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Manual de Utilização
AL-3414
Rev. C 08/2010
Cód. Doc.: MU202002
altus
Condições Gerais de Fornecimento
Nenhuma parte deste documento pode ser copiada ou reproduzida sem o consentimento prévio e por escrito da Altus Sistemas de Informática S.A., que se reserva o direito de efetuar alterações sem prévio comunicado.
Conforme o Código de Defesa do Consumidor vigente no Brasil, informamos, a seguir, aos clientes que utilizam nossos produtos aspectos relacionados com a segurança de pessoas e instalações.
Os equipamentos de automação industrial fabricados pela Altus são robustos e confiáveis devido ao rígido controle de qualidade a que são submetidos. No entanto, equipamentos eletrônicos de controle industrial (controladores programáveis, comandos numéricos, etc.) podem causar danos às máquinas ou processos por eles controlados em caso de defeito em suas partes e peças ou de erros de programação ou instalação, podendo inclusive colocar em risco vidas humanas.
O usuário deve analisar as possíveis consequências destes defeitos e providenciar instalações adicionais externas de segurança que, em caso de necessidade, sirvam para preservar a segurança do sistema, principalmente nos casos da instalação inicial e de testes.
Os equipamentos fabricados pela Altus não trazem riscos ambientais diretos, não emitindo nenhum tipo de poluente durante sua utilização. No entanto, no que se refere ao descarte dos equipamentos, é importante salientar que quaisquer componentes eletrônicos incorporados em produtos contêm materiais nocivos à natureza quando descartados de forma inadequada. Recomenda-se, portanto, que quando da inutilização deste tipo de produto, o mesmo seja encaminhado para usinas de reciclagem que deem o devido tratamento para os resíduos.
É imprescindível a leitura completa dos manuais e/ou características técnicas do produto antes da instalação ou utilização do mesmo.
Os exemplos e figuras deste documento são apresentados apenas para fins ilustrativos. Devido às possíveis atualizações e melhorias que os produtos possam incorrer, a Altus não assume a responsabilidade pelo uso destes exemplos e figuras em aplicações reais. Os mesmos devem ser utilizados apenas para auxiliar na familiarização e treinamento do usuário com os produtos e suas características.
A Altus garante os seus equipamentos conforme descrito nas Condições Gerais de Fornecimento, anexada às propostas comerciais.
A Altus garante que seus equipamentos funcionam de acordo com as descrições contidas explicitamente em seus manuais e/ou características técnicas, não garantindo a satisfação de algum tipo particular de aplicação dos equipamentos.
A Altus desconsiderará qualquer outra garantia, direta ou implícita, principalmente quando se tratar de fornecimento de terceiros.
Os pedidos de informações adicionais sobre o fornecimento e/ou características dos equipamentos e serviços Altus devem ser feitos por escrito. A Altus não se responsabiliza por informações fornecidas sobre seus equipamentos sem registro formal.
DIREITOS AUTORAIS
Série Ponto, MasterTool, Quark, ALNET e WebPLC são marcas registradas da Altus Sistemas de
Informática S.A.
Windows, Windows NT e Windows Vista são marcas registradas da Microsoft Corporation.
i
Sumário
Sumário
ii
Sumário
iii
1. Introdução
1. Introdução
A Interface para rede Ethernet AL-3414, integrante da série AL-2000, permite a conexão de CPs
Altus a redes de comunicação abertas que seguem o padrão TCP/IP. Possibilita a comunicação entre
CPs Altus e destes com quaisquer outros equipamentos que se comuniquem através do protocolo de
Ethernet TCP/IP com nível de aplicação ALNET II ou MODBUS.
Além disso, esta interface oferece suporte à redundância de comunicação, o que confere à UCP a característica de tolerância à falha de rede ou de interface.
O módulo possui interface elétrica 10/100Base-TX através de um conector RJ45 fêmea blindado padrão UTP (par trançado não blindado) de categoria 5, suportando também cabos blindados ScTP
(screened twisted pair) com a vantagem de melhorar a sua imunidade a ruído externo.
O programador de CPs Altus MasterTool é utilizado para sua configuração.
A interface AL-3414 pode substituir a interface AL-3412, aumentando a disponibilidade de comunicação através da redundância, quando utilizada aos pares.
Figura 1-1. AL-3414 - Visão geral do produto
1
1. Introdução
Características do Módulo AL-3414
Permite comunicação multimestre entre CPs para fins de controle, simultaneamente com a comunicação com sistemas de supervisão e com o programador MasterTool.
Comunicação com sistemas de supervisão, via polling ou por exceção, através de mensagens não solicitadas, utilizando o protocolo ALNET II sobre TCP/IP.
Comunicação através do protocolo MODBUS TCP/IP ou MODBUS RTU sobre TCP/IP, simultânea nos modos cliente e servidor.
Permite redundância de comunicação, atribuindo ao CP a característica de tolerância à falhas de rede, utilizando um único endereço IP, a fim de prover transparência aos clientes conectados após uma comutação de módulos devido à redundância.
Nível físico Ethernet 10/100Base-TX, padrão UTP, com suporte à ScTP, e auto detecção da velocidade de rede (10 /100 Mbps)
Protocolos de transporte e rede TCP/IP.
Protocolos de nível de aplicação ALNET II sobre TCP/IP, MODBUS TCP/IP e MODBUS RTU sobre TCP/IP (os protocolos MODBUS TCP/IP e MODBUS RTU sobre TCP/IP não podem ser utilizados simultaneamente, devendo-se selecionar um deles; no entanto, pode-se utilizar o protocolo ALNET II sobre TCP/IP e uma das variações do MODBUS simultaneamente).
Protocolo MODBUS TCP/IP cliente com suporte a multi-request, ou single-request quando configurado para MODBUS RTU sobre TCP/IP. A comunicação multi-request no modo cliente permite que várias requisições sejam solicitadas simultaneamente pelo cliente, sem esperar que o servidor responda cada requisição anterior. Esta característica é extremamente importante para o aumento do desempenho da comunicação, especialmente com servidores lentos.
Protocolos ALNET II e MODBUS TCP/IP servidores e clientes, com suporte a múltiplos pacotes de aplicação dentro da mesma mensagem TCP/IP.
Compatível com diversos sistemas de supervisão, IHMs, gateways e controladores programáveis do mercado mundial.
Configuração através do programador MasterTool.
Diagnósticos disponibilizados em operandos.
Estados indicados por meio de LEDs no painel e no conector RJ45.
Permite o uso de até oito interfaces AL-3414 no barramento da UCP AL-2004, operando de forma independente, ou redundante aos pares.
Tolerância a umidade e a condensação d'água, devido ao processo especial de coating.
Documentos Relacionados a este Manual
Para obter informações adicionais sobre o produto AL-3414 podem ser consultados outros documentos (manuais e características técnicas) além deste. Estes documentos encontram-se disponíveis em sua última revisão em www.altus.com.br.
Cada produto possui um documento denominado Característica Técnica (CT), onde encontram-se as características do produto em questão. Adicionalmente o produto pode possuir Manuais de Utilização
(os códigos dos manuais são citados na CT).
Por exemplo, o módulo AL-3412 tem todas as informações de características de utilização e de compra, na sua CT. Por outro lado, o AL-2004 possui, além da CT, um manual de utilização.
Aconselha-se os seguintes documentos como fonte de informação adicional:
Características Técnicas do AL-3414
Manual de Utilização AL-2002/AL-2003/AL-2004
Manual de Programação MT4000 – MasterTool
Manual de Utilização MT4100 – MasterTool
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1. Introdução
Inspeção Visual
Antes de proceder à instalação, é recomendável fazer uma inspeção visual cuidadosa dos equipamentos, verificando se não há danos causados pelo transporte. Verifique se todos os componentes de seu pedido estão em perfeito estado. Em caso de defeitos, informe a companhia transportadora e o representante ou distribuidor Altus mais próximo.
CUIDADO:
Antes de retirar os módulos da embalagem, é importante descarregar eventuais potenciais estáticos acumulados no corpo. Para isso, toque (com as mãos nuas) em uma superfície metálica aterrada qualquer antes de manipular os módulos. Tal procedimento garante que os níveis de eletricidade estática suportados pelo módulo não serão ultrapassados.
É importante registrar o número de série de cada equipamento recebido, bem como as revisões de software, caso existentes. Essas informações serão necessárias caso se necessite contatar o Suporte
Técnico da Altus.
Suporte Técnico
Para entrar em contato com o Suporte Técnico da Altus em São Leopoldo, RS, ligue para +55-51-
3589-9500. Para conhecer os centros de Suporte Técnico da Altus existentes em outras localidades, consulte nosso site (www.altus.com.br) ou envie um email para [email protected].
Se o equipamento já estiver instalado, tenha em mãos as seguintes informações ao solicitar assistência:
os modelos dos equipamentos utilizados e a configuração do sistema instalado;
o número de série da UCP;
a revisão do equipamento e a versão do software executivo, constantes na etiqueta afixada na lateral do produto;
informações sobre o modo de operação da UCP, obtidas através do programador MasterTool;
o conteúdo do programa aplicativo (módulos), obtido através do programador MasterTool;
a versão do programador utilizado.
Mensagens de Advertência Utilizadas neste Manual
Neste manual, as mensagens de advertência apresentarão os seguintes formatos e significados:
PERIGO:
Relatam causas potenciais, que se não observadas, levam a danos à integridade física e saúde, patrimônio, meio ambiente e perda da produção.
CUIDADO:
Relatam detalhes de configuração, aplicação e instalação que devem ser seguidos para evitar condições que possam levar a falha do sistema e suas conseqüências relacionadas.
ATENÇÃO:
Indicam detalhes importantes de configuração, aplicação ou instalação para obtenção da máxima performance operacional do sistema.
3
2. Descrição Técnica
2. Descrição Técnica
Este capítulo apresenta as características técnicas do produto AL-3414, abordando as partes integrantes do sistema, sua arquitetura, características gerais e elétricas.
Descrição do Painel
O painel frontal do módulo AL-3414 possui um conjunto de quatro LEDs, utilizados na identificação do estado da interface, e um conector de rede RJ45 com dois LEDs de estado da rede.
Figura 2-1. AL-3414 - Painel frontal
O significado completo dos LEDs de estados da interface e da rede, identificados respectivamente
por ETH e NET, podem ser encontrados no capítulo de Manutenção.
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2. Descrição Técnica
Maiores informações sobre a conexão da interface na rede Ethernet, através do conector RJ45
identificado por NET, podem ser encontradas no capítulo Instalação.
Características Técnicas
O canal Ethernet TCP/IP da interface AL-3414 possibilita a conexão de controladores programáveis em redes de comunicação para a troca de dados com outros controladores, sistemas de supervisão e com o software de programação MasterTool. Os protocolos suportados pela interface são os seguintes:
ALNET II sobre TCP/IP, compatível com as demais interfaces Ethernet da Altus, com diversos sistemas de supervisão e com o programador MasterTool;
MODBUS TCP/IP ou MODBUS RTU sobre TCP/IP, nos modos cliente e servidor, compatível com diversos sistemas de supervisão, IHMs, gateways e controladores programáveis do mercado mundial.
A UCP AL-2004 suporta até oito interfaces AL-3414 em seu barramento, podendo as mesmas operarem de forma independente ou redundante quando aos pares. Apenas uma das interfaces, ou um par redundante, pode ser configurada para utilizar o protocolo ALNET II sobre TCP/IP. Se utilizada com outro tipo de interface Ethernet no mesmo barramento (leia-se AL-3405 ou AL-3412), fica impossibilitada a configuração do protocolo ALNET II nas interfaces AL-3414.
Contrariamente, o protocolo MODBUS pode ser configurado em todas as interfaces ou pares de interfaces AL-3414 presentes no barramento, podendo ser configurado, inclusive, na mesma interface com ALNET II sobre TCP.
ATENÇÃO:
Sempre que necessária uma maior disponibilidade de comunicação com o CP, através da rede, a interface AL-3414 pode ser utilizada em configuração redundante.
Características Gerais
AL-3414
Interface de rede
Memória
Nível físico Ethernet 10/100Base-TX, padrão UTP, com suporte à
ScTP, e conector RJ45 fêmea blindado
1 Mbyte de código (Flash)
1 Mbyte de dados (RAM)
Interface com CP
Taxa de transferência
Indicação de estado
DMA para acesso à memória da UCP
2 Mbytes/s para a memória da UCP
4 LEDs no painel
2 LEDs no conector RJ45
LEDs e operandos do CP
Através do MasterTool
Indicação de diagnóstico
Parâmetros configuráveis
Tempo de resposta
Autoteste
Umidade de operação
Depende do tempo de ciclo de varredura do CP
Executado na partida do módulo
Temperatura de operação
0 a 60 ºC (excede a norma IEC 1131)
Temperatura de armazenagem
-25 a 75 ºC (conforme a norma IEC 1131)
5 a 95% sem condensação (conforme a norma IEC 1131 nível
RH2)
Peso
Dimensões Física
0,5 Kg
261,6 x 30,3 x 182,3 mm (A x L x P)
Tabela 2-1. AL-3414 - Características gerais
5
2. Descrição Técnica
Características Elétricas
Consumo de corrente do barramento
Potência dissipada
Proteção contra choque elétrico
AL-3414
600 mA @ 5 Vdc
3 W
Conforme norma IEC 536 (1976), classe I
Tabela 2-2. AL-3414 - Características elétricas
Características de Conexão
Tipo de conector
Baud rate
Meio físico
Distância
Diagnóstico
AL-3414
RJ45 fêmea blindado
10/100 Mbps
UTP ou ScTP, categoria 5
100 m
LEDs verde e laranja
Tabela 2-3. AL-3414 - Características de conexão
ATENÇÃO:
A interface Ethernet AL-3414 possui nível físico 10/100Base-TX, padrão UTP, sendo necessária a utilização de hubs, switches ou transceivers para a implementação da rede. A vantagem deste tipo de arquitetura é a fácil identificação de links defeituosos. O eventual rompimento de um cabo UTP não prejudica o funcionamento da rede como um todo.
Características de Software
Nível de enlace
Nível de rede
Nível de transporte
Níveis de aplicação
AL-3414
LLC (logical link control)
IP (internet protocol)
TCP (transmission control protocol)
ALNET II sobre TCP/IP (proprietário da Altus)
MODBUS TCP/IP
MODBUS RTU sobre TCP/IP
Modos de conexão
Porta servidora padrão
Cliente
Servidor
405 para ALNET II sobre TCP/IP
502 para MODBUS TCP/IP e MODBUS RTU sobre TCP/IP
Número máximo de conexões
128
Redundância
Tecnologia Altus
Configuração
Controle
Diagnóstico
Programador MasterTool
Operandos da UCP
Operandos da UCP
Tabela 2-4. AL-3414 - Características de software
Notas:
Nível de aplicação ALNET II sobre TCP/IP: O AL-2004 suporta em seu barramento uma
única interface Ethernet com o protocolo ALNET II sobre TCP/IP ativo, seja esta um AL-3405, um AL-3412 ou um AL-3414.
Nível de aplicação MODBUS: Não se pode ativar, simultaneamente, os protocolos MODBUS
TCP/IP e MODBUS RTU sobre TCP/IP. É necessário optar por um deles no momento da configuração.
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2. Descrição Técnica
Compatibilidades
UCP e Programador
A Interface Ethernet AL-3414 é compatível com as seguintes versões de UCP e Programador
MasterTool:
Produto
UCP AL-2004
Programador MasterTool
Versão Compatível
2.30
4.00
Tabela 2-5. Compatibilidades com UCP e programador
Interfaces Ethernet
A Interface Ethernet AL-3414 é totalmente compatível com as demais interfaces Ethernet da Altus
(AL-3405, AL-3412, PO9901, PO7091 e PO7092) que utilizam o protocolo ALNET II sobre
TCP/IP, podendo estabelecer conexões em modo servidor ou modo cliente com as mesmas para troca de dados, através de comandos de leitura e escrita (instruções LTR/LTH e ECR/ECH).
ATENÇÃO:
Para substituir uma interface Ethernet AL-3405 ou AL-3412, de um sistema, por uma interface
AL-3414, é necessário modificar a aplicação do CP, pois a interface AL-3414 exige parâmetros de configuração adicionais, especificados pelo usuário através do MasterTool.
Nestes casos de substituição, a função F-ETHDG.089 ou F-ETHER.094, quando utilizada, deve ser eliminada da aplicação.
Protocolo ALNET II sobre TCP/IP
A Tabela 2-6 descreve as compatibilidades da Interface Ethernet AL-3414, no que se refere ao
protocolo de comunicação ALNET II sobre TCP/IP, com os principais programadores e drivers de comunicação para sistemas de supervisão existentes no mercado.
Código do Produto
MT4000 e MT4100
AL-2781
AL-2784
AL-2785
AL-2786
ElipseSCADA
ALTCP1
Denominação
MasterTool Programming
Driver ALNET
– Windows NT para
FIX-DMACS
Driver Comunicação OPC Ethernet
ALNET II
Driver Comunicação OPC Ethernet
ALNET II
Driver para Supervisório VXL:
1. até a versão 2.00
2. versões superiores a 2.00
Driver Elipse SCADA
Driver Scan para InTouch
Compatibilidade
Sim
Sim
Não
Sim
Não
Sim
Sim
Sim
Tabela 2-6. Compatibilidade com drivers de comunicação
Notas:
Driver Scan para InTouch: A compatibilidade depende da configuração do driver. O tamanho do pacote de dados, configurável no driver através do parâmetro
REGISTER READSIZE
, deve ser de, no máximo, 220 bytes para ser compatível.
Protocolo MODBUS TCP/IP
O protocolo MODBUS TCP/IP, implementado na interface Ethernet AL-3414, obedece a norma estabelecida pela organização responsável - Modbus-IDA - (www.modbus.org), sendo compatível com qualquer outro equipamento que siga a mesma norma.
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2. Descrição Técnica
Esta compatibilidade, no entanto, pode apresentar problemas no que se refere às funções do protocolo
MODBUS TCP/IP implementadas tanto pelo AL-3414 como pelo equipamento de terceiros.
ATENÇÃO:
Em algumas literaturas, este protocolo pode ser chamado simplesmente por MODBUS TCP, sem fazer referência ao nível de rede IP.
O AL-3414, assim como a maior parte dos equipamentos MODBUS, implementa um subconjunto das funções MODBUS TCP/IP, sendo este suficiente para os objetivos típicos de comunicação.
Protocolo MODBUS RTU sobre TCP/IP
O protocolo MODBUS RTU sobre TCP/IP, implementado na interface Ethernet AL-3414, é uma adaptação do protocolo MODBUS RTU, normalmente utilizado com canais seriais RS232 ou RS485, para redes Ethernet.
Este protocolo também obedece a norma estabelecida pela organização responsável - Modbus-IDA -
(www.modbus.org), sendo compatível com qualquer outro equipamento que siga a mesma norma. No entanto, algumas regras, como o processo de sincronismo a partir do tempo entre caracteres, deixam de ser aplicáveis.
Da mesma forma que para o protocolo MODBUS TCP/IP, esta compatibilidade pode apresentar problemas no que se refere às funções do protocolo MODBUS RTU via TCP/IP implementadas tanto pelo AL-3414 como pelo equipamento de terceiros. O AL-3414, assim como a maior parte dos equipamentos de terceiros, implementa um subconjunto das funções MODBUS RTU via TCP/IP, que normalmente é suficiente para os objetivos mais comuns de comunicação.
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2. Descrição Técnica
Protocolo ALNET II sobre TCP/IP
A rede de comunicação multimestre permite que os controladores programáveis leiam ou escrevam variáveis (operandos) em outros controladores compatíveis com o protocolo ALNET II sobre
TCP/IP. O software de programação MasterTool, ou outros sistemas de supervisão, podem acessar, simultaneamente, os mesmos controladores.
Com a utilização da interface AL-3414, a UCP AL-2004 pode acessar qualquer outro controlador ou equipamento que implemente o protocolo ALNET II sobre TCP/IP.
Os seguintes equipamentos Altus implementam o protocolo ALNET II sobre TCP/IP:
Código Comercial do Produto Denominação
AL-3405 Interface para Rede Ethernet
AL-3412
AL-3414
PO9901
PO7091
Interface Ethernet 10/100 Mbits/s
Interface Ethernet Redundante MODBUS TCP
WebGate Plus
Interface Ethernet Industrial
Tabela 2-7. Interfaces Altus com suporte a ALNET II sobre TCP/IP
A Figura 2-2 representa algumas das possibilidades de comunicação utilizando o protocolo
ALNET II sobre TCP/IP.
MasterTool Sistema de Supervisão
PO9901 com
E/S local
UCP com
AL-3405
AL-2004 com
AL-3414
UCP com
PO7091
UCP com
AL-3412
Rede Ethernet
Mensagens ALNET II com AL-3414 em modo cliente (instruções ECR e LTR)
Mensagens ALNET II com AL-3414 em modo servidor
Figura 2-2. Rede de Comunicação ALNET II sobre TCP/IP
A UCP AL-2004 permite o uso de apenas uma interface Ethernet com o protocolo ALNET II sobre
TCP/IP habilitado, independente do tipo de interface utilizado: AL-3405, AL-3412, AL-3414 ou um par redundante de AL-3414. Para uso do protocolo ALNET II com a interface AL-3414, nenhuma
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2. Descrição Técnica
interface AL-3405 ou AL-3412 pode estar declarada no barramento, pois as mesmas possuem apenas este protocolo.
A Tabela 2-8 traz a lista completa dos comandos ALNET II suportados pela interface AL-3414,
incluindo os códigos decimal e hexadecimal dos mesmos:
Tipo
Acesso a
Operandos
Status
Módulos
De
Programa
Mudança de Estado
Especiais
67
68
69
97
98
0
1
96
10
11
12
13
14
15
8
9
17
18
19
2
3
4
5
70
64
65
66
71
DEC
6
Código
Descrição
HEX
0x06 Força Operandos Simples
7
16
0x07
0x10
Força Operandos Tabela
Escreve Operandos
0x46
0x40
Lê Operandos
Lê Status Equipamento
0x41 Lê Status Comunicação
0x42 Lê Status Forçamento
0x47 Lê Status Barramento
0x60
0x0A
0x0B
0x0C
0x0D
0x0E
0x0F
0x02
0x03
0x04
0x05
0x12
0x13
Lê Status E/S
Remove Módulo de Programa
Reabilita Módulo em EPROM
Transfere Módulo em EPROM para RAM
Transfere Módulo em RAM para EPROM
Apaga Memória Flash EPROM
Compacta Memória RAM
0x43 Lê Diretório Geral de Módulos
0x44 Lê Status Módulo de Programa
0x45 Carrega Módulo de Programa
0x61 Lê Diretório Módulos de Programa
0x62 Lê Módulo de Programa
0x00 Passa para Modo Programação
0x01 Passa para Modo Ciclado
Passa para Modo Execução
Executa um Ciclo de Varredura
Desabilita Saídas Digitais
Habilita Saídas Digitais
0x08 Libera Todos os Forçamentos
0x09 Libera Operandos
0x11 Muda Nível de Proteção
Muda Senha
Acerta Horário Relógio de Sincronismo
Tabela 2-8. Comandos ALNET II sobre TCP/IP suportados pela interface
A interface Ethernet AL-3414 pode estabelecer conexões em modo cliente e servidor através do protocolo ALNET II sobre TCP/IP. Ambas utilizam a porta TCP 405. O endereço desta porta é fixo e não pode ser modificado, o que pode dificultar a operação em modo cliente, através das instruções
LTR e ECR, para comunicação com equipamentos servidores localizados em outra sub-rede, pois torna-se necessário o uso de roteadores com o serviço NAT.
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2. Descrição Técnica
Protocolo MODBUS TCP/IP e MODBUS RTU sobre TCP/IP
A rede de comunicação multimestre permite que os controladores programáveis AL-2004 leiam ou escrevam variáveis MODBUS em outros controladores ou IHMs compatíveis com os protocolos
MODBUS TCP/IP ou MODBUS RTU sobre TCP/IP. O AL-3414 pode, simultaneamente, ser cliente e servidor numa mesma rede de comunicação. Neste contexto, comunicações através do protocolo
ALNET II sobre TCP/IP continuam sendo possíveis.
