MFI-PBS Manual Técnico
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MFI-PBS Manual Técnico Departamento de Pesquisa e Desenvolvimento Versão. 1.0 Data: 27/jun/2007 Descrições Técnicas MFI-PBS-Manual Técnico.doc 1/23 LAS, 26/06/2007 ÍNDICE: ÍNDICE: .................................................................................................................................................................................... 1 ÍNDICE DE FIGURAS:............................................................................................................................................................ 2 ÍNDICE DE TABELAS: ........................................................................................................................................................... 3 1. Introdução: ....................................................................................................................................................................... 4 1.1. Sistema Citrino: .......................................................................................................................................................... 4 2. Profibus DPV0: ............................................................................................................................................................... 5 3. Descrição Técnica do MFI-PBS: ..................................................................................................................................... 6 4. Configuração do MFI-PBS: ............................................................................................................................................. 7 5. Parametrização do MFI-PBS: ........................................................................................................................................ 10 5.1. Exemplo utilizando o Sycon: .................................................................................................................................... 10 5.2. Parâmetros da interface MFI-PBS: ........................................................................................................................... 14 5.2.1. Operation Mode: ....................................................................................................................................................... 14 5.2.2. Diagnostic Information: ............................................................................................................................................ 15 6. Diagnóstico do MFI-PBS: ............................................................................................................................................. 16 6.1. Diagnóstico profibus:................................................................................................................................................ 16 6.2. Diagnósticos gerados pela interface MFI-PBS: ....................................................................................................... 16 7. Leds do MFI-PBS: ......................................................................................................................................................... 22 Descrições Técnicas MFI-PBS-Manual Técnico.doc 2/23 LAS, 26/06/2007 ÍNDICE DE FIGURAS: Figura 1.1.1 – Sistema Citrino .................................................................................................................................................. 4 Figura 2.1 – Exemplo de arquitetura Profibus .......................................................................................................................... 5 Figura 5.1.1 – Exemplo de configuração e parametrização no Sycon (definindo Master) ...................................................... 11 Figura 5.1.2 – Exemplo de configuração e parametrização no Sycon (instalando GSD) ........................................................ 12 Figura 5.1.3 – Exemplo de configuração e parametrização no Sycon (definindo slave)......................................................... 12 Figura 5.1.4 – Exemplo de configuração e parametrização no Sycon (ícone do slave) .......................................................... 13 Figura 5.1.5 – Exemplo de configuração e parametrização no Sycon (configuração) ............................................................ 13 Figura 5.1.6 – Exemplo de configuração e parametrização no Sycon (parametrização) ......................................................... 14 Figura 6.1.1 – Diagrama de blocos dos dados do diagnóstico profibus .................................................................................. 16 Figura 6.2.1 – Representação do cabeçalho do diagnóstico relacionado ao sistema ............................................................... 