clp s7-300 avançado

77
[email protected] Página 1 LISTA DE FIGURAS E TABELAS Figura 1 – Parametrização do OB10 ....................................................................................................................... 8 Figura 2 – Lógica de OB10 para o exemplo ............................................................................................................ 9 Figura 3 – Lógica de OB1 para o exemplo .............................................................................................................. 9 Figura 4 – Atualização de data e hora ....................................................................................................................10 Figura 5 – Visualização de data e hora...................................................................................................................10 Figura 6 – Programação de SFC 28 e 30 no OB1 ...................................................................................................13 Figura 7 – Programação do Bloco OB10 para interrupção com SFC’s ....................................................................13 Figura 8 – Dado do tipo Date And Time criado em um DB.....................................................................................13 Figura 9 – Chamada da interrupção de atraso de tempo com o SFC32 no OB1 .......................................................14 Figura 10 – Lógica da interrupção do OB20 ..........................................................................................................14 Figura 11 – Parametrização do OB35 no HW config ..............................................................................................15 Figura 12 – Exemplo para o uso da interrupção com OB35 ....................................................................................16 Figura 13 – Lógica para interrupção para OB40 .....................................................................................................16 Figura 14 – Configuração da interrupção para entrada analógica ............................................................................17 Figura 15 - Caminho para uma Warm Restart ........................................................................................................19 Figura 16 – Comando para uma Warm Restart.......................................................................................................19 Figura 17 – Caminho para a criação de blocos no STEP-7 .....................................................................................21 Figura 18 – Criação do Bloco de Dados .................................................................................................................22 Figura 19 – Criação de memórias auxiliares usando um DB global ........................................................................22 Figura 20 – Uso de bits do bloco de dados DB .......................................................................................................23 Figura 21 – Criação de um DB instance ................................................................................................................24 Figura 22 – Configuração de um FB instance ........................................................................................................25 Figura 23 – Uso do FB instance para partida direta de motores ..............................................................................26 Figura 24 – Declaração de Variáveis para FB multi-instance..................................................................................27 Figura 25 – Declaração das variáveis STAT para um FB multi-instance .................................................................28 Figura 26 – Chamada de um FB multi-instance em OB1 ........................................................................................28 Figura 27 – Configuração de um bloco FC ............................................................................................................29 Figura 28 – Uso do FC para partida de motores .....................................................................................................29 Figura 29 – Declaração de variáveis em uma UDT ................................................................................................30 Figura 30 – Declaração de uma UDT num DB global ............................................................................................31 Figura 31 – Endereçamento da UDT no DB global ................................................................................................31 Figura 32 – Endereçamento da UDT no DB global ................................................................................................32 Figura 33 – Exemplo de um sensor ........................................................................................................................33 Figura 34 – Função de um transdutor.....................................................................................................................34 Figura 35 – Bloco Scale FC105 .............................................................................................................................35 Figura 36 – Bloco Unscale FC106.........................................................................................................................36 Figura 37 – Comando Rewire ................................................................................................................................38 Figura 38 – Relatório gerado pelo comando rewire ................................................................................................39 Figura 39 – Hierarquia de equipamentos na rede Profibus ......................................................................................40 Figura 40 – Profibus e faixa de aplicação das redes de campo ................................................................................42 Figura 41 – Camadas de Referência para os protocolos Profibus ............................................................................43 Figura 42 – Topologia da rede Profibus PA ...........................................................................................................44 Figura 43 – Conectores da rede Profibus PA ..........................................................................................................44 Figura 44 – Topologias para rede Profibus PA .......................................................................................................45 Figura 45 – Níveis de sinal da rede Profibus PA ....................................................................................................46 Figura 46 – Parâmetros de um bloco Profibus PA ..................................................................................................47 Figura 47 – Topologia de rede Profibus DP ...........................................................................................................48 Figura 48 – Conectores e terminadores Profibus DP ..............................................................................................49 Figura 49 – Arquitetura de rede Profibus DP .........................................................................................................49 Figura 50 – Acoplador DP-PA ..............................................................................................................................50 Figura 51 – Link DP/PA ........................................................................................................................................50 Figura 52 – Profibus e Ethernet TCP/IP. ................................................................................................................51 Figura 53 – Criação de Estações para Rede MPI ....................................................................................................53 Figura 54 – Configuração de endereço MPI das CPU’s ..........................................................................................54 Figura 55 – Inserção das CPU’s na rede MPI .........................................................................................................55 Figura 56 – Configuração da tabela de troca de dados ............................................................................................55 Figura 57 – Estrutura de uma rede Profibus DP .....................................................................................................57 Figura 58 – Ciclo de tempo de um sistema mono mestre Profibus DP ....................................................................58 Figura 59 – Alguns escravos DP’s disponíveis .......................................................................................................59

Upload: alisson-oliveira

Post on 25-Jul-2015

1.117 views

Category:

Documents


31 download

TRANSCRIPT

Page 1: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 1

LISTA DE FIGURAS E TABELAS

Figura 1 – Parametrização do OB10 ....................................................................................................................... 8 Figura 2 – Lógica de OB10 para o exemplo ............................................................................................................ 9 Figura 3 – Lógica de OB1 para o exemplo .............................................................................................................. 9 Figura 4 – Atualização de data e hora ....................................................................................................................10 Figura 5 – Visualização de data e hora...................................................................................................................10 Figura 6 – Programação de SFC 28 e 30 no OB1 ...................................................................................................13 Figura 7 – Programação do Bloco OB10 para interrupção com SFC’s ....................................................................13 Figura 8 – Dado do tipo Date And Time criado em um DB.....................................................................................13 Figura 9 – Chamada da interrupção de atraso de tempo com o SFC32 no OB1 .......................................................14 Figura 10 – Lógica da interrupção do OB20 ..........................................................................................................14 Figura 11 – Parametrização do OB35 no HW config ..............................................................................................15 Figura 12 – Exemplo para o uso da interrupção com OB35 ....................................................................................16 Figura 13 – Lógica para interrupção para OB40 .....................................................................................................16 Figura 14 – Configuração da interrupção para entrada analógica ............................................................................17 Figura 15 - Caminho para uma Warm Restart ........................................................................................................19 Figura 16 – Comando para uma Warm Restart.......................................................................................................19 Figura 17 – Caminho para a criação de blocos no STEP-7 .....................................................................................21 Figura 18 – Criação do Bloco de Dados .................................................................................................................22 Figura 19 – Criação de memórias auxiliares usando um DB global ........................................................................22 Figura 20 – Uso de bits do bloco de dados DB .......................................................................................................23 Figura 21 – Criação de um DB instance ................................................................................................................24 Figura 22 – Configuração de um FB instance ........................................................................................................25 Figura 23 – Uso do FB instance para partida direta de motores ..............................................................................26 Figura 24 – Declaração de Variáveis para FB multi-instance ..................................................................................27 Figura 25 – Declaração das variáveis STAT para um FB multi-instance .................................................................28 Figura 26 – Chamada de um FB multi-instance em OB1 ........................................................................................28 Figura 27 – Configuração de um bloco FC ............................................................................................................29 Figura 28 – Uso do FC para partida de motores .....................................................................................................29 Figura 29 – Declaração de variáveis em uma UDT ................................................................................................30 Figura 30 – Declaração de uma UDT num DB global ............................................................................................31 Figura 31 – Endereçamento da UDT no DB global ................................................................................................31 Figura 32 – Endereçamento da UDT no DB global ................................................................................................32 Figura 33 – Exemplo de um sensor ........................................................................................................................33 Figura 34 – Função de um transdutor.....................................................................................................................34 Figura 35 – Bloco Scale FC105 .............................................................................................................................35 Figura 36 – Bloco Unscale FC106 .........................................................................................................................36 Figura 37 – Comando Rewire ................................................................................................................................38 Figura 38 – Relatório gerado pelo comando rewire ................................................................................................39 Figura 39 – Hierarquia de equipamentos na rede Profibus ......................................................................................40 Figura 40 – Profibus e faixa de aplicação das redes de campo ................................................................................42 Figura 41 – Camadas de Referência para os protocolos Profibus ............................................................................43 Figura 42 – Topologia da rede Profibus PA ...........................................................................................................44 Figura 43 – Conectores da rede Profibus PA ..........................................................................................................44 Figura 44 – Topologias para rede Profibus PA .......................................................................................................45 Figura 45 – Níveis de sinal da rede Profibus PA ....................................................................................................46 Figura 46 – Parâmetros de um bloco Profibus PA ..................................................................................................47 Figura 47 – Topologia de rede Profibus DP ...........................................................................................................48 Figura 48 – Conectores e terminadores Profibus DP ..............................................................................................49 Figura 49 – Arquitetura de rede Profibus DP .........................................................................................................49 Figura 50 – Acoplador DP-PA ..............................................................................................................................50 Figura 51 – Link DP/PA ........................................................................................................................................50 Figura 52 – Profibus e Ethernet TCP/IP. ................................................................................................................51 Figura 53 – Criação de Estações para Rede MPI ....................................................................................................53 Figura 54 – Configuração de endereço MPI das CPU’s ..........................................................................................54 Figura 55 – Inserção das CPU’s na rede MPI .........................................................................................................55 Figura 56 – Configuração da tabela de troca de dados ............................................................................................55 Figura 57 – Estrutura de uma rede Profibus DP .....................................................................................................57 Figura 58 – Ciclo de tempo de um sistema mono mestre Profibus DP ....................................................................58 Figura 59 – Alguns escravos DP’s disponíveis .......................................................................................................59

