROFIBUS-DP

Produtos RelacionadosOs seguintes produtos devem ser adquiridos separadamente quando necessrio:

Cdigo Denominao

PO6400 Base Interface de Rede PROFIBUS

AL-2601 Conector derivador, para rede PROFIBUS

AL-2602 Conector terminador, para rede PROFIBUS

AL-2605 Terminador com Diagnstico de Fonte

AL-2303 Cabo de rede PROFIBUS, dimetro 7,1 mm

AL-1715 Cabo RJ45-CFDB9

AL-3865 ProfiTool - Software Programador PROFIBUS

PO5063 Cabea de rede de campo PROFIBUS-DP

PO5063V4 Cabea de rede de campo PROFIBUS-DP Redundante

AL-2431 Repetidor tico FOCUS/PROFIBUS

AL-2432 Repetidor tico FOCUS/PROFIBUS com duas portas ticas

PO8510 10 Folhas de 14 etiquetas de 14 tags p/ impressora


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NotasPO6400: a base possui conector DB9 para a interligao da rede PROFIBUS e um RJ45 para configurao.AL-2601: o conector derivador para rede PROFIBUS um conector dB9 com pinagem padronizada e componentes determinao montados internamente. Ele prprio para conexo de dispositivos PROFIBUS montados em posiesintermedirias na rede PROFIBUS, isto , fisicamente no montados nos extremos da rede. Este conector possui conexopara entrada e sada do cabo da rede, possibilitando que seja feita a desconexo sem interromper a continuidade fsica darede.AL-2602: o conector terminador PROFIBUS um conector dB9 com pinagem padronizada e componentes de terminaomontados internamente. Ele prprio para conexo de dispositivos PROFIBUS montados nas extremidades fsicas darede, incio ou fim.AL-2605: este dispositivo montado nas extremidades de uma rede PROFIBUS. Permite que os dispositivos mestres ouescravos que ocupam as posies das extremidades, sejam desenergizados sem que a rede fique inoperante. Possuielemento terminador interno e alimentado com fontes de alimentao redundantes. Possui diagnstico defuncionamento por meio de contato seco de rel.AL-2303: cabo para a comunicao de dados na rede PROFIBUS.AL-1715: Este cabo possui um conector serial RJ45 e outro DB9 RS232 fmea padro IBM/PC. Deve ser utilizado para aconfigurao da interface via interface serial do PC, por meio do software AL-3865 - ProfiTool.AL-3865: software ProfiTool que permite montar a configurao da interface AL-3406 na rede PROFIBUS.PO5063: a cabea de rede de campo PROFIBUS permite a conexo de mdulos PONTO rede, expandido o sistema deE/S da UCP.PO5063V4: a cabea de rede de campo PROFIBUS redundante permite a conexo de mdulos PONTO em rederedundante.AL-2431 e AL-2432: Repetidores ticos destinados a interligao de quaisquer dispositivos PROFIBUS por meio de fibratica. Implementa diferentes topologias de redes, com alcance de at 3.000 metros, e a conexo de mais segmentos,permitindo aumentar o nmero de dispositivos escravos na rede. O AL-2432 possui redundncia em meio tico,aumentando a disponibilidade do sistema.


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Caractersticas

PO4053

Tipo de mdulo Interface de rede PROFIBUS-DP

Protocolo de comunicao PROFIBUS-DP mestre, normas EN50170, IEC 61158 e IEC61784

Arquitetura da rede Barramento, sem derivaes

Velocidade de comunicao 9,6 a 12000 Kbit/s, configurvel

Nmero de Redes Mximo de 2 redes PROFIBUS por UCP PO3242, redundantes ouno.

Nmero de mdulos PO4053 Mximo de 4 PO4053 por UCP PO3242 em duas redesredundantes ou 2 PO4053 sem redundncia.

Indicao de diagnstico 1 LED para indicao de diagnstico do barramento PONTO;

