{"id":7830,"date":"2022-12-09T00:00:00","date_gmt":"2022-12-09T03:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.altus.com.br\/blog\/aplicacoes-hart-sobre-profibus-e-profinet-com-clps-nexto\/"},"modified":"2024-10-01T14:57:23","modified_gmt":"2024-10-01T17:57:23","slug":"aplicacoes-hart-sobre-profibus-e-profinet-com-clps-nexto","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.altus.com.br\/en\/post\/497\/aplicacoes-hart-sobre-profibus-e-profinet-com-clps-nexto","title":{"rendered":"HART over PROFIBUS and PROFINET applications with Nexto PLCs"},"content":{"rendered":"

A evolu\u00e7\u00e3o dos\u00a0communication protocols<\/span>\u00a0para atuarem no\u00a0padr\u00e3o Ethernet<\/a>\u00a0\u00e9 uma realidade na ind\u00fastria. Com o avan\u00e7ar da infraestrutura de rede, o protocolo PROFINET IO apresenta-se como uma excelente op\u00e7\u00e3o de comunica\u00e7\u00e3o industrial. Evolu\u00e7\u00e3o natural da rede\u00a0PROFIBUS-DP<\/span>, com mais caracter\u00edsticas, o protocolo atende variadas aplica\u00e7\u00f5es industriais em uma tecnologia \u00fanica, possibilitando a comunica\u00e7\u00e3o em alta velocidade com grande quantidade de dados e usando o mesmo padr\u00e3o el\u00e9trico adotado pelas redes Ethernet tradicionais.<\/p>\n

Com o PROFINET, a\u00a0Tecnologia da Informa\u00e7\u00e3o (TI) e Tecnologia de Automa\u00e7\u00e3o (TA)<\/a>\u00a0nunca estiveram t\u00e3o pr\u00f3ximas, passando a falar a mesma linguagem em termos de suporte e engenharia. Com esta evolu\u00e7\u00e3o e converg\u00eancia, o protocolo PROFINET conquista maior espa\u00e7o nas solu\u00e7\u00f5es de automa\u00e7\u00e3o industrial, sendo a tend\u00eancia para os pr\u00f3ximos anos, uma vez que se trata de um protocolo que funciona baseado no padr\u00e3o Ethernet.<\/p>\n

A rede de comunica\u00e7\u00e3o HARTb<\/h4>\n

Comumente utilizado para comunica\u00e7\u00e3o entre dispositivo de campo inteligentes e sistemas de controle, o\u00a0padr\u00e3o HART<\/a>\u00a0fornece dois canais de comunica\u00e7\u00e3o simult\u00e2neos: um\u00a0sinal anal\u00f3gico de 4-20mA<\/span>\u00a0e outro digital. O sinal anal\u00f3gico transmite a vari\u00e1vel medida (no caso de um\u00a0instrumento de campo<\/a>) utilizando uma malha de 4-20mA, enquanto o sinal digital \u00e9 utilizado para levar informa\u00e7\u00f5es adicionais do dispositivo, como padr\u00f5es de configura\u00e7\u00e3o, calibragem, parametriza\u00e7\u00e3o, TAGs descritivas, entre outros.<\/p>\n

O HART pode ser utilizado em aplica\u00e7\u00f5es dos mais variados segmentos da ind\u00fastria, at\u00e9 em ambientes perigosos. O protocolo opera segundo o padr\u00e3o\u00a0Mestre-Escravo<\/span>, onde o Escravo somente transmitir\u00e1 uma mensagem se houver uma\u00a0requisi\u00e7\u00e3o do Mestre<\/span>, ou seja, o instrumento de campo (Escravo) s\u00f3 ir\u00e1 enviar informa\u00e7\u00f5es quando receber uma\u00a0requisi\u00e7\u00e3o do sistema de controle<\/span>\u00a0(Mestre).<\/p>\n

O conceito de aplica\u00e7\u00e3o PROFINET<\/h3>\n

O PROFINET foi desenvolvido para garantir uma\u00a0integra\u00e7\u00e3o simples do PROFIBUS<\/span>. Em muitas solu\u00e7\u00f5es, ambos os protocolos possibilitam o trabalho de tais tecnologias, como por exemplo, o\u00a0Channels<\/span>. \u00c9 poss\u00edvel conectar esta\u00e7\u00f5es de gerenciamento de ativos a redes PROFIBUS e PROFINET, permitindo a configura\u00e7\u00e3o central dos dispositivos de campo,\u00a0calibra\u00e7\u00e3o e diagn\u00f3sticos<\/span>, via ferramentas de configura\u00e7\u00e3o, como FieldCare, FieldMate, PACTware ou AMS Suite. Esta caracter\u00edstica permite a conex\u00e3o de um cliente hospedado em uma esta\u00e7\u00e3o de rede PROFIBUS-DP ou PROFINET IO, que usam o perfil de rede HART on PROFIBUS ou HART on PROFINET e suportam as tecnologias FDT\/DTM e EDDL.\u00a0<\/p>\n

