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Diagnósticos no Profibus
César Cassiolato, Diretor de Marketing, Qualidade e Assistência Técnica - Smar Equipamentos Industriais Ltda.
Os perfis de comunicação PROFIBUS (Communication Profiles) usam um protocolo uniforme de acesso ao meio. Este protocolo é implementado pela camada 2 do modelo de referência da OSI. Isto inclui também a segurança de dados e a manipulação do protocolos de transmissão e mensagens. Esta camada 2 é chamada Fieldbus Data Link (FDL). O Controle de Acesso ao meio (MAC) especifica o procedimento quando uma estação tem a permissão para transmitir dados. O MAC deve assegurar que uma única estação tem direito de transmitir dados em um determinado momento. O protocolo do PROFIBUS foi projetado para atender os dois requisitos básicos do Controle de Acesso ao Meio:
- Durante a comunicação entre sistemas complexos de automação (mestres), deve ser assegurado que cada uma destas estações detém tempo suficiente para executar suas tarefas de comunicação dentro de um intervalo definido e preciso de tempo.
- Por outro lado, a transmissão cíclica de dados em tempo real deverá ser implementada tão rápida e simples quanto possível para a comunicação entre um controlador programável complexo e seus próprios dispositivos de I/O’s (escravos).
Portanto, o protocolo PROFIBUS de acesso ao barramento inclui o procedimento de passagem do Token, que é utilizado pelas estações ativas da rede (mestres) para comunicar-se uns com os outros, e o procedimento de mestre-escravo que é usado por estações ativas para se comunicarem com as estações passivas (escravos).
A comunicação entre mestre e escravos é feita usando-se um conjunto de telegramas: Configuração, Parametrização, Troca de Dados e Diagnósticos (veja a figura 1). Durante uma troca de dados (Data Exchange), se um escravo tem dado de diagnóstico ele responderá com o código de função FC igual a 0x0A.
Figura 1 - Request/Response Frame PROFIBUS-DP.
No próximo telegrama o mestre requisita um pedido de diagnósticos ao escravo e o este responde conforme a figura 2. Cada escravo responde com pelo menos 6 bytes mandatórios de diagnósticos e ainda pode estender esta quantidade até 244 bytes, conforme a figura 3 e 4.
Figura 2 – O escravo seta Data High no byte FC para indicar que tem diagnóstico.
Funções de diagnóstico
As várias funções de diagnósticos do PROFIBUS-DP permitem a rápida localização de falhas. As
mensagens de diagnósticos são transmitidas ao barramento e coletadas no mestre. Estas mensagens são divididas em três níveis:
Diagnósticos de Estação: estas mensagens ocupam-se com o estado operacional geral da estação (por exemplo: alta temperatura ou baixa tensão).
Diagnósticos de Módulo: estas mensagens indicam que existe uma falha em um I/O específico (por ex.: o bit 7 do módulo de saída) de uma estação.
Diagnósticos de Canal: estas mensagens indicam um erro em um bit de I/O (por ex.: curto-circuito na saída 7).
Nas figuras a seguir pode-se verificar os significados dos bytes de diagnósticos:
Figura 3 – Telegrama de Diagnóstico.
Figura 4 – Telegrama de Diagnóstico estendido.
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