Page 2: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 2

Figura 60 – Resistor de terminação da rede Profibus ..............................................................................................60 Figura 61 – Ativação do resistor pelo conector DP.................................................................................................60 Figura 62 – Configurando uma rede Profibus mono-mestre ....................................................................................61 Figura 63 – Inserção de módulos DP escravos .......................................................................................................62 Figura 64 – Análise de erros e falhas nos módulos escravos DP com OB86 ............................................................62 Figura 65 – Instalação de novos módulos DP (Arquivos GSD)...............................................................................63 Figura 66 – Habilitação do Memory Card no SIMATIC Manager ..........................................................................64 Figura 67 – Comandos de arquivo e restauração de projetos no cartão de memória .................................................65

Tabela 1 – Blocos de Organização OB ................................................................................................................... 5 Tabela 2 – Tipos de Dados Elementares no Step 7 .................................................................................................11 Tabela 3 – Tipos de Dados Complexos no Step 7...................................................................................................12 Tabela 4 – Resolução e Representação do Valor Medido .......................................................................................34 Tabela 5 – Fontes de Alimentação Padrão para Profibus PA ..................................................................................46 Tabela 6 – Comprimento Máximo do Cabo para Profibus PA ................................................................................46 Tabela 7 – Velocidade da Rede DP em Função do Comprimento ...........................................................................48

Page 3: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 3

LISTA SIGLAS

CPU – Central Process Unit

CLP – Controlador Lógico Programável

DP – Decentrallised Periphery

PA – Process Automation

FMS – Fieldbus Message Specification

ASI – Actuator Sensor Interface

MPI – Multi Point Interface

HMI – Human-Machine Interaction

STL – Statement List

FBD – Function Block Diagram

LAD – Diagram Ladder

FB – Function Block (Bloco de Função)

FC – Function (Função)

DB – Data Block (Bloco de Dados)

OB – Organization Block

VAT – Variable Table (Tabela de Monitoramento de Variáveis)

UDT – User Define Table (Tabela de variáveis definida pelo usuário)

GD – Global Data

ADC – Analog Digital Converter

DAC – Digital Analog Converter

RAM – Random Access Memory

ROM – Read Only Memory

Page 4: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 4

SUMÁRIO

I – REVISÃO DE BLOCOS DE DADOS E FUNÇÕES NO STEP-7 ................................................................. 5 1.1 – BLOCOS DE ORGANIZAÇÃO OB ................................................................................................................... 5 1.2 – BLOCOS DE FUNÇÃO FB E FC ....................................................................................................................21 1.3 – BLOCO DE DADOS DB E PROGRAMAÇÃO ORIENTADA .................................................................................22 1.4 – BLOCO DE DADOS DEFINIDO PELO USUÁRIO – UDT....................................................................................30

II – MÓDULOS DE ENTRADA E SAÍDA ANALÓGICOS .............................................................................33 2.1 – FUNÇÃO ESCALE – FC105 .........................................................................................................................35 2.2 – FUNÇÃO UNSCALE – FC106 .......................................................................................................................36

III – COMANDO REWIRE ...............................................................................................................................38

IV – REDES MPI E PROFIBUS ........................................................................................................................40 4.1 – CARACTERÍSTICAS DAS REDES PROFIBUS ...................................................................................................42 4.2 – CARACTERÍSTICAS DA REDE MPI ...............................................................................................................51 4.3 – CONFIGURANDO A REDE PROFIBUS DP .......................................................................................................57

V – USO DA MEMORY CARD .........................................................................................................................64

VI – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................................................66

VII – ANEXO 1: MONITORANDO ESTAÇÕES EM REDE MPI ..................................................................67

Page 5: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 5

I – Revisão de Blocos de Dados e Funções no Step-7

No Step-7 é possível organizar o programa por blocos que podem ser chamados no programa principal. O próprio programa principal é um bloco que é executado ciclicamente (OB1). Esta forma de estrutura de programa possibilita que o usuário crie sua próprias estruturas de dados (DB’s) e funções (FC’s e FB’s).

1.1 – Blocos de Organização OB

Os blocos de organização OB’s fazem a interface do sistema operacional com o programa de usuário. Os diversos blocos de organização possuem funções específicas. Um programa de usuário é composto pelo menos pelo bloco de organização OB1, este é responsável pela varredura cíclica de memória de imagem de entradas, saídas e do processamento do programa do usuário. A seguir apresentam-se alguns blocos de organização mais utilizados.

OB1: Execução cíclica do programa; OB100: Acionado quando a CPU é ligada ou quando passa de STOP para RUN, zera todas

as memórias (temporizadores, contadores, retentivas, plihas). OB101: Acionado quando a CPU de STOP para RUN, zerando todas parcialmente as

memórias (temporizadores, contadores, retentivas, pilhas). Esta opção é possível nas CPU’s do S7-400.

OB10: Interrupção programada de data e hora. OB20: Interrupção após um tempo decorrido a partir de um evento com uso do SFC32. OB35. Interrupção cíclica programada quando CPU passa de Stop-Run. Um bloco de organização só pode ser acessado pelo próprio sistema operacional, não

podendo portanto, ser chamado por outro OB, ou seja, é o proprio sistema operacional da CPU que define a prioridade para execução dos blocos. Por exemplo o OB1 tem o menor nível de prioridade de execução. Na TAB.1 abaixo, tem-se a lista de prioridades para execução dos blocos de organização.

Tabela 1 – Blocos de Organização OB Tipo de

Interrupção Bloco de

Organização Classe de

Prioridade Fixa Para maiores detalhes consulte o Help do S7

Varredura do programa principal

OB1 1 Organization Block for Cyclic Program Processing (OB1)

Interrupções de datas programadas

OB10 to OB17 2 Time-of-Day Interrupt Organization Blocks (OB10 to OB17)

Interrupções de tempo condicional a partir do SFC32.

OB20 OB21 OB22 OB23

3 4 5 6

Time-Delay Interrupt Organization Blocks (OB20 to OB23)

Interrupções cíclicas programadas.

OB30 OB31 OB32 OB33 OB34 OB35 OB36 OB37

7 8 9 10 11 12 13 14

Cyclic Interrupt Organization Blocks (OB30 to OB38)

Page 6: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 6

OB38 15 Interrupções de Hardware

OB40 OB41 OB42 OB43 OB44 OB45 OB46 OB47

16 17 18 19 20 21 22 23

Hardware Interrupt Organization Blocks (OB40 to OB47)

Interrupção de módulos escravos na rede DP

OB 55 OB 56 OB 57

2 2 2

Programming DPV1 Devices

Interrupções de erros de processamento (síncrono)

OB60 25 Multicomputing - Synchronous Operation of Several CPUs

Interrupções de ciclo nos módulos DP

OB 61 OB 62 OB 63 OB 64

25 Configuring Short and Equal-Length Process Reaction Times on PROFIBUS-DP

Erros de redudância em redes H System

OB70 I/O Redundancy Error OB72 CPU Redundancy Error

25 28

"Error Handling Organization Blocks (OB70 to OB87 / OB121 to OB122)"

Erros Assíncronos OB80 Time Error OB81 Power Supply Error OB82 Diagnostic Interrupt OB83 Insert/Remove Module Interrupt OB84 CPU Hardware Fault OB 85 Program Cycle Error OB86 Rack Failure OB87 Communication Error

25 (ou 28 se o erro assíncrono é na inicialização do bloco OB do programa)

Error Handling Organization Blocks (OB70 to OB87 / OB121 to OB122)

Tempo de Scan OB90 29 Background Organization Block (OB90)

Interrupções de Restart

OB100 Restart (Warm start) OB101 Hot Restart OB102 Cold Restart

27 27 27

Startup Organization Blocks (OB100/OB101/OB102)

Erros Síncronos OB121 Programming Error

Prioridade para o OB que causou o

Error Handling Organization Blocks (OB70 to OB87 / OB121

Page 7: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 7

OB122 Access Error

erro to OB122)

Page 8: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 8

Serão apresentados a seguir alguns blocos e aplicações.

A – Bloco OB10 á OB17 São blocos de organização executados quando a data e tempo programados são atingidos e,

podem a partir daquele instante ser repetidos de forma cíclica. Os usos destes blocos são feitos de duas formas:

A.1 - Usando o comando de propriedades da CPU na configuração de hardware.

HW Config (duplo click) CPU Time of Day Interrupts

A FIG.1 ilustra a janela aberta e seus respectivos campos de para parametrização. É

importante salientar que as CPU´s do S7-300 só apresentam um bloco de interrupção de data e tempo, no caso o OB10, já as CPU’s S7-400 podem ter até oito blocos deste tipo, do OB10 á OB17.

Figura 1 – Parametrização do OB10

No campo Execution, pode-se parametrizar se o bloco será cíclico e qual sua periodicidade.

É importante ressaltar que as CPU´s S7-300 só apresentam um destes blocos, o OB10, enquanto que as CPU’s S7-400 podem apresentar até 8 destes blocos, do OB10 ao OB17. A seguir tem-se uma lista com os períodos de repetição possíveis.

None: Nenhuma vez; Once:Apenas uma vez;

Page 9: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 9

Every week: Todas as semanas; Every minute: Todos os minutos; Every hour: Todas as horas; Every day: Todos os dias; Every month: Todos os meses; End of month: No fim do mês; Every year: Todos os anos.

Uma vez parametrizado o bloco, pode-se escrever o programa no bloco OB10 para que o

mesmo seja executado. No exemplo da FIG.2 e FIG.3, uma saída será ligada e desligada por cinco segundos, de minuto em minuto a partir da data e hora programada. O primeiro passo é inserir o bloco OB10, como mostrado a seguir.

Blocks Insert New Blocks OB10

Figura 2 – Lógica de OB10 para o exemplo

Figura 3 – Lógica de OB1 para o exemplo

Page 10: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 10

Agora, abra o bloco OB10 e insira a lógica desejada. Após carregar o programa, certifique-se que a data e hora da CPU do CLP estão corretas. Para sincroniza-lás com a de seu PC/PG, siga os passos da FIG.4 e FIG.5.

