Sensores e Rede AS-Interface

Apresentação em tema: "Sensores e Rede AS-Interface"— Transcrição da apresentação:

1 Sensores e Rede AS-Interface
Prof.: Cícero Sensores e Rede AS-Interface

2 Sensores e REDE AS-Interface
SENSORES: INDUTIVOS / CAPACITIVOS / ÓPTICOS / ULTRASÔNICOS Princípio de Funcionamento Características Construtivas Especificações Técnicas Aplicações REDE AS-Interface Conceituação Principais Características Topologias Modularidade Endereçamento Características Mestre- Escravo Aplicações da Rede AS-Interface

3 Definição Sensores são dispositivos construídos para detectar a presença ou passagem de objetos metálicos ou não metálicos, por proximidade ou aproximação, sem contato físico. Esta detecção é feita pela face sensora do sensor, que ao ser acionado envia um sinal elétrico.

4 Características Fundamentais dos Sensores para Automação
O sinal de um sensor está associado ao sistema de controle automático, sendo caracterizado por: Linearidade Faixa de atuação Histerese Sensibilidade Superfície Ativa Fator de correção Freqüência de Comutação Distância Sensora ( Nominal e Real )

5 Visão Geral das famílias de sensores e seus principais tipos

6 s Prof.: Cícero Sensores Indutivos

7 Princípio de Funcionamento
Geração de um campo eletromagnético de alta freqüência, que é desenvolvido por uma bobina ressonante instalada na face sensora.

8 Característica de Resposta
Elemento normalizado Curva característica de resposta de qualquer direção Superfície ativa

9 Zonas livres na montagem em metal
3 · d1 d1 Zona livre Metal 2 · Sn Face Sensora Distância Sensora Distância Sensora Nominal

10 Características Construtivas
Sensores Faceados Não Faceados

11 Distância Sensora Operacional Influência do Atuador: Fator de Redução

12 Classes de saídas 2, 3 e 4 condutores
I 1 NA 3 condutores L+ L- I 1 NA 4 condutores L+ L- I 1 NA + 1 NF

13 Configuração de saída do tipo pnp e npn com 3 condutores
Saída A (L+) - conectando Saída A (L-) - conectando

14 Aplicações

15 s Prof.: Cícero Sensores Capacitivos

16 Princípio de Funcionamento
Baseia-se na geração de um campo elétrico, desenvolvido por um oscilador controlado por capacitor. Detecção de plásticos, madeiras, vidro, pós e líquidos

17 Aspectos Construtivos
Sensores Faceados Perturbações Fase Sensora Eletrodo Principal Eletrodo de Terra Eletrodo de Compensação

18 Aspectos Construtivos
Sensores Não - Faceados Eletrodo Principal Fase Sensora Terra (a)

19 Fator de Redução

20 Classes de saídas 2, 3 e 4 condutores
K 1 NA 3 condutores L+ L- K 1 NA 4 condutores L+ L- K 1 NA + 1 NF

21 s Prof.: Cícero Sensores Óticos

22 Tipos de Ópticos Baseiam-se na transmissão e recepção de luz, que pode ser refletida ou interrompida pelo objeto a ser detectado. Sensor difuso (sensor energético) Sensor difuso com supressão de fundo Sensor reflexivo Sensor barreira Sensor para condutores de fibra ótica Sensor reflexivo com saída analógica Sensor marca cor Sensor de cores Sensor fenda

23 A luz é refletida diretamente pelo objeto
Difusão * Luz infravermelha Energético A luz é refletida diretamente pelo objeto * Vermelha e Laser Supressão de Fundo

24 A luz é refletida por uma espelho especial
Reflexivos Luz vermelha visível A luz é refletida por uma espelho especial Espelho de três vias O feixe de luz é interrompido por um objeto

25 Reflexivo em um espelho de 3 vias
A luz polarizada do transmissor é modificada e atravessa o filtro de polarização do receptor. Refletor "normal" A luz polarizada NAO é modificada e o receptor não pode vê-la. Variação possível +/- 15°

26 A luz do emissor atinge o receptor
Barreira de Luz direta A luz do emissor atinge o receptor O objeto interrompe este raio de luz “escuro ligado“

27 Comparação da distância sensora
Transição Preto / Branco 100 % 40 % Sensor energético 100 % 94 % Sensor com supressão de fundo

28 Condutores de fibra ótica
De acordo com as fibras usadas, podem ser usados como sensor difuso ou sensor de barreira A distância sensora depende da fibra ótica utilizada: fibras óticas de vidro ou de plástico.