ATENÇÃO:
Os protocolos MODBUS TCP/IP e MODBUS RTU sobre TCP/IP não podem ser utilizados simultaneamente na mesma interface AL-3414. Deve ser selecionado um deles para cada interface, ou par de interfaces redundantes, presente no barramento do CP.
A Figura 2-3 representa algumas das possibilidades de comunicação utilizando-se o protocolo
MODBUS TCP/IP simultaneamente com o protocolo ALNET II sobre TCP/IP.
Sistema de Supervisão
ALNET II sobre TCP/IP
MasterTool
Sistema de Supervisão
MODBUS TCP/IP
GATEWAY
MODBUS TCP/IP
MODBUS RTU
UCP com AL-3412 AL-2004 com
AL-3414
AL-2004 com
AL-3414
Rede Ethernet
Rede MODBUS RTU multidrop
I/O MODBUS RTU
Mensagens ALNET II com AL-3414 em modo cliente (instruções ECR e LTR)
Mensagens ALNET II com AL-3414 em modo servidor
Mensagens MODBUS TCP/IP com AL-3414 em modo servidor
Mensagens MODBUS TCP/IP com AL-3414 em modo cliente
Figura 2-3. Rede de comunicação MODBUS TCP/IP
A associação de operandos MODBUS com operandos da UCP é realizada pelo usuário através da definição de relações via configurador MasterTool. Podem ser definidas até 20 relações para o modo servidor e até 63 relações para o modo cliente. Uma relação, em modo servidor, pode definir uma
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2. Descrição Técnica
grande área de dados MODBUS e torná-la disponível para vários clientes. As relações em modo cliente, por outro lado, devem respeitar o tamanho máximo de dados de uma função MODBUS: aproximadamente 125 registradores (input registers ou holding registers) ou 2000 bits (coils ou input status).
Todas as relações, em modo cliente ou servidor, podem ser desabilitadas através de operandos de controle (%M, memórias) pela aplicação, através de bits gerais, que afetam todas as relações de um modo de operação, ou de bits específicos para relações específicas.
Para as relações em modo servidor podem ser definidos conjuntos de endereços IPs com permissão de escrita, chamados de filtros de escrita. Isto é feito através da definição de um endereço de rede IP e de uma máscara de sub-rede, resultando num grupo de IPs clientes que podem escrever nos operandos da relação. Funções de leitura não são filtradas, ou seja, podem ser requisitadas por qualquer cliente, independente do endereço IP.
Quando o protocolo MODBUS TCP/IP é utilizado, no modo cliente, pode-se usufruir da características de múltiplas requisições, utilizando a mesma conexão TCP, para acelerar a comunicação com os servidores. Quando esta característica não for desejada ou não é suportada pelo servidor, ela pode ser desabilitada (ação em nível de relação). Esta característica não é suportada quando o protocolo MODBUS RTU sobre TCP/IP está selecionado.
A UCP AL-2004 permite o uso de até 8 interfaces Ethernet, ou 4 pares redundantes, com os protocolos MODBUS TCP/IP ou MODBUS RTU sobre TPC/IP habilitados. A quantidade vai depender do bastidor utilizado, pois as interfaces AL-3414 devem ser inseridas em posições reservadas para módulos inteligentes. Quando dois AL-3414 formam um par redundante eles devem, obrigatoriamente, ser instalados em posições adjacentes do bastidor.
A Tabela 2-9 e a Tabela 2-10 trazem, respectivamente, a lista completa dos tipos de dados e funções
MODBUS suportadas pela interface AL-3414.
Tipo de Dado
Coil
Input Status
Holding Register
Input Register
Inteiro
Real
Tamanho [bits]
1
1
16
16
32
32
Descrição
Saída digital que pode ser lida ou escrita.
Entrada digital que pode ser apenas lida.
Saída analógica que pode ser lida ou escrita.
Entrada analógica que pode ser apenas lida.
Dado composto por dois holding registers ou dois input registers seqüenciais, não definido pela norma
MODBUS.
Dado composto por dois holding registers ou dois input registers seqüenciais, não definido pela norma
MODBUS.
Tabela 2-9. Tipos de dados MODBUS suportados pela interface
Tipo de Função
Acesso a
Operandos
Código
DEC
1
HEX
0x01 Leitura de coils
2
3
4
5
0x02
0x03
0x04
0x05
Descrição
Leitura de input status
Leitura de holding registers
Leitura de input registers
Escrita de um coil
6
15
16
23
0x06 Escrita de um holding register
0x0F Escrita de múltiplos coils
0x10 Escrita de múltiplos holding registers
0x17 Leitura/escrita de múltiplos holding registers
Tabela 2-10. Funções MODBUS suportados pela interface
12
2. Descrição Técnica
Redundância de Comunicação
Redundância de comunicação é a possibilidade de um equipamento se comunicar numa rede através de dois ou mais canais distintos. Quanto maior o número de canais, maior a probabilidade deste equipamento estabelecer e manter conexões, ou seja, maior a disponibilidade deste equipamento para realizar comunicações com outros equipamentos. Falhas em apenas um dos canais não impedem o equipamento de se comunicar na rede.
A característica de redundância, disponível a partir do uso de duas interfaces Ethernet AL-3414, atribui à UCP AL-2004 uma maior disponibilidade de comunicação através da rede Ethernet. Esta característica independe do protocolo utilizado: ALNET II sobre TCP/IP, MODBUS TCP/IP ou
MODBUS RTU sobre TCP/IP.
Sistema de Supervisão
Sistema de Supervisão
(com redundância)
A B
SWITCH R
SWITCH S
C
AL-2004 com dois AL-3414
(com redundância)
D
AL-2004 com um AL-3414
Nível físico da rede Ethernet, conexão ativa
Nível físico da rede Ethernet, conexão reserva (ou em "stand-by")
Figura 2-4. Rede de comunicação redundante
A interface AL-3414 pode assumir os seguintes estados: desconfigurado, reserva, ativo e erro. O estado reserva é complementar ao ativo e válido apenas para pares de interfaces redundantes. As comunicações Ethernet realizadas pela UCP são feitas através da interface que está em estado ativo.
Na Figura 2-4, a UCP AL-2004 com duas interfaces AL-3414 dispõe de redundância de
comunicação, o que atribui à mesma a característica de tolerância a falha de rede. Apenas uma das interfaces é mantida ativa e habilitada para realizar comunicações na rede, permanecendo a outra em estado reserva (ou standby). Falhas de rede que afetem a interface de rede ativa, farão com que a comunicação seja transferida para a interface reserva, ocorrendo por conseqüência a troca de estado entre as interfaces. Este processo é chamado de switchover. A interface reserva também é verificada periodicamente e pode se tornar indisponível caso algum defeito seja detectado na mesma. Sempre que uma das interfaces estiver indisponível, diagnósticos são disponibilizados para que o problema
13
2. Descrição Técnica
seja corrigido brevemente, pois redundância sem diagnósticos não contribui para o efetivo aumento da disponibilidade.
Sistemas deste tipo se caracterizam por possuir um único endereço IP associado, o que confere simplicidade de configuração dos equipamentos clientes conectados ao CP. A manutenção do endereço MAC das interfaces Ethernet AL-3414, no caso de um switchover, é configurável e depende de um processo automático de atualização acelerada das tabelas de endereço MAC das portas dos switches e das tabelas ARP dos clientes.
Não necessariamente todos os equipamentos interligados à rede e que se comunicam com uma UCP
AL-2004 com interface Ethernet AL-3414 redundante precisam possuir redundância de comunicação para que se usufrua desta característica.
A comunicação entre os dispositivos da Figura 2-4 normalmente ocorre através das seguintes rotas:
Comunicação
A com C
A com D
B com C
B com D
C com D
Rota Utilizada
1 e 5
1, 4 e 7
2 e 5
2, 4 e 7
5, 4 e 7
Tabela 2-11. Rotas de comunicação entre os dispositivos
Os dispositivos B e C possuem caminhos alternativos no caso de problemas com a rede:
Comunicação
A com C
B com C
B com C
B com C
B com D
C com D
Rota Utilizada
1, 4 e 6
2, 4 e 6
3, 4 e 5
3 e 6
3 e 7
6 e 7
Motivo da Mudança de Rota
Problemas com a rota 5
Problemas com a rota 5
Problemas com a rota 2
Problemas com a rota 2, 4 ou 5
Problemas com o SWITCH R
Problemas com a rota 2 ou 4
Problemas com o SWITCH R
Problemas com a rota 4 ou 5
Problemas com o SWITCH R
Tabela 2-12. Rotas de comunicação alternativas entre os dispositivos
Os dispositivos A e D não possuem redundância de comunicação. Deve ser observado que:
em casos de problema com a rota 1 ou com o SWITCH R, o dispositivo A ficará incomunicável;
em casos de problema com a rota 7 ou com o SWITCH S, o dispositivo D ficará incomunicável.
Ambos os dispositivos B e C possuem redundância de comunicação. Deve ser observado que a comunicação entre estes equipamentos pode ocorrer através de 4 rotas distintas, o que confere uma alta disponibilidade de comunicação entre os mesmos.
14
2. Descrição Técnica
Sistema de Segurança de Acesso
ALNET II sobre TCP/IP
O protocolo ALNET II servidor da interface AL-3414 está em conformidade com o nível de proteção atribuído ao CP. Em função do nível de proteção, alguns comandos ALNET II permanecem bloqueados:
Nível de Proteção
0
1
2
3
Comandos ALNET II Bloqueados
Nenhum
- Mudança de estado do CP
- Apagar módulos de programa
- Carregar módulos de programa
Todos do nível 1 mais:
- Ler módulos de programa
Todos do nível 2 mais:
- Leitura do diretório de módulos
- Leitura de operandos
- Escrita de operandos
- Forçamento de operandos
- Liberação de operandos forçados
Tabela 2-13. Comandos ALNET II bloqueados em função do nível de proteção
O nível de proteção do CP só pode ser alterado com a utilização da senha, definida pelo usuário no módulo de configuração.
MODBUS TCP/IP e MODBUS RTU sobre TCP/IP
O protocolo MODBUS servidor da interface AL-3414 limita-se aos comandos de leitura e escrita de operandos do tipo coil, input status, holding register e input register. Tais comandos estarão bloqueados quando o CP assumir o nível 3 de proteção, sendo aceitos normalmente para os níveis de proteção 0, 1 ou 2.
Este protocolo pode ser protegido também através dos filtros de IP definidos pelo usuário, para cada uma das relações, no momento da configuração. Maiores informações podem ser encontradas no
O modo de operação do CP afeta o funcionamento do protocolo MODBUS da mesma maneira que o protocolo ALNET II:
CP em modo execução ou ciclado = modo cliente e servidor habilitados;
CP em modo programação = modo cliente desabilitado e servidor habilitado;
CP em modo erro = modo cliente e servidor desabilitados.
15
2. Descrição Técnica
Desempenho de Comunicação
O desempenho de comunicação está relacionado à taxa de dados que uma interface consegue transferir pela rede, seja para leitura ou para escrita, seja nos modos cliente ou servidor, em um determinado período de tempo, e depende, basicamente, dos seguintes fatores:
Quantidade de dados por pacote: grande parte do tempo necessário para tratamento de um pacote independe da quantidade de dados do pacote (um pacote de leitura ou escrita ALNET II sobre
TCP/IP pode conter até 220 bytes de dados, enquanto que um MODBUS até 250 bytes);
Parâmetros de configuração das interfaces e dos sistemas de supervisão em função das características da rede de comunicação e do tempo de ciclo de varredura dos CPs;
Taxa de utilização do meio físico de comunicação: o desempenho pode ficar comprometido se a rede for compartilhada para múltiplos fins (automação e corporativa na mesma rede).
As seguintes taxas de transferência de dados pela rede Ethernet podem ser obtidas com a utilização da interface AL-3414:
Protocolo(s)
ALNET II
MODBUS
ALNET II + MODBUS
Taxa [Kbytes/s]
Modo Cliente Modo Servidor
2
34
2 + 34 = 36
27
34
17 + 22 = 39
Figura 2-5. Taxas de comunicação
ATENÇÃO:
A taxa de comunicação de uma determinada conexão estabelecida com a interface AL-3414 pode ser reduzida em função da comunicação com a mesma interface através de outras conexões.
16
Dimensões Físicas
Dimensões em milímetros.
2. Descrição Técnica
Figura 2-6. AL-3414 - Dimensões físicas
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2. Descrição Técnica
Dados para Compra
Itens Integrantes
A embalagem do produto contém os seguintes itens:
Módulo AL-3414
Guia de instalação
Código do Produto
O seguinte código deve ser usado para compra do produto:
Código Comercial
AL-3414
Denominação
Interface Ethernet Redundante MODBUS TCP
Produtos Relacionados
Para utilização da interface AL-3414, são necessários os seguintes produtos para configuração de um sistema mínimo:
Bastidor
Fonte
UCP AL-2004
Software programador MasterTool
Para implementação de sistemas redundantes de comunicação, as interfaces Ethernet AL-3414 devem ser utilizadas aos pares.
Sistemas mais completos também podem ser configurados com os seguintes produtos:
Módulo de E/S digitais
Módulos de E/S analógicas
Interfaces de barramento
Interfaces PROFIBUS
Interfaces para protocolos seriais
Coprocessador de redundância
Coprocessadores multitarefas
18
3. Configuração
3. Configuração
Este capítulo descreve a configuração da interface AL-3414 a partir do programador MasterTool.
Parte-se do princípio que o usuário já efetuou a instalação física da interface AL-3414 e do
programador MasterTool conforme as instruções contidas no capítulo de Instalação.
ATENÇÃO:
A interface Ethernet AL-3414 é suportada apenas pelo programador MasterTool com versão igual ou superior a 4.00. As figuras deste capítulo foram obtidas a partir do MasterTool versão 4.00 sendo este executado a partir do sistema operacional Windows 2000.
Declaração no Barramento do CP
Para que a UCP AL-2004 possa acessar os módulos de comunicação e de E/S inseridos fisicamente no bastidor, os mesmos devem ser declarados no barramento do CP através do programador
MasterTool.
A declaração dos módulos no barramento do CP é realizada a partir do módulo de configuração
C000, botão
BARRAMENTO...
Figura 3-1. Módulo de configuração C000
Os módulos do tipo interface de comunicação, como o AL-3414, devem ser inseridos
obrigatoriamente no barramento 0 como mostra a Figura 3-2. Este barramento corresponde às
posições à direita da UCP AL-2004 do bastidor onde a mesma foi inserida.
Selecionado o barramento, deve-se proceder a declaração dos módulos no respectivo barramento,
como mostra a Figura 3-3, onde foram declarados duas interfaces Ethernet AL-3414 em posições
consecutivas. A posição 00 do barramento corresponde a posição imediatamente à direita da UCP
AL-2004, normalmente reservada, assim como a posição 01, para interfaces de comunicação
PROFIBUS (AL-3406) ou expansões de barramento (AL-3406 ou AL-3411).
19
Figura 3-2. Seleção do barramento 0
3. Configuração
Figura 3-3. Declaração da interface AL-3414 no barramento
O módulo pode ser inserido no barramento digitando-se na coluna Módulo apenas os dígitos 3414, o código do produto AL-3414 ou selecionando a partir de uma lista de módulos apresentada através do botão
ADICIONAR...
. O botão
REMOVER
pode ser utilizado para excluir um módulo do barramento, como alternativa à tecla backspace.
Figura 3-4. Lista de módulos
20
3. Configuração
ATENÇÃO:
Se o módulo AL-3414 não aparecer na lista de módulos apresentada pela ação do botão
ADICIONAR...
, como mostrado pela Figura 3-4, significa que a versão de MasterTool que está sendo
utilizada não possui suporte ao mesmo, devendo então ser atualizada para a última versão disponível.
Regras para Declaração das Interfaces Ethernet no Barramento
Algumas regras devem ser obedecidas pelo usuário no momento da declaração das interfaces de comunicação Ethernet no barramento do CP:
A declaração de módulos Ethernet (AL-3405, AL-3412, AL-3414) não podem ser feitas fora dos slots 0 a 7 do barramento 0.
A UCP AL-2004 suporta uma única interface de comunicação com protocolo ALNET II em seu barramento. As interfaces AL-3405 e AL-3412 possuem prioridade sobre a AL-3414, ou seja, se existir uma interface AL-3412 e uma interface AL-3414 declaradas no barramento, esta última apenas poderá ser utilizada em comunicações com o protocolo MODBUS.
Uma interface AL-3405 não pode existir simultaneamente com outra interface AL-3405 ou com uma interface AL-3412, assim como não podem existir duas ou mais interfaces AL-3412.
Se forem declaradas apenas interfaces de comunicação do tipo AL-3414, apenas uma delas, ou um par delas em se tratando de interfaces redundantes, poderá ser utilizada em comunicações
ALNET II, sendo que as demais podem utilizar apenas o protocolo de comunicação MODBUS.
No caso da interface AL-3414, é o usuário quem define qual interface, ou par de interfaces redundantes, terá o protocolo ALNET II habilitado.
Duas interfaces AL-3414, para usufruírem da característica de redundância de comunicação, devem, necessariamente, estar declaradas lado a lado, sem posições livres ou outros módulos entre as mesmas.
Realizada a declaração dos módulos Ethernet no barramento, pode-se passar a etapa seguinte, que é a de configuração dos parâmetros das interfaces.
Configuração dos Parâmetros da Interface
Para configuração dos parâmetros das interfaces de rede Ethernet, deve-se ter declarado,
previamente, os módulos no barramento do CP, conforme a seção Declaração no Barramento do CP.
Os parâmetros das interfaces podem ser configurados a partir do módulo de configuração C000 da aplicação, através do botão
ETHERNET...
21
3. Configuração
Figura 3-5. Configuração dos parâmetros Ethernet
Ao pressionar o botão
ETHERNET...
, uma janela com algumas informações para continuidade da
configuração é apresentada. Se esta janela, como exibe a Figura 3-6, não for apresentada, significa
que nenhuma interface Ethernet AL-3414 foi declarada no barramento.
Figura 3-6. Janela informativa
Ao pressionar o botão
EXECUTAR...
, outra aplicação integrada ao MasterTool torna-se ativa e permite a continuidade da configuração das interfaces de rede Ethernet. A primeira tela apresentada, exibida
na Figura 3-7, equivale à janela de declaração das interfaces no barramento. Nela são apresentados
todos os módulos que foram declarados no barramento 0, sob forma de botões, permanecendo ativas apenas as posições que correspondem às interfaces Ethernet.
Figura 3-7. Barramento Ethernet
22
3. Configuração
Parâmetros Básicos
Independente do tipo de módulo Ethernet (AL-3405, AL-3412 ou AL-3414) declarado no barramento, todos exigem uma configuração mínima para entrar em funcionamento. Esta configuração mínima se dá a partir da seleção de um dos módulos do barramento, como mostra a
Figura 3-8. Configurações básicas
Os campos
ENDEREÇO IP
,
MÁSCARA SUB-REDE
e
GATEWAY DEFAULT
correspondem às propriedades de endereçamento IP do CP. Todos os três endereços tem o mesmo formato (IPV4) e são formados por quatro bytes que podem assumir valores de 0 até 255.
O campo
ENDEREÇO IP
define qual é o endereço que o CP terá na rede TCP/IP. Este endereço é dividido em duas partes: o endereço da sub-rede e o endereço do nó. Ambos os endereços, sub-rede e nó, dependem da máscara de sub-rede para serem determinados.
O campo
MÁSCARA SUB-REDE
permite a subdivisão da rede Ethernet em várias sub-redes menores.
Ele determina a parcela do endereço IP que se refere ao endereço de sub-rede e a parcela correspondente ao endereço de nó do CP.
Endereços IPs com valores 0.0.0.0 e 255.255.255.255 e máscaras de sub-rede com valor 0.0.0.0 não são válidos.
O campo
GATEWAY DEFAULT
indica qual o gateway que será responsável pela retransmissão de mensagens enviadas a outras sub-redes. Se não existir um gateway default na rede, o endereço 0.0.0.0 deve ser informado para este campo.
NOTA:
Para maiores informações sobre endereçamento IP, deve ser consultada a bibliografia a seguir, ou sites na Internet que tratam sobre TCP/IP. Entre eles:
Certificação Cisco – CCNA 2.0 Guia de Certificação; Yuri Diógenes; ISBN 85-7323-168-8
TCP/IP – Guia de Consulta e Aprendizagem; Gorki Starlin; ISBN 85-8684-674-0
TCP/IP – Guia de Consulta rápida; Palma/Prates; ISBN 85-8518-472-8
TCP/IP – Projetando Redes; Wilson Marques; ISBN 85-7452-036-5
A seção
PROTOCOLOS UTILIZADOS
da tela permite selecionar através de checkboxes quais protocolos estarão habilitados para a interface em questão. Para a interface AL-3414 estão disponíveis os protocolos ALNET II e/ou MODBUS, sendo que a disponibilidade da primeira depende da não existência de outra interface Ethernet (AL-3405 ou AL-3412) declarada no barramento.
23
3. Configuração
ATENÇÃO:
Em se tratando de uma interface AL-3405 ou AL-3412, a mesma janela de parâmetros básicos é apresentada, porém apenas os campos de Endereço IP, Máscara Sub-rede e Gateway Default podem ser editados. O protocolo ALNET II estará sempre habilitado e o protocolo MODBUS sempre desabilitado. Estas interfaces não possuem suporte a redundância de comunicação e os parâmetros avançados das mesmas só podem ser configurados através da função F-ETHER.094.
O
PROTOCOLO ALNET II
é um protocolo de aplicação proprietário da Altus e disponível em seus principais equipamentos. No caso da interface AL-3414, é executado sobre as camadas TCP/IP de redes Ethernet. Pode operar nos modos cliente e servidor, sendo que existem drivers disponíveis para os principais sistemas de supervisão e controle do mercado, além de driver OPC Server Ethernet, tais como:
Driver ALNET - Windows NT para FIX-DMACS (AL-2781)
Driver Comunicação OPC Ethernet ALNET II (AL-2785)
Driver para Sistema de Supervisão VXL (AL-2786)
Driver Elipse SCADA
Driver Scan para InTouch
Além da comunicação com sistemas de supervisão, o Protocolo ALNET II sobre TCP/IP pode ser utilizado também para programação dos CPs através do Programador MasterTool, dispensando o uso do canal serial do CP.
O
PROTOCOLO MODBUS
é um protocolo de aplicação aberto, desenvolvido inicialmente pela empresa MODICON, e atualmente gerenciada pela Organização Modbus-IDA. Este protocolo possui três variâncias definidas por norma: MODBUS TCP, MODBUS RTU e MODBUS ASCII. A primeira é normalmente utilizada sobre redes TCP/IP e as duas últimas sobre meios físicos seriais
RS232 e RS485, o que não impede de serem utilizadas, na forma encapsulada, também em redes
Ethernet sobre TCP/IP ou UDP.
A interface AL-3414 suporta tanto a variância MODBUS TCP quanto a MODBUS RTU encapsulada sobre TCP/IP. Esta escolha é feita pelo usuário, a partir do botão de configuração
AVANÇADO...
, discutido a seguir neste manual.
Habilitando o checkbox do
PROTOCOLO MODBUS
, a seção com os botões
MODBUS CLIENTE...
e
MODBUS SERVIDOR...
ficam habilitados, permitindo configurar o protocolo nos dois modos disponíveis, discutidos a seguir neste manual.
Os botões
AVANÇADO...
e
REDUNDÂNCIA...
, que permitem a configuração de parâmetros de nível mais avançado da interface e referentes à redundância de comunicação, estão disponíveis apenas para a interface AL-3414, e serão discutidos a seguir.
Parâmetros Avançados
Diversas aplicações da interface AL-3414 exigem um refinamento das configurações padrão, pois apenas as configurações básicas não são suficiente para uma boa performance da comunicação. Este refinamento é feito a partir do botão
AVANÇADO...
.