Figura 4 – Atualização de data e hora

Figura 5 – Visualização de data e hora

Page 11: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 11

O comando Apply, visto na FIG.5, atualiza a data e hora da CPU do CLP conforme a do PC/PG.

A interrupção só será executada após um Restart completo na CPU. Este tópico será

abordado em um capítulo a parte deste trabalho.

A.2 - Usando os Blocos de Função do Sistema SFC 28 a 31.

A interrupção de data e hora programada é implementada através dos seguintes SFC’s:

SFC 28: Parametriza a data, hora e periodicidade da interrupção; SFC29: Cancela a interrupção; SFC30: Inicia a interrupção; SFC31: Visualiza parâmetros da interrupção.

Será utilizado o exemplo do item A.1 para ilustrar o uso dos SFC’s neste tipo de

interrupção. Antes, porém, será revisado o formato de alguns tipos de dados usados no Step 7 na TAB.2 e TAB.3.

Tabela 2 – Tipos de Dados Elementares no Step 7

Tipo do Dado Descrição Dimensão (em bits) Exemplo Bool Binário 1 1 ou 0 Byte Binário 8 B#16#0A Word Binário 16 W#16#001A Dword Binário 32 D#16#0000001A Char Código ASCII 8 ‘a’ S5Time Tempo até 999s 16 S5T#10s_200ms Int Nº inteiro 16 123 Dint Nº duplo inteiro 32 65539 ou L# -1 Real Nº real 32 1.2 ou 3.45E-12 Time Tempo no formato

IEC 32 T#2D_1H_45S_12MS

Date Data 16 D#2007_04_02 Time of day Hora do dia 32 TOD#13:18:45.12

As estruturas de dados do tipo complexo auxiliam no desenvolvimento de programas

estruturados com orientação a objeto, onde o usuário pode criar seus próprios blocos e receitas, aumentando a flexibilidade na programação, onde os blocos devem ser apenas parametrizados e instanciados. O assunto será visto com mais detalhes no estudo dos DB’s, FB’s, FC’s e UDT’s.

Page 12: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 12

Tabela 3 – Tipos de Dados Complexos no Step 7

Tipo do Dado Descrição Dimensão (em bits) Exemplo

Date_And_Time Data e Horário 64 DT#2007-04-02-13:18:45.12 String Conjunto de no

máximo 254 caracteres.

8x (número de caracteres + 2)

‘SIEMENS’

Array Grupo de elementos mesmo tipo

Definido pelo usuário

Bits: ARRAY[0..9] BOOL

Struct Grupo de elementos de tipos diferentes

Definido pelo usuário

Motor: STRUCT Velocidade: INT Corrente: REAL END_STRUCT

UDT Estrutura de dados complexos e elementares definido pelo usuário.

Definido pelo usuário

Como Bloco STRUCT Vel: INT Cor: REAL END_ STRUCT

Como Array Drive: ARRAY[1..4] UDT1

Agora, pode ser feito o exemplo A.1 com o uso dos SFC’s 28 e 30. A FIG.6 ilustra a

parametrização destes blocos.

Page 13: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 13

Figura 6 – Programação de SFC 28 e 30 no OB1 Observam-se na FIG.6 os seguintes campos a serem parametrizados no SFC28 e SFC30:

OB_NR: Número do OB para interrupção. SDT: Set Date Time , onde deverá ser criado num DB uma variável complexa do

tipo Date And Time. PERIOD: Periodicidade em que a interrupção será executada, sendo:

W#16#0000: Apenas uma vez; W#16#0201: Todos os minutos; W#16#0401: Todas as horas; W#16#1202: Todas as semanas; W#16#1401: Todos os meses; W#16#1801: Todos os anos; W#16#2001: Todos os fins de mês.

RET_VAL: Retorna códigos de erro, sendo: 0000: Nenhum erro ocorrido; 8090: Bloco OB parametrizado errado; 8091: Erro no formato ou valor de SDT; 8092: Parâmetro incorreto em PERIOD; 80A1: O tempo para início do bloco se passou.

A FIG.7 ilustra a programação do bloco OB10 para o exemplo de programação de interrupção de data e hora usando os SFC’s.

Figura 7 – Programação do Bloco OB10 para interrupção com SFC’s

A FIG.8 ilustra o dado do tipo Date And Time criado no DB2.

Figura 8 – Dado do tipo Date And Time criado em um DB

Page 14: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 14

B – Bloco OB20 á OB23

São blocos de organização que são executados após uma determinada condição ser habilitada com certo atraso de tempo. Estes OB’s são executados após a chamada dos seguintes SFC’s:

SFC32: Parametriza o OB20; SFC33: Cancela a interrupção; SFC33: Visualiza os estados da interrupção.

As CPU´s S7-300 só apresentam um destes blocos, o OB20, enquanto que as CPU’s S7-

400 podem apresentar até 4 destes blocos, do OB20 ao OB23. Os atrasos de tempo programados são de 1ms a 60000ms. A FIG.9 ilustra a parametrização do SFC32 em uma aplicação onde se deseja que a saída Q4.0 ligue após 10s da ocorrência de um pulso na entrada I0.0, a entrada I0.1 desliga a saída.

Figura 9 – Chamada da interrupção de atraso de tempo com o SFC32 no OB1

Figura 10 – Lógica da interrupção do OB20

É importante observar os seguintes parâmetros no bloco SF32:

OB_NR: Número do bloco de interrupção; D_TIME: Atraso de tempo a ser programado conforme formato IEC;

Page 15: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 15

SING: Número do bit da palavra de entrada onde ocorre a transição de estado. C – Bloco OB30 à OB38

São blocos de organização que são executados após uma determinada condição ser habilitada com certo atraso de tempo, sendo executado de forma cíclica. Estes OB’s são parametrizados nas propriedades da CPU no HW Config.

HW Config (duplo click) CPU Cyclic Interrupts

Nas CPU´s S7-300 estão disponíveis apenas o OB35 para programação deste tipo de

interrupção, sendo que no S7-400 existem disponível do OB30 ao OB38. A FIG.11 ilustra a parametrização do OB35 de acordo com os passos acima.

Figura 11 – Parametrização do OB35 no HW config

Utilizando como exemplo ligar-se uma saída por dois segundos, em intervalos de cíclicos

de cinco em cinco segundos, a lógica de programação dos blocos OB35 e OB1 são representados respectivamente na FIG.12.

Page 16: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 16

Figura 12 – Exemplo para o uso da interrupção com OB35

D – Bloco OB40 à OB47

Os blocos OB40 à OB47 são ativos quando ocorre algum erro no hardware do CLP, como cartões de entrada e saída, sejam eles analógicos ou digitais, módulos CP’s ou FMS’s. O tipo da interrupção é programada nos respectivos módulos no HW Config.

Figura 13 – Lógica para interrupção para OB40

Page 17: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 17

Na FIG.13 é mostrada uma lógica de interrupção de hardware em OB40 e OB1. Na FIG.14

é mostrada a configuração para erro num módulo de entrada analógico. Num capítulo apropriado será abordada a configuração em detalhes destes módulos. Nesta figura, um limite máximo de tensão de 9V na entrada foi estabelecido, na ocorrência deste limite ser ultrapassado, o bloco OB40 é chamado e uma saída é acionada para interromper o sinal na respectiva entrada.

Figura 14 – Configuração da interrupção para entrada analógica

Nas CPU´s S7-300 estão disponíveis apenas o OB40 para programação deste tipo de

interrupção, sendo que no S7-400 existem disponível do OB40 ao OB47.

E – Bloco OB55 à OB57 São blocos de interrupção executados a partir de eventos ocorridos nos módulos escravos

DP, sendo eles: - OB55: É executado quando o módulo escravo DP passa do estado STOP para RUN; - OB56: É executado quando um módulo DP é atualizado. Por exemplo, se um resultado

lógico estiver ocorrendo enquanto o cartão é reconfigurado, é gerada uma interrupção; - OB57: Interrupções específicas do fabricante de um módulo DP.

Page 18: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 18

F – Bloco OB80 à OB87

Erros assíncronos estão relacionados a exceder tempos de processamento pré-estabelecidos no programa de usuário. Na ocorrência destes erros os blocos de interrupção OB80 à OB87 podem ser executados. Os erros assíncronos que podem ocasionar a chamada de um destes blocos são:

- Tempo máximo de ciclo foi excedido; - As interrupções de Hora e Data foram saltadas; - Tempo muito longo ao executar um bloco de interrupção. No S7-300 está disponível em sua CPU apenas o OB80, sendo que nas CPU’s S7-400 são

possíveis o uso dos OB’s 80 a 87. G – Bloco OB100 à OB102

Estes OB’s são executados na ocorrência de um Restart na CPU. Existem três destes

blocos, sendo que as CPU’s do S7-300 só possuem o OB 100, os OB101 e 102 são encontrados somente no S7-400.

Os CLP’s da família S7 têm capacidade de executar 3 três tipos de reinicialização, sendo

elas: - Cold Restart: Neste modo de reinicialização as áreas de memória de imagem de entradas,

saídas, temporizadores, contadores, memórias M, DB’s, retentivos ou não, são apagadas. O programa inicializa a partir da primeira linha após a atualização dos estados das entradas e saídas (PII e PIQ).

- Warm Restart: Neste modo de reinicialização as áreas de memória de imagem de entradas e saídas, temporizadores, contadores, memórias M, DB’s, não retentivos, são apagadas. O programa inicializa a partir da primeira linha após a atualização dos estados das entradas e saídas (PII e PIQ).