29 Laser com saída analógica
10V 0V 45 mm 85 mm Um raio laser é refletido no objeto e é direcionado a um diodo especial (PSD). O ponto de encontro depende da distância do objeto. Resolução 20µm ou 80µm.

30 Marca cor O sensor marca cor reage a diferenças de contraste.
De acordo com a aplicação ele transmite luz vermelha ou verde. Ele é um “sensor energético“ especial.

31 Fenda O sensor fenda reage a diferenças de contraste.
Ele envia um raio de luz através do objeto e o recebe ao mesmo tempo. De acordo com a aplicação ele emite luz verde/vermelha ou infra-vermelha. Ele é um “sensor energético“ especial

32 Cor O sensor de cor pode reconhecer uma determinada cor.
Trabalha com 3 transmissores: vermelho, verde, azul. Pode reconhecer uma cor ou uma graduação de cor. É acionado através de função “Teach-In“. Não reage a diferenças de luminosidade.

33 Emissão de luz em excesso
Reserva de função Nível recebido Reserva de função Emissão de luz em excesso Hysterese de ligação Reserva de função Emissão de luz em excesso (LED verde) Saída de comutação (LED amarelo) 20

34 Função anti-interferência
O emissor modula o raio de luz 325µs 215µs 110µs Emissor Receptor “reconhece“ o impulso de luz Receptor 1 ms O receptor avalia o sinal. Se o sinal está correto, a saída é acionada.

35 Função anti-interferência
VANTAGENS: Quase insensível à luz externa Sem influências mútuas Sem instruções de montagem

36 Sensibilidade à luz externa
Especificação: Lux (Luz natural) 3.000 Lux (luz artificial) Radiação solar direta Lux (meio-dia) Céu nublado Lux Iluminação interior Lux Iluminação de rua 0, Lux Uma lâmpada incandescente de 100 W gera em 1m de distância aprox. 100 Lux. (média) 21

37 Configurações das Saídas
Quanto à incidência de luz LIGHT ON A saída é chaveada quando a PRESENÇA da luz é detectada pelo receptor. DARK ON A saída é chaveada quando a AUSÊNCIA de luz é detectada pelo receptor.

38 Zonas de Atuação

39 Exemplos de aplicação Contagem de garrafas utilizando um sensor difuso
Controle de rasgos no rolo de tear usando um sensor difuso 30

40 Exemplos de aplicação Contagem de CI's usando um sensor de fibra ótica
1 7 3 Controle de tampas usando um sensor de fibra ótica do tipo barreira 31

41 Exemplos de aplicação Medição do comprimento de rolo em mesa de corte
com um sensor de fibra ótica de barreira Sinalização iminente do fim do rolo usando um sensor difuso 32

42 Exemplos de aplicação Contagem de caixas usando um sensor reflex
Monitoramento de portão usando um sensor de barreira 33

43 Sensores Ultra-sônicos
Prof.: Cícero Sensores Ultra-sônicos

44 Definição O sensor emite pulsos cíclicos ultra-sônicos que refletidos por um objeto incidem no receptor, acionando a saída do sensor Início da faixa de operação Final da faixa de operação Distância do objeto Zona Cega Faixa de medição

45 Funcionamento tE to Impulso emitido Eco

46 Alinhamento Angular +3° -3° Permitido Não permitido

47 Aplicação Angular 3° Água Areia 45°

48 Cone sonoro – Ganho em dB
30° 0° -3 dB

49 Formas de Atuação Sensor de proximidade O eco é produzido Barreira de reflexo O eco de referência não é refletido; São necessários 2 chaveamentos