24
Figura 3-9. Do básico ao avançado
As configurações avançadas dividem-se em quatro grupos de interesse:
Configurações ALNET II
Configurações MODBUS
Configurações TCP
Diagnóstico do Módulo
3. Configuração
Figura 3-10. Configurações avançadas
Configurações ALNET II
Os seguintes parâmetros das configurações avançadas se referem especificamente ao protocolo de aplicação ALNET II:
Mensagens ALNET II com tamanho real
Mensagens com múltiplos pacotes ALNET II
25
Número de comunicações ALNET II por ciclo do CP
3. Configuração
Figura 3-11. Configurações avançadas do protocolo ALNET II
Para ter acesso às configurações avançadas referentes ao protocolo ALNET II é necessário habilitar o
respectivo protocolo a partir da janela de configurações básicas, como mostra a Figura 3-8.
O checkbox de
MENSAGENS ALNET II COM TAMANHO REAL
especifica o tamanho das mensagens
ALNET II sobre TCP/IP que são transmitidas pela interface. Quando este protocolo surgiu, usualmente as interfaces transmitiam qualquer mensagem com tamanho fixo de 256 bytes, independente do tamanho da área de dados.
A maioria dos drivers de comunicação, inclusive o driver do Programador MasterTool, adotou este tamanho como padrão e não aceitam mensagens de nível aplicação ALNET II com tamanho inferior a 256 bytes.
Se o checkbox de
MENSAGENS ALNET II COM TAMANHO REAL
for selecionado, todas as mensagens
ALNET II transmitidas pela interface terão um tamanho inferior a 256 bytes, determinado pelo tipo e quantidade de dados da mensagem. Este parâmetro não afeta o protocolo MODBUS da interface.
ATENÇÃO:
Se o destinatário destas mensagens não suportar as mesmas com tamanho inferior a 256 bytes, a comunicação não se efetivará. A tendência é que as últimas versões de drivers de comunicação
ALNET II desenvolvidas passem a suportar mensagens com tamanho real. Consultar o manual do driver em uso para maiores informações.
O checkbox
MENSAGENS COM MÚLTIPLOS PACOTES ALNET II
habilita a interface a interpretar múltiplas mensagens ALNET II encapsuladas em um único pacote Ethernet TCP/IP. Normalmente um pacote TCP/IP possui uma única mensagens de nível aplicação ALNET II, mas isto não é uma regra, visto que um pacote Ethernet TCP/IP pode ter um tamanho de até 1520 bytes.
Considerando que pacotes Ethernet TCP/IP possuem um cabeçalho de 54 bytes, restam mais 1466 bytes para as mensagens de aplicação ALNET II, ou seja, várias destas podem estar encapsuladas
26
3. Configuração
num único pacote Ethernet TCP/IP. Alguns sistemas operacionais (exemplo: Windows) podem tomar a iniciativa de juntar diversos pacotes de aplicação (exemplo: ALNET II sobre TCP/IP) num único pacote TCP/IP, desde que todos estes pacotes de aplicação estejam sendo transmitidos para o mesmo endereço IP e porta destino. Caso um sistema de supervisão tenha a capacidade de enviar múltiplas requisições para um mesmo endereço IP, sem aguardar pelas respectivas respostas, o sistema operacional (exemplo: Windows) poderá fazer esta fusão dos pacotes de aplicação num único pacote
TCP/IP. Esta característica é cada vez mais comum nos sistemas de supervisão modernos, pois possibilita grandes ganhos de performance. Neste caso, é absolutamente necessário que o AL-3414 interprete múltiplas mensagens de aplicação ALNET II num único pacote TCP/IP.
O campo
NÚMERO DE COMUNICAÇÕES ALNET II POR CICLO DO CP
define a quantidade máxima de mensagens ALNET II que devem ser tratadas por ciclo de varredura do CP. Usualmente, o CP trata uma única mensagem ALNET II (AL-3405 e AL-3412), sendo necessária a chamada de instruções
LAI, pela aplicação, para que mensagens adicionais, se disponíveis, sejam tratadas.
A desvantagem das instruções LAI é que elas consomem tempo de ciclo mesmo não havendo nenhuma mensagem ALNET II pendente para ser tratada. O mesmo não ocorre, por exemplo, quando se definem oito comunicações por ciclo de varredura do CP mas não existe nenhuma mensagem
ALNET II pendente para ser tratada. Neste caso, logo após a primeira tentativa de tratamento de mensagens, o CP descobre que não existe mensagens pendentes para serem tratadas e desconsidera as outras sete solicitações de tratamento.
Por quê então o campo
NÚMERO DE COMUNICAÇÕES ALNET II POR CICLO DO CP
não está fixo num valor alto? Porque existindo mensagens pendentes para serem tratadas, todas seriam tratadas no mesmo ciclo e poderiam elevar demasiadamente o tempo de ciclo de varredura do CP. Deve-se lembrar que toda a mensagem ALNET II requer aproximadamente 1 ms para ser tratada pelo CP.
O ajuste deste campo deve considerar o tempo de ciclo de varredura do CP (aplicação ladder) e a quantidade de clientes (conexões). Baixos tempos de ciclo dispensam um valor elevado para este campo. Para tempos de ciclo elevados, sugere-se um valor equivalente ao número de conexões estabelecidas no modo servidor.
Configurações MODBUS
As configurações avançadas também definem alguns dos parâmetros do protocolo de aplicação
MODBUS:
Protocolo MODBUS
Número de comunicações MODBUS por ciclo do CP
Operandos de controle das relações
27
3. Configuração
Figura 3-12. Configurações avançadas do protocolo MODBUS
Para ter acesso às configurações avançadas referentes ao protocolo MODBUS é necessário habilitar o
respectivo protocolo a partir da janela de configurações básicas, como mostra a Figura 3-8.
O
PROTOCOLO MODBUS
definido pela norma para executar sobre redes Ethernet corresponde ao
MODBUS TCP. O protocolo MODBUS RTU foi especificado para executar em meios físicos seriais como o RS232 e o RS485, mas também pode ser encapsulado sobre redes Ethernet. No caso da interface AL-3414, a opção por um ou por outro depende, exclusivamente, da escolha do usuário para este campo.
Mesmo encapsulado sobre redes Ethernet, o protocolo MODBUS RTU possui a desvantagem de ser do tipo requisição/resposta, ou seja, não permite que uma segunda requisição seja feita sem que a primeira tenha sido respondida, considerando uma única conexão. O protocolo MODBUS TCP possui um campo específico na mensagem que identifica as mesmas, ou seja, as respostas possuem o mesmo identificador das respectivas requisições, permitindo então que múltiplas requisições sejam encaminhadas para um mesmo servidor utilizando uma única conexão. Desta forma, sempre que houver possibilidade de escolha, aconselha-se utilizar o protocolo MODBUS TCP ao invés de
MODBUS RTU sobre TCP.
O campo
NÚMERO DE COMUNICAÇÕES MODBUS POR CICLO DO CP
define a quantidade máxima de mensagens MODBUS que devem ser tratadas por ciclo de varredura do CP. Estas mensagens podem ser tanto requisições - modo servidor - quanto respostas - modo cliente.
A ajuste deste campo deve considerar o tempo de ciclo de varredura do CP (aplicação ladder) e a quantidade de clientes e servidores (conexões). Baixos tempos de ciclo dispensam um valor elevado para este campo. Para tempos de ciclo elevados, sugere-se um valor equivalente ao número de conexões estabelecidas no modo servidor.
Os
OPERANDOS DE CONTROLE DAS RELAÇÕES
podem ser empregados para habilitar ou desabilitar a execução das relações de comunicação em tempo de execução (aplicação em linguagem de relés e blocos Altus) dos modos servidor e cliente. Neste campo deve ser definido o endereço do operando
%M inicial de uma seqüência de sete operandos %M.
28
3. Configuração
A Tabela 3-1 define o formato destes operandos. Maiores informações sobre as relações de
comunicação em modo cliente e servidor podem ser encontradas neste capítulo, respectivamente nas
seções MODBUS Cliente e MODBUS Servidor.
1
5
1
4
1
3
1
2
1
1
1
0
Operando / Bit
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Descrição
Operando %Mxxxx Controle Geral.
0 Protocolo MODBUS modo servidor habilitado.
1 Protocolo MODBUS modo servidor desabilitado.
0 Protocolo MODBUS modo cliente habilitado.
1 Protocolo MODBUS modo cliente desabilitado.
0
Manutenção dos diagnósticos das relações MODBUS cliente.
1
Zeramento dos diagnósticos das relações MODBUS cliente. x x x x x x x x x x x x x Não utilizados.
Operando %Mxxxx + 1 Habilitação das relações 0 a 15 do modo servidor.
0 Relação 0 do modo servidor habilitada.
1 Relação 0 do modo servidor desabilitada.
0 Relação 1 do modo servidor habilitada.
1 Relação 1 do modo servidor desabilitada.
0 Relação 2 do modo servidor habilitada.
1 Relação 2 do modo servidor desabilitada.
0 Relação 3 do modo servidor habilitada.
1 Relação 3 do modo servidor desabilitada.
0 Relação 4 do modo servidor habilitada.
1 Relação 4 do modo servidor desabilitada.
0 Relação 5 do modo servidor habilitada.
1 Relação 5 do modo servidor desabilitada.
0 Relação 6 do modo servidor habilitada.
1 Relação 6 do modo servidor desabilitada.
0 Relação 7 do modo servidor habilitada.
1 Relação 7 do modo servidor desabilitada.
0 Relação 8 do modo servidor habilitada.
1 Relação 8 do modo servidor desabilitada.
0 Relação 9 do modo servidor habilitada.
1 Relação 9 do modo servidor desabilitada.
0 Relação 10 do modo servidor habilitada.
1 Relação 10 do modo servidor desabilitada.
0 Relação 11 do modo servidor habilitada.
1 Relação 11 do modo servidor desabilitada.
0 Relação 12 do modo servidor habilitada.
1 Relação 12 do modo servidor desabilitada.
0 Relação 13 do modo servidor habilitada.
1 Relação 13 do modo servidor desabilitada.
0 Relação 14 do modo servidor habilitada.
1 Relação 14 do modo servidor desabilitada.
0 Relação 15 do modo servidor habilitada.
1 Relação 15 do modo servidor desabilitada.
Operando %Mxxxx + 2 Habilitação das relações 16 a 19 do modo servidor.
0 Relação 16 do modo servidor habilitada.
1 Relação 16 do modo servidor desabilitada.
0 Relação 17 do modo servidor habilitada.
1 Relação 17 do modo servidor desabilitada.
29
3. Configuração
0 Relação 18 do modo servidor habilitada.
1 Relação 18 do modo servidor desabilitada.
0 Relação 19 do modo servidor habilitada.
1 Relação 19 do modo servidor desabilitada. x x x x x x x x x x x x Não utilizados.
Operando %Mxxxx + 3 Habilitação das relações 0 a 15 do modo cliente.
0 Relação 0 do modo cliente habilitada.
1 Relação 0 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 1 do modo cliente habilitada.
1 Relação 1 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 2 do modo cliente habilitada.
1 Relação 2 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 3 do modo cliente habilitada.
1 Relação 3 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 4 do modo cliente habilitada.
1 Relação 4 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 5 do modo cliente habilitada.
1 Relação 5 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 6 do modo cliente habilitada.
1 Relação 6 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 7 do modo cliente habilitada.
1 Relação 7 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 8 do modo cliente habilitada.
1 Relação 8 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 9 do modo cliente habilitada.
1 Relação 9 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 10 do modo cliente habilitada.
1 Relação 10 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 11 do modo cliente habilitada.
1 Relação 11 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 12 do modo cliente habilitada.
1 Relação 12 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 13 do modo cliente habilitada.
1 Relação 13 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 14 do modo cliente habilitada.
1 Relação 14 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 15 do modo cliente habilitada.
1 Relação 15 do modo cliente desabilitada.
Operando %Mxxxx + 4 Habilitação das relações 16 a 31 do modo cliente.
0 Relação 16 do modo cliente habilitada.
1 Relação 16 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 17 do modo cliente habilitada.
1 Relação 17 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 18 do modo cliente habilitada.
1 Relação 18 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 19 do modo cliente habilitada.
1 Relação 19 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 20 do modo cliente habilitada.
1 Relação 20 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 21 do modo cliente habilitada.
1 Relação 21 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 22 do modo cliente habilitada.
1 Relação 22 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 23 do modo cliente habilitada.
1 Relação 23 do modo cliente desabilitada.
30
3. Configuração
0 Relação 24 do modo cliente habilitada.
1 Relação 24 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 25 do modo cliente habilitada.
1 Relação 25 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 26 do modo cliente habilitada.
1 Relação 26 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 27 do modo cliente habilitada.
1 Relação 27 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 28 do modo cliente habilitada.
1 Relação 28 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 29 do modo cliente habilitada.
1 Relação 29 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 30 do modo cliente habilitada.
1 Relação 30 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 31 do modo cliente habilitada.
1 Relação 31 do modo cliente desabilitada.
Operando %Mxxxx + 5 Habilitação das relações 32 a 47 do modo cliente.
0 Relação 32 do modo cliente habilitada.
1 Relação 32 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 33 do modo cliente habilitada.
1 Relação 33 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 34 do modo cliente habilitada.
1 Relação 34 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 35 do modo cliente habilitada.
1 Relação 35 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 36 do modo cliente habilitada.
1 Relação 36 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 37 do modo cliente habilitada.
1 Relação 37 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 38 do modo cliente habilitada.
1 Relação 38 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 39 do modo cliente habilitada.
1 Relação 39 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 40 do modo cliente habilitada.
1 Relação 40 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 41 do modo cliente habilitada.
1 Relação 41 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 42 do modo cliente habilitada.
1 Relação 42 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 43 do modo cliente habilitada.
1 Relação 43 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 44 do modo cliente habilitada.
1 Relação 44 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 45 do modo cliente habilitada.
1 Relação 45 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 46 do modo cliente habilitada.
1 Relação 46 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 47 do modo cliente habilitada.
1 Relação 47 do modo cliente desabilitada.
Operando %Mxxxx + 6 Habilitação das relações 48 a 62 do modo cliente.
0 Relação 48 do modo cliente habilitada.
1 Relação 48 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 49 do modo cliente habilitada.
1 Relação 49 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 50 do modo cliente habilitada.
31
3. Configuração
1 Relação 50 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 51 do modo cliente habilitada.
1 Relação 51 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 52 do modo cliente habilitada.
1 Relação 52 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 53 do modo cliente habilitada.
1 Relação 53 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 54 do modo cliente habilitada.
1 Relação 54 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 55 do modo cliente habilitada.
1 Relação 55 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 56 do modo cliente habilitada.
1 Relação 56 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 57 do modo cliente habilitada.
1 Relação 57 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 58 do modo cliente habilitada.
1 Relação 58 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 59 do modo cliente habilitada.
1 Relação 59 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 60 do modo cliente habilitada.
1 Relação 60 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 61 do modo cliente habilitada.
1 Relação 61 do modo cliente desabilitada.
0 Relação 62 do modo cliente habilitada.
1 Relação 62 do modo cliente desabilitada.
X Não utilizado.
Tabela 3-1. Operandos de controle das relações
Deve ser observado que os bits 0 e 1 do primeiro operando de controle possuem prioridade sobre os bits dos demais operandos de controle das relações.
Configurações TCP
Algumas das configurações avançadas afetam os dois protocolos suportados pela interface AL-3414, pois dizem respeito à camada de rede TCP. São elas:
Inatividade para fechamento da conexão
Timeout inicial do TCP
Número de retentativas do TCP
Atraso de envio de ACK do TCP
32
3. Configuração
Figura 3-13. Configurações avançadas da rede TCP
A interface AL-3414, antes de tratar e responder requisições e assim como qualquer outro equipamento Ethernet que utilize a camada de transporte TCP, exige a abertura de um porta de comunicação, ou seja, do estabelecimento de uma conexão.
A quantidade de conexões da interface, conforme mostrado na Tabela 2-4, é limitada, e, quando
atingido o seu limite, a interface simplesmente não estabelece mais nenhuma conexão. Isto pode ser um problema para as conexões estabelecidas no modo servidor, pois o fechamento das conexões depende do outro equipamento, o cliente.
Para evitar que a quantidade máxima de conexões seja atingida, imaginando que conexões inativas permanecessem abertas pelos mais diversos problemas, foi criado o parâmetro de
TEMPO DE
INATIVIDADE PARA FECHAMENTO DA CONEXÃO
. Como o próprio nome diz, indica por quanto tempo uma conexão (cliente ou servidora) pode permanecer aberta sem ser utilizada, ou seja, sem trocar mensagens de comunicação. Se o tempo especificado for atingido, a conexão simplesmente é fechada, liberando uma entrada na tabela de conexões.
A camada de transporte TCP, responsável pela entrega das mensagens da origem para o destino, possui certos parâmetros, como timeout e retentativas, muito comuns nos protocolos de comunicação em geral. Tais parâmetros visam a recuperação da comunicação após determinadas falhas:
TIMEOUT INICIAL DO TCP
: indica quanto tempo, depois da primeira transmissão de uma mensagem, a mesma deve ser retransmitida, assumindo que a mesma não foi recebida pelo
destinatário. A cada retransmissão o timeout é dobrado. Ver seção Dimensionamento de
Timeouts TCP e de Aplicação para maiores detalhes sobre o dimensionamento deste parâmetro.
NÚMERO DE RETENTATIVAS DO TCP
: informa quantas retentativas de transmissão são realizadas antes de desistir da entrega da mensagem, concretizando-se então a falha de transmissão. Este
parâmetro não inclui a primeira transmissão da mensagem. Ver seção Dimensionamento de
Timeouts TCP e de Aplicação para maiores detalhes sobre o dimensionamento deste parâmetro.
Exemplo de funcionamento dos parâmetros de timeout inicial e número de retentativas do TCP, considerando o não recebimento de resposta de confirmação, para os seguintes valores: 3 para timeout inicial (= 300 ms) e 2 para número de retentativas:
33
3. Configuração
(1)
300 ms
(2)
600 ms
(3)
1200 ms
(4)
tempo
Figura 3-14. Timeout inicial e número de retentativas do TCP
Legenda:
(1) instante da transmissão da mensagem
(2) primeira retentativa de transmissão da mensagem, após o timeout inicial
(3) segunda retentativa de transmissão da mensagem, após duas vezes o timeout inicial
(4) desistência de transmissão da mensagem e indicação de falha, após quatro vezes o timeout inicial (tempo total até a desistência: 300 + 600 + 1200 = 2100 ms)
O parâmetro de
ATRASO DE ENVIO DE ACK DO TCP
define o tempo máximo aguardado pela interface para a transmissão de ACK do TCP. Este ACK é responsável pela confirmação do recebimento de uma mensagem, no caso ALNET II ou MODBUS, pelo destinatário. O ajuste deste campo visa diminuir a quantidade de mensagens que circulam pela rede. A seguir, explica-se como este mecanismo funciona:
Todas as mensagens do tipo requisição, enviadas de um cliente para um servidor, sejam elas
ALNET II ou MODBUS, precisam ser confirmadas pelo servidor através da transmissão de uma mensagem de ACK para o cliente.
Todas as mensagens do tipo resposta, enviadas de um servidor para um cliente, sejam elas
ALNET II ou MODBUS, precisam ser confirmadas pelo cliente através da transmissão de uma mensagem de ACK para o servidor.
O não recebimento da mensagem de ACK por uma das partes, dentro do tempo hábil definido pelo parâmetro de timeout do TCP, irá ocasionar a retentativa de transmissão da mensagem por parte do endereço origem (ver parâmetro de número de retentativas do TCP).
A mensagem de ACK não precisa ser exclusiva, ou seja, o ACK que o servidor deve enviar para o cliente, no momento em que receber uma requisição, pode estar incluído na mesma mensagem que contém a resposta, e o ACK que o cliente deve enviar para o servidor, no momento em que receber uma requisição, pode estar incluído na mesma mensagem que contém a próxima requisição.
O comportamento descrito anteriormente é característico do protocolo TCP. Se corretamente configurado, pode reduzir a quantidade de mensagens que circulam pela rede e/ou otimizar o tempo de resposta, como ilustram as figuras a seguir:
34
3. Configuração
Cliente
Mensagem com requisição 1
Mensagem com ACK da resposta 1
Mensagem com requisição 2
Mensagem com ACK da resposta 2
Mensagem com requisição 3
tempo
Servidor
Mensagem com ACK da requisição 1 tempo de tratamento da requisição 1
Mensagem com resposta 1
Mensagem com ACK da requisição 2 tempo de tratamento da requisição 2
Mensagem com resposta 2
...
Figura 3-15. Exemplo de funcionamento para envio de ACK imediato (= 0)
Cliente
Mensagem com requisição 1
Mensagem com ACK da resposta 1 + requisição 2
Servidor
tempo de tratamento da requisição 1
Mensagem com ACK da requisição 1 + resposta 1 tempo de tratamento da requisição 2
Mensagem com ACK da requisição 2 + resposta 2
Mensagem com ACK da resposta 2 + requisição 3
tempo
...
Figura 3-16. Exemplo de funcionamento para envio de ACK calibrado
Quando deseja-se utilizar um valor não nulo para o parâmetro
ATRASO DE ENVIO DE ACK DO TCP
,
deve-se utilizar as recomendações da seção Dimensionamento de Timeouts TCP e de Aplicação para
ajustar seu valor.
ATENÇÃO:
Todos os sistemas operacionais com suporte a interfaces de rede com protocolo TCP/IP, possuem parâmetros equivalentes aos discutidos neste capítulo para a interface Ethernet AL-3414. No sistema operacional Windows
®
, estes parâmetros estão definidos nos registros do sistema, sob as mais distintas identificações, e devem ser modificadas apenas por administradores de rede pois afetam todos os programas e aplicativos instalados sob o sistema operacional.
35
3. Configuração
Diagnóstico do módulo
Os diagnósticos básicos da interface AL-3414 são apresentados através dos LEDs presentes no seu painel frontal. Mas estes não são suficientes para informar todas as situações e não podem ser integrados à aplicação. Para tais situações os diagnósticos em operandos são muito úteis.
Figura 3-17. Configuração de diagnóstico do módulo
A geração dos diagnósticos em operandos %M pode ser habilitada através do checkbox
HABILITAR
DIAGNÓSTICO
, sendo necessário, então, a identificação do primeiro operando memória, de uma seqüência de 90, através do campo
OPERANDOS DE DIAGNÓSTICO
.
Estes operandos de diagnóstico são atualizados a cada ciclo de varredura do CP. Considerando um par de interfaces redundantes, é necessário o dobro de operandos seqüenciais para armazenar o diagnóstico das duas interfaces, ou seja, 180 operandos memória.
Os operandos de diagnóstico devem ser do tipo memória %M ou tabela memória %TM. No caso de utilizar tabela memória, obrigatoriamente a primeira posição a receber diagnóstico será a posição 0, não sendo possível especificar outra posição inicial de tabela para armazenar os diagnósticos.
O conteúdo dos operandos de diagnóstico está descrito na seção Diagnósticos em Operandos.
Parâmetros de Redundância
Os parâmetros de redundância devem ser utilizados para configurar as características da comunicação redundante disponibilizada por esta interface, quando utilizada aos pares. Esta configuração é feita a partir do botão
REDUNDÂNCIA...
. Se o botão estiver desabilitado, significa que a interface em questão
não suporta redundância de comunicação. Deve ser consultada a seção Regras para Declaração das
Interfaces Ethernet no Barramento para maiores informações.
36
3. Configuração
Figura 3-18. Do básico à redundância
As configurações de redundância definem os seguintes parâmetros:
Redundância de comunicação
Troca dinâmica de endereços MACs
Período de teste da redundância
Retentativas do teste da redundância
Período para chaveamento
Figura 3-19. Configuração de redundância
A habilitação do checkbox de
REDUNDÂNCIA DE COMUNICAÇÃO
informa que esta interface e a interface posicionada à direita desta no bastidor (próxima posição do barramento) irão compor um par de interfaces redundantes. Os demais campos de configuração dependem da habilitação deste.
Quando este checkbox é habilitado, todos os valores de parâmetros de configuração atribuídos a esta interface são replicados ao seu par redundante. Não é possível a seleção da interface à direita através
do botão de seleção da janela de barramento Ethernet (consulte a Figura 3-7).