4 LEDs para indicao de diagnstico da rede.

Troca a quente Sim

Consumo do barramento 50 mA @ 5 Vdc

Tenso de alimentao externa 19 a 30 Vdc incluindo ripple

consumo mx. 167 mA @ 24 Vdc

Isolao

Fonte externa para lgica

Rede PROFIBUS para lgica

1500 Vac por 1 minuto

500 Vdc por 1 minuto

Potncia dissipada 4,25 W @ 24 Vdc

Temperatura mxima deoperao

60 oC

Dimenses 99 x 49 x 81 mm

Interface de configurao RS232 em RJ45

Normas atendidas Normas EN 50170, IEC 61158 e IEC 61784

IEC 61131

Ver caractersticas gerais de srie

Bases compatveis PO6400: Base Interface de rede de campo PROFIBUS

Caractersticas de Software

Comunicao Atravs do protocolo PROFIBUS-DP

Configurao e Programao Atravs dos softwares ProfiTool e MasterTool

Tipos de operandosacessados

A, E, S e M

Capacidade de entradas 3584 bytes

Capacidade de sadas 3584 bytes

Nmero mximo de relaes 1536 relaes

Arquivo GSD Hil_1662.gsd

NotasRelaes: so associaes entre operandos do CP e mdulos da rede PROFIBUS feitas pelo MasterTool. Cadamdulo da rede gera uma relao. Cada n da rede pode ter vrios mdulos.Arquivo GSD: o arquivo HIL_1662.GSD acompanha o produto ProfiTool AL-3865 e tambm est disponvel nosite da ALTUS (www.altus.com.br) para download.


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Tempo de TransfernciaO tempo de atualizao de operandos depende de 2 fatores:

Tempo de ciclo do barramento PROFIBUS(depende do nmero e tamanho dos escravos e da velocidade da rede ver manual MU99026)

Tempo de transferncia dos dados entre interface e memria imagemA tabela a seguir mostra como calcular o tempo gasto pelo CP para transferir os operandos para a rede PROFIBUS deuma interface PO4053. Este tempo varia com o tipo de operando, o nmero de operandos e com o nmero total derelaes (relao a associao de bytes da rede com operandos do CP feita com auxlio do MasterTool). Caso seja umarede redundante, o tempo deve ser dobrado.O tempo calculado deve ser adicionado ao tempo de varredura previsto do CP.

Tempo de Transferncia

Transferncia de operandos: %MXXXX 3,0 ms por byte

Transferncia de operandos: %AXXX,%EXXX ou %SXXX 2,3 ms por byte

Processamento de uma relao comoperandos tipo %MXXXX

16 ms por relao

(excluindo tempo de transferncia dos bytes)

Processamento de uma relao comoperandos tipo %AXXX, %EXXX ou%SXXX

18 ms por relao(excluindo tempo de transferncia dos bytes)

Tempo de processamento 1400 ms

RedundnciaO mdulo PO4053 pode ser utilizado aos pares afim de implementar redes redundantes. Em redes redundantes duasredes PROFIBUS so utilizadas para conectar os escravos tambm redundantes (Ex: Cabeas PO5063V4), permitindoque a transferncia dos dados no sofra interrupes pela falha simples de uma das redes.A Redundncia de redes de campo uma caracterstica nova e indispensvel onde se necessita grande confiabilidade,disponibilidade e expansibilidade dinmica. A interface de rede PO4053 a soluo para este tipo de aplicao, tendosido projetada especialmente para esta aplicao.

Capacidade de ControleA capacidade deste produto atender a um determinado tamanho de arquitetura de controle deve ser analisada em funode vrios aspectos que envolvem esta interface e a UCP ao qual est ligada. Estes fatores incluem, mas no estolimitados :

Nmero de bytes de E e S que a interface PO4053 admite Nmero de relaes Capacidade de operandos da UCP Tamanho do programa aplicativo Nmero de ns escravos Nmero de interfaces PO4053 utilizadas Necessidade de redundncia Tempo de ciclo da rede PROFIBUS Tempo de ciclo do programa aplicativo

Como referncia e exemplo confere-se a seguir se um dada aplicao exemplo que cumpre sua capacidade de controle eestima-se os tempos envolvidos:


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Aplicao Exemplo - Arquitetura

Configurao tpica de 10 escravos com 16 mdulos cada:

Qtd Relaes Bytes Total

PO1000 16 ED 6 6 12

PO2022 16 SD 4 4 8

PO11112 8 EA 4 4 64

PO2132 16 SA 2 2 16

Total 16 16 100

Aplicao Exemplo Estimativa de Processamento

Tempo de varredura PROFIBUS para a Aplicao Exemplo:

Tempo de transferncia 1400 ms 1400 ms

Transferncia de 100 byte para 10mdulos

3 ms / bytex 100 bytes / escravo

x 10 mdulos =3000 ms

Transferncia de 16 relaes para 10mdulos

16 ms / relaox 16 relaes

x 10 mdulos =2560 ms

Total 6960 ms => 6,9 ms

Estimativa de Tempo de execuo do processo para Aplicao Exemplo (altamente varivel):