16 Figura 6.2.2 – Representação do byte 1 do diagnóstico relacionado ao sistema ..................................................................... 17 Figura 6.2.3 – Representação dos bytes 2 e 3 do diagnóstico relacionado ao sistema ............................................................ 18 Figura 6.2.4 – Representação dos bytes 4 e 5 do diagnóstico relacionado ao sistema ............................................................ 18 Figura 6.2.5 – Representação dos bytes 6 e 7 do diagnóstico relacionado ao sistema ............................................................ 19 Figura 6.2.6 – Representação dos bytes 8 e 9 do diagnóstico relacionado ao sistema ............................................................ 19 Figura 6.2.7 – Representação do cabeçalho do diagnóstico relacionado ao módulo (slot) ..................................................... 20 Figura 6.2.8 – Representação dos bytes após o cabeçalho do diagnóstico relacionado ao módulo (slot) ............................... 20 Figura 6.2.9 – Representação dos dados do diagnóstico relacionado ao canal do módulo ..................................................... 21 Descrições Técnicas MFI-PBS-Manual Técnico.doc 3/23 LAS, 26/06/2007 ÍNDICE DE TABELAS: Tabela 3.1 – Descrição técnica do módulo MFI-PBS ............................................................................................................... 6 Tabela 4.1 – Quantidade de bytes dos módulos de E/S do Citrino ........................................................................................... 7 Tabela 4.2 – Quantidade de bytes máxima do módulo MFI-PBS ............................................................................................. 7 Tabela 4.3 – Verificação dos limites de dados do MFI-PBS para o exemplo 1 ........................................................................ 8 Tabela 4.4 – Verificação dos limites de dados do MFI-PBS para o exemplo 2 ........................................................................ 8 Tabela 4.5 – Verificação dos limites de dados do MFI-PBS para o exemplo 3 ........................................................................ 9 Tabela 4.6 – Configuração das bases do exemplo da Figura 2.1 .............................................................................................. 9 Tabela 5.1.1 – Exemplo de configuração ................................................................................................................................ 10 Tabela 6.2.1 – Diagnóstico relacionado ao sistema ................................................................................................................ 17 Tabela 7.1 – Significado dos leds de diagnóstico ................................................................................................................... 22 Tabela 7.2 – Significado dos leds PB ST e FB Err ................................................................................................................. 23 Tabela 7.3 – Leds do MFI-PBS quando a comunicação está OK ........................................................................................... 23 Descrições Técnicas 4/23 LAS, 26/06/2007 MFI-PBS-Manual Técnico.doc 1. Introdução: O objetivo é definir o módulo de interface profibus escravo para o sistema Citrino. O módulo MFI-PBS (Module Fieldbus Interface – Profibus Slave) é um módulo que tem o objetivo de dar conexão remota dos módulos de E/S (por exemplo, M16AI-IV, M32DO-TR) no protocolo. Ou seja, um mestre profibus de qualquer fabricante (Allen Bradley, Siemens, GE) poderá se comunicar com os módulos de E/S da Fertron. Nos próximos itens serão abordadas descrições técnicas, como devem ser feitas a instalação, configuração e parametrização do módulo MFI-PBS e por fim explicar o diagnóstico e os leds. 1.1. Sistema Citrino: O Sistema Citrino é a mais nova família de CLPs (Controladores Lógicos Programáveis) da Fertron. Este sistema é baseado por CPUs, Módulos de entradas e saídas digitais e analógicas, módulos de interfaces de rede de campo (fieldbus) e módulos de fontes. Portanto o sistema Citrino tem a capacidade de automatizar vários tipos de aplicações disti ntas dando bastante flexibilidade. O módulo MCPU-1 é um módulo que tem alta capacidade de processamento e de memória. Ele contém 20 MBytes de memória e a CPU trabalha numa freqüência de 500MHz. Os módulos de entrada e saída (E/S) digitais e analógicas pode m ser compostos de vários módulos distintos, como por exemplo M16AO-IV (módulo com 16 saídas analógicas), M32DI-24V (módulo de 32 entradas digitais com acionamento em 24 Volts). O módulo de interface de rede, é um módulo que pode conter um protocolo especí fico para controle. O MFI-PBS é um módulo de interface de rede profibus escravo. Este módulo propicia uma conectividade para os módulos de entradas e saídas digitais e analógicas do Citrino em um protocolo