As seguintes características de interfaces de rede devem ser consideradas:
Cada interface de rede Ethernet possui um endereço de MAC que é único, ou seja, nunca devem existir duas interfaces Ethernet com um mesmo endereço MAC no mundo inteiro. Este endereço, também conhecido por endereço de hardware, é atribuído à interface pelo seu fabricante.
37
3. Configuração
O endereço IP é dinâmico, ou seja, é atribuído à interface de rede no momento em que esta é configurada e pode ser trocado a qualquer momento. Considerando um par de interfaces redundantes, as duas compartilham o mesmo endereço IP.
Todas as conexões estabelecidas entre duas interfaces de rede, cliente e servidor, são realizadas utilizando ambos os endereços: MAC e IP. Cada interface possui uma tabela, chamada tabela
ARP, que informa o endereço MAC relacionado a cada endereço IP com o qual este interface necessita se comunicar. Esta tabela é criada dinamicamente em função das necessidades de comunicação.
Em nível de aplicação, todas as transações entre duas interfaces de rede ocorrem utilizando o endereço IP. São estes os endereços que o usuário está acostumado a configurar. Já em nível físico, as comunicações ocorrem utilizando o endereço MAC. Este nível, normalmente, é transparente para o usuário, não exigindo nenhuma configuração por parte do mesmo.
Para determinação do parâmetro de
TROCA DINÂMICA DE ENDEREÇOS MAC
devem ser consideradas as características descritas anteriormente, bem como as características dos equipamentos de rede intermediários (hubs, switches, etc.) utilizados para interligação das interfaces. Este parâmetro define uma característica de funcionamento de um par de interfaces redundantes no momento do switchover:
Desabilitado: cada uma das interfaces utiliza o seu endereço MAC atribuído em fábrica.
Ocorrendo um switchover é necessária a atualização da tabela ARP de todos os equipamentos que estavam se comunicando com o endereço IP deste par de interfaces redundantes. Isto normalmente ocorre de forma automática após a transmissão de mensagens de atualização de tabelas ARP (“gratuitous ARP”) por parte da interface que está se tornando ativa. No entanto, pode não ocorrer caso algum equipamento não reconheça as mensagens “gratuitous ARP”.
Habilitado: ambas as interfaces utilizam o mesmo endereço MAC para se comunicar na rede.
Este endereço corresponde ao endereço MAC de uma das interfaces do par redundante.
Considerando que apenas uma das interfaces se mantém comunicando na rede de cada vez, isto não é um problema. Nesta situação, ocorrendo um switchover não é necessário atualizar a tabela
ARP das outras interfaces envolvidas na comunicação, pois aparentemente não houve nenhuma alteração: apesar da mudança de interface, a relação entre endereços IP e MAC continua válida.
Condições para funcionamento do switchover:
Para troca dinâmica de endereços MAC desabilitada: é necessário que todos os equipamentos envolvidos na comunicação saibam interpretar as mensagens de “gratuitous ARP”.
Para troca dinâmica de endereços MAC habilitada: se torna necessário testar cada modelo de switch interligado diretamente ao AL-3414 para verificar se o mesmo gerencia sem problemas a troca dinâmica de endereços MAC em suas portas.
Mesmo quando o parâmetro de troca de endereços MAC está habilitado, ocorre a transmissão das mensagens de atualização de tabelas ARP por parte da interface que está se tornando ativa. Isto permite que equipamentos de rede intermediários, como os switches, atualizem corretamente as suas tabelas internas de direcionamento de portas.
As duas interfaces que compõem um par redundante, estão em constante troca de mensagens entre si, com o objetivo de detectar qualquer problema que possa interferir na comunicação das mesmas com os outros equipamentos presentes na rede. A freqüência destas mensagens é definida pelo parâmetro de
PERÍODO DE TESTE DA REDUNDÂNCIA
.
Já o parâmetro de
RETENTATIVAS DO TESTE DA REDUNDÂNCIA
define quantas mensagens de teste precisam falhar em seqüência, como condição para iniciar um processo de switchover entre as interfaces que formam o par redundante. Este processo de switchover não depende exclusivamente das mensagens de teste, mas também da comunicação da interface ativa com os demais equipamentos presentes na rede.
38
3. Configuração
O parâmetro de
PERÍODO PARA CHAVEAMENTO
permite especificar o período mínimo em que os switchovers podem ocorrer, ou seja, um segundo processo de switchover não ocorre antes de passar este período de tempo. Na verdade, a cada switchover é sorteado um novo período obedecendo a seguinte regra:
período para chaveamento <= período sorteado <= 2 x período para chaveamento
Por exemplo: se o usuário configurar o valor 20 para o período de chaveamento, o que equivale a dois segundos, o período mínimo real de chaveamento a ser utilizado pela interface será um valor aleatório entre 20 e 40 décimos de segundo (entre dois e quatro segundos).
ATENÇÃO:
Este período de chaveamento é respeitado apenas para switchovers motivados pelas seguintes falhas simultâneas: timeout de recepção das mensagens de redundância e timeout de comunicação a nível de aplicação.
Para os demais tipos de falha (barramento, controlador ou falta de LINK de rede) o switchover é imediato.
Este parâmetro visa impedir o chaveamento sincronizado de pares de interfaces redundantes, uma vez que é comum a utilização dos mesmos parâmetros de rede para todas as interfaces, ou pares de interface redundantes, que compartilham uma mesma rede de comunicação.
Valores Default e Limites dos Parâmetros
Na Tabela 2-1 apresentada a seguir, estão relacionados todos os parâmetros de configuração da
interface, agrupados por afinidade, informando os valores mínimos, default e máximos quando aplicável.
39
3. Configuração
Parâmetros básicos
Endereço IP
Máscara Sub-rede
Gateway Default
Protocolo ALNET II
Protocolo MODBUS
Parâmetros avançados ALNET II
Mensagens ALNET II com tamanho real
Mensagens com múltiplos pacotes ALNET II
Número de comunicação ALNET II por ciclo do CP
Parâmetros avançados MODBUS
Protocolo MODBUS
Número de comunicações MODBUS por ciclo do CP
Operandos de controle das relações
Parâmetros avançados TCP
Tempo de inatividade para fechamento da conexão
Timeout inicial do TCP
Número de retentativas do TCP
Atraso de envio de ACK do TCP
Parâmetros avançados de diagnóstico
Habilitar diagnóstico
Operandos de diagnóstico
Parâmetros de redundância
Redundância de comunicação
Troca dinâmica dos endereços MAC
Período de teste da redundância
Retentativas do teste da redundância
Período para chaveamento
Mínimo
Mínimo
1
Mínimo
1
Mínimo
1
1
1
0
Mínimo
Mínimo
1
1
10
20
2
3
10
Default
desabilitado
%M0010 a
%M0099
Default
desabilitado desabilitado
5
4
10
Default
192.168.0.1
255.255.255.0
0.0.0.0 desabilitado habilitado
Default
desabilitado desabilitado
8
Default
TCP
8
%M0000 a
%M0006
Default
Máximo
Máximo
99
Máximo
99
Máximo
255
250
9
100
Máximo
Máximo
99
100
250
Tabela 3-2. Valores limites e default dos parâmetros
Observação
Observação
Observação
Observação/Unidade
x 60 s
(precisão
10 s) x 100 ms x 10 ms
Observação
Observação/Unidade
x 100 ms x 100 ms
ATENÇÃO:
A configuração de valores entre 1 e 250 no parâmetro Time-out inicial do TCP só é valido a partir da versão 2.11 do AL-3414. Para versões anteriores de executivo os valores para este parâmetro devem ficar entre 1 e 9. A interface irá indicar “configuração inválida recebida da UCP”, através de seus
LEDs, se os valores mínimo e máximo dos parâmetros não forem respeitados.
Timeout Inter Sub-rede das Instruções ECR e LTR
Uma característica importante a ser observada para otimizar a comunicação da interface na rede
Ethernet utilizando o protocolo ALNET II sobre TCP/IP, é o parâmetro de
TIMEOUT INTER
SUB-REDE
, configurado a partir do MasterTool, botão
ALNET II...
do módulo C000.
40
3. Configuração
Figura 3-20. Configuração do timeout inter sub-rede
O tempo definido por este campo corresponde ao timeout das instruções ECR e LTR utilizadas na aplicação do CP, e vale tanto para as redes puramente ALNET II (canal serial ALNET II da UCP
AL-2004) quanto para as Ethernet (AL-3405, AL-3412 e AL-3414).
O
TIMEOUT INTER SUB-REDE
define o tempo máximo que instruções ECR e LTR vão esperar por uma mensagem de resposta do servidor endereçado por estas instruções. Para dimensionamento deste tempo de timeout, vários aspectos importantes devem ser considerados, como mostra seção
Dimensionamento de Timeouts TCP e de Aplicação.
Dimensionamento de Timeouts TCP e de Aplicação
A performance de um sistema de comunicação, baseado numa rede Ethernet do tipo TCP, depende, fundamentalmente, das características dos equipamentos envolvidos. Alguns dos parâmetros de comunicação destes equipamentos podem ser ajustados para melhorar o desempenho da rede.
Seguem os principais parâmetros que devem ser observados:
Timeout da camada de aplicação;
Timeout da camada de transporte TCP;
Número de retentativas da camada de transporte TCP;
Atraso no envio do ACK da camada de transporte TCP.
Estes parâmetros são característicos de todas as interfaces de comunicação Ethernet, seja ela uma
AL-3414 de um CP, ou uma interface de rede de um microcomputador, bem como das aplicações que acessam as mesmos para comunicação (software executivo ou sistemas de supervisão).
A seguir é apresentado um modelo que tem por objetivo auxiliar na determinação dos melhores valores para estes parâmetros.
Variáveis do sistema a serem consideradas:
Tr - pior tempo de rede para transmissão de qualquer frame do cliente para o servidor, ou do servidor para o cliente. Tratam-se de atrasos inseridos por hubs, switches, roteadores, comprimentos de cabos, e quaisquer outros equipamentos intermediários entre o cliente e o servidor. Para WANs este tempo pode ser bem significativo, enquanto que em LANs, normalmente, é desprezível perante os demais tempos.
Tts - tempo de latência máxima do nível TCP do servidor para processar uma requisição recebida, deixando pronto o ACK TCP desta requisição para transmissão e passando a requisição para o nível de aplicação do servidor.
Tas - tempo de latência máxima do nível de aplicação do servidor para processar uma requisição recebida, deixando pronta uma resposta para o nível TCP transmitir. Por exemplo:
41
3. Configuração
o CP com AL-3414 é servidor, e pode responder a 8 requisições a cada ciclo de varredura. O tempo máximo de varredura do CP é 200 ms. o Existem 6 clientes conectados a este servidor, mas dois deles podem gerar, no máximo, até 4 requisições simultâneas para este CP. Desta forma, o servidor pode receber até 12 requisições simultâneas (2 * 4 + 4 * 1). o Portanto, neste exemplo, o CP pode demorar até 2 ciclos de varredura para responder
às 12 requisições, já que só pode responder a 8 requisições por varredura. Portanto,
Tas = 400 ms para este exemplo.
Das - atraso proposital do servidor antes de transmitir o ACK TCP da requisição. Caso Das seja maior que Tas, o ACK TCP da requisição e a resposta de aplicação são transmitidos no mesmo frame para o cliente.
Ttc - tempo de latência máxima do nível TCP do cliente para processar uma resposta recebida de um servidor, deixando pronto o ACK TCP desta resposta para transmissão, e passando a resposta para o nível de aplicação do cliente.
Dac - atraso proposital do cliente antes de transmitir o ACK TCP da resposta, com o objetivo de tentar juntar no mesmo frame este ACK TCP com uma nova requisição para o mesmo servidor
(se houver alguma agendada).
As variáveis Das e Dac, no caso do AL-3414, correspondem ao parâmetro
ATRASO DE ENVIO DE
ACK DO TCP
. Uma das opções é manter este parâmetro nulo, provocando o envio imediato dos ACKs
TCP. A outra é inserir estes atrasos propositais. Neste caso, o dimensionamento ideal deste parâmetro no AL-3414, em modo servidor, é algo um pouco maior do que Tas (por exemplo: 1.1 * Tas), para que o nível de aplicação já tenha a resposta pronta para transmitir junto com o ACK TCP da requisição. No modo cliente do AL-3414, isto corresponderia a um valor pouco maior do que o tempo necessário para o nível de aplicação preparar nova mensagem, ou seja, um valor similar a Tas.
Portanto, pode-se utilizar a equação “1.1 * Tas” para ambos os casos.
Outro parâmetro que pode ser facilmente dimensionado é o
NÚMERO DE RETENTATIVAS DO TCP
.
Este parâmetro pode auxiliar na recuperação de erros transitórios. Em caso de erros permanentes, como quebra de uma linha de transmissão, sabe-se que a recuperação não é possível, e, portanto, de nada adiantarão as retentativas. Se este parâmetro tiver um valor muito elevado, a confirmação de erros permanentes torna-se muito demorada, degradando o desempenho do sistema. Se for nulo ou muito baixo, poderá ser insuficiente para a recuperação de erros transitórios. O valor default deste parâmetro é 2, e aconselha-se manter este valor exceto em redes de má qualidade, onde seja necessário aumentá-lo. Considerando que os demais parâmetros estão bem dimensionados, duas retentativas não serão suficientes para recuperar erros transitórios se ocorrerem três erros consecutivos em transmissões do nível TCP, o que é pouco provável.
Consideradas as variáveis definidas anteriormente, e os dimensionamentos já realizados para os parâmetros
ATRASO DE ENVIO DE ACK DO TCP
e
NÚMERO DE RETENTATIVAS DO TCP
, deve-se observar diversos casos antes de dimensionar os demais parâmetros:
no modo servidor, o
TIMEOUT INICIAL DO TCP
deve ser maior do que “1.5 * (Tr + Ttc + Dac +
Tr)”, considerando 50% de margem de segurança. Deve ser considerado o valor máximo desta equação, analisando-se todos os possíveis clientes deste servidor.
no modo cliente, o
TIMEOUT INICIAL DO TCP
deve ser maior do que “1.5 * (Tr + Tts + Das + Tr
+ Ttc)”, considerando 50% de margem de segurança. Deve ser considerado o valor máximo desta equação, analisando-se todos os possíveis servidores deste cliente.
no modo cliente, o timeout de aplicação: o deve ser maior do que “1.5 *
TIMEOUT INICIAL DO TCP
* (2
(NÚMERO DE RETENTATIVAS DO TCP
+ 1)
- 1)”, considerando 50% de margem de segurança; o também deve ser maior do que “1.5 * (Tr + Tts + Tas + Tr + Ttc)”, considerando
50% de margem de segurança; o deve ser considerado o valor máximo obtido após análise de todos os servidores do qual este AL-3414 é cliente.
42
3. Configuração
O parâmetro de timeout de aplicação serve para os modos cliente de ambos os protocolos suportados pela interface Ethernet AL-3414: MODBUS e ALNET II. Para o protocolo MODBUS, este parâmetro é definido individualmente para cada relação através do campo
TIMEOUT SERVIÇO
. Já
o protocolo ALNET II, este parâmetro é genérico e definido através do campo
LEDs, se os valores mínimo e máximo dos parâmetros não forem respeitados.
Timeout Inter Sub-rede das Instruções ECR e LTR).
ATENÇÃO:
O mal dimensionamento dos parâmetros anteriores (timeout inicial do TCP, número de retentativas do TCP, timeout de aplicação, atraso de envio de ACK do TCP) pode provocar degradações na rede, tais como: replicações desnecessárias de mensagens, falhas em cascata, tempo excessivo para recuperação de falhas, entre outras.
Relações MODBUS
Relações MODBUS são associações entre operandos do CP (auxiliares, memórias, tabelas, etc.) e operandos MODBUS (coils, holding registers, etc.). Basicamente estas relações informam em qual região da área de dados do CP estão mapeados os diversos tipos de dados MODBUS suportados.
Quando operando como servidor, estas relações trazem ainda informações que permitem filtrar clientes sem permissão de acesso de escrita. Já no modo cliente, vários outros parâmetros são necessários para compor uma relação, pois a mesma passa a se comportar como se fosse um
comando de leitura ou de escrita de dados. A seções MODBUS Cliente e MODBUS Servidor
descritas a seguir trazem maiores detalhes a respeito.
A interface pode operar simultaneamente nos modos MODBUS cliente e MODBUS servidor. Já a quantidade de relações possíveis de serem especificadas no modo servidor é reduzida quando comparada às suportadas no modo cliente. Isto se deve à quantidade de dados que cada um dos tipos pode associar:
Relações no modo MODBUS servidor podem ser macro relações, ou seja, podem definir uma grande quantidade de dados, onde qualquer subconjunto deste está disponível para ser lido e escrito por qualquer outro equipamento que opere em modo cliente.
Relações no modo MODBUS cliente estão limitadas, cada uma, a aproximadamente 250 bytes de dados (125 registros de 16 bits ou a 2000 bits) e se referem única e exclusivamente à leitura ou
escrita de dados em um único equipamento servidor da rede. Consultar a Tabela 3-5 com os
limites de dados suportados por cada tipo de função MODBUS.
As relações para cada um dos modos de operação são acessíveis através dos botões
MODBUS
CLIENTE...
e
MODBUS SERVIDOR...
da janela de configuração dos parâmetros básicos da interface,
como mostra a Figura 3-21. Se estes botões estiverem desabilitados, será necessário habilitar o
protocolo MODBUS na janela de configurações básicas, Figura 3-8.
Existe um conjunto de operandos memória do CP que permite habilitar ou desabilitar as relações
MODBUS em tempo de execução. Estes operandos foram discutidos na seção de Configurações
MODBUS e o mapa dos mesmos foi apresentado na Tabela 3-1.
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3. Configuração
Figura 3-21. Acesso as relações MODBUS
A Tabela 3-3 a seguir, apresenta uma série de características de cada um dos tipos de dados
MODBUS possíveis de serem associados nas relações. Observar nas notas da tabela que, além do endereço do operando, alguns tipos de operandos trazem a especificação do bit e outros a posição da tabela.
Tipo de dado
Sentido permitido
Tamanho do dado [bits]
Equivalência funcional
Coil
Holding Register
Input Register
Input Status
Escrita e leitura
Escrita e leitura
Leitura
Leitura
1
16
16
1
Saída digital
Saída analógica
Entrada analógica
Entrada digital
Operandos do CP associáveis
%Axxx.b
%Exxx.b ou %Sxxx.b
%Mxxxx.b
%Fxxxx ou %TFxxx[ppp]
%Ixxxx ou %TIxxx[ppp]
%Mxxxx ou %TMxxx[ppp]
%Fxxxx ou %TFxxx[ppp]
%Ixxxx ou %TIxxx[ppp]
%Mxxxx ou %TMxxx[ppp]
%Axxx.b
%Exxx.b ou %Sxxx.b
%Mxxxx.b
Tabela 3-3. Características dos tipos de dados MODBUS
Notas:
b: bit do operando
ppp: posição da tabela
xxx, xxxx: endereço do operando
ATENÇÃO:
Quando dados do tipo holding register ou input register são associados à operandos de 32 bits (%F,
%TF, %I ou %TI), o acesso a estes dados deve obedecer a duas regras: a leitura ou escrita dos mesmos deve ser feita aos pares e iniciar sempre pelo primeiro endereço que forma o operando. Isto se deve ao fato de cada operando ser formado por dois input registers ou holding registers.
44
3. Configuração
MODBUS Cliente
As relações MODBUS no modo cliente nada mais são do que definições de comandos de comunicação (leitura ou escrita) para troca de dados entre este CP e outros equipamentos operando como servidores.
A Figura 3-22 ilustra a janela do programador MasterTool que permite inserir, editar e remover
relações MODBUS no modo cliente. Estas ações podem ser realizadas através dos botões
EDITAR
RELAÇÃO...
e
REMOVER RELAÇÃO...
. Ainda nesta mesma janela é apresentado um resumo das relações sob forma de planilha.
Para inserir uma nova relação ou alterar os parâmetros de uma relação existente, é necessário selecionar a linha da relação e então pressionar o botão
EDITAR RELAÇÃO...
. Para remover uma relação existente, é necessário selecionar a linha da relação e então pressionar o botão
REMOVER
RELAÇÃO...
.
Figura 3-22. Relações MODBUS Cliente
A primeira coluna desta planilha, Figura 3-22, corresponde ao número da relação. Este número
identifica qual o bit dos operandos de controle que atua sobre a habilitação e desabilitação desta
relação, conforme a Tabela 3-1.
Outra janela do MasterTool, apresentada na Figura 3-23, permite realizar a configuração detalhada
dos parâmetros quando o botão
EDITAR RELAÇÃO...
é pressionado. A descrição detalhada de cada um
dos parâmetros da relação aparece na Tabela 3-4 a seguir.
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3. Configuração
Parâmetro
Função MODBUS
Endereço IP Servidor
End. estação destino
Endereço MODBUS
Operando no CP
Operando status
Polling
Figura 3-23. Edição dos parâmetros da relação MODBUS Cliente
Descrição
Este campo define a função MODBUS a ser utilizada, podendo ser de um dos seguintes tipos:
Leitura de Coil (01)
Leitura de Input Status (02)
Leitura de Holding Register (03)
Leitura de Input Register (04)
Escrita de um único Coil (05)
Escrita de um único Holding Register (06)
Escrita de múltiplos Coils (15)
Escrita de múltiplos Holding Registers (16)
Leitura/Escrita de múltiplos Holding Registers (23)
Relação Genérica
A função de Leitura/Escrita de múltiplos Holding Registers ocupa o espaço de duas relações, por isto a seleção desta função não é permitida se não existirem duas relações consecutivas vagas. Na primeira relação devem ser definidos os parâmetros referentes à função de leitura, e na segunda devem ser definidos os parâmetros referentes à função de escrita. Os parâmetros comuns permanecem bloqueados para a segunda relação e os respectivos bits de habilitação/desabilitação não possuem função.
Veja na seção Relação Genérica, as considerações especiais para este tipo de relação.
Endereço IP do equipamento servidor MODBUS.
Endereço da estação MODBUS destino (nó).
Valores válidos de 0 a 255.
Endereço correspondente ao primeiro operando MODBUS.
São válidos os valores de 1 até 65535.
Endereço do operando no CP correspondente ao Endereço MODBUS. Indica a partir de que operando do CP estão mapeados os dados MODBUS.
Os tipos de operandos válidos para cada um dos tipos de dados MODBUS estão definidos
na Tabela 3-3. Devem existir operandos suficientes declarados no CP para cobrir toda a
Quantidade de operando MODBUS especificados.
Endereço do primeiro operando memória (%M), de dois seqüenciais, onde serão armazenados diagnósticos referentes a comunicação gerada por esta relação.
Consultar o capítulo de Diagnósticos para maiores informações sobre os operandos de
Status das relações MODBUS Cliente.
Este tempo indica com que freqüência a comunicação definida por esta relação deve ser
46
3. Configuração
Quantidade
Timeout serviço
Porta destino
Swap word
Múltiplas requisições executada.
Múltiplo de 100 milisegundos, este campo pode assumir valores de 0 a 32767, que correspondem a tempos de 0 (disparo imediato) a 3276,7 segundos.
Observação: considerando uma relação inicialmente desabilitada, no momento em que a mesma for habilitada através dos operandos de controle a comunicação estará apta a ser realizada, não sendo aguardado este tempo para a sua ocorrência. Desta maneira, quando deseja-se executar comunicações esporádicas ao invés de cíclicas, deve-se:
programar um tempo de polling muito alto, por exemplo, o valor máximo (32767)
manter a relação desabilitada
habilitar a relação no momento em que se deseja executar a comunicação, desabilitando-a logo depois que os operandos de Status confirmarem seu término.
Para determinação do tempo de polling adequado, a quantidade de relações MODBUS cliente sendo executadas e o tempo de resposta dos respectivos equipamentos servidores devem ser considerados.
Quantidade de operandos MODBUS desta relação.
Valores válidos dependem da função utilizada (consultar a Tabela 3-5). Cada função está
relacionada a um tipo de dado MODBUS, sendo que as características dos mesmos estão
Deve, obrigatoriamente, ser um número par se a Função MODBUS se referir a um dado do tipo Input Register ou Holding Register, e se o Operando no CP for do tipo inteiro (%I ou
%TI) ou ponto flutuante (%F ou %TF).