Sendo a rede de campo respons\u00e1vel pelo controle do processo de uma planta industrial, \u00e9 poss\u00edvel\u00a0acessar as informa\u00e7\u00f5es dos ativos<\/span>\u00a0sem interferir no determinismo das redes. Sua opera\u00e7\u00e3o \u00e9 como\u00a0mestre classe II<\/span>\u00a0na rede PROFIBUS-DP, e como um\u00a0I\/O Controller<\/span>\u00a0na rede PROFINET.\u00a0 A engenharia do PROFINET \u00e9 muito semelhante \u00e0 do PROFIBUS, conforme os exemplos de arquitetura que ser\u00e3o apresentados.
<\/p>\n

Recursos de comunica\u00e7\u00e3o e conectividade dos CLPs Altus<\/h4>\n

\"CLPNX3008<\/span>\u00a0<\/span>\u2013\u00a0CPU mais avan\u00e7ada da S\u00e9rie Nexto<\/a>\u00a0de controladores program\u00e1veis, o modelo conta com uma ampla variedade de interfaces de comunica\u00e7\u00e3o capazes de conectar o equipamento aos mais diferentes sistemas do mercado. O dispositivo de controle possui tr\u00eas portas\u00a0Ethernet Gigabit<\/a>, sendo duas com suporte ao protocolo de comunica\u00e7\u00e3o PROFINET Controller, o que permite que o controlador seja utilizado em uma rede com\u00a0arquitetura em anel MRP<\/span>. Al\u00e9m do padr\u00e3o PROFINET, o equipamento tamb\u00e9m conta com o\u00a0MQTT\u00a0<\/span>and\u00a0OPC UA<\/span>\u00a0para comunicar com n\u00edveis superiores.\u00a0<\/p>\n

NX5001\u00a0<\/span>\u2013 o m\u00f3dulo \u00e9 uma avan\u00e7ada\u00a0interface Master PROFIBUS-DP<\/span>\u00a0desenvolvida para ser utilizada juntamente com as CPUs da S\u00e9rie Nexto. O m\u00f3dulo tamb\u00e9m possui\u00a0suporte \u00e0 redund\u00e2ncia<\/a>, para aplica\u00e7\u00f5es onde alta disponibilidade \u00e9 esperada.
<\/p>\n

NX5104\u00a0<\/span>\u2013 o equipamento \u00e9 um dispositivo do tipo cabe\u00e7a remota (Device) para redes PROFINET, possibilitando ao usu\u00e1rio utilizar m\u00f3dulos de E\/S da S\u00e9rie Nexto.\u00a0
<\/p>\n

NX5110\u00a0<\/span>and\u00a0NX5210\u00a0<\/span>\u2013 os m\u00f3dulos s\u00e3o dispositivos do tipo cabe\u00e7a remota (Device) simples e redundante, respectivamente, para redes PROFIBUS-DP que possibilitam ao usu\u00e1rio utilizar todos os m\u00f3dulos de E\/S da S\u00e9rie Nexto.\u00a0
<\/p>\n

NX6014\u00a0<\/span>\u2013 o\u00a0m\u00f3dulo de 8 entradas anal\u00f3gicas de corrente com HART<\/a>\u00a0configur\u00e1veis individualmente. Al\u00e9m de possibilitar a leitura de sinais de instrumentos de campo (press\u00e3o, temperatura, etc.) atrav\u00e9s do sinal 0-20 mA convencional, estas entradas permitem tamb\u00e9m realizar comunica\u00e7\u00e3o HART com os instrumentos atrav\u00e9s da porta Ethernet da CPU utilizando uma ferramenta de gerenciamento de ativos com suporte \u00e0 tecnologia DTM.\u00a0
<\/p>\n