padrão. Desta maneira, é possível utilizar os módulos de E/S com outros tipos de CPUs de outros fabricantes que contenham um módulo Mestre no protocolo profibus. Figura 1.1.1 – Sistema Citrino [FFC1] Comentário: Faltou a figura… Descrições Técnicas 5/23 LAS, 26/06/2007 MFI-PBS-Manual Técnico.doc 2. Profibus DPV0: Como já foi dito anteriormente, o módulo de interface de rede de campo Profibus MFI-PBS, é um módulo escravo que propicia uma conectividade para os módulos de E/S digitais e analógicas do Citrino em um protocolo padrão. Desta maneira, é possível utilizar os módulos de E/S com outros tipos de CPUs de outros fabricantes que contenham um módulo Mestre no protocolo profibus. Na Figura 2.1 abaixo, tem um exemplo de configuração utilizando o módulo mestre MFI -PBM com o módulo escravo MFI-PBS. Como pode-se observar, é possível fazer até dois segmentos de módulos de E/S por escravo profibus DP. Neste exemplo foi colocado no segmento 0 (zero) 4 módulos M16AI -IV e 4 módulos M32DI-24V. No segmento 1, foi colado 2 módulos M32DI-24V, 4 módulos M16AO-IV e dois módulos M32DO-TR. Neste exemplo foi colocada a capacidade máxima de dados do MFI-PBS no profibus (152 bytes entrada e 136 bytes de saída). Figura 2.1 – Exemplo de arquitetura Profibus O módulo MFI-PBS atende aos comandos do protocolo profibus DPV0. Como pode ser observado na Figura 2.1, a rede profibus pode trabalhar em uma taxa máxima de transmissão de 12 Mbits e o protocolo interno FBUS trabalha em uma taxa fixa de 8Mbits. Desta maneira, o sistema Citrino poderá ter uma alta taxa de atualização de variáveis de processo. 6/23 Descrições Técnicas LAS, 26/06/2007 MFI-PBS-Manual Técnico.doc 3. Descrição Técnica do MFI-PBS: Abaixo estão relacionadas as características do módulo MFI -PBS: Número máximo de módulos Número máximo de segmentos Número máximo de pontos de E/S digitais Capacidade maxima de dados de entrada Capacidade maxima de dados de saída Definição dos pinos do conector profibus (DB9) Tensão de alimentação Troca a quente Leds de Indicação Consumo máximo Calibração Baudrate Troca a quente dos módulos E/S Isolação entre sistema e comunicação entre sistema e PE Temperatura de operação Base 16 2 512 152 bytes 136 Bytes 1 (NC) 6 (+5V-Bus) 2 (NC) 7 (NC) 3 (B-Line) 8 (A-Line) 4 (RTS) 9 (NC) 5 (GND-Bus) 5,2Vdc (±3%) passado via MPS-1 Sim PWR, FAIL, PB ST, FB Err, AT, AS, PB On, PB Err e PB Off 400 mA Não necessária Detecção automática de 9,6Kbps até 12Mbps Sim 2 KV/min 1 KV/min 0 ºC a 50 ºC BMFI-PBS Tabela 3.1 – Descrição técnica do módulo MFI-PBS A interface de rede de campo MFI-PBS pode se comunicar com qualquer mestre profibus que atenda a norma EN 50170. O módulo MFI-PBS é configurado e parametrizado pelo mestre através de seu software configurador. Por exemplo, deve-se utilizar o configurador ProSoft da Allen-Bradley para configurar com o mestre MVI69 PDPM-V1. Deve-se utilizar o configurador Software SIMATIC Manager da Siemens para configurar com os mestres da família S7-400. Ainda é necessário utilizar o arquivo GSD do módulo MFI-PBS (disponível no site da Fertron para download), para conseguir configurar o equipamento através dos Softwares configuradores. Este arquivo GSD contém informações de todos os módulos de E/S da Fertron. No capítulo Parametrização e configuração será explicado com mais detalhes a configuração deste módulo. É necessário utilizar uma fonte de barramento (MPS-1) para alimentar o segmento que se encontra o equipamento MFI-PBS. Esta fonte consegue alimentar o MFI-PBS e os outros oito módulos deste segmento. Se for necessário mais um segmento, deve-se colocar mais uma fonte MPS-1, com o módulo expansor (MEXP-1) e os módulos do outro segmento (observar Figura 2.1). O módulo MFI-PBS também conta com uma variedade de leds de diagnóstico para orientar o instalador de erros na rede ou nos segmentos. Este item será explicado com mais detalhes no capítulo de diagnósticos. 7/23 Descrições Técnicas LAS, 26/06/2007 MFI-PBS-Manual Técnico.doc 4. Configuração do MFI-PBS: Para que se consiga configurar a interface MFI-PBS, torna-se necessário interpretar a quantidade de pontos de entrada e saída em qualquer aplicação. Partindo deste princípio, torna -se também necessário saber a quantidade de bytes de entradas e saídas para cada um dos módulos do sistema Citrino. Na Tabela 4.1 abaixo, tem uma relação da quantidade de bytes em cada um dos módulos do Citrino necessárias para realizar a configuração. Módulo Descrição M32DI-24V M8FI M32DO-TR M16AI-IV M16AO-IV 32 Entradas Digitais 24 Vdc 8 Entradas de frequência 32 Saídas Digitais Transistor 16 Entradas Analógicas Corr. e Tens. 16 Saídas Analógicas Corr. e Tens. Qtd. de pontos ou de canais 32 8 32 16 16 Qtd. de bytes de parametrização 2 3 6 9 6 Qtd. de bytes de dados de entrada 4 16 32 - Qtd. de bytes de dados de saída 4 32 Tabela 4.1 – Quantidade de bytes dos