50 X Y Zonas livres Distância sensora cm X cm Y cm 6 - 130 20 - 130
> 3 > 15 > 30 > 40 > 70 > 6 > 30 > 60 > 80 > 150

51 O eco de referência não é refletido; São necessários 2 chaveamentos
Formas de atuação Sensor de proximidade Barreira de reflexo O eco é produzido O eco de referência não é refletido; São necessários 2 chaveamentos

52 Vantagens Para detecção de objetos a distâncias determinada Detecção de objetos de diferentes materiais, formas e cores Detecção de objetos pequenos em longa distância Pode ser usado - como sensor de proximidade com supressão de fundo - como barreira de reflexão - para saída da distância de objeto de forma digital ou analógica Funcionamento constante sem manutenção

53 Comparação entre sensores de proximidade ultra-sônicos e óticos
Óptico Características típicas Ponto de operação independente da superfície de materiais, cor, intensidade de luz e contrastes óticos Insensível a poluição, por isso não necessita manutenção Exatidão > 1 mm Freqüência 8 Hz Sensível a turbulências atmosféricas e temperatura Ponto de operação dependente da superfície de materiais, cor, intensidade de luz e contrastes óticos Sensível a poluição, por isso necessita manutenção Exatidão > 0,25 mm Freqüência 1000 Hz Insensível a turbulências atmosféricas e temperatura

54 Materiais e Objetos Exemplos para objetos Exemplos para materiais
Telhas Garrafas Paleta Blocos de aço Pessoas Portas Veículos Fogões Placas de chumbo Transparências Vidro plano Entulho Esteiras Níveis líquidos Partes de máquina Peças de automóveis Metal Pedra Terra Cimento Madeira Vidro Tabaco Esmalte Plástico (transparente e colorido) Styropor Roupas Papel Borracha Koks Líquido

55 Aplicação

56 Aplicação

57 Aplicação

58 Aplicações Laços de controle para prensas ou máquinas de extrusão
Medição de alturas e controle de qualidade em correias transportadoras Laços de controle para prensas ou máquinas de extrusão Aplicações com vidro claro ou objetos transparentes em correias transportadoras Monitoramento individual de vagas em estacionamentos

59 Aplicações Medição do diâmetro do rolo de papéis, plástico ou produtos têxteis Deteção do nível de líquidos em recipientes Medição de alturas de tábuas de madeira, vidro, plástico, bóias de metal, etc ... Monitoramento de rupturas de cabos e cordas

60 Influências Ambientais
Insensível a pó, neblina e chuva Temperatura ambiente 0,17% / °C Umidade do ar Movimento do ar Pressão atmosférica

61 Como especificar um sensor
1. Distância sensora SN 2. Tensão de alimentação: VCA / VCC Tipos de saída: CA CC PNP NPN Saídas: NA, NF ou NANF 4. Material a ser detectado: - Metal (ferroso, não-ferroso, opaco, translúcido, transparente) - Não metal 5.a- Dimensões do alvo: - Diâmetro - Final alvo: brilhante / escuro 5.b- Dimensional do Sensor 6. Conexão elétrica: cabo, conector 7. Temperatura de operação ambiente: ºC 8. Ambiente: poeira, óleo, umidade/névoa 9. Detecção cores Proteção contra água (IP) Tipo de Excitação: Light On e Dark On

62 s Prof.: Cícero Rede AS-Interface

63 REDE AS-Interface Conceituação Principais Características Topologias Modularidade Endereçamento Características Mestre- Escravo Aplicações da Rede AS-Interface

64 Onde se encontra AS-Interface em sistemas de automação com bus de campo?
Tempos segundos 100Mbit/s kbytes/Mbytes Nível supervisório Computador Industrial CLP, Supervisório Nível de controle 10 a 60ms 12Mbit/s bytes/kbytes CLP, IHM, Inversores, Instrumentos, CNC’s Nível de automação Chaves de partida, sensores, atuadores, etc. Nível de campo até 10ms 5 ou 10ms bits/bytes

65 Topologias possíveis da Rede AS-Interface

66 AS-Interface O AS-Interface é um sistema de interconexão entre redes, não proprietário e padronizado, voltado à conexão de sensores, atuadores e outros equipamentos atuando no nível operacional da planta.