Este tempo corresponde ao Timeout de aplicação desta relação.
Múltiplo de 100 milisegundos, este campo pode assumir valores de 1 a 255, que correspondem a tempos de 0,1 a 25,5 segundos respectivamente.
Consultar a seção Timeout Inter Sub-rede das Instruções ECR e LTR para uma descrição
detalhada para ajuste deste tempo.
Endereço da porta padrão MODBUS TCP do equipamento servidor.
Tipicamente os equipamentos servidores MODBUS, como é o caso desta interface, estabelecem as conexões através da porta TCP de número 502.
Havendo necessidade de estabelecer a conexão MODBUS com um servidor que utiliza outro endereço de porta, ou para acessar equipamentos MODBUS em uma outra rede
(passagem por roteadores e necessidade de uso do serviço NAT), pode-se especificar através deste campo qual o endereço da porta servidora a ser utilizada para estabelecer a conexão MODBUS.
Quando habilitado, utiliza o formato de dados LOW-HIGH para os operandos de 32 bits, ou seja, o primeiro word de dados da mensagem vai corresponder à parcela menos significativa do operando e o segundo word à parcela mais significativa.
Este checkbox é válido apenas quando o Operando no CP for do tipo inteiro (%I ou %TI) ou ponto flutuante (%F ou %TF), ou seja, para operandos de 32 bits.
Quando habilitado, indica que o respectivo equipamento servidor suporta receber duas ou mais requisições MODBUS em paralelo, ou seja, que uma segunda ou posteriores requisições podem ser encaminhadas antes mesmo da primeira ter sido respondida.
Para que as requisições para um determinado equipamento servidor possam ser encaminhadas de forma múltipla, é necessário que todas as relações associadas ao seu endereço IP tenham este campo habilitado.
Este campo só faz sentido quando um determinado equipamento servidor possui mais de uma relação endereçada ao mesmo.
Este parâmetro é válido apenas para o protocolo MODBUS TCP, visto que o protocolo
MODBUS RTU sobre TCP/IP não suporta o tratamento de múltiplas requisições. Este último
é voltado para o processo requisição/resposta. Consultar a seção Configurações MODBUS
em Parâmetros Avançados para maiores detalhes.
Tabela 3-4. Parâmetros da relação MODBUS Cliente
Os campos não editáveis,
FAIXA ENDEREÇO MODBUS
e
FAIXA OPERANDO NO CP
, são calculados automaticamente em função do campo de quantidade. O campo
FAIXA OPERANDOS STATUS
também não é editável e é calculado automaticamente, ocupando sempre dois operandos memória.
A Tabela 3-5 informa a quantidade máxima de operandos por relação, para cada um dos tipos de
dados MODBUS.
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3. Configuração
Função MODBUS
Leitura de Coil (01)
Leitura de Input Status (02)
Leitura de Holding Register (03)
Leitura de Input Register (04)
Escrita de um único Coil (05)
Escrita de um único Holding Register (06)
Escrita de múltiplos Coils (15)
Escrita de múltiplos Holding Registers (16)
Leitura/Escrita de múltiplos Holding Registers (23)
Relação Genérica
Quantidade Máxima
2000 coils
2000 input status
125 holding registers
125 input registers
1 coil
1 holding register
1968 coils
125 holding registers
121/121 holding registers
253 bytes
Tabela 3-5. Quantidade de dados por função MODBUS
Relação Genérica
A relação genérica pode ser utilizada pelo usuário quando o mesmo necessita utilizar uma função
MODBUS não disponível na biblioteca da interface AL-3414. Para esta função o usuário deve montar o corpo da requisição dentro da aplicação e também tratar a resposta.
Uma mensagem MODBUS é composta basicamente por quatro segmentos: endereço destino, função
MODBUS, dados referentes à função e, no caso do protocolo MODBUS RTU sobre TCP/IP, checksum da mensagem. A origem destas informações, em se tratando de uma requisição do tipo relação genérica, é a seguinte:
endereço destino: definido pelo usuário no momento da configuração da relação;
função MODBUS: definidos pelo usuário na aplicação, em operandos do CP;
dados referentes à função MODBUS: definidos pelo usuário na aplicação, em operandos do CP;
checksum: calculado pela interface se necessário.
As informações referentes a função MODBUS e sua respectiva área de dados não são consistidos pela interface. São informações que simplesmente são inseridas seqüencialmente na mensagem de requisição a partir de um endereço de operando do CP, para uma determinada quantidade de bytes, ambos definidos pelo usuário no momento da configuração.
O endereço de operando do CP define a partir de que operando do CP a interface deve buscar as informações para inserir na mensagem. Este operando é definido na relação pelo campo
OPERANDO
NO CP
, podendo ser do tipo memória (%M) ou tabela memória (%TM).
A quantidade de bytes define quantos bytes de informação, a partir do endereço de operando definido, devem ser inseridos na mensagem. Esta quantidade é definida na relação pelo campo
QUANTIDADE
, estando limitada a 253 bytes.
O primeiro byte a ser inserido na mensagem, e que corresponde ao código da função MODBUS, vêm do byte mais significativo do operando definido pelo usuário, o segundo byte vêm do byte menos significativo do operando, o terceiro byte vêm do byte mais significativo do operando seguinte, e assim por diante.
ATENÇÃO:
O usuário deve garantir que a seqüência de dados armazenados nos operandos do CP de origem correspondam a uma função MODBUS TCP ou RTU válida, observando sempre o formato das mensagens definidos pela norma MODBUS.
A mensagem de resposta à requisição será armazenada em operandos do CP, a partir do endereço de operando seguinte ao último utilizado na montagem da mensagem de requisição. Por exemplo: se o usuário definiu na relação o endereço %M0800 e a quantidade de 11 bytes, a resposta será
48
3. Configuração
armazenada a partir do bytes mais significativo do operando %M0806. Deve ser observado que para este exemplo, com um número ímpar de bytes, o byte menos significativo do operando %M0805 não foi utilizado na mensagem de transmissão e nem para armazenar os dados recebidos.
ATENÇÃO:
O usuário deve garantir a existência de operandos suficientes para armazenar a resposta, referente a função da relação genérica, a partir do operando seguinte ao último operando do CP de origem.
O usuário deve a partir da aplicação, consistir o momento em que os dados armazenados nos operandos destino foram atualizado, consultando os operandos de status da relação, e a partir de então interpretar esta resposta dentro de suas necessidades.
Um exemplo real de configuração de uma relação genérica pode ser encontrado na seção Exemplo 2:
MODBUS Servidor
A Figura 3-24 ilustra a janela do MasterTool que permite inserir, editar e remover relações
MODBUS no modo servidor. Estas ações podem ser realizadas através dos botões
EDITAR
RELAÇÃO...
e
REMOVER RELAÇÃO...
. Ainda nesta mesma janela é apresentado um resumo das relações sob forma de planilha.
Para inserir uma nova relação ou alterar os parâmetros de uma relação existente, é necessário selecionar a linha da relação e então pressionar o botão
EDITAR RELAÇÃO...
. Para remover uma relação existente, é necessário selecionar a linha da relação e então pressionar o botão
REMOVER
RELAÇÃO...
.
Figura 3-24. Relações MODBUS Servidor
A primeira coluna desta planilha, Figura 3-24, corresponde ao número da relação. Este número
identifica qual o bit dos operandos de controle que atua sobre a habilitação e desabilitação desta
relação, conforme a Tabela 3-1.
49
3. Configuração
Uma outra janela do MasterTool, apresentada na Figura 3-25, permite realizar a configuração
detalhada dos parâmetros quando os botões
INSERIR RELAÇÃO...
ou
EDITAR RELAÇÃO...
são
pressionados. A descrição detalhada de cada um dos parâmetros da relação aparece na Tabela 3-6 a
seguir.
Figura 3-25. Edição dos parâmetros da relação MODBUS Servidor
50
3. Configuração
Parâmetro
Tipo de dado
Endereço MODBUS
Operando no CP
Swap word
Quantidade
Filtro IP
Máscara IP
Descrição
Define o tipo de dado MODBUS desta relação, podendo ser de um dos seguintes tipos:
Coil
Holding Register
Input Register
Input Status
Endereço correspondente ao primeiro operando MODBUS.
São válidos os valores de 1 até 65535.
Endereço do operando no CP correspondente ao Endereço MODBUS. Indica a partir de que operando do CP estão mapeados os dados MODBUS.
Os tipos de operandos válidos para cada um dos tipos de dados MODBUS estão definidos
na Tabela 3-3. Devem existir operandos suficientes declarados no CP para cobrir toda a
Quantidade de operando MODBUS especificados.
Quando habilitado, utiliza o formato de dados LOW-HIGH para os operandos de 32 bits, ou seja, o primeiro word de dados da mensagem vai corresponder à parcela menos significativa do operando e o segundo word à parcela mais significativa.
Este checkbox é válido apenas quando o Operando no CP for do tipo inteiro (%I ou %TI) ou ponto flutuante (%F ou %TF), ou seja, para operandos de 32 bits.
Quantidade de operandos MODBUS desta relação.
Os operandos assumem endereços seqüenciais a partir do primeiro, declarado no campo
Endereço MODBUS. A quantidade é limitada pelo endereçamento, visto que o maior endereço suportado corresponde a 65535.
Deve obrigatoriamente ser um número par se o Tipo de Dado for Input Register ou Holding
Register e se o Operando no CP for do tipo inteiro (%I ou %TI) ou ponto flutuante (%F ou
%TF).
Este campo, associado ao campo de Máscara IP, permite selecionar um endereço IP, ou faixa de endereços IP, com permissão de escrita nos operandos MODBUS definidos por esta relação.
Para os Tipos de Dados Input Register e Input Status este campo não tem função, uma vez que estes tipos de dados não podem ser escritos.
Este campo, associado ao campo de Filtro IP, permite selecionar um endereço IP, ou faixa de endereços IP, com permissão de escrita nos operandos MODBUS definidos por esta relação.
Se configurado para 255.255.255.255, apenas o endereço IP definido no campo Filtro de IP terá direito de escrita. Se configurado para 0.0.0.0, qualquer endereço IP terá direito de escrita, independente do campo Filtro de IP.
Para os Tipos de Dados Input Register e Input Status este campo não tem função, uma vez que estes tipos de dados não podem ser escritos.
Tabela 3-6. Parâmetros da relação MODBUS Servidor
Os campos não editáveis, faixa de endereços MODBUS e a faixa de operandos no CP, são calculados automaticamente em função do campo de quantidade.
51
4. Diagnósticos
4. Diagnósticos
A interface Ethernet AL-3414 gera, basicamente, dois tipos de diagnósticos diferentes: através de
LEDs e em operandos do CP.
O primeiro deles é puramente visual, gerado através de dois conjuntos de LEDs do seu painel - ETH e NET. Para o segundo, os diagnósticos são armazenados diretamente em operandos do CP, e podem ser utilizados pela aplicação do usuário, por exemplo, apresentados num sistema de supervisão. Os
últimos estão disponíveis apenas quando a UCP AL-2004 e a interface AL-3414 já estão se comunicando através do barramento.
A função destes diagnósticos é de apontar possíveis problemas de instalação ou configuração da
interface, e de problemas ou deficiências da rede de comunicação. O capítulo de Manutenção deve
ser consultado pelo usuário sempre que necessário.
Diagnósticos do Painel
A legenda a seguir deve ser utilizada para identificação dos estados dos LEDs:
Estado
Ligado
Piscando intermitente
Piscando 1 vez
Desligado
Qualquer estado
Símbolo
X
1X
-
Tabela 4-1. Legenda de identificação dos estados dos LEDs
Piscando intermitente - X: o LED começa a piscar e continua piscando enquanto a interface permanecer num estado que foi determinado por algum evento específico.
Piscando 1 vez - 1X: o LED pisca uma vez para cada evento ocorrido. Se a taxa de eventos for superior ao tempo da piscada, o estado pode ser confundido com o piscando intermitente.
LEDs do Conector RJ45
Os dois LEDs presentes no conector RJ45, identificado por NET, auxiliam o usuário na detecção de problemas na rede física instalada, indicam a velocidade do LINK de rede e se existe tráfego de
comunicação com a interface. O significado dos LEDs é apresentado na Tabela 4-2.
Laranja
X
Verde
–
Significado
Ausência de LINK de rede.
LINK de rede de 10 Mbits/s.
LINK de rede de 100 Mbits/s.
Ocorrência de transmissão ou recepção na rede Ethernet, pelo ou para este endereço IP. Pisca sob demanda da UCP do AL-3414, e não a cada transmissão ou recepção, ou seja, pode piscar com uma freqüência menor que a freqüência real de transmissão ou recepção.
Tabela 4-2. Significado dos LEDs NET
52
4. Diagnósticos
LEDs do Painel
A interface Ethernet AL-3414 apresenta no seu painel frontal quatro LEDs em linha identificados por
ETH, que indicam seu estado de operação e os diagnósticos mais comuns. Após a configuração da interface pela UCP AL-2004, a mesma pode gerar diagnósticos mais apurados nos próprios
operandos do CP (consultar o capítulo de Diagnósticos em Operandos).
Os quatro LEDs do painel, identificados por ETH, possuem o seguinte significado:
EX
X
–
–
X
X
PG CM ER
X
–
–
X
–
–
X
–
–
–
–
–
–
–
Significado da Indicação
Interface energizada: realizando testes de inicialização (consistência da memória
RAM). Deve permanece neste estado por menos de um segundo.
Interface em modo de carga, impossibilitado de ser configurado pela UCP e de se comunicar pela rede Ethernet. Desligar o sistema e retirar o jumper da PA3.
Interface em modo de teste, impossibilitado de ser configurado pela UCP e de se comunicar pela rede Ethernet. Desligar o sistema e retirar o jumper da PA4.
Falha na inicialização da interface. Indica problemas de hardware, com a memória
RAM.
O software executivo é incompatível com o modelo de hardware/FPGA.
A interface não possui endereço MAC gravado em sua memória, necessário para a comunicação em redes Ethernet. Entrar em contato com o setor de suporte da
Altus.
–
A interface não está sendo acessada pela UCP. Verificar a declaração do módulo no barramento da UCP feita através do MasterTool.
Esta situação pode ocorrer durante a inicialização da UCP.
–
Interface sendo acessada pela UCP. Este LED pisca sob demanda da UCP do
AL-3414, e não a cada acesso da UCP, ou seja, pode piscar com uma freqüência menor que a freqüência real de acesso da UCP. Pode também piscar de forma mais rápida e dessincronizada em relação aos outros LEDs do painel.
Inicializando o controlador LAN e detectando o LINK de rede (10 ou 100 Mbits/s).
Interface inicializada com sucesso: aguardando a configuração da UCP.
X
X
1X
Falha na inicialização do controlador LAN ou LINK de rede não detectado durante a configuração da interface. Verificar se o tipo de cabo de rede conectado a porta
NET da interface é adequado, e se a outra extremidade está conectada.
Esta situação pode ocorrer por um curto espaço de tempo (menos de um segundo) se o controlador LAN levar mais tempo que o normal para detectar o LINK de rede, em função das características da rede em que a interface está conectada. Nestes casos esta indicação deve ser desconsiderada.
Configuração inválida recebida da UCP: aguardando nova configuração.
Para este erro pode ser gerado um diagnóstico mais detalhado, em operandos do
CP, desde que o mesmo tenha sido configurado pelo usuário. Consultar a seção
Diagnósticos em Operandos para maiores informações.
Interface configurada adequadamente e em modo execução, pronta para comunicar na rede Ethernet com outros equipamentos, em estado ativo.
Erro detectado na transmissão de uma mensagem pela rede Ethernet. Consultar os
diagnósticos de transmissão retornados em operandos, descritos na Tabela 4-5,
para maiores informações sobre o erro ocorrido.
Interface configurada adequadamente e em modo execução, pronta para comunicar na rede Ethernet com outros equipamentos, mas em estado reserva.
Tabela 4-3. Significado dos LEDs ETH
Diagnósticos em Operandos
Durante e após a configuração da interface AL-3414 pela UCP AL-2004, a interface pode gerar diagnósticos diretamente nos operandos do CP, desde que habilitado pelo usuário nos parâmetros de
configuração do módulo (consultar o capítulo de Configuração para maiores detalhes).
Os diagnósticos são atualizados pela interface a cada ciclo de varredura do CP, na faixa de operandos reservada e definida pelo usuário, podendo então serem utilizados na aplicação ou lidos por sistemas de supervisão.
53
4. Diagnósticos
Estes diagnósticos são muito similares aos disponibilizados pela função F-ETHER.094 ou
F-ETHDG.089 para as outras interfaces Ethernet da Altus - AL-3405 e AL-3412. A vantagem é que agora a função não é mais necessária e a geração dos diagnósticos é mais rápida.
Apesar dos diagnósticos serem armazenados numa única faixa de operandos, esta foi subdividida em pequenos grupos de interesse, conforme apresentado nas tabelas a seguir.
Controle e Endereçamentos MAC e IP
Operando
Mxxxx
Mxxxx + 0
Mxxxx + 1 ao
Mxxxx + 3
Mxxxx + 4 ao
Mxxxx + 5
Mxxxx + 6 ao
Mxxxx + 7
Mxxxx + 8 ao
Mxxxx + 9
Posição da
TMxxx
000
001 à 003
004 à 005
006 à 007
008 à 009
Mxxxx + 10 ao
Mxxxx + 15
010 à 015
Descrição
Operando de comandos do usuário para a interface Ethernet. O respectivo BIT de comando é zerado pela interface quando o comando for executado.
BIT 0: reset físico da interface Ethernet (tem prioridade sobre o BIT 1 e 2); provoca também um switchover no caso de redundância de interfaces, se esta for a interface ativa, pois a interface resetada leva alguns segundos para voltar a atividade e ser novamente configurada;
BIT 1: switchover manual, tendo efeito apenas se esta interface for de um par redundante e estiver no estado ativo;
BIT 2: reinicialização dos contadores de diagnóstico da interface;
BIT 3 ao 15: reservados.
Endereço MAC da interface, constituído por 6 bytes (2 bytes por operando/posição).
Exemplo = 00.80.A0.05.12.34
Mxxxx + 1 = 0x0080
Mxxxx + 2 = 0xA005
Mxxxx + 3 = 0x1234
Endereço IP da interface, constituído por 4 bytes (2 bytes por operando/posição).
Exemplo = 192.168.0.12
Mxxxx + 4 = 0xC0A8
Mxxxx + 5 = 0x000C
Máscara de Sub-rede da interface, constituído por 4 bytes (2 bytes por operando/posição).
Exemplo = 255.255.255.0
Mxxxx + 6 = 0xFFFF
Mxxxx + 7 = 0xFF00
Endereço de Gateway Default da interface, constituído por 4 bytes (2 bytes por operando/posição).
Exemplo = 192.168.0.1
Mxxxx + 8 = 0xC0A8
Mxxxx + 9 = 0x0001
Operandos/posições reservados.
Tabela 4-4. Área de controle e parâmetros de endereçamento MAC e IP
54
4. Diagnósticos
Transmissão
Operando
Mxxxx
Mxxxx + 16
Mxxxx + 17
Mxxxx + 18
Mxxxx + 19
Mxxxx + 20
Mxxxx + 21
Mxxxx + 22
Mxxxx + 23
Mxxxx + 24
Posição da
TMxxx
016
017
018
019
020
021
022
023
024
Mxxxx + 25 ao
Mxxxx + 31
025 à 031
Descrição
Quantidade de pacotes de controle Ethernet transmitidos sem erro.
O valor circula entre 0 e 32767.
Inclui as mensagens Ethernet sem dados ALNET II ou MODBUS, como as do tipo
ARP (protocolo para resolução de endereços), ICMP (PING) e algumas da camada de transporte (TCP do tipo ACK).
Quantidade de pacotes ALNET II transmitidos sem erro.
O valor circula entre 0 e 32767.
Inclui as mensagens Ethernet com dados ALNET II (todas são do tipo TCP).
Quantidade de pacotes MODBUS transmitidos sem erro.
O valor circula entre 0 e 32767.
Inclui as mensagens Ethernet com dados MODBUS (todas são do tipo TCP).
Quantidade de erros por colisão.
O valor circula entre 0 e 32767.
Colisão do frame em transmissão com outro frame sendo transmitido por outro equipamento. Pode ocorrer em função de altos índices de tráfego na rede
Ethernet. É automaticamente resolvido pelo controlador LAN da interface
Ethernet.
Quantidade de erros por underrun.
O valor circula entre 0 e 32767.
A velocidade de transferência de um frame para a memória do controlador LAN foi inferior a sua taxa de transmissão. Nas ocorrências, uma nova tentativa de transmissão do frame é automaticamente iniciada pela interface Ethernet.
Quantidade de erros por perda de portadora.
O valor circula entre 0 e 32767.
Perda do sinal de portadora (“carrier sense”) durante a transmissão de um frame
(no pré-âmbulo). Nas ocorrências, uma nova tentativa de transmissão do frame é automaticamente iniciada pela interface Ethernet.
Diagnóstico reservado, de uso restrito da Altus.
Quantidade de eventos gerados pelo controlador LAN para indicar situações de exceção durante o processo de transmissão de frames.
O valor circula entre 0 e 32767.
Quantidade de erros por timeout de transmissão.
O valor circula entre 0 e 32767.
O tempo limite para a transmissão de um pacote foi atingido, sem confirmação de que o mesmo tenha sido concluído pelo controlador Ethernet. Nas ocorrências, uma nova tentativa de transmissão do frame é automaticamente iniciada pela interface Ethernet.
Quantidade de erros por falta de buffers de transmissão.
O valor circula entre 0 e 32767.
Houve a tentativa de alocar um buffer Ethernet para transmissão de um frame, mas não havia nenhum disponível. Pode ocorrer esporadicamente, sem conseqüências negativas, quando da ocorrência simultânea (burst) de várias mensagens BROADCAST.
Nas ocorrências, a transmissão do frame é postergada até a liberação de um buffer.
Operandos/posições reservados.
Tabela 4-5. Área com diagnósticos de transmissão
55
4. Diagnósticos
Recepção
Operando
Mxxxx
Mxxxx + 32
Mxxxx + 33
Mxxxx + 34
Mxxxx + 35
Mxxxx + 36
Mxxxx + 37
Mxxxx + 38
Mxxxx + 39
Mxxxx + 40
Mxxxx + 41
Mxxxx + 42
Posição da
TMxxx
032
033
034
035
036
037
038
039
040
041
042
Descrição
Quantidade de pacotes de controle Ethernet recebidos sem erro.
O valor circula entre 0 e 32767.
Inclui as mensagens Ethernet sem dados ALNET II ou MODBUS, como as do tipo
ARP (protocolo para resolução de endereços), ICMP (PING) e algumas da camada de transporte (TCP do tipo ACK).
Quantidade de pacotes ALNET II recebidos sem erro.
O valor circula entre 0 e 32767.
Inclui as mensagens Ethernet com dados ALNET II (todas são do tipo TCP).
Quantidade de pacotes MODBUS recebidos sem erro.
O valor circula entre 0 e 32767.
Inclui as mensagens Ethernet com dados MODBUS (todas são do tipo TCP).
Quantidade de pacotes MODBUS recebidos com erro.
O valor circula entre 0 e 32767.
Inclui as mensagens Ethernet com dados MODBUS (todas são do tipo TCP).
Quantidade de erros por overrun.
O valor circula entre 0 e 32767.
A velocidade de leitura do frame recebido pelo controlador LAN, é inferior à taxa de recepção. Deste modo, pode ocorre overrun quando um novo frame é recebido antes que o último tenha sido completamente lido.
Este erro pode ocorrer em função da quantidade elevada de mensagens recebidas (BROADCAST ou endereçadas à UCP) num curto espaço de tempo. As retentativas de comunicação efetuadas pela camada TCP se encarregam de enviar nova requisição, de modo que esta falha não é percebida pelas aplicações.
O uso da interface Ethernet em redes corporativas contribui para a ocorrência de overrun.
Quantidade de erros por CRC inválido.
O valor circula entre 0 e 32767.
Frame recebido com erro na informação de CRC, informação esta que garante a integridade da mensagem.