módulos de E/S do Citrino Alguns módulos do sistema Citrino ainda estão em desenvolvimento e por iss o ainda não entraram na Tabela 4.1, como por exemplo o módulo de entradas analógicas para temperatura (Pt100 e termopar) e o módulo de entradas de encoders. Um outro ponto importante é saber os limites de configuração e parametri zação da interface de rede de campo profibus MFI-PBS. Estes limites estão relacionadas na Tabela 4.2 abaixo. Módulo Descrição Qtd. de bytes máxima de param. Qtd. de bytes máxima de dados de entrada Qtd. de bytes máxima de dados de saída Qtd. máxima de módulos MFI-PBS Interface de rede de campo profibus 88 152 136 16 Tabela 4.2 – Quantidade de bytes máxima do módulo MFI-PBS IMPORTANTE: Com relação a parâmetros é importante lembrar que 1 byte será sempre enviado e utilizado pela própria interface (MFI-PBS). Portanto no calculo final deverá ser somado 1 byte. Com relação a parâmetros é importante lembrar que 1 byte será sempre enviado e utilizado p ela própria interface (MFI-PBS). Portanto no calculo final deverá ser somado 1 byte. Abaixo serão relacionados alguns exemplos para poder interpretar melhor a configuração por nó profibus. No site da Fertron está disponível um arquivo no formato de extensão xls do Excel para fazer estes cálculos automaticamente. Basta entrar com a quantidade de módulos envolvidos na aplicação que uma warning será gerada se qualquer um dos limites da Tabela 4.2 for excedido. Exemplo 1: o o o o o 150 pontos de entradas digitais; 15 pontos de entradas de frequências; 128 pontos de saídas digitais; 64 canais de entradas analógicas; 32 canais de saídas analógicas; Os módulos utilizados de acordo com o número de pontos são: 8/23 Descrições Técnicas LAS, 26/06/2007 MFI-PBS-Manual Técnico.doc 5 2 4 4 2 módulos M32DI-24V (150 pontos de entradas digitais/32 ≈ 5); módulos M8FI (15 pontos de entradas de frequências/8 ≈ 2); módulos M32DO-TR (128 pontos de saídas digitais/32 = 4); módulos M16AI-IV (64 canais de entradas analógicas / 16 = 4); módulos M16AO-IV (32 canais de saídas analógicas / 16 = 2); Agora deve ser verificado se algum limite foi ultrapassado. 5 2 4 4 2 Qtd. de bytes de parametrização 2 x 5 = 10 3x2=6 6 x 4 = 24 9 x 4 = 36 6 x 2 = 12 Qtd. de bytes de dados de entrada 4 x 5 = 20 16 x 2 = 32 32 x 4 = 128 - Qtd. de bytes de dados de saída 4 x 4 = 16 32 x 2 = 64 17 89 180 80 Módulo Qtd. de módulos M32DI-24V M8FI M32DO-TR M16AI-IV M16AO-IV Total Tabela 4.3 – Verificação dos limites de dados do MFI-PBS para o exemplo 1 Em vermelho é notificado o que excedeu o limite e em verde o que está dentro do limite. O que se pode concluir com este exemplo é que como excedeu a quantidade de módulos (máximo 16), a quantidade de bytes de parâmetros (máximo de 88) e a quantidade de bytes de entrada (máximo 152), seria necessário colocar mais um nó profibus (MFI-PBS) para atender a esta aplicação. Exemplo 2: o o o o Os 250 pontos de entradas digitais; 160 pontos de saídas digitais; 20 canais de entradas analógicas; 10 canais de saídas analógicas; módulos utilizados de acordo com o número de pontos são: 8 módulos M32DI-24V (250 pontos de entradas digitais/32 ≈ 8); 5 módulos M32DO-TR (160 pontos de saídas digitais/32 = 5); 2 módulos M16AI-IV (20 canais de entradas analógicas / 16 ≈ 2); 1 módulos M16AO-IV (10 canais de saídas analógicas / 16 ≈ 1); 8 5 2 1 Qtd. de bytes de parametrização 2 x 8 = 16 6 x 5 = 30 9 x 2 = 18 6x1=6 Qtd. de bytes de dados de entrada 4 x 8 = 32 32 x 2 =64 - Qtd. de bytes de dados de saída 4 x 5 = 20 32 x 1 = 32 16 71 96 52 Módulo Qtd. de módulos M32DI-24V M32DO-TR M16AI-IV M16AO-IV Total Tabela 4.4 – Verificação dos limites de dados do MFI-PBS para o exemplo 2 Neste exemplo, todos os limites foram satisfeitos, por isso apenas um nó profibus (MFI-PBS) é necessário. 9/23 Descrições Técnicas LAS, 26/06/2007 MFI-PBS-Manual Técnico.doc Exemplo 3: 100 pontos de entradas digitais; 10 pontos de entradas de frequências; 70 pontos de saídas digitais; 66 canais de entradas analógicas; 28 canais de saídas analógicas; o o o o o Os módulos utilizados de acordo com o número de pontos são: 4 módulos M32DI-24V (100 pontos de entradas digitais/32 ≈ 4); 2 módulos M8FI (10 pontos de entradas de frequências/8 ≈ 2); 3 módulos M32DO-TR (70 pontos de saídas digitais/32 ≈ 3); 5 módulos M16AI-IV (66 canais de entradas analógicas / 16 ≈ 5); 2 módulos M16AO-IV (28 canais de saídas analógicas / 16 ≈ 2); 4 2 3 5 2 Qtd. de bytes de parametrização 2x4=8 3x2=6 6 x 3 = 18 9 x 5 = 45 6 x 2 = 12 Qtd. de bytes de dados de entrada 4 x 4 = 16 16 x 2 = 24 32 x 5 = 160 - Qtd. de bytes de dados de saída 4 x 3 = 12 32 x 2 = 64 16 90 200 76 Módulo Qtd. de módulos M32DI-24V M8FI M32DO-TR M16AI-IV M16AO-IV Total Tabela 4.5 – Verificação dos limites de dados do MFI-PBS para o exemplo 3 Neste exemplo foi excedida a parametrização e a quantidade de bytes de