67 AS-Interface Características Principais da Rede AS-Interface Transferência de dados e energia em um único cabo Sistema Mestre (monomestre) / Escravo com tempo máximo de ciclo de 5 / 10ms 31 / 62 Escravos com no máximo 4 Entradas e 4 / 3 Saídas cada Módulos com Grau de Proteção IP 65/67 Máximo de 100 m na estrutura em árvore (com o uso de repetidores/extensores pode-se chegar a 500m) Módulos padronizados e controlados pela Associação Internacional AS-Interface

68 Interação Mestre / Escravos
Input data Output data Escravos Mestre AS-i Programa CPU 1 2 3 ...

69 Der AS-i-Zyklus sieht folgendermaßen aus.
Processo de Comunicação Mestre requisição 1 resposta requisição 2 resposta requisição ciclo max. 5ms 3 resposta . Der AS-i-Zyklus sieht folgendermaßen aus. Es werden alle bekannten Adressen vom Master in aufsteigender Reihenfolge aufgerufen. Dabei sendet der Master die Ausgangs-informationen an die verschiedenen Teilnehmer und bekommt sofort darauf die Anwort des aufgerufenen Slaves. Dieser sendet dabei die Eingangsinformationen an den Master zurück. Falls diese Antwort des Slaves ausbleiben sollte, bemerkt dies der Master und kann darauf reagieren. Falls die Antwort zweimal ausbleibt, betrachtet der Master diesen Slave als defekt und setzt das Konfigurationsfehlerbit. Dieses kann dann in der SPS ausgewertet werden. Danach wird der Datenaustausch mit den anderen Slaves wieder aufgenommen. Am Ende eines jeden Zyklus werden noch zwei weitere Aufrufe gesendet. Zum einen gibt es einen Parameteraufruf. Mit Hilfe dieses Aufrufs ist es möglich, einem Slave pro Zyklus mit Parameterdaten zu versorgen. Zum anderen gibt es noch eine Diagnoseaufruf. Dabei fragt der Master nicht bekannte Adressen ab, immer eine Adresse pro Zyklus. Falls er eine Antwort bekommt, erkennt er daran, daß ein neuer Teilnehmer am AS-i-Netz vorhanden ist. Dies wird der SPS gemeldet. Der Master erkennt also einerseits den Ausfall eines Slaves und andererseits auch das Hinzukommen einen neuen Slaves. chamada de parâmetro X resposta chamada de diagnóstico ? ??? Mestre Escravos

70 Troca de Dados Mestre-Escravo
Dado de entrada Saída de dados In dieser Folie ist der Datenaustausch zwischen Master und einem Slave detailliert dargestellt. Der Master sendet einen Masteraufruf an einen Slave. Dieser Aufruf besteht aus 14 Bit. Wichtig dabei sind die Bits A4-A0, I4 und I3-I0. Die Bits A4-A0 enthalten die Adresse des aufzurufenden Slaves. Durch diese 5Bit ist auch der Adressraum festgelegt. Es können nur 32 verschiedene Adressen aufgerufen werden. Das Bit I4 dient zur Unterscheidung von Daten- und Parameteraufruf. Die zum Slave übertragenen Information (Ausgänge) steht in I3-I0. Es werden also 4Bit (4 Ausgänge) übertragen. Die Antwort des Slaves ist kürzer. Er benötigt ja keine Adresse, da es nur einen Master gibt. Die Slaveantwort besteht aus 7Bit. Die Eingangsinformation, die zum Master übertragen wird, seht in den Bits I3-I0. Es können also 4 Eingangsdaten pro Aufruf übertragen werden. Der Aufbau der zwei Aufrufe (Master und Slave) zeigt deutlich,daß in einem Zyklus 4 Ausgangs- und 4 Eingangsinformationen (4A und 4E) übertragen werden können. Resposta do escravo Requisição do mestre SB A4 A3 A2 A1 A0 I4 I3 I2 I1 I0 PB 1 Pausa- Mestre I3 I2 I1 I0 PB 1 ST EB ST EB