- Hot Restart: Neste modo de reinicialização as áreas de memória de imagem de entradas e saídas, temporizadores, contadores, memórias M, DB’s, são mantidas. O programa inicializa a partir da linha onde ocasionou a parada da CPU, após a atualização dos estados das entradas e saídas (PII e PIQ).

Nas CPU’s S7-300 o Warm Restart pode ser executado de forma manual mudando a chave

na mesma das posições MRES para RUN. Uma forma automática de executá-lo e através do comando visto nas FIG.15 e 16.

Page 19: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 19

Figura 15 - Caminho para uma Warm Restart

Figura 16 – Comando para uma Warm Restart

Page 20: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 20

Um Cold Restart pode ser conseguido manualmente no S7-400 pela colocação da chave da

CPU na posição CRST. Para Warm Restart é necessário passar a chave de CRST para RUN ou RUN-P. Um Hot Restart nestas CPU’s é realizada parametrizando um bit na mesma, que a partir de uma falta de energia ou passagem da chave de WRST para RUN ou RUN-P realizará a reinicialização a quente.

- Na ocorrência de um Warm-Restart, a interrupção OB100 será executada. - Caso ocorra um Hot Restart, o OB101 será executado. - E na ocorrência de um Cold Restart , é o OB102 que será executado.

H – Bloco OB121 e OB122

O bloco OB121 é executado na ocorrência de erros de programação, como: - Endereços de temporizadores e contadores não existem; - Chamadas de blocos FC’s e FB’s não existem. Já o OB122 é executado quando a CPU não encontra ou não consegue acessar o endereço

de módulo de entrada e saída.

Page 21: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 21

1.2 – Blocos de Função FB e FC

O particionamento e a estrutura do programa podem ser realizados a partir do Bloco de Função - FB e Função - FC.

Um bloco de função FB é um bloco de programa acompanhado de uma memória. Esta

memória esta atribuída a um bloco de dados do tipo instance. Neste bloco são armazenadas as variáveis e seus valores. Existem dois tipos de FB’s, o modelo instance e o multi-instance, nas seções seguintes será visto suas diferenças e modos de programação.

Uma função FC é um bloco de programa sem memória própria, ou seja, os valores das

variáveis criadas são apagados após o seu uso, isto porque o bloco utiliza como auxílio à pilha local de memória.

A FIG.17 ilustra o caminho para criação dos blocos e funções no STEP-7.

Blocks (botão direito) Insert new object Data Block, ou Function, ou Function Block, ou Organization Block

Figura 17 – Caminho para a criação de blocos no STEP-7

Abrirá uma janela, onde se deve clicar em OK para criar o bloco, no caso da FIG.18 um

DB.

Page 22: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 22

Figura 18 – Criação do Bloco de Dados

1.3 – Bloco de Dados DB e Programação Orientada São blocos destinados a guardar dados do programa do usuário e aumentar a capacidade de

recursos de programação. Os blocos de dados são disponíveis em dois tipos: Bloco de Dados Global (Shared): É um DB que pode ser acessado em qualquer parte do

programa (FB’s, FC’s, OB’s). Como o número de memórias Maker’s é limitado, uma maneira de se contar com um número maior deste recurso é a criação de uma matriz de memórias auxiliares. Veja FIG.19, nela é ilustrada a criação de 2 bytes de memória através de um DB global.

Figura 19 – Criação de memórias auxiliares usando um DB global

A FIG.20 ilustra o uso de um bit criado a partir do bloco de dados da FIG.19.

Page 23: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 23

Figura 20 – Uso de bits do bloco de dados DB

Para utilização de bytes, words ou double words do DB é utilizado o seguinte formato:

Byte: DB2.DBB 0 Word: DB2.DBW 0 Double Word: DB2.DBD 0

Bloco de Dados Local (Instance): Está atribuído ao uso de um FB. É neste tipo de bloco

DB que serão armazenados os dados de uma função FB. O DB criado também pode ser multi-instance, sendo neste caso utilizado para vários FB’s.

A criação deste DB segue os mesmos passos do anterior. Deve-se, porém configurá-lo

como Instance DB, veja FIG.21.

Page 24: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 24

Figura 21 – Criação de um DB instance

Com a utilização dos FC’s e FB’s, têm-se a possibilidade em criar-se blocos de programa

orientados, não sendo necessário mais a repetição de lógicas. Uma vez que o usuário pode elaborar um bloco que executa sempre uma mesma função, esta poderá ser usada quantas vezes ele precisar. Esta programação orientada é possível utilizando FB’s instance e multi-instace e FC’s. A seguir serão mostrados alguns exemplos deste tipo de programação para cada bloco citado acima.

A FIG.21 ilustra o uso de um FB e a configuração de seu respectivo DB. Neste exemplo

deseja-se criar um bloco para partida direta de motores trifásicos que estão montados em um CCM (Centro de Controle de Motores).

Na FIG.23 ilustra-se a chamada do bloco FB criado na FIG.22. Na FIG.23 a função FB1 é

utilizada para partida do motor 1 associado ao DB1 e o motor 2 associado ao DB2. Os FB’s criado na FIG.22 é do tipo instance, ou seja, o DB associado a ele só pode ser

usado por ele. Em outras palavras, a cada FB que for criado é necessário criar-se um novo DB, desta forma a alocação de memória nem sempre é eficiente.

Uma forma de se otimizar a alocação de memória é utilizar o formato de FB’s multi-

instances, onde um FB faz a chamada de outro usando o mesmo Bloco de Dados.

Page 25: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 25

Figura 22 – Configuração de um FB instance

Page 26: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 26

Figura 23 – Uso do FB instance para partida direta de motores

Page 27: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 27

Para criar um FB multi-instance, é necessário a criação de pelo menos 2 FB’s, onde em um deles é criado as variáveis do tipo STAT (estáticas), que armazenam seus dados em um local apropriado do DB instance e, no outro é criado a estrutura de programação orientada a objeto ou a outra parte do programa.

A FIG.24 ilustra a declaração das variáveis locais dentro do FB2, onde será criada a lógica

para o exemplo da partida de motores.

Figura 24 – Declaração de Variáveis para FB multi-instance

Após a declaração destas variáveis, no outro FB criado, FB1 no caso, declara-se o Bloco de Função anterior como uma variável do tipo STAT e faz-se a chamada de todos os motores que se deseja fazer a partida direta. A FIG.25 ilustra este passo.

É importante observar, a que ao criar-se o bloco FB2 como STAT, imediatamente tem-se

uma estrutura multi-instance criada. A chamada destes blocos em FB1 é feita no catalogo nos arquivos Multi-Instance, onde o bloco Partida já se encontra. A FIG.25 ilustra esta observação.

Page 28: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 28

Figura 25 – Declaração das variáveis STAT para um FB multi-instance

Para finalizar a chamada de um bloco multi-instance, faz-se necessário fazer a chamada de

FB1 no bloco principal do programa OB1com seu DB associado. A FIG.26 ilustra esta declaração.

Figura 26 – Chamada de um FB multi-instance em OB1

Page 29: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 29

Na FIG.27 está ilustrada a configuração de uma FC que executa a mesma função dos FB’s instance e multi-instance para o exemplo de uma partida direta de motor.

Figura 27 – Configuração de um bloco FC

Na FIG.65 está ilustrado o uso de FC1 no bloco de organização principal OB1.

Figura 28 – Uso do FC para partida de motores

Page 30: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 30

1.4 – Bloco de Dados Definido pelo Usuário – UDT

Os UDT’s são blocos de dados em que o usuário define um formato fixo de como os dados serão apresentados. O primeiro passo para o uso de um UDT é a sua criação, para isso utiliza-se o comando abaixo:

Blocks (botão direito) Insert new object Data Type

Com a UDT criada, o passo seguinte é abri-la e inserir a estrutura de dados conforme a

necessidade do usuário. A FIG.29 ilustra a inserção de uma estrutura de dados definida para o armazenamento de dados de placa de um motor.

Figura 29 – Declaração de variáveis em uma UDT

Com a UDT declarada, agora pode-se utilizá-la associada a tipo de dado complexo de um

DB shared, podendo ser usada repetida vezes ou, como um DB of type, que é um DB local para a UDT. É importante lembrar que uma UDT é um formato de uma variável complexa, por isso a alocação de memória para sua utilização num programa é feito por Bloco de Dados.

A FIG.30 ilustra a declaração da UDT criada anteriormente num DB shared. Nesta figura

foi criado uma matriz de 10 UDT’s para guardar os dados de placa de 10 motores. Na FIG.31 tem-se o endereço de cada uma das variáveis criadas.

Page 31: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 31

Figura 30 – Declaração de uma UDT num DB global

Figura 31 – Endereçamento da UDT no DB global

Page 32: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 32

Se uma UDT for utilizada apenas uma vez no programa ou, é uma grupo de variáveis local, pode-se utilizar um DB of type para seu uso. A FIG.32 ilustra o endereçamento da UDT no DB of type.

Figura 32 – Endereçamento da UDT no DB global

Page 33: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 33

II – Módulos de Entrada e Saída Analógicos

A faixa de endereçamentos analógicos no S7-300 vai de 256 a 766, sendo que o mesmo depende da posição do cartão no rack. No S7-400 este endereço é flexivel, dependendo somente da escolha do programador, porém numa estrutura de endereçamento fixa para este CLP, o endereço inicial seria 512 e o último 1532.