entrada. Portanto, deverá ser colocado mais um nó para atender a esta aplicação. Após ser definido o número de nós, é necessário configurar os segmentos nas bases (BMFI-PBS), MEXP-1 (quando for utilizada) e também configurar os terminadores de linha e retorno nas bases BMIO-1, assim como acontece com qualquer configuração do sistema Citrino. No exemplo da Figura 2.1, é necessário fazer o seguinte: Segmentos DIP 1 Segmento 0 1-2 ON Segmento 1 - BMFI-PBS DIP 2 DIP 3 Endereço Profibus Se ultimo nó 1-2 ON 0 até 125 caso contrário 1-2 OFF - - BMCPU(base MEXP-1) DIP 1 DIP 2 - - 1 ON 2 OFF Modbus BMIO-1 (Todos os módulos) DIP 1 Slots 0-6 (1 a 4 OFF) Slot 7 (1-2 OFF 3-4 ON) Slots 8-14 (1 a 4 OFF) Slot 15 (1-2 ON 3-4 OFF) Tabela 4.6 – Configuração das bases do exemplo da Figura 2.1 Descrições Técnicas 10/23 LAS, 26/06/2007 MFI-PBS-Manual Técnico.doc 5. Parametrização do MFI-PBS: Quando se fala em parametrização no profibus, estamos falando a maneira como queremos que aquele determinado escravo trabalhe. Por exemplo, se existe um módulo de entrada analógica de corrente e tensão, iremos dizer a ele se ele vai trabalhar em 4-20mA ou em 0-10V. É de responsabilidade do mestre profibus possuir um software programador que possa parametrizar os escravos através do arquivo GSD. É de responsabilidade dos escravos gerarem o arquivo GSD compatível com o equipamen to e com a norma Profibus. Neste capítulo será mostrado como o equipamento pode ser parametrizado via o Software Sycon System Configurator que será o software utilizado para parametrizar o mestre profibus fertron MFIPBM. 5.1. Exemplo utilizando o Sycon: Para se conseguir parametrizar o módulo é necessário anteriormente configurá -lo. Para isso é necessário instalar o arquivo GSD no configurador do Mestre para poder interpretá -lo e posteriormente configurá-lo. Além dos módulos já definidos na Tabela 4.1 também existe o módulo reserva (MRES-1). A finalidade deste módulo é a de declarar um slot não utilizado inicialmente e reservado para uso futuro. Por exemplo, imagine que se tenha a seguinte configuração: Segmento Segmento 0 Segmento 1 Slot 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Módulo Utilizado M32DI-24V M32DI-24V MRES-1 MRES-1 MRES-1 M8FI MRES-1 M32DO-TR M32DO-TR MRES-1 M16AI-IV M16AI-IV MRES-1 MRES-1 M16AO-IV MRES-1 Tabela 5.1.1 – Exemplo de configuração Neste exemplo, o módulo reserva foi utilizado várias vezes para futuras ampliações . Este hardware caberia em apenas 1 segmento, porém o cliente sabe que será ampliado o seu controle no futuro e por isso ele já deixou disponível em seu painel a montagem final que ele terá. Agora que já se conhece todos os módulos da família Citrino, vamos configurar e parametrizar utilizando o exemplo da Figura 2.1. Para que possa ser configurado abra o Configurador Sycon. Agora siga os seguintes passos e observe Figura 5.1.1, Figura 5.1.2, Figura 5.1.3, Figura 5.1.4, Figura 5.1.5 e Figura 5.1.6. 11/23 Descrições Técnicas MFI-PBS-Manual Técnico.doc LAS, 26/06/2007 1. Clique no menu Insert->Master; 2. No lugar do mouse aparecerá a letra M. Clique na barra vertical que se encontra no software do Sycon. Aparecerá um diálogo; 3. Neste diálogo mova a barra de rolagem ( Available Masters) e clique em COM-C-DPM e logo em seguida em Add>> (observe Figura 5.1.1); 4. Pode-se modificar o endereço ( Station Address) ou modificar o tag ( Description). Se não quiser modificar nada clique em ok; 5. Agora instale o GSD, clicando em File->Copy GSD. Em seguida localize o arquivo (FTR_0B2A.gsd) já salvo em seu computador (Figura 5.1.2); 6. Clique no menu Insert->Slave; 7. No lugar do mouse aparecerá a letra S. Clique na barra vertical que se encontra no software do Sycon abaixo do mestre. Aparecerá um diálogo; 8. Neste diálogo mova a barra de rolagem ( Available Slaves) e clique em MFI-PBS e logo em seguida em Add>> (observe Figura 5.1.3); 9. Pode-se modificar o endereço (como exemplo coloque 5 em Station Address) e em Description coloque MFI_PBS (Figura 5.1.3); 10. Desta maneira aparecerá um ícone como o da Figura 5.1.4; 11. Agora a configuração deve ser feita. Pegando o exemplo da Figura 2.1, coloque 4 módulos de M16AI-IV, 6 módulos M32DI-24V, 4 módulos M16AO-IV e 2 módulos M32DO-TR dando um duplo clique no módulo selecionado na janela Slave Configuration (Figura 5.1.5); 12. Para parametrizar cada um dos módulos nos slots, clique em Parameter Data... e aparecerá uma janela como o da Figura 5.1.6. Se clicarmos no botão Common, aparecerão dois parâmetros específicos da interface e não dos módulos nos slots (Operation Mode e Diagnostic Information ). Esses dois diagnósticos não serão discutidos agora. Deixo-os como está. Se clicarmos no botão Module, pode-se parametrizar um módulo em um determinado slot. Para parametrizar o primeiro M16AI-IV, basta dar um duplo clique no primeiro módulo da janela da Figura 5.1.6 