71 Interação Mestre-Escravo
Dado de Saída 1100 Dado de Entrada 0110 1 Entradas resposta 1 1 requisição 1 Saídas Intern besitzt der Master je ein Datenfeld für die Ausgangs- und Eingangsdaten aller Slaves. Jedem Slave ist ein gewisser Bereich (4 Bit) fest zugeordnet. Vom Ausgangsdatenfeld werden die 4 Ausgangsinformationen, die von der Steuerung gesetzt wurden, zu den einzelnen Slaves übertragen (Masteraufruf oder Frage). Als Antwort sendet der Slave die 4 Eingangsinformationen zum Master zurück (Antwort). Diese werden im Eingangsdatenfeld abgelegt. Von dort können sie von der SPS abgeholt werden. Escravo Mestre AS-Interface

72 Campos de Dados do Mestre
LCS (interna) LAS LRS Dado de Entrada Dado de Saída CLP, PC opcional Escravos Mestre 4E 2E 2A 4A .... Diese Folie zeigt den Zusammenhang der internen Datenfelder im AS-i-Master mit den Slaves und der SPS. Diese Datenfelder werden vom AS-i-Master selbständig verwaltet. Im AS-i-Zyklus überträgt der Master die Ausgangsdaten vom Ausgangsdatenfeld zu den AS-i-Slaves und liest die Eingangsdaten in das Eingangsdatenfeld ein. Die SPS kann auf diese beiden Felder zugreifen. Die drei weiteren Datenfelder (LPS...Liste der projektierten Slaves, LES...Liste der erkannten Slaves und die LAS...Liste der aktivierten Slaves) hängen mit der internen Verwaltung der AS-i-Adressen zusammen. Sie dienen zur Überwachung des AS-i-Netzes. Damit kann man z.B. feststellen, ob ein Slave ausgefallen ist.

73 Diese drei internen Listen dienen zur Überwachung des AS-i-Netzes.
LES, LAS, LPS O mestre controla três listas internas (Tabelas): LRS ... Lista de escravos reconhecidos LAS ... Lista de escravos ativos LCS ... Lista de escravos configurados Atualização da lista pelo escravo: Endereço do Escravo Perfil do Escravo (Código I/O e de ID) Diese drei internen Listen dienen zur Überwachung des AS-i-Netzes. LES: Liste der erkannten Slaves. In diese Liste trägt der Master alle Slaves ein, die eine Antwort zurückmelden. LPS: Liste der projektierten Slaves. In diese Liste trägt der Anwender alle Slaves ein, die am AS-i-Netz vorhanden sein sollen. Die Eintragung kann über einen Funktionsbaustein oder ganz einfach über den Taster am Master geschehen. LAS: Liste der aktivierten Slaves. Nur Slaves, die aktiviert sind, können am Datenaustausch teilnehmen. Durch Vergleich von LES und LPS werden alle Slaves, die in beiden Listen vorkommen, beim Hochlauf aktiviert. Falls während des Betriebs ein Slave ausfällt oder hinzukommt, stimmen die drei Listen nicht mehr überein. Dies wird über das Konfigurationsfehlerbit angezeigt. Eine Aktivierung eines neuen Slaves (der automatisch in der LES eingetragen ist) kann nur eine neue LPS geschehen. So ist ausgeschlossen, daß ein neuer Slaves aus Versehen am Datenaustausch teilnehmen kann. Der Anwender muß dies explizit bestätigen.