Quantidade de erros por alinhamento.
O valor circula entre 0 e 32767.
Frame recebido com erro de alinhamento (campos inconsistentes do frame).
Quantidade de erros por tamanho de pacote inválido.
O valor circula entre 0 e 32767.
Recepção de um frame com tamanho inválido (fora da norma).
Quantidade de erros por timeout de serviço do protocolo ALNET II.
O valor circula entre 0 e 32767.
Um serviço solicitado pela UCP (LTR/ECR) não pode ser realizado em tempo hábil. Pode ocorrer se algum dos seguintes parâmetros foi mal configurado:
Timeout inicial do TCP
Número de retentativas do TCP
Timeout Inter Sub-rede (protocolo ALNET II)
Quantidade de erros por falta de buffers de recepção. O valor circula entre 0 e
32767.
Houve a tentativa de alocar um buffer Ethernet para leitura de um frame já recebido pelo controlador LAN, mas não havia nenhum disponível. Pode ocorrer esporadicamente, sem conseqüências negativas, quando da ocorrência simultânea (burst) de várias mensagens BROADCAST.
Nas ocorrências, a leitura do frame é postergada até a liberação de um buffer.
Quantidade de erros por timeout de serviço do protocolo MODBUS cliente.
O valor circula entre 0 e 32767.
Uma relação MODBUS cliente não pode ser realizado em tempo hábil. Pode ocorrer se algum dos seguintes parâmetros foi mal configurado:
Timeout inicial do TCP
Número de retentativas do TCP
Timeout de serviço da relação MODBUS cliente
56
4. Diagnósticos
Mxxxx + 43 ao
Mxxxx + 47
043 à 047 Operandos/posições reservados.
Tabela 4-6. Área com diagnósticos de recepção
Recursos
Operando
Mxxxx
Mxxxx + 48
Mxxxx + 49
Mxxxx + 50
Mxxxx + 51
Mxxxx + 52
Mxxxx + 53
Mxxxx + 54
Mxxxx + 55
Mxxxx + 56
Mxxxx + 57
Mxxxx + 58
Posição da
TMxxx
048
049
050
051
052
053
054
055
056
057
058
Mxxxx + 59 059
Mxxxx + 60 ao
Mxxxx + 63
060 à 063
Descrição
Quantidade de buffers Ethernet disponíveis (transmissão e recepção).
Valores entre 0 e 40.
Quantidade de buffers de transmissão ALNET II, de interface com a aplicação, disponíveis.
Valores entre 0 e 24.
Quantidade de buffers de recepção ALNET II, de interface com a aplicação, disponíveis.
Valores entre 0 e 24.
Quantidade de buffers de transmissão MODBUS, de interface com a aplicação, disponíveis.
Valores entre 0 e 24.
Quantidade de buffers de recepção MODBUS, de interface com a aplicação, disponíveis.
Valores entre 0 e 24.
Quantidade de liberações de buffers de transmissão ALNET II por existência de outro idêntico na fila de transmissão.
O valor circula entre 0 e 32767.
Pode ocorrer em virtude de problemas na especificação de parâmetros da
interface Ethernet mencionados na seção Dimensionamento de Timeouts TCP e de Aplicação.
Quantidade de liberações de buffers de transmissão por inexistência de conexão ativa (cliente) estabelecida com o endereço destino.
O valor circula entre 0 e 32767.
Pode ocorrer se a conexão foi ou está sendo fechada/abortada pelo servidor.
Quantidade de liberações de buffers de transmissão por inexistência de conexão passiva (servidor) estabelecida com o endereço destino.
O valor circula entre 0 e 32767.
Pode ocorrer se a conexão foi ou está sendo fechada/abortada pelo cliente.
Quantidade de liberações de buffers de transmissão devido a erro na tentativa de abertura de conexão com o endereço destino (o limite de conexões foi atingido).
O valor circula entre 0 e 32767.
Quantidade de liberações de buffers de transmissão devido a erro na abertura de conexão com o endereço destino (o servidor não responde).
O valor circula entre 0 e 32767.
Quantidade de mensagens MODBUS processadas no modo cliente.
O valor circula entre 0 e 32767.
Quantidade de mensagens MODBUS processadas no modo servidor.
O valor circula entre 0 e 32767.
Operandos/posições reservados.
Tabela 4-7. Área com diagnósticos de recursos
57
4. Diagnósticos
Conectividade
Operando
Mxxxx
Mxxxx + 64
Mxxxx + 65
Mxxxx + 66
Mxxxx + 67
Mxxxx + 68
Mxxxx + 69
Mxxxx + 70
Mxxxx + 71
Posição da
TMxxx
064
065
066
067
068
069
070
071
Mxxxx + 72 ao
Mxxxx + 79
072 à 079
Descrição
Quantidade de conexões ALNET II estabelecidas no modo cliente.
Valores entre 0 e 128.
Quantidade de conexões ALNET II estabelecidas no modo servidor.
Valores entre 0 e 128.
Quantidade de conexões MODBUS estabelecidas no modo cliente.
Valores entre 0 e 128.
Quantidade de conexões MODBUS estabelecidas no modo servidor.
Valores entre 0 e 128.
Quantidade de conexões ALNET II ou MODBUS estabelecidas no nível Ethernet, incluindo as conexões em modo cliente, modo servidor e as conexões LISTEN (de espera).
Valores entre 1 e 128.
Quantidade de conexões Ethernet fechadas por inatividade.
O valor circula entre 0 e 32767.
Proteção interna: conexões abertas mas inativas (sem troca de mensagens) por um tempo superior ao configurado, são abortadas automaticamente pela interface
Ethernet.
Quantidade de buffers Ethernet liberados por tempo limite de existência.
O valor circula entre 0 e 32767.
Proteção interna: buffers que permanecem na fila sem serem processados por mais de 60 segundos, são descartados automaticamente, independentemente dos valores configurados para os parâmetros de Timeout inicial do TCP e Número de retentativas do TCP.
BITs de diagnósticos de conectividade:
BIT 0: indica a inexistência/existência (0/1) da conexão LISTEN ALNET II (a perda da conexão LISTEN impede a interface de abrir novas conexões);
BIT 1: indica a inexistência/existência (0/1) da conexão LISTEN MODBUS (a perda da conexão LISTEN impede a interface de abrir novas conexões);
BIT 2 ao 15: reservados.
Quando 128 conexões são estabelecidas com a interface Ethernet em modo servidor, as conexões LISTEN aparecem como inexistentes pois o limite de conexões foi atingido.
Para os protocolos desabilitados, a conexão LISTEN também aparece como inexistente.
Operandos/posições reservados.
Tabela 4-8. Área com diagnósticos de conectividade
58
4. Diagnósticos
Configuração e Redundância
Operando
Mxxxx
Posição da
TMxxx
Mxxxx + 80
Mxxxx + 81
Mxxxx + 82
Mxxxx + 83
Mxxxx + 84
Mxxxx + 85
Mxxxx + 86
Mxxxx + 87
080
081
082
083
084
085
086
087
Descrição
Versão da FPGA da interface Ethernet e modelo do produto:
BIT 0 ao 2: valor de 0 à 7 que indica o modelo do produto:
0 = AL-3412;
5 = AL-3414.
BIT 3: reservado;
BIT 4 ao 7: valor de 0 à 15 que indica a versão da FPGA.;
BIT 8 ao 15: reservados.
Versão de software executivo (BIOS) da interface Ethernet.
Bits de estado geral da interface Ethernet. Bits em 0 (zero) indicam funcionamento normal enquanto em 1 (um) significam anormalidades:
BIT 0: impossibilidade de comunicação da UCP com a interface via barramento;
BIT 1: falha de configuração (parâmetros de configuração ou relações com valores ilegais; consultar o próximo operando/posição de diagnóstico com o código do erro);
BIT 2 ao 15: reservados.
Código do erro referente ao parâmetro de configuração ou relação ilegal, indicado pelo BIT 1 do operando/posição de diagnóstico anterior.
Consultar a seção Códigos de Erro de Configuração com o formato e a descrição
dos códigos de erro de configuração.
Estado de operação da interface Ethernet:
BIT 0 ao 1: reservados;
BIT 2: falha do barramento de comunicação com a UCP;
BIT 3: falha do controlador LAN;
BIT 4: sem LINK de rede;
BIT 5: timeout de recepção das mensagens de redundância da interface redundante (quando operando em modo redundante);
BIT 6: timeout de comunicação a nível de aplicação (indica que esta interface não está se comunicando com nenhum outro equipamento);
BIT 7: reservado;
BIT 8: interface redundante configurada;
BIT 9: estado reserva;
BIT 10: estado ativo;
BIT 11 ao 15: reservados.
Tempo sem receber ACKs de transmissão da camada TCP (x100 ms).
O valor circula entre 0 e 9999.
Tempo sem receber as mensagens de teste do nível 2 da interface redundante.
O valor circula entre 0 e 32767.
Tempo sorteado para realizar switchover da interface quando não houver comunicação.
Valor entre o tempo configurado e duas vezes ele.
Ver o parâmetro "período para chaveamento" na seção Parâmetros de
59
4. Diagnósticos
Mxxxx + 88
Mxxxx + 89
088
Motivo do último switchover:
0 = não ocorreu nenhum switchover desde o power up ou última carga de módulo de configuração (a carga de um novo módulo de configuração zera este diagnóstico);
1 = solicitação externa de reset físico da interface ativa, que por sua vez provoca a mudança de estado da interface reserva para o estado ativo (consultar o primeiro operando de diagnóstico);
2 = solicitação externa de switchover (consultar o primeiro operando de diagnóstico);
3 = falha no controlador LAN da interface ativa;
4 = falha no link de rede da interface ativa;
5 = falha de comunicação entre UCP e interface ativa através do barramento;
6 = sem comunicação a nível de aplicação e sem recepção de mensagens de redundância por parte da interface ativa;
7 = sem comunicação a nível de aplicação e sem recepção de mensagens de redundância por parte da interface reserva;
8 ao 65535 = valores reservados.
Operando/posição reservada. 089
Tabela 4-9. Área com diagnósticos de configuração e redundância
Códigos de Erro de Configuração
O operando 083 da Tabela 4-9 traz um código de erro referente à configuração da interface por
parâmetros inválidos ou por valores não aceitos pela interface. O formato deste código aparece na
Tabela 4-10 e sua descrição na Tabela 4-11 e Tabela 4-12.
Bits do Operando
1
5
1
4
1
3
1
2
1
1
1
0
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Descrição
x x x x x x x x
Código do erro. Consultar a descrição na Tabela 4-11.
x x x x x x x x
Número da relação MODBUS com erro.
O código do erro indica se é uma relação MODBUS cliente ou MODBUS servidor.
Valor zerado se o erro não se refere a uma relação
MODBUS.
Tabela 4-10. Formato dos códigos de erro de configuração
Normalmente o programador MasterTool não permite a definição de parâmetros inválidos pois é conhecedor de todos os limites da interface Ethernet, mas por questões de compatibilidade entre versões de produtos segue o formato e a descrição de tais erros.
60
4. Diagnósticos
Tipo de Erro
Gerais
Básicos
Avançados
Redundância
MODBUS
39
40
48
49
50
51
52
64
65
66
67
68
34
35
36
37
38
20
21
32
33
DEC
1
Código
Descrição
HEX
0x01 Tipo de interface inválida.
2
3
0x02
0x03
Posição inválida no barramento.
Quantidade de bytes de configuração insuficientes.
4
5
6
16
17
18
19
0x04
0x05
0x06
0x10
0x11
0x12
0x13
Quantidade inválida de bytes de parâmetros.
Quantidade de subregistros insuficientes.
Porta MODBUS igual a do ALNET II e com os dois protocolos habilitados.
Quantidade de bytes do subregistro básico insuficiente.
Endereço IP inválido (igual a 0.0.0.0).
Endereço IP inválido (igual a 255.255.255.255).
Máscara de sub-rede inválida (igual ao endereço IP).
0x14
0x15
0x20
0x21
0x25
0x26
Endereço de Gateway default inválido (igual ao endereço IP).
Endereço de Gateway default inválido (igual à máscara de sub-rede).
Quantidade de bytes do subregistro genérico insuficiente.
Número de comunicações ALNET II por ciclo do CP inválido.
0x22 Valor de timeout do TCP inválido.
0x23 Número de retentativas do TCP inválido.
0x24 Tipo de operando de diagnóstico inválido.
Endereço de operando de diagnóstico inválido.
Quantidade de operandos de diagnóstico insuficiente.
0x27 Tempo para inatividade da conexão não pode ser zero.
0x28 Valor de atraso máximo de envio do ACK TCP inválido.
0x30 Quantidade de bytes do subregistro redundância insuficiente.
0x31 Período de transmissão da mensagem de teste inválido.
0x32 Número de retentativa de transmissão da redundância.
0x33 Valor do período para chaveamento inválido.
0x34 Redundância habilitada sem ter duas interfaces declaradas lado a lado.
0x40 Quantidade de bytes do subregistro MODBUS insuficiente.
0x41 Número de comunicações MODBUS por ciclo do CP inválido.
0x42 Endereço da porta servidora MODBUS não pode ser zero.
0x43 Endereço do operando de controle das relações inválido.
0x44 Tipo de operando de controle das relações inválido.
Tabela 4-11. Descrição dos códigos de erro de configuração
61
4. Diagnósticos
Tipo de Erro
Relações
MODBUS
Servidor
Relações
MODBUS
Cliente
138
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
DEC
128
Código
Descrição
HEX
0x80 Índice da relação maior que o máximo permitido.
129
130
0x81
0x82
Tipo de dado inválido.
Quantidade de operandos inválido.
131
132
133
134
135
136
137
0x83
0x84
0x85
0x86
0x87
0x88
0x89
Tipo de operando no CP inválido.
Número de seqüência do pacote errado.
Código do comando de configuração inválido.
Quantidade de bytes no registro de configuração inválido.
Endereço MODBUS inválido (deve ser diferente de zero).
Quantidade de operandos maior que os definidos no módulo C.
Tabela de operandos inválida.
0x8A
0x90
0x91
0x92
0x96
0x97
0x98
0x99
0x9A
Quantidade inválida para o tipo de operando no CP.
Índice da relação maior que o máximo permitido.
Função MODBUS inválida.
Tipo de operando no CP inválido.
0x93 Tipo de operando de status inválido.
0x94 Tempo de polling muito grande.
0x95 Número de seqüência do pacote errado.
Código do comando de configuração inválido.
Quantidade de bytes no registro de configuração inválido.
Porta de conexão MODBUS inválida (deve ser diferente de zero).
Endereço MODBUS inválido (deve ser diferente de zero).
Quantidade de operandos maior que os definidos no módulo C.
0x9B Tabela de operandos inválida.
0x9C Endereço do operando de status inválido.
0x9D Quantidade máxima de operando para requisição excedido.
0x9E Quantidade inválida para o tipo de operando no CP.
Tabela 4-12. Descrição dos códigos de erro das relações MODBUS
62
4. Diagnósticos
Status das Relações MODBUS Cliente
Para cada relação MODBUS Cliente existe um par de operandos memória associados, definidos pelo
usuário (consultar seção MODBUS Cliente) para indicar os resultados e possíveis diagnósticos de
erro referentes à comunicação com o equipamento servidor. O formato de dados destes operandos
aparece descrito na Tabela 4-13.
1
5
1
4
1
3
1
2
1
1
Bit do Operando
1
0
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Operando %Mxxxx
Descrição
x x x x x x x x
Controle Geral
Código de exceção MODBUS retornado pelo servidor endereçado pela relação:
01h = A função MODBUS utilizada não é suportada pelo servidor (illegal function)
02h = A área de dados MODBUS que se pretende acessar não existe no servidor (illegal data address)
03h = O dado que se pretende escrever na respectiva área de dados MODBUS está fora da faixa de valores aceitos pelo servidor (illegal data value)
04h = Ocorreu um erro irrecuperável no servidor durante a execução da respectiva requisição (slave device failure)
05h = O servidor aceitou a requisição porém a execução do mesmo irá demandar um longo período (acknowledge)
06h = O servidor está ocupado executando um comando de longa duração (slave device busy)
07h = O servidor não pode executar a requisição recebida (negative acknowledge)
08h = Foi detectado um erro de paridade na memória do servidor durante a leitura dos dados
MODBUS (memory parity error)
Os códigos acima são definidos pela norma MODBUS, sendo comuns para todos os equipamentos. Demais códigos de exceção, específicos do fabricante, devem ser consultados no manual do equipamento servidor.
1 Erro no tamanho da resposta (total de bytes excede 255)
1 Erro de CRC na resposta
1 Erro de timeout de resposta
1 Erro na resposta na última varredura
0 Relação executada com erro na última varredura
1 Relação executada com sucesso na última varredura
0 Relação aguardando disparo
1 Relação disparada (comunicação em andamento)
0
1
Relação habilitada pelo usuário (cópia do operando de controle)
Relação desabilitada pelo usuário (cópia do operando de controle)
0 Relação válida
1 Relação inválida
Operando %Mxxxx + 1 x x x x x x x x
Estatísticas da relação.
Quantidade de vezes que esta relação foi executada com sucesso.
O valor circula entre 0 e 255. x x x x x x x x
Quantidade de vezes que esta relação foi executada resultando em erro.
O valor circula entre 0 e 255.
Tabela 4-13. Operandos de status das relações MODBUS Cliente
63
4. Diagnósticos
Códigos de Exceção MODBUS Retornados em Modo Servidor
A Tabela 4-14 apresenta todos os códigos de exceção MODBUS, e seus respectivos significados, que
podem ser retornadas pela interface AL-3414 quando operando como servidor.
Código de Exceção
DEC HEX
1 0x01
Descrição
2
3
128
129
130
131
132
0x02
0x03
0x80
0x81
0x82
0x83
0x84
O tipo da respectiva requisição (função MODBUS) não é suportada.
Os respectivos dados MODBUS que se pretende ler ou escrever não estão cobertos por uma relação.
A interface pode retornar este código de exceção no caso da leitura de uma faixa de endereços não estar coberta por uma única relação MODBUS, ou seja, para ler uma faixa de endereços contínua, é necessário que todos os endereços estejam declarados em uma única relação.
Algum valor contido na área de dados da requisição não é um valor permitido para este equipamento.
Provavelmente está se tentando atribuir um valor (escrita) fora da faixa para um determinado endereço. A requisição e o endereço do dado MODBUS são válidos, mas o valor que se pretende escrever não.
O endereço IP cliente não possui direito de escrita nos respectivos operandos
MODBUS.
Consultar as informações de Filtro IP e Máscara IP atribuídas à relação (ver seção
A relação que define os respectivos operandos MODBUS que se pretende ler ou escrever, encontra-se desabilitada ou o CP está em modo erro.
Consultar os operandos de controle que habilitam e desabilitam as relações (ver
seção Configurações MODBUS dos Parâmetros Avançados).
Os respectivos operandos MODBUS encontram-se bloqueados para escrita pois a
UCP AL-2004 está com o nível de proteção três definido.
Consultar o manual de utilização da UCP AL-2004 para maiores informações sobre o nível de proteção e senha.
Quantidade ilegal de dados MODBUS a serem lidos ou escritos.
Está se tentando ler ou escrever uma quantidade ímpar de input registers ou holding registers associados à operandos do tipo inteiro (%I ou %TI) ou ponto flutuante (%F ou %TF). Como cada operando está associado a dois input registers ou holding registers, a leitura ou escrita dos mesmos deve ser feita aos pares.
Endereço ilegal de dado MODBUS a ser lido ou escrito.
Está se tentando ler ou escrever em apenas um dos dois input registers ou holding registers associados ao operando tipo inteiro (%I ou %TI) ou ponto flutuante (%F ou
%TF). Como cada operando está associado a dois input registers ou holding registers, a leitura ou escrita dos mesmos deve ser feita aos pares e iniciar sempre pelo primeiro endereço que forma o operando.
Tabela 4-14. Códigos de erro MODBUS retornados em modo MODBUS Servidor
64
5. Programação
5. Programação
A princípio a interface Ethernet dispensa qualquer tipo de programação adicional na aplicação do usuário, além dos seus parâmetros de configuração carregados no CP através do módulo C. Estes
parâmetros foram descritos anteriormente no capítulo de Configuração.
Isto não significa que o usuário não pode desenvolver nenhuma espécie de controle em nível de aplicação sobre a interface. Alguns dos parâmetros de configuração, normalmente segmentos de operandos do CP, permitem uma intervenção do usuário sobre o funcionamento da interface.
A seguir são apresentadas situações em que o controle do protocolo ALNET II e MODBUS foi estendido para a aplicação.
Protocolo ALNET II em modo Cliente
Para utilizar o protocolo ALNET II sobre TCP/IP no modo cliente, é necessário o uso das instruções
ECR e LTR na aplicação do usuário. Estas instruções permitem a transmissão de mensagens não solicitadas para outros equipamentos, através do protocolo ALNET II e pela interface Ethernet.
A instrução ECR permite a escrita de dados em outros equipamentos da rede, enquanto que a instrução LTR permite a leitura de dados. O Manual de Programação do MasterTool deve ser consultado para informações detalhadas sobre a utilização destas instruções.
Disparo de Relações MODBUS Cliente de Forma Acíclica
Para disparar relações MODBUS Cliente de forma acíclica, sugere-se o seguinte método, que pode ser implementado de maneira simples no programa aplicativo do usuário:
definir tempo de polling máximo para as relações (32767);
manter a relação normalmente desabilitada;
habilitar a relação no momento em que se deseja executá-la;
esperar pela confirmação de término da execução da relação, e neste momento desabilitá-la novamente.
Uso da Interface AL-3414 em CPs Redundantes
Uma das possibilidades de utilização da interface AL-3414 num par de CPs redundantes (AL-2004 +
AL-2017), além de servidor para os sistemas de supervisão, poderia ser o controle de um conjunto de remotas MODBUS. Neste caso, os AL-3414 são utilizados no modo cliente.
Nesta situação, as relações MODBUS clientes devem ser habilitadas enquanto o CP estiver no estado ativo, mas permanecem normalmente desabilitadas para os demais estados que o CP possa assumir
(desconfigurado, inicial, inoperante ou reserva). No CP em estado reserva, é aconselhável apenas que seja feita uma comunicação em modo cliente com o CP ativo, para verificação da integridade da comunicação MODBUS do(s) AL-3414 no CP reserva.
65
6. Instalação
6. Instalação
Este capítulo apresenta os procedimentos mínimos necessários para instalação mecânica do módulo
AL-3414, do cabo de rede Ethernet e do software de programação MasterTool Programming.
Instalação Mecânica
Um CP da série AL-2000 é formado pelos seguintes elementos básicos: bastidor, fonte e UCP.
Outros elementos podem fazer parte do CP, como por exemplo: interfaces de rede PROFIBUS, coprocessadores matemáticos e de redundância, expansores de barramento e módulos de E/S digitais e analógicos.
As informações sobre a instalação mecânica apresentadas a seguir são bastante resumidas. Maiores detalhes podem ser encontrados no capítulo de instalação no manual de utilização das UCPs
AL-2002/AL-2003/AL-2004 - MU207011.
UCP e Fonte
Para utilização do módulo AL-3414, deve-se utilizar o modelo de UCP AL-2004 e uma fonte
AL-3511 ou AL-3512. Se forem utilizadas fontes redundantes, devem ser utilizadas duas fontes do modelo AL-3512.
ATENÇÃO:
Novos modelos de UCP, fonte e bastidores compatíveis com o AL-3414 podem ser lançados pela
Altus a qualquer momento, podendo este documento estar com as informações de compatibilidade desatualizadas. Procure sempre consultar documentos nas suas últimas revisões.
Bastidor
Existem seis modelos de bastidores que podem alojar o módulo AL-3414, além de outros módulos.
Para a escolha do modelo mais adequado deve ser considerada a quantidade de módulos que serão empregados na arquitetura, bem como futuras expansões.
A estrutura de todos os bastidores sempre é a seguinte, considerando-se o primeiro slot à esquerda do bastidor, visto de frente:
F slots de largura dupla, para fontes
U slots de largura simples, para UCPs
E/N slots de largura simples, para módulos com barramento estendido ou normal
N slots de largura simples, para módulos com barramento normal
A Tabela 6-1 mostra as configurações para os modelos de bastidores disponíveis.