PO5064\u00a0<\/span>and\u00a0PO5065\u00a0<\/span>\u2013 dispositivos do tipo cabe\u00e7a remota (Device) simples e redundante, respectivamente, s\u00e3o utilizados em redes PROFIBUS-DP e possibilitando ao usu\u00e1rio utilizar todos os m\u00f3dulos de E\/S da\u00a0Ponto Series<\/a>.
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PO1114\u00a0<\/span>\u2013 o m\u00f3dulo oferece 8 entradas anal\u00f3gicas de corrente que, al\u00e9m de possibilitar a leitura de sinais de instrumentos de campo (press\u00e3o, temperatura, etc.) atrav\u00e9s do sinal 0-20 mA convencional, permitem realizar comunica\u00e7\u00e3o HART com os instrumentos atrav\u00e9s da rede PROFIBUS-DP da cabe\u00e7a de campo PO5064\/5, utilizando uma ferramenta de gerenciamento de ativos com suporte \u00e0 tecnologia DTM.\u00a0
<\/p>\n

PO2134\u00a0<\/span>\u2013 equipamento com 4 sa\u00eddas anal\u00f3gicas de corrente. Al\u00e9m de possibilitar a escrita de sinais de instrumentos de campo (press\u00e3o, temperatura, etc.) atrav\u00e9s do sinal 0-20 mA convencional, estas sa\u00eddas permitem realizar comunica\u00e7\u00e3o HART com os instrumentos atrav\u00e9s da rede PROFIBUS-DP da cabe\u00e7a de campo PO5064\/5, utilizando uma ferramenta de gerenciamento de ativos com suporte \u00e0 tecnologia DTM.\u00a0
<\/p>\n

MasterTool IEC XE (MT8500)<\/span>\u00a0\u2013ferramenta completa para\u00a0programa\u00e7\u00e3o<\/span>,\u00a0depura\u00e7\u00e3o<\/span>,\u00a0configura\u00e7\u00e3o\u00a0<\/span>and\u00a0simula\u00e7\u00e3o\u00a0<\/span>das aplica\u00e7\u00f5es do usu\u00e1rio. O software \u00e9 baseado no conceito de ferramenta integrada, provendo flexibilidade e facilidade de uso, permitindo aos usu\u00e1rios a programa\u00e7\u00e3o em cinco linguagens definidas pela norma IEC 61131-3. O\u00a0MasterTool IEC XE<\/span>\u00a0permite o uso de diferentes linguagens na mesma aplica\u00e7\u00e3o, fornecendo ao usu\u00e1rio uma poderosa maneira de organizar a sua aplica\u00e7\u00e3o, al\u00e9m de reutilizar c\u00f3digo desenvolvido em aplica\u00e7\u00f5es anteriores.\u00a0
<\/p>\n

O Software tamb\u00e9m \u00e9 utilizado como Supervisor PROFINET, que \u00e9 semelhante ao Controller, mas n\u00e3o t\u00eam acesso aos dados em tempo real de nenhum dispositivo. Os supervisores n\u00e3o fazem parte da opera\u00e7\u00e3o di\u00e1ria de uma rede PROFINET. Em vez disso, os usu\u00e1rios finais podem usar um o Supervisor para realizar a\u00e7\u00f5es, como ler informa\u00e7\u00f5es de diagn\u00f3stico de um dispositivo, atribuir endere\u00e7os IP ou nomes de esta\u00e7\u00f5es DCP ou solucionar problemas de uma conex\u00e3o de rede problem\u00e1tica.
<\/p>\n

Como utilizar os CLPs da S\u00e9rie Nexto em diferentes arquiteturas PROFINET e PROFIBUS<\/h2>\n

A arquitetura apresentada a seguir mostra um sistema de rede PROFIBUS-DP simples, utilizando um m\u00f3dulo\u00a0Scanner DPV1<\/span>\u00a0para o gerenciamento dos ativos. O barramento remoto possui uma cabe\u00e7a simples, a qual envia as informa\u00e7\u00f5es para os m\u00f3dulos anal\u00f3gicos HART que, por sua vez, fazem o tratamento dessas informa\u00e7\u00f5es e estabelecem efetivamente a comunica\u00e7\u00e3o com os dispositivos HART conectados aos m\u00f3dulos da remota PROFIBUS<\/p>\n

\"Rede<\/p>\n

Rede PROFIBUS-DP em topologia barramento\u00a0<\/i><\/div>\n

<\/div>\n
A arquitetura apresentada a seguir mostra um sistema de rede PROFINET IO com o gerenciamento de ativos conectado diretamente ao IO Controller. O barramento remoto possui uma cabe\u00e7a simples, a qual envia as informa\u00e7\u00f5es para os m\u00f3dulos anal\u00f3gicos HART, que, por sua vez, fazem o tratamento dessas informa\u00e7\u00f5es e estabelecem efetivamente a comunica\u00e7\u00e3o com os dispositivos HART conectados aos m\u00f3dulos da remota PROFINET.<\/div>\n

