interoperabilidade de redes industriais no barramento rede profibus contendo um clp siemens s7-300 e

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  • UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ

    DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROTÉCNICA

    CURSO DE ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA/ELETROTÉCNICA

    ALBERTO AKIRA INOUE

    PIATAN SFAIR PALAR

    INTEROPERABILIDADE DE REDES INDUSTRIAIS NO

    BARRAMENTO PROFIBUS

    TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO

    CURITIBA

    2016

  • ALBERTO AKIRA INOUE

    PIATAN SFAIR PALAR

    INTEROPERABILIDADE DE REDES INDUSTRIAIS NO

    BARRAMENTO PROFIBUS

    CURITIBA

    2016

    Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação do curso de Engenharia Industrial Elétrica: Ênfase em Eletrotécnica do Departamento Acadêmico de Eletrotécnica (DAELT) da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, como requisito parcial para obtenção do titulo de engenheiro. Orientador: Prof. Msc. Daniel Balieiro Silva

  • A folha de aprovação assinada encontra-se na Coordenação do Curso de Engenharia Elétrica.

    Alberto Akira Inoue Piatan Sfair Palar

    Interoperabilidade de Redes Industriais no Barramento PROFIBUS

    Este Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação foi julgado e aprovado como requisito parcial para a obtenção do Título de Engenheiro Eletricista, do curso de Engenharia Elétrica do Departamento Acadêmico de Eletrotécnica (DAELT) da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR).

    Curitiba, 29 de novembro de 2016.

    ____________________________________ Prof. Emerson Rigoni, Dr.

    Coordenador de Curso De Engenharia Elétrica

    ____________________________________ Profa. Annemarlen Gehrke Castagna, Ma.

    Responsável pelos Trabalhos de Conclusão de Curso de Engenharia Elétrica do DAELT

    ORIENTAÇÃO BANCA EXAMINADORA ______________________________________ Daniel Balieiro Silva, Me. Universidade Tecnológica Federal do Paraná Orientador

    _____________________________________ Jorge Assade Leludak, Dr. Universidade Tecnológica Federal do Paraná _____________________________________ José da Silva Maia, Me. Universidade Tecnológica Federal do Paraná _____________________________________ Vilmair Ermenio Wirmond, Me. Universidade Tecnológica Federal do Paraná

  • RESUMO

    INOUE, Alberto A.; PALAR, Piatan S. Interoperabilidade de redes industriais no

    barramento PROFIBUS. 2016. 113 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)

    – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curso Superior de Engenharia

    Elétrica, Curitiba, 2016.

    Este trabalho se inicia com um breve histórico dos Controladores Lógicos

    Programáveis e Redes Industriais, e a teoria do funcionamento dos mesmos. Em

    seguida apresenta um manual didático para a programação e configuração de uma

    rede PROFIBUS contendo um CLP Siemens S7-300 e uma Interface Homem-

    Máquina Eaton XV, utilizando os softwares STEP7 v5.5 e Galileo v7.2.8. Em uma

    primeira parte são descritos os procedimentos necessários para a criação de um

    novo projeto de Controlador Lógico Programável, com informações sobre os

    diferentes blocos de organização, bem como a configuração de hardware do CLP e

    da rede PROFIBUS no programa STEP7. É também informado um passo-a-passo

    sobre como utilizar o simulador que vem incorporado ao STEP7 e os procedimentos

    para download de um projeto através da interface Simatic USB PC Adapter. A

    segunda parte do manual contém informações detalhadas para, através do software

    Galileo, criar-se um novo projeto nas Interfaces Homem-Máquina da fabricante

    Eaton, configurar uma rede PROFIBUS, associar novas tags com as memórias do

    CLP através de Data Blocks (DB), criar telas que permitam a visualização e

    manipulação destas tags e fazer a transferência destas telas para a IHM através de

    uma rede Ethernet e do aplicativo FTP Server na IHM. Este trabalho contém também

    dois exemplos de programas comentados, na parte de apêndices.