Cada ponto de entrada ou saída analógico ocupa 2 bytes de memória, sendo possíveis

catões com no máximo 8 pontos de entrada ou 4 de saída. Assim como no endereçamento de pontos digitais, os endereços de analógicos se referem aos bytes utilizados. Por exemplo, se estiver instalado no slot 0 do rack 0 um cartão de 8 entradas analógicas e, no slot 1 da mesmo rack uma cartão de saída analógico, o endereçamento dos mesmos ficam:

Slot 0 – Cartão de Entrada Analógico: PIW256 à PIW270. Slot 1 – Cartão de Saída Analógico: PQW272 à PQW278. Um cartão de entrada analógico é necessário quando os sinais de controle da processo não

são do tipo ON/OFF. Neste caso, valores intermediários da variável é de fundamental importância para o correto funcionamento do processo. Os dispositivos que recebem estes sinais são chamados sensores, que convertem os sinais de outras grandezas físicas (temperatura, pressão, vazão, nível, etc), em sinais elétricos de tensão, corrente ou resistência, veja FIG.33. Geralmente estes sinais elétricos não possuem potência para excitar a entrada de uma cartão analógico, portanto são necessários circuito acondicionadores de sinal que amplificam e filtram possíveis ruídos.

Quando os acondicionadores de sinal possuem uma saída padronizada (1 - 5Vcc, 4 –

20mA, -10Vcc - +10Vcc, 0 – 1mA, ete), estes recebem o nome de transmissores, caso contrário são conhecidos com trandutores. A FIG.34 ilustra a função destes elementos..

Como o CLP é uma equipamento de processamento digital, é necessário que ocorra uma

conversão analógica-digital deste sinal para que a CPU possa trabalhar com estes valares. Os conversores A/D (Analógicos-Digitais) dos cartões na família S7, entregam como resultado um valor de -27648 a +27648 do fundo de escala do transmissor.

Figura 33 – Exemplo de um sensor

Page 34: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 34

Figura 34 – Função de um transdutor

Os conversores A/D nos CLP’s S7 utilizam 16 bits para seu funcionamento, porém nem todos os bit’s são usados para conversão. O bit mais siginificativo, por exemplo, é utilizado para sinal. Os cartões analógicos são especificados segundo sua resolução, que é a quantidade de bits usado na conversão. Encontra-se comercialmente cartões de 8 a 15 bit’s.

A TAB.4 mostra como estão distribuídos os bits de convesão e sinal segundo a resolução

do cartão.

Tabela 4 – Resolução e Representação do Valor Medido

Em alguns casos é necessário que o sinal de controle para o atuador seja também analógico. Por exemplo no controle de vazão de um fluido a abertura da válvula é proporcional a um valor de comando em tensão ou corrente nela aplicada. Portanto um sinal ON/OFF , não permitirá que a válvula fique em posições de abertura intermediárias, para que isso ocorra é necessário que o CLP envie ao comando da válvula um sinal analógico.

Page 35: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 35

O CLP envia sinais analógicos de comando através de cartões com conversores Digitais-Analógicos (D/A). Como nos cartões de entrada analógica, os cartões de saída analógica também são especificados conforme a resolução (8 a 15 bit’s), natureza da grandeza elétrica (tensão ou corrente) e nível da mesma (0 – 10Vcc, 4 – 20 mA, -10Vcc - +10Vcc, etc). O valor a ser convertido pelo cartão para a grandeza analógica é de -27648 a +27648.

Os valores da conversão analógica, tanto de entrada como de saída, podem ser usados e

representados nos formatos inteiro ou hexadecimal.

2.1 – Função Escale – FC105 Visando facilitar o trabalho com grandezas analógicas de entrada a SIEMENS elaborou

uma função, FC105, que permite trabalhar com a medida de uma grandeza diretamente. Por exemplo, supondo que deseja-se trabalhar com a medição de nível de um tanque de 10m de altura e, para isso utiliza-se um transmissor de 0 a 10Vcc, ou seja, quando o valor da tensão for de 10Vcc, o nível do reservatório está em 10m.

Porém o valor mostrado no CLP será de +27648 e não 10 m. Para que se possa interpretar

diretamente a medida do nível em metros no CLP faz se o uso da função citada acima. Na FIG.35 está ilustrada o uso do FC105 para o exemplo acima. O caminho para encontrar essa função é:

OB1 (Catalog) Libraries Standard Library TI-S7 Converting Blocks

Figura 35 – Bloco Scale FC105

Page 36: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 36

No bloco da FIG.35 são mostrados os seguintes campos a serem endereçados: IN: Endereço da entrada analógica que se deseja a escala; HI-LIM: Fundo de escala para a entrada em questão; LO-LIM: Início da escala para a entrada em questão; BIPOLAR: Endereço de troca de polaridade, no caso de se configurar um cartão bipolar; RET-VAL: Enderço onde será informado códigos de erro durante a conversão; OUT: Endereço onde se deseja visualizar ou utilizar a variável de acordo com os valores

da grandeza física na entrada analógica.

2.2 – Função Unscale – FC106 Para que o CLP envie um sinal de controle analógico para dispositivos externos é

necessário enviar para o cartão de saída um valor compreendido entre -27648 a +27648. Por exemplo, se a abertura de 100% de uma válvula ocorrer quando em seu comando for aplicado 10vcc, significa que o CLP deverá enviar um valor de +27648 para o endereço do cartão de saída.

Para evitar que se realize diversas operações aritméticas, a SIEMENS criou uma função,

FC106, para estabelecer o valor da saída analógica conforme o range de saída da variável. Para o exemplo da abertura da válvula, citado anteriormente, é mostrado na FIG.36 a configuração deste bloco. O caminho para inserção desta funçao é:

OB1 (Catalog) Libraries Standard Library TI-S7 Converting Blocks

Figura 36 – Bloco Unscale FC106

Page 37: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 37

No bloco da FIG.36 são mostrados os seguintes campos a serem endereçados: IN: Endereço da variável calculada no CLP no formato padronizado, por exemplo de 0 a

100%; HI-LIM: Fundo de escala para a saída em questão; LO-LIM: Início da escala para a saída em questão; BIPOLAR: Endereço de troca de polaridade, no caso de se configurar um cartão bipolar; RET-VAL: Enderço onde será informado códigos de erro durante a conversão; OUT: Endereço de saída onde se deseja enviar o valor de comando no formato de -27648 a

+27648.

Page 38: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 38

III – Comando Rewire Este comando é de grande utilidade na manutenção, pois permite substituir pontos de

entrada e saída defeituosos num cartão por pontos não utilizados no cartão que estejam em perfeito estado.

A troca de endereços é feita em todos os blocos de programa (OB’s, FC’s, FB’s). Por

exemplo, imagine que a entrada I0.5, onde está conectado um sensor, está com defeito e, a entrada I1.7 está livre e funcionando. Uma maneira rápida de realizar a manutenção é conectar o sensor na entrada I1.7 e substituir com o comando rewire os endereços I0.5 por I1.7. A FIG.37 ilustra a substituição deste endereços. Para acessar o comando, execute:

Blocks (botão direito) Rewiring

Figura 37 – Comando Rewire

Outra forma de executar esta substituição é através do endereçamento simbólico. Para

verificar as trocas de endereço nos blocos, abra o arquivo report ao fim da substituição. A FIG.38 ilustra o relatório gerado após o uso do comando.

Page 39: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 39

Figura 38 – Relatório gerado pelo comando rewire

Page 40: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 40

IV – Redes MPI e PROFIBUS

Os dispositivos da família SIMATIC S7 e S5 podem ser interligados numa rede de comunicação conforme uma hierarquia de comunicação. A FIG.39 ilustra as conexões possíveis conforme o nível e os tipos de dispositivos interligados.

Profibus, PROcess FIeld BUs, é hoje uma das Standards de rede mais empregados no

mundo. Esta rede foi concebida a partir de 1987 em uma iniciativa conjunta de fabricantes, usuários e do governo alemão. A rede está padronizada através da norma DIN 19245 incorporada na norma Europea Cenelec EN 50170.

A rede MPI, Multi Point Interface, é uma rede proprietária e só interliga equipamentos da

SIEMENS. Está rede funciona a nível de célula interligando CPU’s, PC’s e PG’s.

Figura 39 – Hierarquia de equipamentos na rede Profibus

A rede Profibus é na verdade uma família de três redes ou communication profiles.

A - Profibus DP (Distributed Peripherals) Esta rede é especializada na comunicação entre sistemas de automação e periféricos

distribuídos.

B - Profibus FMS (Fieldbus Message Specification) É uma rede de grande capacidade para comunicação de dispositivos inteligente tais como

computadores, CLPS ou outros sistemas inteligentes que impõem alta demanda de transmissão de dados. FMS vem perdendo espaço para a rede Ethernet TCP/IP. C – Profibus PA (Process Automation)

É uma rede para a interligação de instrumentos analógicos de campo tais como transmissores de pressão, vazão, temperatura, etc. Esta rede possui uma grande fatia do mercado de barramentos de campo geralmente chamados de filedbus.

Page 41: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 41

A FIG.40 ilustra a faixa de aplicação de cada rede conforme sua aplicação no campo.

Page 42: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 42

Figura 40 – Profibus e faixa de aplicação das redes de campo

4.1 – Características das Redes Profibus

Profibus é uma rede multimestres. A especificação fieldbus distingue dois tipos de dispositivos:

Dispositivos Mestre: Um mestre é capaz de enviar mensagem independente de solicitações externas quando tiver a posse do token. São também chamados de estações ativas. Dispositivos Escravos: Não possuem direito de acesso ao barramento e podem apenas confirmar o recebimento de mensagens ou responder a uma mensagem enviada por um mestre. São também chamadas de estações passivas. Sua implementação é mais simples e barata do que a dos mestres.

Existem atualmente três physical profiles que definem os métodos de transmissão disponíveis para o Profibus:

RS-485 para aplicações gerais da automação da manufatura. IEC 1158-2 para uso na automação de processos Fibra ótica para maior imunidade a ruído e maiores distâncias. Existem pesquisas para se usar o Profibus sobre uma rede Ethernet 10Mbps ou 100 Mbps.