e escolher as opções. Qualquer outra parametrização deverá ser feita utilizando o mesmo raciocínio. Após finalizado clique em OK em todas as janelas; Figura 5.1.1 – Exemplo de configuração e parametrização no Sycon (definindo Master) 12/23 Descrições Técnicas MFI-PBS-Manual Técnico.doc LAS, 26/06/2007 Figura 5.1.2 – Exemplo de configuração e parametrização no Sycon (instalando GSD) Figura 5.1.3 – Exemplo de configuração e parametrização no Sycon (definindo slave) 13/23 Descrições Técnicas MFI-PBS-Manual Técnico.doc LAS, 26/06/2007 Figura 5.1.4 – Exemplo de configuração e parametrização no Sycon (ícone do slave) Figura 5.1.5 – Exemplo de configuração e parametrização no Sycon (configuração) 14/23 Descrições Técnicas MFI-PBS-Manual Técnico.doc LAS, 26/06/2007 Figura 5.1.6 – Exemplo de configuração e parametrização no Sycon (parametrização) A intenção não é a de entender completamente como funciona a configuração dos mestres. Para isso, deverá ser lido o manual do Mestre que será utilizado. A idéia foi a de mostrar simplesmente como devem ser feitas a configuração e parametrização utilizando o arquivo GSD. 5.2. Parâmetros da interface MFI-PBS: Existem dois parâmetros que são da interface MFI-PBS e não são parâmetros para os slots. Os parâmetros da interface são: 1. Operation Mode; 2. Diagnostic Information; 5.2.1. Operation Mode: Em Operation Mode, o usuário estará parametrizando se ele quer que a interface trabalhe com troca a quente habilitada (hot swapping enabled ) ou troca a quente desabilitada (hot swapping disabled). O conceito de troca a quente deverá estar bem compreendido para que não haja dúvidas do modo de operação. Imagine que um módulo já esteja alimentado em seu barramento (sua base) e operando normalmente. Caso o usuário retire o módulo de sua base e coloque outro módulo igual (por exemplo retire um módulo M32DI-24V e coloque outro M32DI-24V), o sistema continuará funcionando normalmente. Este fenômeno é denominado troca a quente de módulo de entrada e saída. IMPORTANTE: Se a interface MFI-PBS não conseguir comunicar com um módulo de entrada dentro de um intervalo de 5 segundos, seus sinais serão zerados por definição. Desta manei ra, se o usuário quiser fazer a troca sem alterar o conteúdo do sinal, esta troca deve ser feita em tempo menor que 5 segundos. Descrições Técnicas MFI-PBS-Manual Técnico.doc 15/23 LAS, 26/06/2007 Troca a quente desabilitada (hot swapping disabled): Este é o modo de operação mais crítico. Se algum módulo não estiver pr esente em sua base, a interface de rede MFI-PBS entrará em estado de erro e só sairá deste estado caso o usuário coloque o módulo em seu local. No estado de erro a interface só disponibilizará diagnósticos e não trocará mais dados com o mestre. A interface MFI-PBS entrará em estado de erro neste modo de operação quando ela detectar que: 1. Algum módulo declarado na configuração está ausente no sistema; 2. Algum módulo declarado na configuração está localizado em uma posição ( slot) incorreta ou incompatível com o sistema; 3. Algum módulo está com defeito; Troca a quente habilitada (hot swapping enabled): Este modo de operação é um modo mais flexível para se trabalhar. Se algum módulo não estiver presente em sua base, a interface de rede MFI-PBS simplesmente enviará um diagnóstico, mas ela contínuará trocando dados dos módulos restantes com o mestre. Porém a interface ainda pode entrar em estado de erro, caso ocorra a seguinte situaç ão: 1. Algum módulo declarado na configuração está localizado em uma posição ( slot) incorreta ou incompatível com o sistema; Se a interface estiver em erro ela só sairá desta condição caso este erro seja corrigido. A diferença deste modo de operação com o anterior é que a interface não entrará em erro caso algum módulo esteja ausente. Desta maneira, a troca a quente pode ser feita sem problemas. 5.2.2. Diagnostic Information: Em Diagnostic Information , o usuário estará habilitando o envio do diagnóstico do MFI -PBS para o mestre (diagnostic enabled ) ou desabilitando o envio de diagnóstico do MFI-PBS para o mestre ( diagnostic disabled). Este tipo de parametrização é necessária por que alguns mestres antigos profibus consideram a presença de diagnóstico como um erro. Se esta opção estiver desabilitada o mestre não indicará que a interface de rede possui um erro. 16/23 Descrições Técnicas LAS, 26/06/2007 MFI-PBS-Manual Técnico.doc 6. Diagnóstico do MFI-PBS: Quando se fala em diagnóstico profibus, se fala em diagnóstico que atende a norma EN 50170. Neste capítulo será explicado brevemente como deve ser interpretado o diagnóstico profibus sem entrar em muitos detalhes da norma EN 50170 pois este não é o conceito do manual. O que será explicado detalhadamente será o diagnóstico gerado pela interface MFI -PBS. 6.1. Diagnóstico profibus: O diagnóstico profibus é dividido em três camadas. Abaixo é mostrado como deverá ser enviad o o diagnóstico caso aconteça algum tipo de erro na remota (MFI-PBS). 