74 Estrutura da mensagem do AS-Interface
A3 PB 1 SB A4 I3 I0 I2 I1 A2 I4 A1 A0 Requisição do mestre Pausa do Mestre Resposta do Mestre Pausa- escravo ST EB ST Start bit, sempre "0" SB Bit de Controle 0... Dado-/Parâmetro-/pedido de Endereço 1... Comando call A4...A0 Endereço do escravo requisitado (5 Bit) I4 Bit de Informação 0...Pedido de Dado 1...Pedido de Parâmetro I3...I0 Dado-/Bits de Parâmetroameter (4 Bits) PB Bit de Paridade EB Stop bit, sempre "1" I3...I0 Bits de Dado/Parâmetro Der Datenverkehr zwischen Master und Slave erfolgt über Telegramme. Ein Telegramm ist eine Abfolge von Bits, denen eine bestimmte Bedeutung zugeordnet ist. Bei AS-i gibt es Mastertelegramme, die vom Master gesendet werden, und Slavetelegramme, die vom Slave zurückgemeldet werden. Das Mastertelegramm ist 14 Bit lang. Darin befindet sich die Adresse des angesprochenen Slaves (5Bit = 32 Adressen) und die zu übertragene Information (4Bit Daten). Zusätzlich ist noch ein Bit für die Art des Aufrufes (Daten-, Parameter- oder Kommando-aufruf) reserviert. Die restlichen Bit dienen zur Fehlererkennung. Das Slavetelegramm ist 7 Bit lang. Es ist die Antwort auf den Masteraufruf eines Slaves. Diese Antwort muß kurz nach dem Mastertelegramm (3-10 Bitzeiten) folgen. Die Slaveantwort ist kürzer, da hier keine Adresse angegeben werden muß (es gibt nur einen Master). Es werden nur die 4Bit Daten-/Parameter zum Master übertragen. Die übrigen Bits dienen zur Fehlerkontrolle

75 Codificação Manchester II
Codificação de Sinal Bit Nr. 1 2 3 4 5 6 Sinal 1 1 Codificação Manchester II Bei AS-i wird eine spezielle Signalcodierung verwendet, die optimal an die Bedingungen angepaßt ist. Man mußte hier eine besondere Codierung wählen, da ein Hauptkriterium von AS-i der kostengünstige Anschluß von Sensoren/Aktoren ist. Dazu wird eine ungeschirmte Leitung verwendet. Die Codierung ist eine Manchester-Codierung, die Bits nicht als "0" oder "1" überträgt, sondern nur Flankenwechsel (Übergänge von "0" auf "1" und umgekehrt). Zusätzlich werden die Impulse als Sin²-Imulse auf die Leitung gegeben, um besonders störunempfindlich zu sein. Diese Art der Modulation heißt APM (Alternierende Puls Modulation) Modulação APM

76 Modulação APM Alternate Pulse Modulation)
O Sinal não possui componente DC Isso é um requisito quando dados e energia são transmitidos em um único cabo Permite espectro de banda em freqüência Reduz reflexões no fim do cabo Aumenta os impulsos (2 por Bit) Sincronização é feita mais fácil Redundância resulta em efetivo reconhecimento de erro Der Vorteil der Alternierenden Puls Modulation ist die hohe Störunempfindlichkeit. Dies wird durch die oben genannten Verfahren erreicht: Gleichstromfreiheit: Daten und Energie auf einer gemeinsamen Leitung sin²-Impulse: Diese Impulsform hat eine besonders schmalbandiges Frequenzspektrum. Die meisten Störimpulse treffen dieses Frequenz-band nicht, spielen also für Störungen keine Rolle. Falls doch Stör-impulse diese Band treffen, werden diese Störungen auf beiden Leitungen eingefangen. Bedingt durch die Differenzübetragung der Signale sind auch diese Störungen wirkungslos. Viele Impulse: Durch die Manchester-Codierung gibt es pro Bit einen Flankenwechsel, also das Übertragen von einer "0" und einer "1". Daher gibt es doppelt so viele Impulse wie üblich. Dies erleichtert die Synchronisation.

77 Medição do reconhecimento de erro
Start bit: Impulso Negativo Alternância: Troca de polaridade depois de cada impulso Pausa de Impulso: Sempre no início de um comprimento definido entre dois pulsos Dados: Um pulso na segunda metade do bit Checagem de Paridade: Soma de todos os pulsos positivos é par End bit: Impulso positivo Interrogation length: Nenhum impulso diretamente após o end bit Bedingt durch die spezielle Modulationsart (APM...Alternative Puls Modulation) und die Telegrammstruktur sind diverse Fehlererken-nungsmaßnahmen integriert. Dadurch läßt sich die hohe Störun-empfindlich erreichen.