Bastidor
AL-3631
AL-3634
AL-3635
AL-3640
F
1
1
1
2
U
1
1
1
1
E/N
4
5
8
6
N
0
11
0
0
Tabela 6-1. Características de bastidores compatíveis com o AL-3414
66
6. Instalação
Os slots sempre aparecem em ordem na Tabela 6-1, da esquerda para a direita e vistos de frente
(primeiro F slots para fontes, depois U slots para UCPs, depois E/N slots para módulos com barramento estendido ou normal, e finalmente N slots para barramento normal).
Somente o bastidor AL-3640 comporta duas fontes redundantes. No entanto, somente a fonte
AL-3512 pode ser utilizada em modo redundante neste bastidor.
Em todos os modelos de bastidor, há sempre um único slot para UCP.
Barramento
Os módulos podem ser classificados em dois tipos, dependendo da forma como se conectam ao barramento do bastidor:
módulos com barramento normal: tipicamente são módulos de entrada e saída, que se conectam ao barramento através de um conector EURO macho de 64 pinos;
módulos com barramento estendido (ou módulos inteligentes): tipicamente são módulos coprocessadores ou interfaces de comunicação, que se conectam ao barramento através de um conector EURO macho de 96 pinos.
Esta classificação é importante, pois nem todos os slots dos bastidores, à direita da UCP, podem ser ocupados por módulos com barramento estendido. Por outro lado, todos os slots disponíveis dos bastidores, à direita da UCP, podem ser ocupados por módulos com barramento normal.
De uma maneira geral, módulos de entrada e saída digital e analógicos utilizam barramento normal, enquanto os demais utilizam o barramento estendido (interfaces de rede, coprocessadores matemáticos e de redundância, expansor de barramento). Para maiores informações, consulte o(s) documento(s) de características técnicas do(s) módulo(s) a ser(em) utilizado(s).
Módulos
A interface de rede AL-3414 deve ser inserida num slot do bastidor reservado para módulos com barramento estendido. Quando utilizada aos pares, para usufruir da característica de redundância de comunicação, as mesmas devem ser inseridas em slots consecutivos.
Os bastidores possuem um trilho inferior e outro superior, para cada slot, que servem como guias para inserção dos módulos. Deve ser observado que o bastidor possui um conjunto de conectores do lado interno, um para cada slot, os quais devem se encaixar perfeitamente nos conectores macho de cada módulo inserido.
Cada módulo possui dois manípulos, espécie de parafuso, para fixação mecânica do módulo ao bastidor, devendo os mesmos serem devidamente apertados. Estes manípulos visam garantir a perfeita conexão do módulo ao barramento, o seu aterramento (considerando que o bastidor já esteja aterrado) e evitar que possíveis trepidações ou forças externas desloquem os módulos de suas posições, afetando o funcionamento do sistema.
Instalação do Cabo de Rede
A porta Ethernet do módulo AL-3414, identificada no painel por NET, possui pinagem padrão, sendo a mesma utilizada, por exemplo, em computadores pessoais. O módulo possui um conector RJ45 fêmea blindado, com interface elétrica 10/100Base-TX, devendo ser utilizado um cabo UTP ou
ScTP, de categoria 5, para interligar o módulo ao dispositivo de acesso à rede Ethernet.
A Figura 6-1 e a Tabela 6-2 apresentam o conector RJ45 fêmea do módulo AL-3414, com a
identificação e a descrição da pinagem válida para os níveis físicos tipo 10Base-T e 100Base-TX.
67
6. Instalação
Figura 6-1. Conector RJ45 fêmea do módulo AL-3414
Pino
1
2
3
4
5
6
7
8
Sinal
TD +
TD -
RD +
NU
NU
RD -
NU
NU
Descrição
transmissão de dados, positivo transmissão de dados, negativo recepção de dados, positivo não utilizado não utilizado recepção de dados, negativo não utilizado não utilizado
Tabela 6-2. Pinagem do conector RJ45 fêmea do módulo AL-3414
A interface pode ser conectada em uma rede de comunicação através de um hub ou switch, ou então diretamente ao equipamento com o qual irá se comunicar. Neste último caso deve-se utilizar um cabo de rede denominado cross-over, o mesmo utilizado para conectar dois computadores pessoais, ponto a ponto, através da porta Ethernet.
Entende-se por cabo de rede, um par de conectores RJ45 machos interligados entre si por um cabo
UTP ou ScTP, de categoria 5, sob a configuração direta ou cross-over. O mesmo serve para interligar dois dispositivos com porta Ethernet.
Normalmente estes cabos possuem uma trava de conexão que garante uma perfeita conexão entre o conector fêmea da interface e o conector macho do cabo. No momento da instalação, o conector macho do cabo deve ser inserido na fêmea do módulo até que se ouça um som característico (espécie de "click"), garantindo a atuação da trava. Para desconectar os mesmos deve-se utilizar a alavanca presente no conector macho.
A seguir são apresentadas algumas arquiteturas válidas para o módulo AL-3414, com o objetivo de exemplificar a forma como o módulo é interligado através do cabo de rede.
Legenda: cabo crossover cabo paralelo
68
Ponto a ponto
F
O
N
T
E
A
L
2
0
0
4
A
L
3
4
1
4
C
O
P
R
O
C
C
O
P
R
O
C
F
O
N
T
E
A
L
2
0
0
4
A
L
3
4
1
4
C
O
P
R
O
C
A
L
3
1
3
9
A
L
3
2
0
3
F
O
N
T
E
A
L
2
0
0
4
A
L
3
4
1
4
Figura 6-2. Dois exemplos de interligação ponto a ponto
6. Instalação
69
Rede Simples
F
O
N
T
E
0
0
4
A
L
2
4
1
4
A
L
3
SWITCH
Rede Redundante
F
O
N
T
E
A
L
2
0
0
4
A
L
3
4
1
4
C
O
P
R
O
C
A
L
3
1
3
9
A
L
3
2
0
3
Figura 6-3. Interligação em rede simples
F
O
N
T
E
A
L
2
0
0
4
A
L
3
4
1
4
A
L
3
4
1
4
SWITCH
SWITCH
F
O
N
T
E
A
L
2
0
0
4
A
L
3
4
1
4
A
L
3
4
1
4
A
L
3
1
3
9
A
L
3
2
0
3
Figura 6-4. Interligação em rede dupla - redundante
70
6. Instalação
6. Instalação
MasterTool Programming
Para instalação do software MasterTool Programming, utilizado para configurar a interface AL-3414, o usuário deve consultar o seu manual de utilização. No capítulo de instalação do respectivo manual podem ser encontradas as seguintes informações:
Requisitos de hardware e software necessários;
Procedimento para instalação e desinstalação;
Instruções para execução do software.
ATENÇÃO:
O software MasterTool Programming não acompanha o produto AL-3414, devendo ser adquirido separadamente.
71
7. Exemplo de Utilização
7. Exemplos de Utilização
Este capítulo traz dois exemplos de utilização da interface de comunicação AL-3414.
O primeiro exemplo traz uma aplicação genérica, que explora todas as características oferecidas pela interface AL-3414, tais como redundância de comunicação, protocolo de comunicação MODBUS
TCP e protocolo de comunicação ALNET II sobre TCP/IP.
Ainda no primeiro exemplo, serão demonstrados para o usuário todos os passos a serem seguidos para construir um sistema completo e bastante realista, de forma prática, dando condições ao usuário de planejar a melhor maneira de desenvolver a sua aplicação.
O segundo exemplo visa demonstrar a configuração e o formato de uma relação MODBUS cliente genérica.
Exemplo 1: Aplicação Genérica
Arquitetura
A Figura 7-1 esquematiza o exemplo do sistema a ser demonstrado. Ele é composto, basicamente,
dos seguintes dispositivos:
CPM - CP de controle, com interface mestre PROFIBUS redundante e interface Ethernet redundante. Além de gerenciar as remotas PROFIBUS, possui em seu barramento dois módulos de E/S com 32 entradas digitais (AL-3139) e 32 saídas digitais (AL-3203). Opera como servidor
MODBUS TCP e ALNET II sobre TCP/IP dos equipamentos CPA,
CFG e
CTR.
CPA - CP de controle, com coprocessador aritmético e interface Ethernet redundante. Realiza controle de processo através da remota PROFIBUS RM3, se comunicando com o controlador
CPM como cliente MODBUS TCP.
CTR - microcomputador de controle e supervisão, com interface Ethernet redundante e sistema de supervisão com protocolo de aplicação MODBUS TCP ou ALNET II sobre TCP/IP. Realiza o controle das remotas RM1 e RM2 e a supervisão de todo o sistema através de comunicações em modo cliente MODBUS TCP com os controladores CPM e CPA.
CFG - microcomputador portátil de configuração, com o Programador MasterTool, interface serial RS-232 e interface Ethernet simples. O Programador MasterTool é necessário para configurar os controladores CPM e CPA, podendo também, num segundo instante, ser utilizado para verificação e depuração do sistema.
RM1, RM2, RM3 - remotas PROFIBUS, com interface escravo PROFIBUS redundante. Estas remotas são gerenciadas diretamente pelo mestre PROFIBUS do controlador CPM, mas indiretamente pelo sistema de supervisão
CTR (RM1 e RM2) e pelo CPA (RM3). Cada remota
é formada por um par de cabeças PO5063V4 ou PO5063V5, um módulo de 16 entradas digitais
PO1010, um módulo de 16 saídas digitais PO2022, um módulo de 8 entradas analógicas PO1213, um módulo de 8 saídas analógicas PO2132.
SWA, SWB - switches para interligação dos equipamentos: são utilizados dois switches pois a rede Ethernet instalada é redundante. Observar que os dois switches foram interligados e que o microcomputador
CFG não possui interface Ethernet redundante, estando interligado apenas com o switch SWA.
ATENÇÃO:
Os módulos AL-3138 e AL-3202 não alocam operandos de entrada e de saída (%E e %S) quando declarados no barramento do CP. Para que aloquem os operandos é necessários declarar os mesmos como AL-3139 e AL-3203 respectivamente.
72
7. Exemplo de Utilização
A Tabela 7-1 apresenta os endereços IPs escolhidos para os equipamentos.
Equipamento
CPM
CPA
CTR
CFG
Endereço IP
192.168.1.57
192.168.1.58
192.168.1.59
192.168.1.60
Tabela 7-1. Endereços IPs dos equipamentos
CPA
192.168.1.58
F
O
N
T
E
A
L
2
0
0
4
C
O
P
R
O
C
A
L
3
4
1
4
A
L
3
4
1
4
CTR
192.168.1.59
CFG
192.168.1.60
5
1
2
3
4
9
SWA
SWITCH
7
6
8
SWITCH
SWB
F
O
N
T
E
A
L
2
0
0
4
A
L
3
4
0
6
A
L
3
4
0
6
A
L
3
4
1
4
A
L
3
4
1
4
A
L
3
1
3
9
A
L
3
2
0
3
CPM
192.168.0.57
10 11
RM1
PO5063 PO5063 PO1010 PO2022 PO1213 PO2132
RM2
PO5063 PO5063 PO1010 PO2022 PO1213 PO2132
RM3
PO5063 PO5063 PO1010 PO2022 PO1213 PO2132
Figura 7-1. Arquitetura Exemplo
73
7. Exemplo de Utilização
Notas:
O controlador CPM utiliza um bastidor AL-3635, possuindo dois slots livres, e o CPA um bastidor AL-3631, com um slot livre. Deve-se preencher os slot livres com os módulos cegos
AL-3490, protegendo os demais módulos inseridos no bastidor.
Conexões Físicas
A Figura 7-1 apresenta todas as conexões físicas estabelecidas entre os equipamentos do sistema.
Estas conexões, enumeradas de um até onze, aparecem na Tabela 7-2.
Conexão
5
6
7
8
9
1
2
3
4
10
11
Tipo
Ethernet
Ethernet
Ethernet
Ethernet
Ethernet
Ethernet
Ethernet
Ethernet
Serial RS232
PROFIBUS
PROFIBUS
Equipamentos Interligados
CPA
CPA
CTR
CTR
CFG
SWA
CPM
CPM
CFG
CPM
CPM
SWA
SWB
SWA
SWB
SWA
SWB
SWA
SWB
CPM
Remotas
(RM1 ... RM3)
Remotas
(RM1 ... RM3)
Tabela 7-2. Conexões Físicas do Exemplo
ATENÇÃO:
Apesar da Figura 7-1 e da Tabela 7-2 apresentarem a conexão física número nove como sendo
apenas entre o microcomputador de configuração
CFG e o controlador CPM, há também a necessidade de estabelecer a conexão serial RS232 do
CFG com o controlador CPA e com as interfaces mestres PROFIBUS AL-3406 do controlador CPM para respectivas configurações.
Configuração
Segue a configuração dos dois controladores: CPM e CPA.
Controlador CPM
O primeiro passo é criar um novo projeto no MasterTool, selecionar a UCP AL-2004 e depois
declarar os módulos no barramento do controlador CPM, conforme mostra a Figura 7-2. O parâmetro
de primeiro octeto de saída foi definido em 50.
74
7. Exemplo de Utilização
Figura 7-2. Barramento 0 do CPM
O segundo passo é criar um módulo de configuração estendido referente a rede PROFIBUS, como
Figura 7-3. Módulo de configuração estendido C003 do CPM
Além da configuração da UCP AL-2004, a rede PROFIBUS bem como as interfaces mestre AL-3406 precisam ser configuradas. Esta configuração é feita através do configurador ProfiTool. Este manual não tem a intenção de apresentar todos os passos de configuração de uma rede deste tipo. Se necessário, consultar a documentação dos produtos AL-3865 e AL-3406 para maiores detalhes.
RM2 e RM3, no que se refere aos tipos e quantidade de módulos, mudando apenas o endereçamento de cada um dos módulos de E/S.
75
7. Exemplo de Utilização
Figura 7-4. Rede PROFIBUS
Figura 7-5. Barramento das remotas PROFIBUS
Os módulos declarados no barramento das remotas podem exigir uma parametrização adicional. É o caso dos módulos analógicos de entrada e de saída, que permitem configurar o tipo de grandeza e o range para cada um dos canais.
Assim que a rede estiver completa, com todos os parâmetros de rede e de módulos definidos, deve-se prosseguir com a carga do projeto nas interfaces mestre PROFIBUS AL-3406. A carga é realizada com o próprio configurador ProfiTool, utilizando um cabo serial apropriado.
Depois da carga do projeto nas interfaces PROFIBUS, o ProfiTool deve ser fechado e o arquivo por
ele gerado (.PB) carregado no projeto do MasterTool conforme Figura 7-6.
76
7. Exemplo de Utilização
Figura 7-6. Leitura do módulo de configuração da rede PROFIBUS
Ao importar o arquivo, o MasterTool associa operandos do AL-2004 com os módulos das remotas automaticamente. Visando reduzir a quantidade de relações MODBUS, necessárias para acesso aos módulos PROFIBUS pelos clientes CPA e
CTR, sugere-se fazer um reagrupamento quanto ao tipo
dos módulos de E/S, como mostra a Tabela 7-3.
Tipo de Módulo
Digital de entrada
Digital de saída
Analógico de entrada
Analógico de saída
Controle de Redundância
PROFIBUS
Tipo de Operando
%E
%S
%M
%M
%M
Endereço Inicial
0
50
400
450
500
Tabela 7-3. Relação de operandos quanto ao tipo de módulo
botão
CONFIGURAR...
que aparece na Figura 7-6 deve ser pressionado.
Deve ser observado que os operandos associados aos módulo AL-3139 (%E0000 ao %E0003) e
AL-3203 (%S0050 ao %S0053) foram considerados para determinar a seqüência das associações para os módulos das remotas PROFIBUS.
77
7. Exemplo de Utilização
Figura 7-7. Relações do módulo mestre PROFIBUS
É necessário, na seqüência, configurar o par de interfaces Ethernet redundantes AL-3414 do controlador CPM. A partir do módulo de configuração C000, deve-se pressionar o botão
ETHERNET...
para ter acesso ao barramento de configuração das interfaces Ethernet apresentado na Figura 7-8.
Como se trata de um par de interfaces redundantes, apenas a primeira interface, que aparece na posição dois, precisa ser configurada. A segunda interface, na posição três, assume automaticamente os parâmetros da primeira.
Figura 7-8. Barramento de interfaces Ethernet
A configuração da interface se divide, basicamente, em cinco etapas: definição dos parâmetros básicos, avançados, de redundância e as relações do protocolo MODBUS cliente e do servidor. A
78
7. Exemplo de Utilização
Figura 7-9 mostra a janela com a definição dos parâmetros básicos, que se traduzem na habilitação
dos respectivos protocolos e da definição das propriedade do IP.
Figura 7-9. Parâmetros básicos
Notas:
Para que o MasterTool possa se comunicar com o CP via interface Ethernet, o protocolo
ALNET II deve estar habilitado.
Antes de passar para a configuração dos parâmetros avançados, são configurados os parâmetros relativos ao sistema de redundância. Basicamente esta configuração se limita em habilitar o checkbox
que habilita a redundância de comunicação, como mostra a Figura 7-10.
Figura 7-10. Parâmetros de redundância
Notas:
Optou-se por não habilitar a troca dinâmica de endereços MAC das interfaces, e manteve-se os valores padrão dos parâmetros de período de teste, retentativas e período de chaveamento.
Havendo necessidade, o usuário deve, para a sua aplicação, configurar adequadamente cada um dos parâmetros em função das características de sua rede e dos equipamentos interligados.
A Figura 7-11 apresenta os parâmetros avançados de configuração da interface.
79
7. Exemplo de Utilização
Figura 7-11. Parâmetros avançados
Notas:
Em função da redundância de comunicação estar habilitada, a quantidade de operandos de diagnóstico dobra. Nos operandos %M0210 ao %M299 serão armazenados os diagnósticos da primeira interface AL-3414 e nos %M0300 ao %M0389 os referentes a segunda interface.
O checkbox que habilita as mensagens de múltiplos pacotes ALNET II foi habilitado em função da possibilidade de se ter um driver executando no microcomputador de controle
CTR baseado no protocolo ALNET II sobre TCP/IP que usufrua desta característica para acelerar o processo de comunicação.
Em função dos valores configurados para os parâmetros de timeout inicial e número de retentativas do TCP, o valor a ser adotado para o timeout do nível de aplicação deve ser de aproximadamente quatro segundos.
Considerando que o tempo de ciclo do controlador CPM será baixo, em função desta aplicação, não é necessário ajustar os valores dos parâmetros de número de comunicações ALNET II e
MODBUS por ciclo de varredura do CP. Nenhuma melhora de velocidade de comunicação ou de aumento de tempo de ciclo de varredura do CP é observada em função do aumento ou diminuição destes valores.
Será utilizado o protocolo MODBUS TCP e operandos de controle das relações do operando
%M0200 ao %M0206.
Diferentemente do CPA, este controlador não irá realizar comunicações MODBUS no modo cliente, apenas no modo servidor. Por isto, é necessário definir apenas as relações para o modo de operação
MODBUS servidor, como mostra a Figura 7-12.
80
7. Exemplo de Utilização
Figura 7-12. Relações MODBUS Servidor
Notas:
Todas as relações foram definidas a partir de informações extraídas da Figura 7-2, Figura 7-7 e
Os Coils e os Holding Registers, referentes as saídas digitais e analógicas, foram divididos cada um em dois grupos, permitindo a definição de filtros e máscaras IP específicas para cada grupo.
Com isto, IPs diferentes dos definidos não terão acesso de escrita nas respectivas áreas.
Os diagnósticos das duas interfaces Ethernet AL-3414 foram mapeados nos Holding Registers de endereços 100 ao 279 (operandos %M0210 a %M0389).
O timeout de aplicação para o protocolo ALNET II sobre TCP/IP é definido a partir da janela de
configuração do protocolo ALNET II, como mostra a Figura 7-13. A janela pode ser acessada através
do botão
ALNET II...
do módulo de configuração C000. O campo a ser preenchido, é o
TIMEOUT INTER
SUB-REDE
. Ver seção Dimensionamento de Timeouts TCP e de Aplicação para maiores detalhes
sobre o dimensionamento deste parâmetro.
Figura 7-13. Configuração do timeout de aplicação ALNET II
81
7. Exemplo de Utilização
Para que este projeto exemplo se torne funcional, deve-se definir ainda o módulo de execução E001 com a chamada da função de controle das interfaces mestre PROFIBUS AL-3406, como mostra a
Figura 7-14. Chamada da função F-3406.085
Encerrado o projeto, deve-se proceder com a carga dos módulos de configuração e de execução no controlador. Num primeiro momento esta carga deve ser realizada através da porta serial ALNET I do AL-2004, visto que a interface ainda não está configurada para realizar qualquer configuração através da rede Ethernet.
Após a carga do módulo de configuração C000, com a definição da interface Ethernet e das propriedades do IP do mesmo, a comunicação entre o microcomputador
CFG e o controlador CPM pode prosseguir através da rede Ethernet, utilizando o protocolo ALNET II sobre TCP/IP.
Controlador CPA
O desenvolvimento da aplicação para o controlador CPA é muito similar ao que foi para o controlador CPM, devendo-se também criar um projeto no MasterTool, selecionar a UCP AL-2004 e declarar os módulos no barramento: coprocessador e duas interfaces Ethernet AL-3414, que por sua vez também irão trabalhar de forma redundante.
Porém há duas exceções. A primeira é que este controlador não possui interface de rede de campo
PROFIBUS. A segunda é que a interface AL-3414 será utilizada também no modo cliente, justamente para escrever e ler os valores no e do controlador CPM referentes a remota três, utilizada por este CP para o controle de um determinado processo.
Este controlador também terá relações MODBUS em modo servidor, permitindo que outros clientes possam ter acesso as variáveis de controle do seu processo e também aos resultados e diagnósticos deste processo.
82
7. Exemplo de Utilização
O exemplo, portanto, restringe-se apenas a apresentar as configurações das relações MODBUS cliente e servidor para este controlador, detalhando os pontos mais importantes, e não repetindo o que já foi visto para o controlador CPM e que vale para este controlador também.
As relações MODBUS modo cliente, apresentadas na Figura 7-15, devem ser equivalentes e
complementares às relações que foram definidas para o controlador CPM em modo servidor, limitando-se a mapear os dados de entrada e saída da remota RM3.
Figura 7-15. Relações MODBUS Cliente
Já as relações MODBUS modo servidor deste controlador, apresentados na Figura 7-16, mapeiam os
diagnósticos das duas interfaces Ethernet AL-3414 e as variáveis de controle de processo e de diagnóstico da mesma.
83
7. Exemplo de Utilização
Figura 7-16. Relações MODBUS Servidor
Como pode ser observado nas relações MODBUS servidor, as variáveis de controle e diagnóstico do processo foram todas mapeadas em operandos tipo memória, do endereço 500 ao 699 (%M0500 ao
%M0699). Além de serem acessíveis através do protocolo MODBUS TCP a partir do holding register de endereço 300, as mesmas podem ser acessadas via protocolo ALNET II sobre TCP/IP se o mesmo for habilitado para este par de interfaces AL-3414.
Após o término da configuração e desenvolvimento da aplicação referente ao coprocessador e ao controle do processo, o projeto deve ser carregado na memória do controlador CPA. Primeiramente, via canais seriais e depois, se o protocolo ALNET II sobre TCP/IP foi habilitado para as interfaces
AL-3414, podendo prosseguir via rede Ethernet.
Exemplo 2: Relação MODBUS Genérica
Para exemplificar o uso da relação MODBUS genérica, é utilizada uma função MODBUS que não existe na biblioteca básica da interface Ethernet AL-3414. Trata-se da função de código 22 (0x16 se considerado o sistema numérico hexadecimal), de escrita mascarada em um holding register.
Esta função modifica o conteúdo de um holding register específico, combinando o conteúdo atual do holding register com uma máscara AND e uma máscara OR. Esta função pode ser utilizada para ligar ou desligar bits de um holding register individualmente.