Na FIG. 41 estão ilustradas as camadas de aplicação que cada tipo de rede Profibus implementa em protocolo de comunicação.

Page 43: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 43

Figura 41 – Camadas de Referência para os protocolos Profibus

O protocolo DP utiliza as camadas 1 e 2 e a camada de usuário. Esta arquitetura otimizada assegura uma transmissão de dados eficiente e rápida. A Switch FMS possui apenas as camadas 1, 2 e 7. A camada 7 corresponde ao Fieldbus Message Specification (FMS).

A – Rede Profibus PA

A rede Filedbus PA é uma rede para interligar válvulas, transmissores de pressão diferencial, etc, portanto geralmente dispositivos escravos. A alimentação dos dispositivos pode se dar pela própria rede. Caso se deseje interligar esta rede de baixa velocidade a uma rede de alta velocidade (DP) ou a um CLP, deve-se utilizar um acoplador.

O protocolo é muito simples o que facilita a interoperabilidade. A distribuição do controle

depende sempre de um mestre externo. O mestre deve ler as PVs dos transmissores, executar os algoritmos de controle e definir a abertura da válvula de controle. A Profibus PA permite ligar 32 dispositivos por segmento sem segurança intrínseca (IS) ou até 9 dispositivos com segurança intrínseca. Os dispositivos podem ser conectados e desconectados para manutenção com a rede em operação, mesmo quando operando em áreas classificadas.

A rede Profibus PA obedece ao padrão IEC 1158-2 que utiliza como meio de transmissão

um par trançado blindado, e apresenta a velocidade de 31.25 kbit/s. Este padrão de nível físico é o mesmo da rede H1 da Fieldbus Foundation. Ele permite alimentar os dispositivos diretamente usando o barramento de dois fios e apresenta segurança intrínseca. Esta rede pode ser usada em áreas classificadas e atende ao modelo FISCO (Fieldbus Intrinsically Safe Concept) definido pelo Federal Physical Technical Institute da Alemanha.

Os princípios fundamentais são: Cada segmento deve ter uma única fonte de potência: a fonte de alimentação. Nenhuma potência é alimentada no barramento quando a estação está enviando dados.

Page 44: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 44

Cada dispositivo de campo consume uma potência fixa conhecida em regime. Os dispositivos de campo funcionam como consumidores passivos de corrente. A terminação passiva de linha é realizada nos dois extremos da linha. Topologia linear, árvore e estrela são permitidas.

As FIG.42, 43 e 43 ilustram a interligação e alguns tipos de conectores para esta rede.

Figura 42 – Topologia da rede Profibus PA

Figura 43 – Conectores da rede Profibus PA

Page 45: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 45

Figura 44 – Topologias para rede Profibus PA

Para as estruturas ilustradas na FIG.44, têm-se as seguintes dimensões para os seguimentos: Daisy Chain a <= 1900m. Bus b <=30...120m. T-plug IP66 dependendo do número de derivações Tree Caixa de Junção b <=30 .. 120m

A FIG.45 ilustra o sinal de controle da rede Profibus PA. Os sinais de controle são modulados sobre os sinais de corrente e/ou tensão dos atuadores e/ou sensores. O consumo de corrente em regime permanente é de 10mA. O nó que envia os dados deve sobrepor uma modulação de +/- 9 mA à corrente básica.

Em aplicações de segurança intrínseca uma drop line (stub em inglês ou spur em alemão)

não pode ser maior que 30m. Para se determinar o comprimento máximo da linha, uma série de fatores deve ser analisada, mas uma regra básica seria calcular a potência necessária a cada dispositivo a ser conectado e a classificação da área de processo. As TAB.5 e 6 são usadas para este cálculo.

Page 46: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 46

Figura 45 – Níveis de sinal da rede Profibus PA

Tabela 5 – Fontes de Alimentação Padrão para Profibus PA

Tabela 6 – Comprimento Máximo do Cabo para Profibus PA

O profile PA suporta a intercambialidade e interoperabilidade de dispositivos de campo PA de diferentes fornecedores. As funções parâmetros de cada dispositivo são descritas através modelo de blocos de função. Os parâmetros de entrada e saída dos blocos de função são utilizados diretamente pelas aplicações. Principais blocos de função estão descritos abaixo e vistos na FIG.46.

Page 47: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 47

Bloco Físico: Contém informações gerais do dispositivo domo nome, fabricante, versão, número de série. Bloco de transdutor: Contêm dados específicos à aplicação como parâmetros de correção. AI: Entrada Analógica Valor medido pelo sensor com status e escala. AO: Saída Analógica Valor de saída. DI: Entradas digitais. DO: Saídas digitais

Figura 46 – Parâmetros de um bloco Profibus PA

B – Rede Profibus DP

É uma rede de alta velocidade e multimestres utilizando o padrão RS 485. Os mestres

podem ser de duas categorias: Classe 1: são mestres que realizam comunicações cíclicas tais como CLPs. Classe 2: São mestres que trabalham com mensagens assíncronas como estações de operação e de configuração.

A FIG.47 ilustra uma topologia geral da rede Profibus DP.

Page 48: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 48

Figura 47 – Topologia de rede Profibus DP

A rede Profibus DP permite a conexão de até 32 dispositivos por segmento, até o máximo

de 4 segmentos, através de 3 repetidores. O número máximo de nodos deve ser 126. A distância máxima é de 1.2 km utilizando interface RS485. A rede pode ser estendida com repetidores até 15 km com fibra ótica. A rede é terminada por um terminador ativo no começo e fim de cada segmento. Ambos os terminadores devem ser alimentados.

A velocidade da rede é única e é determinada pelo escravo mais lento. Hoje a velocidade máxima da rede Profibus DP é 12Mbps. A velocidade de transmissão irá depender do comprimento do cabo no segmento, a TAB.7 mostra como a velocidade da rede muda em função do comprimento da mesma.

Tabela 7 – Velocidade da Rede DP em Função do Comprimento

As FIG. 48 e 49 ilustram os conectores, terminadores e topologia típica para rede Profibus DP.

Page 49: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 49

Figura 48 – Conectores e terminadores Profibus DP

Figura 49 – Arquitetura de rede Profibus DP

Para as estruturas ilustradas na FIG.48, têm-se as seguintes dimensões para os segmentos:

Daisy Chain a<= 1200m Bus T-Plug IP 40 b<= 0.2 m

A fibra ótica pode ser utilizada para aumentar a imunidade ao ruído ou para alcançar maiores distâncias. Segmentos Profibus utilizando fibra ótica como meio físico devem adotar uma topologia em estrela ou anel. Alguns fabricantes oferecem ainda redes redundantes com a troca automática de rota em caso de falha. Existem também acopladores entre rede de fibra ótica e RS485, o que permite trocar de meio de transmissão sempre que desejado. O tipo da fibra irá determinar a distância máxima a ser alcançada.

O protocolo de acesso ao meio é implementado pela camada 2 que no caso do Profibus é

denominado Fieldbus Data Link (FDL). A camada Mídia Acces Control (MAC) no Profibus opera segundo dois princípios básicos: Na comunicação entre sistemas de automação complexos (mestres) deve-se buscar que cada estação tenha tempo suficiente para realizar suas tarefas de comunicação dentro de intervalos de tempo estabelecidos. Para este tipo de comunicação é adotado o protocolo Token Passing. Na comunicação cíclica entre um mestre tal como um CLP e seus periféricos (escravos), a transmissão deve ser o mais simples e rápida possível. Neste tipo de transação utiliza-se o protocolo mestre escravo.

O token (bastão) é passado para cada estação segundo sua posição no anel lógico (endereços crescentes) dentro de um tempo bem determinado. O tempo de retenção da ficha por cada mestre é determinado pelo tempo de rotação do token que é configurável.

A comunicação em Profibus é independente de conexão o que permite executar uma

comunicação broadcast (uma estação envia uma mensagem sem reconhecimento para todas as demais, mestres ou escravos) ou multicast (uma estação ativa envia uma mensagem sem reconhecimento para um determinado grupo de estações, mestre ou escravos).

As redes Profibus DP e PA podem ser interligadas de duas maneiras: via acoplador de

segmento e via DP/PA link. Os acopladores são conversores de sinais que adaptam os sinais RS-485 para o nível de sinal do IEC 1158-2, este não possui endereço de rede e permite endereçar os

Page 50: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 50

dispositivos das sub-redes diretamente. Sua maior desvantagem é limitar a velocidade da rede DP a 93.75 kbps (na verdade em 45.4 kbps para a maioria dos fabricantes, somente Pepperl+Fuchs dispunha de solução a 93.75kbps em 2001). Alguns fornecedores do mercado limitam esta velocidade para um valor ainda menor.

Já o link é um equipamento que se conecta na rede DP a 12Mbps e na Profibus PA na

velocidade nominal da rede H1 (31.25 kbps). O link possui um endereço na rede DP é um dispositivo inteligente. Eles representam todos os dispositivos conectados à rede IEC 1158-2 como um único escravo no segmento RS-485. As FIG.50 e 51 ilustram as formas descritas acima de conexão entre os dois tipos de rede.