78 Erro de Configuração não ativado
Funcionamento do Mestre AS-Interface LRS (interna) Testa todo escravo na AS-i Lista Mapeada LCS Compara LAS Ativado OK Erro Erro de Configuração não ativado Mestre (internamente) Usuário

79 Os Escravos: módulos de I/O, sensores, botoeiras, etc.
Uaux Módulo Distribuidor Botoeira Módulo de E/S Chave de Partida Mestre AS-Interface Fonte Sinalizador Coluna Sensor com AS-Interface Integrado CLP

80 Escravo AS-Interface IP67: por que usar cabos perfilados?
eletrônica mecânica

81 - + Cabo AS-Interface 10 mm 4 mm 1,5 mm2
Cabo Perfilado: proteção contra inversão de polaridade Cabo auto-cicatrizante Disponível nas versões: amarelo (Dados e energia 30 VCC) preto (Alimentação auxiliar 24 VCC) - + 10 mm 4 mm 1,5 mm2

82 AS-Interface Versão 2.1 Comparação

83 Escravos v 2.1: quais são as diferenças?
Versão 2.0: 1 endereço / escravo (Máx. 4E/4S) endereço: 1 E S endereço: 1A E S endereço: 1B Versão 2.1: 2 Escravos por endereço comum: Escravos A e B! (Máx. 4E/3S) A B

84 Escravos A/B: Como isso funciona?
Para escravos padrão o tempo de ciclo continua 5 ms!!! 1) chama todos os escravos A e padrão Escravo 1A Escravo 2A Escravo 31A Escravo 1B Escravo 2B Resposta de todos os escravos A e padrão 2) chama todos os escravos B e padrão Resposta de todos os escravos B e padrão Chamada 1. Ciclo = max. 5ms: - todos os escravos padrão - todos os escravos A - todos os escravos B (se não existir o correspondente escravo A, ou seja, por ex., o 5A não está na rede mas o 5B está) Chamada 2. Ciclo = max. 10ms: - todos os escravos padrão - todos os escravos B (se o correspondente está presente na rede) - todos os escravos A (se o correspondente B está presente)

85 Versão 2.1 permite qualquer combinação entre escravos padrão e A/B
Slave 1 Slave 2 Slave 31 Slave 3 Slave 1A Slave 31B Slave 3A Slave 2A Slave 31A Slave 2B Funcionamento Misturado Somente escravos padrão Somente escravos A/B

86 Safety at Work – O Princípio
Monitor de Segurança Escravo Seguro CLP e Mestre padrão Notizen: Escravo Padrão Escravo Padrão Escravo Padrão Análise de sinal do Escravo Seguro pelo Monitor de Segur. Informação do Mestre (via transferência normal de E/S)

87 Safety at Work – O Princípio
Tabela de códigos dos escravos seguros Comparação do código: Cód. Ok = sistema ligado 1 n 1 3 7 5 8 6 4 4 5 8 3 10 12 7 4 Notizen: 5 5 8 8 3 3 5 5 10 10 12 12 n 7 7 Monitor Ciclo : 7 3 1 2 4 5 8 6 Escravo Seguro

88 Safety at Work – O Princípio
Tabela de Códigos dos escravos seguros Comparação do Código: Cód. ñ Ok = Sistema desliga! 1 n 1 3 7 5 8 6 4 5 8 3 10 12 7 4 Notizen: . n Monitor Escravo Seguro

89 Exemplo de Circuito: Monitor com um circuito de segurança
Liga 13/14 23/24 Circuito de Segurança 32 Circuito de Sinalização Y33/Y34 Circuito de Realimentação Liga Botão de Liga opcional