6 bytes Mandatory Device Related (Optional) Identifier Related (Optional) Channel Related (Optional) Figura 6.1.1 – Diagrama de blocos dos dados do diagnóstico profibus Os primeiros 6 bytes são mandatórios pelo protocolo, portanto não será explicado neste documento. Na remota profibus MFI-PBS, será enviado os três tipos de diagnósticos quando ocorrerem. Abaixo está explicado o formato de cada um deles. 6.2. Diagnósticos gerados pela interface MFI-PBS: Como já foi explicado anteriormente, a interface gera os 3 níveis de diagnóstico do profibus: 1. Device Related Diagnostic (Diagnóstico relacionado ao sistema); 2. Identifier Related Diagnostic (Diagnóstico relacionado ao módulo - Slot); 3. Channel Related Diagnostic (Diagnóstico relacionado ao canal do módulo); Não precisam necessariamente existir os 3 tipos de diagnósticos. Pode existir somente um dos três tipos em uma determinada situação. Diagnóstico relacionado ao sistema: Neste tipo de diagnóstico é relatado uma informação de formato geral, como por exemplo, módulos ausentes, módulos sem configuração ou sem parametrização. Este diagnóstico terá o cabeçalho para identificar o tipo (device related) e a quantidade de diagnósticos, incluindo o cabeçalho. Após o cabeçalho deverão estar os bytes relativos ao diagnóstico. A representação deste diagnóstico está n a Figura 6.2.1. MSB LSB Significado: Nº bit 7 6 5 4 3 2 1 0 Tamanho do bloco em bytes incluindo o header (8 bytes) Fixado 00 Figura 6.2.1 – Representação do cabeçalho do diagnóstico relacionado ao sistema 17/23 Descrições Técnicas LAS, 26/06/2007 MFI-PBS-Manual Técnico.doc Os dados do diagnóstico do sistema após o cabeçalho será representado de acordo com a Tabela 6.2.1. Byte 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Descrição do byte Cabeçalho e número de bytes deste diagnóstico Erros Gerais do sistema Módulos ausentes ou errados do slot 0 até slot 7 Módulos ausentes ou errados do slot 8 até slot 15 Módulos com erros de parametrização do slot 0 até slot 7 Módulos com erros de parametrização do slot 8 até slot 15 Módulos com erros de configuração do slot 0 até slot 7 Módulos com erros de configuração do slot 8 até slot 15 Módulos sem alimentação externa do slot 0 até slot 7 Módulos sem alimentação externa do slot 8 até slot 15 Tabela 6.2.1 – Diagnóstico relacionado ao sistema Na Figura 6.2.2, Figura 6.2.3, Figura 6.2.4, Figura 6.2.5 e Figura 6.2.6 estão explicados bit a bit como devem ser interpretados os bytes de diagnóstico relacionado ao sistema gerado pelo MFI -PBS. Byte 1 Significado: 7 Nº bit 6 5 4 3 2 1 0 Erros de comunicação Erros de parametrização Erros de configuração Erros de Alimentação externa Reservado para uso futuro Figura 6.2.2 – Representação do byte 1 do diagnóstico relacionado ao sistema 18/23 Descrições Técnicas LAS, 26/06/2007 MFI-PBS-Manual Técnico.doc Byte 4 Nº bit Significado: 7 6 5 4 3 2 1 0 Módulo 0 – sem comunicação Módulo 7 - sem comunicação Byte 5 Nº bit 7 6 5 4 3 2 1 0 Módulo 8 - sem comunicação Módulo 15 - sem comunicação Figura 6.2.3 – Representação dos bytes 2 e 3 do diagnóstico relacionado ao sistema Byte 4 Nº bit Significado: 7 6 5 4 3 2 1 0 Módulo 0 - erro de parametrização Módulo 7 - erro de parametrização Byte 5 Nº bit 7 6 5 4 3 2 1 0 Módulo 8 - erro de parametrização Módulo 15 - erro de parametrização Figura 6.2.4 – Representação dos bytes 4 e 5 do diagnóstico relacionado ao sistema 19/23 Descrições Técnicas LAS, 26/06/2007 MFI-PBS-Manual Técnico.doc Byte 6 Nº bit Significado: 7 6 5 4 3 2 1 0 Módulo 0 - erro de configuração Módulo 7 - erro de configuração Byte 7 Nº bit 7 6 5 4 3 2 1 0 Módulo 8 - erro de configuração Módulo 15 - erro de configuração Figura 6.2.5 – Representação dos bytes 6 e 7 do diagnóstico relacionado ao sistema Byte 8 Nº bit Significado: 7 6 5 4 3 2 1 0 Módulo 0 – sem alimentação externa Módulo 7 - sem alimentação externa Byte 9 Nº bit 7 6 5 4 3 2 1 0 Módulo 8 - sem alimentação externa Módulo 15 - sem alimentação externa Figura 6.2.6 – Representação dos bytes 8 e 9 do diagnóstico relacionado ao sistema Diagnóstico relacionado ao módulo ( slot): Neste diagnóstico é informado qual módulo tem um diagnóstico. Este diagnóstico trabalhará em conjunto com o diagnóstico relacionado ao canal do módulo. Ou seja, este diagnóstico só será gerado se existir um problema de canal em um determinado módulo. No diagnóstico relacionado ao módulo, o usuário pode identificar qual módulo tem o problema e no diagnóstico relacionado ao canal identificará, logicamente, qual (is) canal (is). Haverá apenas 2 bytes identificadores onde cada bit representará qual o módulo que apresenta problemas relativos ao channel related. Os módulos que não estiverem na configuração deverão ter o bit zerado. 