Figura 50 – Acoplador DP-PA

Figura 51 – Link DP/PA

Cada dispositivo ligado na rede pode fornecer 246 bytes de dados de entrada e 246 bytes de dados de saída. Numa arquitetura típica, mono-mestre, a rede teria apenas um mestre, como por exemplo, um CLP. Numa arquitetura multi-mestres, cada mestre pode ler variáveis de cada

Page 51: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 51

dispositivo escravo, porém cada escravo está dedicado a um mestre determinado. Este mestre é responsável pela sua inicialização e configuração. Se o mestre de alguns escravos não está presente, então não se consegue realizar a leitura das variáveis deste mestre. Apenas um mestre de cada vez pode escrever num dispositivo escravo. C – Rede Profibus FMS / Profinet-Ethernet

Existe um esforço em se buscar o acoplamento transparente entre as redes Profibus e Ethernet. O que se busca é uma redução dos custos de engenharia e promover uma comunicação mais uniforme entre aplicativos de alto nível e dispositivos de campo. Os principais objetivos são: Mapear todos os serviços de engenharia do PROFIBUS para TCP/IP, incluindo acesso ao status das variáveis de processo, dados de diagnóstico, parametrização e a definição de interfaces relevantes de SW com base em OPC. O usuário poderá monitorar dispositivos localmente ou remotamente através da Ethernet/Internet. Roteamento direto de TCP/IP para Profibus. Uma das idéias é se permitir o uso de web server em dispositivos de campo. Dispositivos de campo complexos serão representados como sistemas orientados a objeto distribuídos.

Figura 52 – Profibus e Ethernet TCP/IP.

4.2 – Características da Rede MPI

Cada equipamento de programação possui uma interface MPI (Multi Point Interface). A interface MPI da CPU habilita todos módulos inteligentes em um CLP serem acessados, por exemplo, os módulos de função de uma estação. Cada nó MPI necessita ter seu próprio endereço (entre 0 e 126, os valores padrões são PG/PC=0, OP/TD=1 e CPU’s=2).

No S-300, o barramento MPI é fechado através do K Bus (barramento K) em base um para

um. Isso significa que cada nó K (Cp’s e FMS) no bastidor tem seu próprio endereço MPI. Diferentemente do S7-400, onde apenas a CPU tem endereço MPI.

Page 52: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 52

A principal vantagem da rede MPI é que diversos equipamentos podem estabelecer comunicação com a CPU ao mesmo tempo. Isso significa, por exemplo, que um equipamento de programação, uma IHM ou outro CLP podem estar em operação ao mesmo tempo.

A interface MPI também possibilita criar uma rede de comunicação na qual um administrador da rede tem acesso central com um PC/PG a todos módulos inteligentes conectadas a(s) estações. O número de canais para conexão a outros parceiros de comunicação que podem ser usados ao mesmo tempo depende do tipo de CPU. Por exemplo, a CPU 314 possui 4 recursos de conexão e CPU 416 possui 64. As principais características da rede MPI são:

Protocolo de Comunicação: RS-485. Taxas de Transmissão de Dados: 19.2 kbps, 187.5 kbps ou 1.5 Mbps. Distâncias: Até 50m (entre dois nós vizinhos) e com 2 repetidores 1100m. Com fibra ótica pode se chegar até 23.8 km numa topologia estrela de rede. Utiliza dos mesmos conectores e cabos Profibus DP para sua implementação. Para conexão entre PG/PC que não exista uma placa MPI instalada, é necessário um adaptador (PC Adapter) que têm comprimento máximo de cabo de 5m e taxa de transmissão do CLP para PG/PC de 187.5 kbps.

A comunicação entre CLP’s utilizando a interface MPI dos mesmos é feita através da configuração dos “Dados Globais” ou GD’s (Global Data). A utilização dos GD’s não é programada, e sim configurada. A configuração para trocas de dados entre as CPU’s é armazenada em uma tabela. A comunicação de dados globais pode ocorrer entre até 15 CPU´s de um projeto. Ela é projetada para pequenas quantidades de dados, os quais são transmitidos ciclicamente. As CPU’s S7-400 também permitem a transferência de dados controlada por programa, e consequentemente acionada por evento.

A configuração dos dados de comunicação é feito pela ferramenta “Define Global Data”.

Antes, porém é necessário colocar na coluna Tabela de Dados Globais as CPU’s que irão trocar dados. Nas linhas desta tabela definem-se as variáveis a serem trocadas. Quase todas as áreas de endereços da CPU podem ser usadas como variáveis, M, I, Q, T, C, DB’s (menos entradas e saídas externas e dados temporários).

As CPU’s participantes da troca de pacotes GD formam um círculo GD. Cada círculo GD é

identificado por um número de círculo GD. Um círculo GD é uma lista fixada em pacotes de GD. Cada CPU em um círculo de dados globais pode enviar dados para outras CPU’s ou receber dados de outras. Existem 2 tipos de círculos GD’s, a saber: Círculo de dados globais com mais de 2 CPU’s. Uma CPU então é a transmissora de um pacote de dados e todas as outras CPU’s do círculo são receptoras. Círculo de dados globais com 2 CPU’s. Cada CPU pode tanto enviar um pacote de dados para a outra quanto receber um pacote da dados da primeira.

Cada CPU de um S7-300 pode estar em até 4 círculos GD diferentes. Até 15 CPU’s diferentes podem trocar dados através de comunicação GD em uma rede MPI. Uma CPU pode enviar 1 pacote e receber no máximo um pacote por círculo GD e, cada pacote pode ter no máximo 22 bytes.

No S7-400 um CPU pode estar até em 16 círculos GD, enviando e recebendo no máximo

um pacote de 54 bytes por círculo GD. A numeração de um círculo GD obedece a seguinte configuração.

Page 53: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 53

GD 1 . 1 . 2 Os passos a seguir mostraram como configurar uma rede MPI utilizando a configuração da

tabela de dados globais. 1 – Criar as estações de hardware em projeto no SIMATIC Manager. Veja FIG.53.

Figura 53 – Criação de Estações para Rede MPI

2 – Configurar os endereços MPI das CPU’s criadas abrindo as propriedades da CPU no HW Config. Veja FIG.54. 3 – Abrir o software NetPro e inserir as CPU’s que trocarão dados na rede MPI existente. Veja FIG.55.

Número do dado a ser enviado no pacote

Número do pacote GD

Número do círculo GD

Page 54: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 54

4 – Clicar com botão direito sobre a rede MPI da FIG.55 e escolher “Define Global Data”, ou escolher esta opção no menu Options da barra de tarefa do HW Config. A janela para configuração dos dados a serem trocados pelas CPU’s será aberta. Nas colunas da tabela devem-se escolher quais as CPU’s trocaram informações e, nas linhas os endereços dos dados trocados, nela também é necessário informar se o dado será enviado (Sender) ou recebido (Receiver). Veja FIG.56.

Figura 54 – Configuração de endereço MPI das CPU’s

Page 55: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 55

Figura 55 – Inserção das CPU’s na rede MPI

Figura 56 – Configuração da tabela de troca de dados

Page 56: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 56

5 – Após compilar a tabela de dados da FIG.56 (comando Compile do menu GD Table), transfira a configuração de dados feitas para cada CPU separadamente. Interligue as CPU’s fisicamente com os cabos de rede. Com a função “Accessible Nodes” no SIMATIC Manager, verifique se as estações foram colocadas corretamente em rede.

6 – Selecione a taxa Scan de 1 a 255 nas CPU’s S7-300 para envio e recepção de dados acessando a opção Scan Rates do menu View. Para a recepção e transmissão puramente acionado por evento selecione 0, esta opção só é válida para o S7-400. 7 – Para obter a informação se os dados estão sendo transferidos com ou sem erros, pode-se especificar uma palavra dupla para as informações de status para cada pacote. Selecione a opção GD Status do menu View, o sistema operacional da CPU irá então retornar uma informação de verificação nesta palavra dupla. 8 – Após a compilação dos dados de configuração pela segunda vez, pode-se transferi-los para as CPU’s como segue: a- Coloque todas as CPU’s envolvidas no modo STOP; b- Selecione a opção de Download to Module no menu PLC; c- Após a transferência com sucesso dos dados de configuração, coloque as CPU’s envolvidas de volta ao modo RUN. A troca cíclica dos dados globais começa automaticamente.

No ANEXO1 da Apostila é visto um exemplo de como colocar as 2 CPU’s em rede MPI e suas respectivas PG/PC’s para seu monitoramento.

Page 57: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 57

4.3 – Configurando a Rede Profibus DP

Como visto na seção 4.1, a rede Profibus DP é um protocolo otimizado para velocidade, o qual foi especialmente projetado para comunicação entre PLC’s (Mestres DP’s) e I/O’s distribuídos (Escravos DP’s). A Profibus DP tem como principal característica o baixo custo e a flexibilidade na substituição da transmissão de sinais paralelos de 24 Vcc e de 20 mA.

Os mestres Profibus são os mandatários no tráfico de dados da rede. Um mestre pode

enviar mensagens sem receber requisição para isto, fornecendo a posse do bastão para poder acessar o barramento de comunicação. Os mestres também são referenciados como nós ativos da rede.

Os escravos Profibus são simples equipamentos de I/O’s, tais como atuadores, sensores,

transdutores, etc. Eles não recebem o bastão, ou seja, eles somente podem reconhecer o recebimento de mensagens (dados) requisitados por um mestre. Escravos são também chamados de nós passivos. A FIG.57 ilustra a estrutura de uma rede Profibus DP.

Figura 57 – Estrutura de uma rede Profibus DP

O método de controle de acesso ao barramento determina quando um nó pode enviar

dados. Isto é essencial que somente um nó tenha direito de envio de dados a cada intervalo de tempo. O protocolo Profibus fornece duas requisições básicas atreladas no barramento para controle de acesso ao barramento de comunicação: Para comunicação entre estações complexas de mesmo nível (mestres), elas devem assegurar que cada uma destas estações tenha tempo suficiente de operar com suas tarefas de comunicação nos intervalos definidos. Para comunicação entre um mestre e simples I/O’s associados a ele (escravos), uma cíclica troca de dados em tempo real deve ser implementada, com uma pequena folga de tempo se possível.