<\/div>\n
\"Rede<\/div>\n
Rede PROFINET IO em topologia barramento<\/i><\/div>\n

<\/div>\n
A arquitetura apresentada a seguir mostra um sistema de rede PROFIBUS-DP redundante que aumenta a confiabilidade da rede, mantendo a comunica\u00e7\u00e3o por um cabo caso o outro cabo seja rompido ou apresente dificuldade de comunica\u00e7\u00e3o. Nesta aplica\u00e7\u00e3o, utiliza-se dois m\u00f3dulos Scanner DPV1 para o gerenciamento dos ativos. Os barramentos remotos possuem duas cabe\u00e7as redundantes, as quais enviam as informa\u00e7\u00f5es para os m\u00f3dulos anal\u00f3gicos HART que, por sua vez, fazem o tratamento dessas informa\u00e7\u00f5es e estabelecem efetivamente a comunica\u00e7\u00e3o com os dispositivos HART conectados aos m\u00f3dulos das remotas PROFIBUS.<\/div>\n

<\/div>\n
\"Rede<\/div>\n
Rede PROFIBUS\/DP redundante<\/i><\/div>\n

<\/div>\n

A arquitetura apresentada a seguir mostra um sistema de rede PROFINET IO MRP com o gerenciamento de ativos conectado diretamente ao IO Controller, realizando o gerenciamento dos ativos. O barramento remoto possui uma cabe\u00e7a PROFINET em topologia anel atrav\u00e9s do protocolo MRP, a qual envia as informa\u00e7\u00f5es para os m\u00f3dulos anal\u00f3gicos HART, que por sua vez fazem o tratamento dessas informa\u00e7\u00f5es e estabelecem efetivamente a comunica\u00e7\u00e3o com os dispositivos HART conectados aos m\u00f3dulos da remota PROFINET. Se ocorrer uma interrup\u00e7\u00e3o na rede, isso ser\u00e1 detectado por meio da falha dos quadros de teste. Contabilizando as tentativas e o intervalo padr\u00e3o de 20 ms, isso normalmente leva cerca de 60 ms.<\/p>\n

Al\u00e9m disso, os clientes de redund\u00e2ncia de m\u00eddia comunicar\u00e3o mensagens de falha, caso detectada em sua porta de encaminhamento. Assim que uma falha for detectada, instru\u00e7\u00f5es de reconfigura\u00e7\u00e3o de topologia ser\u00e3o enviadas, mantendo a comunica\u00e7\u00e3o est\u00e1vel do Controller com os Devices, caso haja ao menos um ponto de conex\u00e3o entre eles.<\/p>\n

\"Rede<\/p>\n

Rede PROFINET em topologia anel (MRP)<\/i><\/p>\n

\"\u00c1lvaro<\/p>\n

\n
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About the author<\/span>
Leonardo Carvalho Ant\u00f4nio dos Santos iniciou a trajet\u00f3ria na Altus em 2018 como vendedor interno na equipe Comercial da Filial S\u00e3o Paulo. Em 2019, migrou para \u00e1rea de Suporte T\u00e9cnico, na equipe de Pr\u00e9 Venda, com foco em treinamentos e atendimentos a campo. Em 2022, Leonardo passou para o cargo de consultor de vendas, respons\u00e1vel em atender a regi\u00e3o leste e norte do estado de S\u00e3o Paulo.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Veja como aplicar o CLP NX3008 em diferentes arquiteturas de controle utilizando os protocolos HART, PROFIBUS e PROFINET<\/p>","protected":false},"author":5,"featured_media":7831,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[389],"tags":[822,821,823,817,819,746,816,818,820],"class_list":["post-7830","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-tecnologia-2","tag-hart-over-profibus","tag-hart-sobre-profibus","tag-hart-sobre-profinet","tag-mrp-network","tag-profibus-redundante","tag-profinet","tag-profinet-mrp","tag-profinet-redundante","tag-rede-profibus"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.altus.com.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7830","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.altus.com.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.altus.com.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.altus.com.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/5"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.altus.com.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=7830"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.altus.com.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7830\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":8449,"href":"https:\/\/www.altus.com.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7830\/revisions\/8449"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.altus.com.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/7831"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.altus.com.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=7830"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.altus.com.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=7830"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.altus.com.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=7830"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}