26 fev 2020

PROFIBUS-PA – Comprimento total do cabo

O comprimento total do cabo Profibus-PA deve ser feito desde a saída do ponto de conversão DP/PA até o ponto mais distante do segmento, considerando as derivações. Vale lembrar que braços menores que 1 m não entram neste cálculo.

O comprimento total do cabeamento é a somatória do tamanho do trunk (barramento principal) e todos os spurs (derivações maiores que 1 m), sendo que, com cabo do tipo A, deve possuir no máximo 1900 m em áreas não seguras. Em áreas seguras com cabo tipo A, pode chegar no máximo a 1000 m, considerando que osspurs não podem exceder 30 m.

Em termos de instalação e distribuição, é recomendado evitar splice, ou seja, qualquer parte da rede que tenha um meio condutor especificado e um comprimento descontínuo menor que 1 m, como por exemplo: remoção de blindagem, troca do diâmetro do fio e conexão a terminais nus. Em redes com comprimento total maior que 400 m, a somatória dos comprimentos de todos os splices não deve ultrapassar 2% do comprimento total. Em comprimentos menores que 400 m, não deve exceder 8 m.

O comprimento máximo de um segmento PA, quando se utiliza cabo de tipos diferentes, fica limitado de acordo com a seguinte fórmula:

Onde:

  • LA: Comprimento do cabo A;
  • LB: Comprimento do cabo B;
  • LC: Comprimento do cabo C;
  • LD: Comprimento do cabo D;
  • LA max: Comprimento máximo permitido com o cabo A (1900 m);
  • LB max: Comprimento máximo permitido com o cabo B (1200 m);
  • LC max: Comprimento máximo permitido com o cabo C (400 m);
  • LD max: Comprimento máximo permitido com o cabo D (200 m).

Com relação aos braços (spurs), é necessário estar atento aos comprimentos dos mesmos. A quantidade de equipamentos PA (devem ser considerados os repetidores, quando houver) deve estar de acordo com a Tabela 1. Em áreas classificadas o spur máximo deve ser de 30 m.
 

Tabela 1 – Spur x número de equipamentos PA.

Obs: O limite de capacitância do cabo deve ser considerado desde que o efeito no sinal de um spur seja menor que 300 m e se assemelha a um capacitor. Na ausência de dados do fabricante do cabo, um valor de 0.15 nF/m pode ser utilizado para cabos Profibus.
 

CT = (Cs + Ls)*Cd
 

Onde:

  • CT: Capacitância total em nF;
  • Ls: Comprimento do spur em m;
  • Cs: Capacitância do fio por segmento em nF (padrão: 0,15);
  • Cd: Capacitância do equipamento PA.

A atenuação associada a esta capacitância é 0,035 dB/nF. Sendo assim, a atenuação total vale:
 

A = CT*Ls*0,035 dB/nF < 14dB

Sendo que 14 dB é o que permitirá o mínimo de sinal necessário para haver condições de detectá-lo com integridade.

Existem algumas regras que devem ser seguidas, em termos do cabeamento e da separação entre outros cabos, quer sejam de sinais ou de potência. Deve-se preferencialmente utilizar bandejas ou calhas metálicas, observando as distâncias conforme a tabela 2.

Nunca se deve passar o cabo Profibus-PA ao lado de linhas de alta potência, pois a indução é uma fonte de ruído e pode afetar o sinal de comunicação. Além disso, o sinal Profibus deve ser isolado de fontes de ruídos, como cabos de força, motores e inversores de frequência.

Recomenda-se colocar o cabo Profibus em guias e calhas separadas. O ideal é utilizar canaletas de alumínio, onde se tem a blindagem eletromagnética externa e interna. As correntes de Foucault são praticamente imunes, devido à boa condutibilidade elétrica do alumínio. Convém lembrar que o cruzamento entre os cabos deve ser feito em ângulo de 90°.
 

Tabela 2 – Distâncias mínimas de separação entre cabeamentos.

Para mais detalhes, acesse:
www.vivaceinstruments.com.br/pt/artigo/profibus-dicas-de-instalacao

César Cassiolato
Presidente & CEO
www.vivaceinstruments.com.br

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