Page 58: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 58

O método de controle de acesso ao barramento Profibus emprega o Token Passing (passagem de bastão) para comunicação entre mestres complexos e, para comunicação entre mestres complexos e simples equipamentos de I/O’s o princípio mestre-escravo.

O protocolo Profibus DP é projetado para troca rápida de dados no nível sensor/atuador. Neste nível as unidades de controle central, tais como CLP’s, se comunicam com equipamentos de entrada e saídas distribuídas através de uma conexão serial de alta velocidade. A troca de dados com estes é preponderantemente cíclica. O controlador central (mestre) lê os dados de entrada dos escravos e escreve as informações de saída nos escravos. O ciclo de tempo da comunicação deve ser menor que o ciclo de varredura do CLP.

O protocolo Profibus DP não pode ser usado para troca de informações entre mestres. Para

a transmissão de 512 bits de dados de entrada e 512 bits de dados de saída divididos entre 32 nós, o Profibus DP leva aproximadamente 6 ms com uma velocidade de transmissão de 1.5 Mb/s e, menos de 2 ms em 12 Mb/s. Na FIG.58 é mostrado o gráfico com tempo de varredura em relação da taxa de transmissão da rede.

Figura 58 – Ciclo de tempo de um sistema mono mestre Profibus DP

Os CLP’s S7-300 e S7-400 podem ser conectados a rede Profibus DP como mestres

individualmente através de CPU’s com interface (porta Profibus DP integrada) ou através de processadores de comunicação (CP’s – 342, 343). As CPU’s com interface integrada permite alcançar taxas de comunicação de até 12 Mb/s.

A FIG.59 ilustra alguns escravos disponíveis e suas características.

Page 59: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 59

Figura 59 – Alguns escravos DP’s disponíveis

A seguir será descrito algumas características dos módulos DP apresentados na FIG.59. O

ET200M consiste de um módulo de interface IM 153-1 que é conectado a um mestre S7/M7 Profibus DP. Todos os módulos S7-300 endereçados através do barramento podem ser inseridos no ET200M.

Tanto a ET200L como a ET200B consistem de um bloco terminal e um bloco eletrônico.

Existem blocos eletrônicos como canais digitais e analógicos. O ET200L é usado onde poucas entradas e saídas são necessárias e taxa de transmissão de até 1.5Mb/s, já a ET200B é aplicada onde há um espaço limitado para montagem, a sua taxa de transmissão é de no máximo 12 Mb/s.

A ET200C é compacta e com elevado grau de proteção IP66/IP77. Sua utilização é muito

comum em ambientes industriais agressivos ou ao tempo. Tem taxa de transmissão máxima de 1.5 Mb/s para sinais analógicos e 12Mb/s para sinais digitais.

A ET200X é uma estação de I/O compacta com elevado grau de proteção IP65/67 e

consiste em um módulo básico e módulos de expansão (por exemplo: módulos de entrada/saída, mestre AS-Interface, módulos de chave de partida, módulos pneumáticos). A ET200S é uma estação de I/O distribuída com grau de proteção IP20. Sua modularidade permite adaptar-se de forma rápida em qualquer aplicação com módulos digitais e analógicos, de função tecnológica (por exemplo: contador, controle de posicionamento) e chaves de partida.

Uma CPU 315-2DP, CP 342-5 ou S5-95 Profibus quanto configurados como escravos na

rede DP são considerados como escravos inteligentes.

Page 60: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 60

Para evitar reflexões no sinal de comunicação da rede é necessário manter ativos os resistores de terminação nos nós das extremidades da rede. Veja FIG.60 e 61. Um resistor de terminação ativa RS-485 (6ES7972-0DA00-0AA0), também pode ser utilizado e, neste caso ele recebe alimentação separada daquela dos componentes I/O’s.

Figura 60 – Resistor de terminação da rede Profibus

Figura 61 – Ativação do resistor pelo conector DP

A seguir é mostrado um exemplo de como realizar a configuração de uma rede Profibus

DP utilizando o Step 7. Neste exemplo será configurado um sistema mono mestre onde somente um mestre DP é operado na sub-rede Profibus, no caso de operação multi-mestre diversos mestre DP’s com seus respectivos sistemas mestres são operados na rede DP. 1 – Após configurado o hardware no HW Config, com duplo clique em DP Master, uma janela de configuração da rede DP será aberta. Nesta é necessário informar o modo de operação da rede (DP Master ou DP Slave) e taxa de transmissão de dados. A FIG.62 ilustra estes passos.

Page 61: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 61

Figura 62 – Configurando uma rede Profibus mono-mestre

2 – Após a etapa 1, pode-se agora inserir os escravos DP na rede Master DP inserida. Veja FIG.63. Ao inserir o módulo escravo DP uma caixa de diálogo é aberta, nesta se configura o endereço e taxa de transmissão do mesmo. Se o módulo DP escravo for modular, a inserção dos módulos de I/O’s são feitas como na configuração do rack central. 3 – Proceder salvando e copilando a configuração utilizando o comando Save and Compile do menu Station. Fazer Download do hardware para CPU. 4 – Para saber os endereços dos I/O’s configurados clique sobre a estação DP inserida e na tabela de detalhes da configuração de hardware (tabela abaixo da configuração da rede) será apresentado os bytes utilizados para endereçamento dos pontos remotos. Veja FIG.63. 5 – Um bloco OB importante para detecção de falhas nos módulos DP’s é o OB86. Quando não se programa este bloco a CPU vai para modo Stop. Veja FIG.64. Existem Blocos de sistema (SFC13, 14 e 15) que fornece diagnose de módulos DP’s e checa consistência de dados. 6 – No caso de inserção de um módulo DP que não exista no catálogo do Step 7 (Módulo novo da SIEMENS ou módulo DP de outro fabricante), é necessário inserir o seu arquivo GSD, para isso proceda da seguinte forma: a – Selecione a opção Install new GSD do menu Options no Hw Config. b – Na caixa de diálogo aberta aparecerá os arquivos GSD existentes. c – O escravo inserido na janela Hardware Catalog aparece disponível na pasta Profibus-Additional Field Devices. Veja FIG.65.

Page 62: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 62

Figura 63 – Inserção de módulos DP escravos

Figura 64 – Análise de erros e falhas nos módulos escravos DP com OB86

Page 63: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 63

Figura 65 – Instalação de novos módulos DP (Arquivos GSD)

Page 64: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 64

V – Uso da Memory Card

Utilizando um módulo de memória Flash ROM. A CPU pode funcionar sem bateria de back-up. O programa é armazenado na mesma e fica a prova de falha de tensão de alimentação. Podem-se definir as áreas retentivas na configuração de hardware. No S7-300 os dados retentivos (temporizadores, contadores, bits de memória, áreas de dados) são armazenados numa área de memória retentiva da CPU (RAM não volátil).

Ao inserir ou retirar um módulo de memória, a CPU pede um reset de memória. Se for

inserido um módulo de RAM, o programa deve ser recarregado a partir da PG/PC. Caso seja uma FROM, seu conteúdo é copiado para memória de trabalho. Para carregar um programa no cartão de memória é necessário que o seu driver esteja instalado no Step 7. Caso não esteja utilize o comando (Veja FIG.66)

Menu Iniciar Programas SIMATIC Step 7 Memory Card Parameter Assignment

Figura 66 – Habilitação do Memory Card no SIMATIC Manager

Após este comando um ícone para o cartão de memória aparecerá na barra de ferramentas

do SIMATIC Manager. O cartão de memória deve ser apagado antes de efetuar uma cópia do programa para dentro dele. Siga os procedimentos abaixo:

1 - Abra duas janelas no SIMATIC Manager, a primeira contendo o programa que se deseja salvar e, a segunda como o Memory Card (use o comando Memory Card File Open do menu File).

Page 65: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 65

2 – Utilize comando PLC Save Project on Memory Card, para salvar o projeto no cartão de memória. 3 - Utilize comando PLC Retrieve Project from Memory Card, para ler o projeto no cartão de memória.

Nas CPU’s S7-400 (por exemplo a 416), é possível escrever no cartão de memória diretamente na CPU. Para isso utiliza-se o comando PLC Download User Program to Memory Card. Na FIG.67 são ilustrados os comandos para arquivar e restaurar projetos no cartão de memória.

Figura 67 – Comandos de arquivo e restauração de projetos no cartão de memória

Page 66: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 66

VI – Referências Bibliográficas

[1] SIMENS do Brasil; Curso ST-7 PROG 1, SIMATEC – International Training Center. Minas Gerais. [2] SIMENS do Brasil; Curso ST-7 PROG 2, SIMATEC – International Training Center. Minas Gerais. [3] SIMENS do Brasil; Curso Programação Básica S7-300 e S7-400, SINTRAIN – International Training Center. SIEMENS Engenharia e Service, 2003. [4] SIMENS do Brasil; Curso Programação Avançada S7-300 e S7-400, SINTRAIN – International Training Center. SIEMENS Engenharia e Service, 2003. [5] SIMENS do Brasil; Curso Análise e Diagnóstico de Falhas S7-300 e S7-400, SINTRAIN – International Training Center. SIEMENS Engenharia e Service, 2003.

Page 67: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 67

VII – Anexo 1: Monitorando Estações em Rede MPI

Page 68: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 68

Page 69: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 69

Page 70: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 70

Anotações: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Page 71: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 71

Anotações: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Page 72: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 72

Anotações: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Page 73: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 73

Anotações: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Page 74: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 74

Anotações: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Page 75: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 75

Anotações: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Page 76: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 76

Anotações: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Page 77: CLP S7-300 Avançado

[email protected] Página 77

Anotações:

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________