90 Transmissão de valores analógicos
CLP Mestre v2.1 Módulo Analógico Sinal Analógico Valor Digital D A Transmissão de valores analógicos completos para o CLP Módulo de AI: Sensores à corrente Sensores à tensão Sensores de Temperatura Saída à corrente Módulo de AO: Saída à tensão O sinal é transmitido para o CLP como um valor analógico completo (16 bits) Nenhum FB (function block) é necessário

91 Transferência de dados com os analógicos: o que acontece com os tempos?
Transferência de dados de acordo com o perfil analógico 7.1/7.2: versão 2.0 Doze ciclos de Programa com SFC (System Function Call) Seis ciclos AS-Interface, com 5ms máx. cada Módulo Analógico CPU AS-Interface mestre Transferência de dados de acordo com o perfil analógico 7.3/7.4: versão 2.1 HUM ciclo de Programa com SFC (System Function Call) Sete ciclos AS-Interface, com 5 ms máx. cada Módulo Analógico CPU AS-Interface mestre Tempo de transmissão: máximo de 7 ciclos AS-i (< 35ms) Resolução: 15 bits + bit de sinal (incl. Overrange) Tipo de Escravo: escravo padrão!!!

92 7A Como dimensionar uma fonte AS-Interface?
1) Módulos AS-i (< 40 mA cada um) 2) Sensores a serem utilizados em cada entrada - sensores indutivos (~ 40 mA cada) - sensores ópticos (~ 90 mA cada) 3) Consumo do Mestre AS-i (< 40 mA) Exemplo: 120E / 90S - 30 módulos de 4E/3S + mestre - consumo total = 31 x 40= 1,2A - 100 sensores indutivos - consumo total = 100 x 40 = A - 20 sensores ópticos - consumo total = 20 x 90 = ,8A (Atenção - limite de corrente por módulo, normalmente < 250 mA!) - Fator de Serviço: 0,5 < F < 1,0 - verificar sempre se os sensores podem estar atuados simultaneamente (dado do cliente!) - E as Saídas??? - Fonte Auxiliar: normalmente em 24VCC! Dimens. similar da fonte (alimentação do atuador via cabo preto) 7A

93 Repetidores e Extensores na AS-Interface
Modularidade com emprego de repetidores Modularidade com emprego de repetidores e extensores

94 ... .. Operação com Repetidor e Extensor Fonte máx. 100m Repetidor

95 Repetidor Permite extensão do cabo por mais 100m (pode-se chegar até 500m) Escravos podem ser instalados em ambos os lados do repetidor As Fontes AS-Interface são necessárias em ambos os lados do repetidor Isolação galvânica para os dois cabos (dois lados) Mesma construção de um módulo de aplicação IP67

96 Extensor Mestre pode ser instalado até 100m de distância do segmento AS-Interface Escravos podem ser instalados somente nos 100m seguintes (saída do extensor) Nenhuma fonte é necessária entre o mestre e o extensor Não faz isolação galvânica dos dois segmentos Instalados em módulos IP67

97 Benefícios AS-Interface
Comparativo de Custos: Técnica Convencional x AS-Interface Custos anteriormente:100% 26,2% Comparativo de Custos CLP Cablagem Montagem de Cabos E/S Distribuídas: Material Montagem E/S - Cablagem E/S - Cablagem: Sensores Convencional

98 Benefícios AS-Interface
Simplicidade: 1) Endereçamento de escravos via Endereçador 2) Botão no master possibilita configuração automática: reconhecimento automático dos escravos já endereçados 3) O modo de operação pode ser definido como Protegido: Transfere a configuração do sistema como obrigatória 4) Integração de sinais fail-safe via bus de campo usando CLP padrão Se um escravo falha: Mestre reconhece uma falha e marca o endereço do escravo Um escravo em falha tem que ser trocado, e na troca o mestre escreve o endereço necessário automaticamente para o novo escravo idêntico (requisitos de manutenção reduzidos)

99 Benefícios AS-Interface
Garantia de uma construção Simples fácil instalação e operação Transferência de dados e energia num único cabo economia nos custos de fiação e instalação Alta segurança na operação via monitoramento contínuo dos escravos conectados Simples e fácil comissionamento e manutenção

100 s Prof.: Cícero FIM