César Cassiolato
Diretor de Marketing, Qualidade e Assistência Técnica - SMAR Equipamentos Industriais Ltda.

Existia grande demanda entre usuários para apoiar o uso do RS485 com suas rápidas taxas de transmissão em áreas intrinsecamente seguras. O PNO encarou esta tarefa e desenvolveu uma diretriz para a configuração de soluções RS485 intrinsecamente seguras com capacidade de troca de dados simples de dispositivos.

A especificação dos detalhes da interface, os níveis para corrente e tensão que precisam ser aderidos para todas as estações devem assegurar um funcionamento seguro durante a operação.

Um circuito elétrico permite correntes máximas em um nível de tensão específico.

Quando conectar fontes ativas, a soma das correntes de todas as estações não pode exceder a corrente máxima permitida. Uma inovação do conceito RS485–IS é que, em contraste ao modelo FISCO que tem somente uma fonte intrinsecamente segura, todas as estações representam agora fontes ativas. Vejamos algumas características:

• Áreas perigosas (Ex i)
  • RS485-IS: cada estação representa fontes ativas
  • Tensão de saída máxima (Uo) = 4.2V
  • L/R < 15µH/Ω (Cabo)
  • Σ Io = 4.8A
  • Devices, Couplers, Links, Terminadores devem atender à classificação
  • A máxima corrente de um device DP-IS: 4.2V/32 = 0.149ª
  • A corrente restante de 32 mA é reservada para os 2 BTs ativos
  • A resistência limitante da corrente vale: 4.2/0.149 = 28.3 Ω
  • Máximo baud rate: 1.5MHz

Tabela 1 – Valores Limitantes RS485-IS.

Tabela 2 – Valores Elétricos RS485-IS.

A Figura 1 detalha a terminação para a RS485-IS:

Figura 1 – Terminador RS485-IS.

A figura 2 mostra em detalhes as possibilidades de topologia da RS485-IS.

Figura 2 – Topologia RS485-IS.

A tabela 2 mostra o tipo de cabo padrão e os limites de taxa de comunicação:

Tabela 2 - Cabo padrão RS485-IS e os limites de taxa de comunicação.

Para detalhes de shield e aterramento, veja a figura 3:

Figura 3 – Shield e Aterramento no RS485-IS

Em resumo, o que devemos verificar em termos de RS485-IS:

• Verifique nos manuais de cada dispositivo se estão de acordo com PTB-Mitteilungen/1/.
• Verifique se todos os dispositivos estão de acordo com os guias do PNO (Certificado, etc.).
• Verifique que o cabo utilizado está de acordo com as especificações do cabo tipo A (IEC 61158/IEC61784 /3/) (L’ , C’ and R’).
• Verifique se o cabo atende as regulações à prova de explosão (EN 50014 /19/, EN 50020 /5/ e EN 60079-14 /7/ em termos de instalação, diâmetro mínimo do condutor, etc.).
• Verifique se a máxima corrente de cada device DP-IS é <= 0.149A e que a corrente para cada BT é <= 16mA.
• Verifique o número máximo de devices é 32 por segmento.
• Verifique se a tensão de saída máxima (Uo) = 4.2V.
• Verifique se L/R < 15µH/Ω (Cabo).
• Verifique se Σ Io <= 4.8ª.
• Verifique se máximo baud rate: 1.5MHz.
• Verifique a distância máxima em função do baud rate.

Referências:

1. Manuais Smar PROFIBUS
2. www.smar.com.br
3. Material de Treinamento e artigos técnicos PROFIBUS - César Cassiolato Especificações técnicas PROFIBUS.