Estimativa para pontos digitais1600 pontos

x 4 contatos / pontox 1,5 ms / contato

9600 ms

Estimativa para pontos analgicos20 laos PID

x 300 ms / lao 6000 ms

Clculos contnuos inteiros: 100clculos:

(mdia 45 ms por clculo inteiro)

100 clculos inteiros x45 ms / clculo 4500 ms

20 chamadas de mdulos F

(mdia 230 ms por chamada)20 chamadas x

230 ms / chamada 4600 ms

Total 24700 ms => 24,7 ms

Anlise dos dadosO total do tempo estimado para esta arquitetura de 31,5 ms para controlar 180 pontos digitais e 80 pontos analgicos.Este tempo pode ser acrescido dependendo dos fatores programados, caso exista implementada o mdulo E-*.018, estepode provocar o aumento da aplicao.

Configuraes de SistemasA seguir sero mostrados configuraes sugeridas para a utilizao do PO4053:


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Configurao AA configurao bsica contm um PO4053 no barramento de uma UCP PO3242 ou PO3342 conectado escravosPROFIBUS por uma rede.

Configurao BA configurao B sugerida tem rede redundante. Neste caso, dois PO4053 no mesmo barramento de uma UCP PO3242ou PO3342 so utilizados com a mesma configurao de rede.A rede redundante permite manter a operao do sistema mesmo ocorrendo uma falha em uma cabea do escravoredundante, interrupo na linha de transmisso de dados ou falha em uma das Interfaces Mestre. As interfaces PO4053compem as redes A e B, cada uma com suas cabeas PO5063V4 ou PO5063 (no redundante). A mesma posioocupada pelo dispositivo escravo no redundante, pode ter instalados dispositivos escravos de outros fabricantes queatendam a norma PROFIBUS.

PO5063

V4

PO5063

V4

Escravo redundante

E/S E/S E/S E/S E/S

E/S E/S E/S E/S E/SPO5063

Red

e A

Red

e B

Escravo no redundante

UCP

PO3242 PO4053 E/S E/S E/S E/S E/SPO4053

PO5063

E/S E/S E/S E/S E/SPO5063

Red

e P

RO

FIB

US

UCP

PO3242 PO4053 E/S E/S E/S E/S E/S

E/S E/S E/S E/S E/S

Escravo 1

Escravo 2


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Configurao CA configurao C mostra uma UCP PO3242 com duas interfaces PO4053 em duas redes PROFIBUS independentes.Neste caso no h redundncia, e cada uma das redes pode conter 126 dispositivos escravos.

PO5063 E/S E/S E/S E/S E/SPO5063

Red

e 1

UCP

PO3242 PO4053 E/S E/S E/S E/S E/S

E/S E/S E/S E/S E/S

PO4053

Red

e 2

Escravo 1 Escravo 2


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Configurao DNa configurao D mostra-se duas redes PROFIBUS independentes e redundantes (verso redundante da configuraoC). Esta a maior configurao de mestre PROFIBUS suportada pelas UCPs PO3242/PO3342.Notar que o exemplo procurou mostrar que os mdulos PO4053 no precisam ficar em posies contguas.

Expansibilidade a Quente (Hot-Expansibility)As redes PROFIBUS oferecem dificuldades na implementao de modificao da arquitetura em funcionamento. Estalimitao inerente a topologia da rede, que no permite a interrupo do cabo. As terminaes resistivas, nasextremidades da rede, impedem a reflexo dos sinais de comunicao e no podem ser desconectadas.Buscando oferecer uma soluo ao usurio, foi implementado na interface de rede mestre PROFIBUS PO4053, acaracterstica de expansibilidade a quente.Quando num sistema redundantes, onde as redes A e B so simultaneamente conectadas em cabeas de rede de campoPROFIBUS PO5053V4, o usurio pode forar, atravs do comando de SwitchOver a troca de estados de cada cabeaPO5063V4. Passando todos os dispositivos escravos para a rede B, por exemplo, libera a rede A para implementaesdas modificaes necessrias.Aps a implementao das modificaes, o dispositivo mestre PO4053 da rede A deve reconfigurado para, s a partirdeste instante, efetuar o SwitchOver liberando a rede B.Maiores detalhes quanto a operao de SwitchOver esto disponveis no Manual de Utilizao do PO4053 (MU209903).