1 byte será o cabeçalho, portanto este diagnóstico terá necessariamente 3 bytes. 20/23 Descrições Técnicas LAS, 26/06/2007 MFI-PBS-Manual Técnico.doc MSB LSB Significado: 7 Nº bit 6 5 4 3 2 1 0 Tamanho do bloco em bytes incluindo o header (3 bytes) Fixado 01 Figura 6.2.7 – Representação do cabeçalho do diagnóstico relacionado ao módulo (slot) Significado: Nº bit 7 6 5 4 3 2 1 0 Módulo 0 – com diagnóstico Módulo 7 - com diagnóstico Nº bit 7 6 5 4 3 2 1 0 Módulo 8 - com diagnóstico Módulo 15 - com diagnóstico Figura 6.2.8 – Representação dos bytes após o cabeçalho do diagnóstico relacionado ao módulo (slot) Diagnóstico relacionado ao canal do módulo: Como já foi explicado anteriormente, neste nível são identificados o canal do módulo e a razão do diagnóstico. O tamanho do diagnóstico por entrada é de 3 bytes por canal diagnosticado. Na Figura 6.2.9 está ilustrado os 3 bytes de diagnóstico do canal. Os erros especificados pelo fabricante (maior ou igual a 16) serão definidos no GSD para cada um dos módulos. Os seus significados também podem ser encontrados no manual de cada um dos módulos. 21/23 Descrições Técnicas LAS, 26/06/2007 MFI-PBS-Manual Técnico.doc identificador MSB LSB Significado: Nº bit 7 6 5 4 3 2 1 0 Módulo identificador de 0 a 63 Fixado em 10 Nº do canal MSB LSB Significado: Nº bit 7 6 5 4 3 2 1 0 Canal identificador de 0 a 63 Entrada/Saída 00 reservado 01 entrada 10 saída 11 entrada/saída tipo MSB LSB Significado: Nº bit 7 6 5 4 3 2 1 0 Tipo de erro Tipo de erro 0 reservado 1 curto circuito 2 subtensão 3 sobretensão 4 sobrecarga 5 alta temperatura 6 cabo rompido 7 excedeu o valor limite inferior 8 excedeu o valor limite superior 9 erro 10 reservado . 15 reservado 16 especifiado pelo fabricante . 31 especifiado pelo fabricante Tipo do canal 000 reservado 001 bit 010 2 bit 011 4 bit 100 byte 101 word 110 2 words 111 reservado Figura 6.2.9 – Representação dos dados do diagnóstico relacionado ao canal do módulo 22/23 Descrições Técnicas LAS, 26/06/2007 MFI-PBS-Manual Técnico.doc 7. Leds do MFI-PBS: A interface profibus indica diagnósticos e falhas de rede através dos leds em seu frontal. O significado de cada um dos leds pode ser visto na Tabela 7.1. Os dignósticos dos leds visam ajudar o usuário para detectar erros ou problemas na rede profibus, incluindo erros durante configuração e parametrização dos módulos E/S. Texto esquerdo Cor do LED Texto direito PWR Verde Aceso: Módulo Energizado Apagado: Módulo Desernegizado FAIL Vermelho Piscando: Falha de hardware ou reset Apagado: Situação normal PB Vermelho ST Piscando: nº de piscadas indica diagnóstico do nó Profibus-DP Apagado: Situação normal FB Vermelho Err Piscando: nº de piscadas indica diagnóstico F-Bus Apagado: Situação normal AT Verde 4 Aceso: Indica existência de tráfego acíclico no nó Profibus Apagado: Indica ausência de tráfego acíclico no nó Profibus AS Vermelho PB Verde On Aceso: Indica que o nó está online e comunicando Piscando: Situações especiais, como durante configuração Apagado: Indica que o nó não está online PB Vermelho Err Aceso: Indica erros de configuração e operação na rede Profibus Apagado: Situação normal PB Vermelho Off Aceso: Indica que o nó Profibus está offline Apagado: Indica que o nó Profibus está online Significado do LED Aceso: Falha geral do módulo MFI-PBS Apagado: Situação normal Tabela 7.1 – Significado dos leds de diagnóstico Os leds PB ST e FB Err, indicam diversas situações dependendo do número de vezes que o led pisca. O led PB ST indica algum estado relacionado a rede profibus e o led FB Err ind ica algum estado relacionado aos módulos de E/S que ocupam os slots ao lado da interface MFI -PBS. Na Tabela 7.2 é apresentada o significado dos leds PB ST e FB Err. 23/23 Descrições Técnicas LAS, 26/06/2007 MFI-PBS-Manual Técnico.doc Significado do LED PB ST Apagado: Situação normal Piscando 1 vez: Falha geral de operação do módulo MFI-PBS Piscando 2 vezes: Módulo gerando static diagnostic Piscando 3 vezes: Falha na comunicação de mensagens entre módulo e rede profibus Piscando 4 vezes: Falha na troca de dados ( data-exchange) na DPRAM do chip profibus Significado do LED FB Err Apagado: Situação normal Piscando 1 vez: Erro de parametrização em um ou mais módulos E/S Piscando 2 vezes: Erro de configuração em um ou mais módulos E/S Piscando 3 vezes: Erros de comunicação ( data-exchange) em um ou mais módulo de E/S Tabela 7.2 – Significado dos leds PB ST e FB Err Quando não há nenhum diagnóstico, os leds deverão ficar na situação escrita na Tabela 7.3. Nesta situação o módulo MFI-PBS está recebendo os dados do mestre profibus e está conseguindo repassar para todos os módulos sem nenhum problema. LED PWR Aceso LED FAIL Apagado LED PB ST Apagado LED FB Err Apagado LED AT Apagado LED AS Apagado LED PB On Aceso LED PB Err Apagado Tabela 7.3 – Leds do MFI-PBS quando a comunicação está OK LED PB Off Apagado