    Palavras-Chave: Redes Industriais. PROFIBUS. Controlador Lógico Programável.

    Interface Homem-Máquina. Manual Didático.

  • ABSTRACT

    INOUE, Alberto A.; PALAR, Piatan S. Interoperability of Industrial Networks using

    PROFIBUS. 2016. 113f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) –

    Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curso Superior de Engenharia

    Elétrica, Curitiba, 2016.

    This paper starts with a brief background on programmable logic controllers,

    industrial networking and how they operate together. It also presents an user manual

    for programming and configuring a PROFIBUS network consisting of a Siemens S7-

    300 programmable logic controller and a Eaton XV human-machine interface, with

    programming softwares Step7 v5.5 and Galileo v7.2.8. The first section of the user

    manual describes the procedures needed for creating a new PLC project, with

    information regarding different organization blocks, PLC hardware and PROFIBUS

    configuration in Step7. An step-by-step guide for using the Step7 Simulator is also

    provided, as well as guidelines for downloading a new project using a Simatic USB

    PC Adapter. The second section of the user manual contain detailed information for

    creating a new HMI project, setting up a PROFIBUS network, linking user created

    tags with Data Blocks, creating masks and downloading projects on Eaton software

    Galileo. This paper also provides as appendix two example projects.

    Key Words: Industrial Networking. PROFIBUS. Programmable Logic Controller.

    Human-Machine Interface. User Manual.

  • LISTA DE FIGURAS

    Figura 1 - Componentes básicos do Controlador Lógico Programável. .................... 16

    Figura 2 - Estrutura Básica do Sistema de Memória. ................................................ 16

    Figura 3 - Interação das interfaces de entrada/saída de dados. ............................... 17

    Figura 4 - Contatos do CLP. ...................................................................................... 18

    Figura 5 - Componentes do controlador S7-300. ...................................................... 19

    Figura 6 - Arquitetura a sete camadas do modelo OSI. ............................................ 22

    Figura 7- Arquitetura de comunicação do protocolo PROFIBUS............................... 28

    Figura 8 - Sistema de supervisão e controle. ............................................................ 30

    Figura 9 - Bancada utilizada. ..................................................................................... 31

    Figura 10 - Ícone do programa STEP7. ..................................................................... 32

    Figura 11 – Localização do item “Close”. .................................................................. 32

    Figura 12 – Local para criar um novo programa. ....................................................... 33

    Figura 13 - Janela do novo projeto. ........................................................................... 33

    Figura 14 – Localização do "SIMATIC 300 Station". ................................................. 34

    Figura 15 - Localização de "Hardware". .................................................................... 34

    Figura 16 - Localização do item "Rail". ...................................................................... 35

    Figura 17 - Fotografia do CLP utilizado. .................................................................... 35

    Figura 18 - Localização da CPU no STEP7. ............................................................. 36

    Figura 19 - Fotografia do módulo adicional. .............................................................. 36

    Figura 20 – Localização do módulo adicional............................................................ 37

    Figura 21 - Rail0. ....................................................................................................... 37

    Figura 22 - Local para alterar o endereço de acesso. ............................................... 38

    Figura 23 - Propriedades do módulo de entrada. ...................................................... 38

    Figura 24 - Localização do OB1. ............................................................................... 39

    Figura 25 - Propriedades do bloco OB1. ................................................................... 40

    Figura 26 - Tela do OB1. ........................................................................................... 41

    Figura 27 - Botão para criar uma nova network. ....................................................... 41

    Figura 28 - Local para alterar a linguagem de programação. .................................... 42

    Figura 29 - Métodos para inserir botões. ................................................................... 42

    Figura 30 - Local para criar símbolos. ....................................................................... 43

    Figura 31 - Janela para criar símbolos. ..................................................................... 43

    Figura 32 - Local do editor de símbolos. ................................................................... 44