PO5063

V4

PO5063

V4

Escravos Redundantes 1

E/S E/S E/S E/S E/S

Red

e A

1

Red

e B

1

UCP

PO3242 PO4053 E/S E/S E/S E/S E/SPO4053 PO4053 PO4053

PO5063

V4

PO5063

V4

Escravos Redundantes 2

E/S E/S E/S E/S E/S

Red

e B

2

Red

e A

2


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Instalao

Instalao Eltrica

O diagrama mostra a fiao da fonte de alimentao de 24 Vdc e o cabo de rede PROFIBUS com o mdulo PO4053instalado na base PO6400. Para maiores detalhes o MU209903 - Manual de Utilizao PO4053 Interface de RedePROFIBUS - deve ser consultado.

Notas do diagrama1 Deve-se obrigatoriamente utilizar o cabo AL-2303, nos comprimentos mximos especificados pela Norma PROFIBUS consulte o Manual de Utilizao da Rede PROFIBUS - MU299026. Caso a topologia exigir comprimentos superiores,recomenda-se a utilizao dos repetidores ticos PROFIBUS AL-2431 ou AL-2432.2 So disponibilizados trs tipos de conectores. Caso a Interface de Rede esteja conectada a um extremo fsico da redePROFIBUS, dever ser comutado a chave de terminao do conector AL-2604, ou utilizar um conector AL-2602 quecontm a terminao. Conforme Norma PROFIBUS, a blindagem do cabo da rede deve ser interligada no corpo metlicodo conector para aterramento junto a todos os dispositivos da rede.5 - A fonte de alimentao de 24 Vdc conectada nos bornes indicados com " + 24 Vdc ", " 0 Vdc " e o aterramento "GND ".6 - O ponto comum da fonte de alimentao para alimentao dos mdulos (0 Vdc) pode ser ligado no terra do paineleltrico. Esta ligao no obrigatria mas recomendada para minimizar rudo eltrico em um sistema de automao.7- Interface padro RJ45-RS232 para configurao.


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Montagem MecnicaA montagem mecnica deste mdulo descrita no Manual de Utilizao da Srie Ponto, no h nenhuma particularidadena instalao mecnica deste mdulo.O cdigo mecnico a ser ajustado na base de montagem 53 (5 na chave A e 3 na chave B) .

Configurao e Parametrizao

A configurao e parametrizao da interface feita com o software ProfiTool. Permite a configurao da rede Permite a monitorao e foramento de pontos

Os parmetros da interface so descritos no seu Manual de Utilizao e esto relacionados ao seu modo de operao.

Arquivo GSDAs opes de parametrizao da interface esto definidas em um arquivo padro PROFIBUS denominado GSD. Estearquivo acompanha o software ProfiTool e disponibilizado em www.altus.com.br .

Diagnstico

O diagnstico da interface e dos mdulos a ela ligados est disponvel ao programa aplicativo, atravs dos operandosconfigurados pelo MasterTool.

LEDs de DiagnsticoOs LEDs de estado e diagnstico deste mdulo so descritos no seu Manual de Utilizao.

Dimenses Fsicas

Dimenses em mm.

O Manual de Instalao da SriePonto deve ser consultado paradimensionamento geral do painel.

0012

0707


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ManuaisO Manual de Utilizao PO4053 Interface de Rede PROFIBUS (MU209903) deve ser consultado para uso do produto.Para maiores detalhes tcnicos, configurao, instalao e programao dos produtos da srie Ponto, os seguintesdocumentos devem ser consultados:

Cdigo do Documento Descrio

MU209903 Manual de Utilizao PO4053

MU299026 Manual Utilizao Rede PROFIBUS

MU209000 Manual de Utilizao da Srie Ponto IP20

MU209104 Manual de Utilizao PO3x42

MU299032 Manual de Utilizao ProfiTool

MU299025 Manual de Utilizao MT4000 (MasterTool)

MP399101 Manual de Programao MT4100 Srie PONTO (MasterTool)

MU209001 Manual de Utilizao do Repetidor tico/FOCUS PROFIBUS

MU204631 Manual de Caractersticas Tcnicas da Srie PONTO

MU299040 Manual de Utilizao do MT6000 (MasterTool ProPonto)

CT109000 Caractersticas Gerais da Srie Ponto

CT104631 Repetidor tico/FOCUS PROFIBUS AL-2431 e AL-2432

CT104701 Conector PROFIBUS AL-2601/2602

CT104704 Conector Inteligente PROFIBUS AL-2604

CT109xxx CTs dos Mdulos da Srie Ponto

CT109080 Blocos de E/S PROFIBUS

Todos os documento acima so disponibilizados para download no site www.altus.com.br ou podem ser adquiridos naforma impressa.

Documents

PO4053-Ct109903