O algoritmo da função, a ser implementado pelo servidor, é o seguinte:
novo valor = (valor atual AND máscara and) OR (máscara or AND NOT(máscara and))
onde:
AND, OR, NOT = instruções lógicas novo valor = valor do holding register após o tratamento da mensagem valor atual = valor do holding register antes do tratamento da mensagem máscara and = valor da máscara AND recebida na mensagem máscara or = valor da máscara OR recebida na mensagem
84
7. Exemplo de Utilização
ATENÇÃO:
Esta função, embora possa ser implementada através da relação genérica do MODBUS cliente, não é tratada por servidores AL-3414, pois a mesma desconhece tal tipo de função MODBUS. Neste caso, a interface AL-3414 vai retornar o código de erro um (0x01): função ilegal.
A Tabela 7-4 apresenta o formato básico da função de escrita mascarada em holding register.
Byte
4
5
6
7
1
2
3
Valor
Exemplo
0x16
0x01
0x04
0xFF
0xF0
0x00
0x07
Descrição
Código da Função.
Endereço de referência - byte mais significativo.
Endereço de referência - byte menos significativo.
Máscara AND - byte mais significativo.
Máscara AND - byte menos significativo.
Máscara OR - byte mais significativo.
Máscara OR - byte menos significativo.
Tabela 7-4. Formato da função MODBUS de escrita mascarada em holding register
Em caso de sucesso no tratamento da função, o equipamento servidor MODBUS retorna uma mensagem de resposta idêntica a requisição. Em caso de erro, o equipamento servidor retorna uma mensagem de exceção característica MODBUS, definida pela norma.
Configuração
Figura 7-17. Configuração da relação MODBUS genérica
85
7. Exemplo de Utilização
Relação Genérica, o usuário deve configurar os seguintes parâmetros requisitados pelo software de
programação MasterTool:
Função MODBUS: relação genérica
Endereço IP servidor: endereço IP do servidor MODBUS destino da mensagem
Endereço da estação destino: endereço da estação MODBUS destino (nó)
Operando no CP: endereço do operando no CP onde a mensagem a ser transmitida vai estar armazenada e onde o resultado será armazenado (são necessários quatro operandos para a requisição e mais quatro para a resposta)
Operando de status: endereço do operando no CP para armazenar estatísticas de funcionamento desta função MODBUS (dois operandos consecutivos)
Quantidade: quantidade de bytes a serem transmitidos (sete bytes conforme o formato da função de escrita mascarada em holding register
Polling: período de execução desta função
Timeout de serviço: timeout do nível de aplicação
Aplicação
A aplicação fica encarregada de montar a função a ser transmitida, conforme valores exemplo da
das estatísticas de funcionamento da função e pelo tratamento da mensagem de resposta (sucesso ou erro).
Para montagem da função a ser transmitida, pode-se utilizar a instrução CAB, como mostra a Figura
Figura 7-18. Montagem da função nos operandos do CP
Como a mensagem possui apenas sete bytes, o byte menos significativo do operando %M0905 será desconsiderado. A resposta será armazenada a partir do operando seguinte ao último utilizado na transmissão: %M906.
A Tabela 7-5 mostra o conteúdo dos operandos considerando uma resposta de sucesso por parte do
servidor. Caso a função não seja suportada pelo equipamento servidor MODBUS, será recebida uma
mensagem de exceção, como mostra a Tabela 7-6.
86
7. Exemplo de Utilização
Operando
%M0902
%M0903
%M0904
%M0905
%M0906
%M0907
%M0908
%M0909
Valor
0x1601
0x04FF
0xF000
0x0700
0x1601
0x04FF
0xF000
0x07##
Descrição
Dados a serem transmitidos pela relação genérica, definidos através da instrução
CAB na aplicação.
O byte menos significativo do operando %M0905 não será transmitido quando a relação for executada.
Dados recebidos do equipamento servidor MODBUS, responsável pelo tratamento da mensagem, em caso de sucesso. Observar que é são uma cópia dos dados que foram transmitidos (isto é uma característica da função de escrita mascarada em holding register).
O byte menos significativo do operando %M0909 não é sobrescrito com nenhum valor, permanecendo com o seu conteúdo inalterado, pois a resposta possui apenas sete bytes de dados.
Tabela 7-5. Conteúdo dos operandos considerando uma resposta de sucesso
Operando
%M0902
%M0903
%M0904
%M0905
%M0906
%M0907
%M0908
%M0909
Valor
0x1601
0x04FF
0xF000
0x0700
0x9601
0x####
0x####
0x####
Descrição
Dados a serem transmitidos pela relação genérica, definidos através da instrução
CAB na aplicação.
O byte menos significativo do operando %M0905 não será transmitido quando a relação for executada.
Dados recebidos do equipamento servidor MODBUS, responsável pelo tratamento da mensagem, em caso de erro: função não suportada.
Uma mensagem de exceção possui apenas dois bytes. O primeiro indica erro na respectiva função (0x16 + 0x80 = 0x96) e o segundo o código de erro (0x01 = função não suportada pelo servidor MODBUS).
Os demais operandos reservado para a resposta (%M0907 ao %M0909) permanecendo com os seus conteúdos inalterados.
Tabela 7-6. Conteúdo dos operandos considerando uma resposta de exceção
Para saber o momento em que a resposta foi armazenada nos respectivos operandos, disponível para tratamento pela aplicação, deve-se monitorar constantemente o operando de status da relação
(%M0900 para este exemplo). O formato do operando de status está definido na seção Status das
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8. Manutenção
8. Manutenção
Este capítulo trata da manutenção do sistema envolvendo a interface AL-3414. Nele estão contidas informações sobre os diagnósticos da interface, procedimentos para melhoria da performance de comunicação, problemas mais comuns que podem ser enfrentados pelo usuário durante a instalação e configuração, bem como os procedimentos a serem tomados para resolvê-los e ferramentas disponíveis.
ATENÇÃO:
É necessário declarar a existência da interface Ethernet no barramento da UCP fornecendo sua posição física. Caso não seja informado, ou haja erro na declaração, a conexão lógica da UCP com a interface Ethernet não é estabelecida. Nesta situação, a interface Ethernet mantém o LED CM desligado e permanece inativa para qualquer comunicação.
Se a interface Ethernet for declarada no barramento da UCP como sendo outro produto Altus, pode permanecer inoperante mesmo depois de corrigida a declaração, sendo necessário, então, uma desenergização do sistema para restabelecer o seu funcionamento.
ATENÇÃO:
Ao substituir fisicamente uma interface de rede, ou trocar seu endereço MAC (físico), certifique-se de que os clientes desta interface são capazes de detectar automaticamente a mudança do endereço
MAC antes de considerar a interface servidora como defeituosa, pois a mesma pode não comunicar logo após a troca. Isto normalmente deve ocorre de forma automática após a transmissão de mensagens de atualização de tabelas ARP (“gratuitous ARP”) por parte da interface AL-3414.
Alguns clientes e sistemas operacionais podem levar vários minutos até detectar a mudança do endereço MAC de um equipamento servidor. Enquanto o cliente não atualizar a sua tabela de conversão de endereço IP para endereço MAC, a conexão entre os dois equipamentos não irá se estabelecer, e portanto não haverá comunicação.
Alguns sistemas operacionais, como o Microsoft Windows, disponibilizam o comando ARP, que além de permitir visualizar a tabela de conversão de endereço IP para endereço MAC atual
(comando: ARP -a), permite também reinicializar/zerar a tabela, forçando desta maneira o disparo imediato de comandos para sua reconstrução (comando: ARP -d).
Em caso de dúvidas sobre o comando ARP ou sobre a existência de um comando equivalente em outros sistemas operacionais, consulte o administrador da sua rede.
Problemas mais Comuns
Se, ao energizar o CP, o AL-3414 não entra em funcionamento, os seguintes itens devem ser verificados:
A temperatura ambiente está dentro da faixa suportada pelos equipamentos?
A fonte de alimentação do bastidor está sendo alimentado com a tensão correta?
A fonte de alimentação é o módulo inserido no bastidor mais a esquerda (bastidor sendo visto de frente), seguido pelo módulo da UCP AL-2004?
Não existe nenhuma PA (ponte de ajuste) inserida nos conectores/jumpers do módulo AL-3414 identificados pelas letras CMx (onde x corresponde ao número do conector/jumper)?
Os equipamentos da rede, como hubs, switches ou roteadores, estão alimentados, interligados, configurados e funcionando corretamente?
O cabo de rede Ethernet está devidamente conectado à porta NET do módulo AL-3414 e ao equipamento de rede?
A UCP AL-2004, mestre do barramento, está ligada e em modo execução?
O módulo foi devidamente declarado no barramento 0 da UCP AL-2004?
Os módulos de programa foram carregados na UCP AL-2004?
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8. Manutenção
Se o AL-3414 indica o estado execução, mas não responde às comunicações solicitadas, sejam elas
ALNET II ou MODBUS, os seguintes itens devem ser verificados:
A configuração dos parâmetros de rede da configuração da UCP está correta?
A configuração dos parâmetros Ethernet do módulo AL-3414 está correta?
O respectivo protocolo de comunicação está habilitado na configuração da UCP?
Os operandos que habilitam as relações MODBUS estão devidamente habilitados?
A seção Ferramentas de Rede, a seguir, apresenta uma série de ferramentas que podem auxiliar o
usuário na detecção de problemas de comunicação.
Se nenhum problema for identificado, consulte o Suporte a Clientes Altus.
Manutenção Preventiva
Deve-se verificar, a cada ano, se os cabos de interligação estão com as conexões firmes, sem depósitos de poeira, principalmente os dispositivos de proteção.
Em ambientes sujeitos a contaminação excessiva, deve-se limpar periodicamente o equipamento, retirando resíduos, poeira, etc.
Ferramentas de Rede
Comando PING
Ferramenta do sistema operacional para verificação do estado da rede de um dispositivo. Caso a conexão de rede esteja OK, o equipamento deve responder às requisições recebidas via PING. Caso contrário, não haverá resposta. Neste caso, deve ser utilizado o canal serial para verificação dos parâmetros de rede.
Caso a configuração de rede do módulo Ethernet esteja correta, a seguinte resposta para o comando
PING deve ser observada:
C:\WINDOWS>ping <endereço IP do módulo Ethernet>
Disparando contra <módulo Ethernet> [<IP do módulo Ethernet>] com 32 bytes de dados:
Resposta de <IP do módulo Ethernet>: bytes=32 tempo=5ms tempo de vida=255
Resposta de <IP do módulo Ethernet>: bytes=32 tempo=3ms tempo de vida=255
Resposta de <IP do módulo Ethernet>: bytes=32 tempo=3ms tempo de vida=255
Resposta de <IP do módulo Ethernet>: bytes=32 tempo=3ms tempo de vida=255
Estatísticas do Ping para <IP do módulo Ethernet>:
Pacotes: Enviados=4, Recebidos=4, Perdidos=0 (0% de perda),
Tempos aproximados de ida e volta em milisegundos:
Mínimo=3ms, Máximo=5ms, Média=3ms
O tempo pode variar em função da distância entre os equipamentos e deve ser considerado para definir o timeout das comunicações.
Comando ARP
Ferramenta do sistema operacional para exibição e modificação das tabelas de conversão do endereço
IP para endereços físicos pelo protocolo de resolução de endereços (ARP). A tabela de conversão
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8. Manutenção
apresenta os endereços dos equipamentos com quem o sistema operacional tinha conexão estabelecida recentemente.
Uma resposta típica para o comando de visualização da tabela de conversão é a seguinte:
C:\WINDOWS>arp -a
Interface: < IP do sistema operacional> on Interface <número da interface de rede>
Endereço IP Endereço físico Tipo
<IP do módulo Ethernet 1>
<IP do módulo Ethernet 2>
<MAC do módulo Ethernet 1>
<MAC do módulo Ethernet 2>
<tipo de conexão 1>
<tipo de conexão 2>
...
<IP do módulo Ethernet N>
...
<MAC do módulo Ethernet N>
...
<tipo de conexão N>
No caso de substituição de um módulo Ethernet, ocorre a mudança do endereço físico (MAC) relacionado ao endereço IP do respectivo módulo Ethernet. Logo após a substituição, o sistema operacional pode permanecer com a tabela de conversão desatualizada, o que impede o estabelecimento de conexões para comunicação.
Uma solução para acelerar a atualização da tabela de conversão do endereço IP para endereços físicos é a eliminação da entrada do respectivo IP do módulo da tabela como mostra o comando a seguir:
C:\WINDOWS>arp -d <IP do módulo Ethernet>
Alguns módulos Ethernet, como o AL-3414, são capazes de atualizar automaticamente as tabelas de conversão dos clientes através de um comando de ARP gratuito, no momento em que os mesmos são configurados, sendo dispensável o comando anterior.
Analisador Ethereal
O Ethereal é um analisador de tráfego de rede (sniffer). Trata-se de um software de livre distribuição, com muitas funcionalidades e características interessantes que facilitam a captura e a análise de frames Ethernet.
Características
Disponível para Unix e Windows;
Interface GUI - a interface com o usuário é gráfica;
Formato libpcap - interface com o sistema para captura de pacotes a nível de usuário;
Aplicação de filtros pré e pós captura de pacotes através de vários critérios;
Pesquisa de pacotes utilizando filtros, que também podem ser utilizados para destacar e colorir seletivamente a informação do sumário do pacote;
Três janelas de visualização dos pacotes capturados: lista com um sumário de cada pacote; árvore com todas as camadas do pacote; conteúdo do pacote em formato hexadecimal;
Estatísticas de captura e visualização;
Salva capturas em vários formatos, permitindo a visualização dos mesmos através de outros programas;
Captura de dados para arquivos com possibilidade de captura circular, utilizando neste caso sempre os mesmos arquivos.
Instalação
São dois os programas que devem ser instalados: o software Ethereal e o Wincap. Ambos podem ser baixados do site http://www.ethereal.com/.
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8. Manutenção
Captura de Pacotes
Acesse o menu
CAPTURE > OPTIONS...
. Uma janela equivalente Figura 8-1 deverá se abrir,
permitindo que o usuário faça as configurações necessárias.
ATENÇÃO:
Em função da versão do Ethereal, poderão ser observadas algumas pequenas diferenças nas figuras apresentadas a seguir.
Figura 8-1. Janela com as opções de captura de pacotes
No campo
INTERFACE
deve ser selecionada a interface de rede correta. Podem aparecer várias interfaces, mesmo que o micro só disponha de um cartão de rede. Se o usuário não conhece a placa de rede que está utilizando, será necessário testar todas as opções.
O campo
CAPTURE FILTER
permite selecionar os IPs que serão monitorados (filtro de pré captura).
Conforme exemplo apresentado, são monitorados apenas os frames do IP 192.168.0.64. Para a seleção de mais IPs, basta insira mais cláusulas HOST separadas por OR (exemplo: host
192.168.0.64 OR host 192.168.0.2).
A opção
UPDATE LIST OF PACKETS IN REAL TIME
quando habilitada, faz com que todos os pacotes capturados e filtrados pelo filtro pós captura sejam apresentados em tempo real, durante a captura, na janela de visualização dos pacotes.
Selecione
START
para começar a monitoração. Neste instante aparece a janela de informação da
captura, apresentada na Figura 8-2. Se nenhum frame estiver sendo capturado, isto pode indicar que a
interface selecionada é inválida, ou que nenhum frame do filtro está trafegando na rede.
Ao pressionar o botão
STOP
, de parada da captura dos pacotes, automaticamente a janela é fechada e todos os pacotes capturados filtrados são apresentados na janela principal do Ethereal..
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8. Manutenção
Figura 8-2. Janela de estatísticas durante a captura dos pacotes
Apresentação dos Pacotes
A Figura 8-3 apresenta a janela principal do Ethereal, com o resultado da captura. As informações
mais importantes dos pacotes podem ser alinhados em colunas para facilitar a interpretação.
Figura 8-3. Janela de apresentação dos pacotes capturados
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8. Manutenção
O campo
FILTER
permite definir um filtro pós captura. A Figura 8-4 apresenta os pacotes filtrados
utilizando-se o seguinte filtro: ip.src == 192.168.0.64.
Figura 8-4. Janela de apresentação dos pacotes filtrados
Para facilitar a interpretação das mensagens pelo usuário, pode-se aplicar regras para colorir as mensagens em função de características das mesmas. Por exemplo: apresentar todas as mensagens de um determinado IP com a cor de fundo amarela.
Estas regras podem ser definidas a partir do menu
VIEW
>
COLORING RULES...
, especificando-se filtros de cores. Cada filtro da lista possui uma ordem de prioridade para ser aplicada e possui quatro parâmetros:
Name: nome do filtro de cor
String: filtro a ser aplicado às mensagens capturadas
Foreground color: cor dos caracteres das mensagens filtradas
Background color: cor de fundo das mensagens filtradas
As regras de formação do filtro de cor (string) são as mesmas que podem ser empregadas na definição do campo
FILTRO
A Figura 8-5 traz dois exemplos de definição de filtros de cor. O primeiro, nomeado de Micro, irá
destacar todas as mensagens originadas do equipamento com endereço MAC 00.40.A7.05.49.D0 com a cor de fundo verde claro. O segundo, nomeado de AL-3414, irá destacar todas as mensagens originadas do equipamento com endereço IP 192.168.0.89 com a cor de fundo azul claro.
A Figura 8-6 mostra um exemplo com pacotes filtrados, utilizando-se as regras de cores acima
definidas.
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8. Manutenção
Figura 8-5. Configuração das regras de cor das mensagens
Figura 8-6. Janela de apresentação dos pacotes filtrados com regras de cores
Salvando os Pacotes
Após a captura, pode-se salvar todos os pacotes em um arquivo através do menu
FILE > SAVE AS
,
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8. Manutenção
Figura 8-7. Janela de opções para salvar os pacotes capturados
Deve-se definir o nome do arquivo no campo
NAME
(utilizar a extensão .ETH para facilitar a identificação do tipo do arquivo), a pasta através do botão
SAVE IN FOLDER
e os tipos de pacotes através dos botões
CAPTURED
(todos os pacotes capturados) ou
DISPLAYED
(somente os pacotes visualizados a partir do filtro pós captura). Selecione o botão
SAVE
para gerar o arquivo.
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9. Glossário
9. Glossário
10Base-T
Tipo de nível físico para redes Ethernet, definida pela norma IEEE 802.3i em 1990. Suporta baud rates de
10 Mbps sobre dois pares de fios trançados de categoria 3.
100Base-TX
Tipo de nível físico para redes Ethernet, definida pela norma IEEE 802.3u em 1995. Suporta baud rates de
100 Mbps sobre dois pares de fios trançados de categoria 5.
Barramento
Conjunto de sinais elétricos agrupados logicamente com a função de transferir informação e controle entre diferentes elementos de um subsistema.
Baud rate
Taxa com que os bits de informação são transmitidos através de uma interface serial ou rede de comunicação (medido em bits/segundo).
Bit
Unidade básica de informação, podendo estar no estado 0 ou 1.
Broadcast
Disseminação simultânea de informação a todos os nós interligados a uma rede de comunicação.
Byte
Unidade de informação composta por oito bits.
Canal serial
Interface de um equipamento que transfere dados no modo serial.
Categoria 5
Uma das categorias do cabo UTP: par trançado não blindado com 100 ohms de impedância e características elétricas que suportam freqüências de transmissão de até 100 MHz. Definido pela norma
TIA/EIA 568-A, pode ser usado em redes 10Base-T e 100Base-TX, entre outras.
Ciclo de varredura
Uma execução completa do programa aplicativo de um controlador programável.
Coating Processo de proteção da placa de circuito impresso, conhecido também por tropicalização.
Código comercial Código do produto, formado pelas letras AL ou PO, seguidas por quatro números.
Controlador programável
Também chamado de CP. Equipamento que realiza controle sob o comando de um programa aplicativo. É composto de uma UCP, uma fonte de alimentação e uma estrutura de E/S.
CP
Veja controlador programável.
Default
Valor predefinido para uma variável, utilizado em caso de não haver definição.
Diagnóstico
Procedimento utilizado para detectar e isolar falhas. É também o conjunto de dados usados para tal determinação, que serve para a análise e correção de problemas.
E/S
Veja entrada/saída.
EIA RS-485
Padrão industrial (nível físico) para comunicação de dados.
Endereço de módulo
Endereço pelo qual o CP realiza acessos a um determinado módulo de E/S.
Entrada/saída
Também chamado de E/S. Dispositivos de E/S de dados de um sistema. No caso de CPs, correspondem tipicamente a módulos digitais ou analógicos de entrada ou saída que monitoram ou acionam o dispositivo controlado.
EPROM
Significa Erasable Programmable Read Only Memory. É uma memória somente de leitura, apagável e programável. Não perde seu conteúdo quando desenergizada.
ER
Sigla usada para indicar erro nos LEDs.
Escravo
Equipamento ligado a uma rede de comunicação que só transmite dados se for solicitado por outro equipamento denominado mestre.
ESD
Sigla para descarga devida a eletricidade estática em inglês (electrostatic discharge).
Estação de supervisão
Equipamento ligado a uma rede de CPs ou instrumentação com a finalidade de monitorar ou controlar variáveis de um processo.
Flash EPROM
Memória não volátil, que pode ser apagada eletricamente.
Frame
Uma unidade de informação transmitida na rede.
Gateway
Equipamento para a conexão de duas redes de comunicação com diferentes protocolos.
Hardware
Equipamentos físicos usados em processamento de dados onde normalmente são executados programas
(software).
IEC 536 (1976)
Norma para proteção contra choque elétrico.
IEC Pub. 144 (1963)
Norma para proteção contra acessos incidentais e vedação contra água, pó ou outros objetos estranhos ao equipamento.
Interface
Dispositivo que adapta elétrica e/ou logicamente a transferência de sinais entre dois equipamentos.
Interrupção
Evento com atendimento prioritário que temporariamente suspende a execução de um programa e desvia para uma rotina de atendimento específica
kbytes
Unidade representativa de quantidade de memória. Representa 1024 bytes.
LAN
Sigla para local area network. É um tipo de rede local, com pequena abrangência geográfica.
LED
Sigla para light emitting diode. É um tipo de diodo semicondutor que emite luz quando estimulado por eletricidade. Utilizado como indicador luminoso.
Linguagem de relés e blocos Altus
Conjunto de instruções e operandos que permitem a edição de um programa aplicativo para ser utilizado em um CP.
Lógica
Matriz gráfica onde são inseridas as instruções de linguagem de um diagrama de relés que compõe um programa aplicativo. Um conjunto de lógicas ordenadas seqüencialmente constitui um módulo de programa.
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9. Glossário
MasterTool
Identifica o programa Altus para microcomputador, executável em ambiente WINDOWS
®
, que permite o desenvolvimento de aplicativos para os CPs das séries Ponto, Piccolo, AL-2000, AL-3000 e Quark. Ao longo do manual, este programa é referido pela própria sigla ou como programador MasterTool.
Menu
Conjunto de opções disponíveis e exibidas por um programa no vídeo e que podem ser selecionadas pelo usuário a fim de ativar ou executar uma determinada tarefa.
Mestre
Equipamento ligado a uma rede de comunicação de onde se originam solicitações de comandos para outros equipamentos da rede.
Módulo (referindo-se a hardware)
Módulo (referindo-se a software)
Elemento básico de um sistema completo que possui funções bem definidas. Normalmente é ligado ao sistema por conectores, podendo ser facilmente substituído.
Parte de um programa aplicativo capaz de realizar uma função específica. Pode ser executado independentemente ou em conjunto com outros módulos, trocando informações através da passagem de parâmetros.
Módulo C
Veja módulo de configuração.
Módulo de configuração
Também chamado de módulo C. É um módulo único em um programa de CP que contém diversos parâmetros necessários ao funcionamento do controlador, tais como a quantidade de operandos e a disposição dos módulos de E/S no barramento.
Módulo de E/S
Módulo pertencente ao subsistema de entradas e saídas.
Módulo E
Veja módulo execução.
Módulo execução
Módulo que contém o programa aplicativo, podendo ser de três tipos: E000, E001 e E018. O módulo E000
é executado uma única vez, na energização do CP ou na passagem de programação para execução. O módulo E001 contém o trecho principal do programa que é executado ciclicamente, enquanto que o módulo E018 é acionado por interrupção de tempo.
Módulo F
Veja módulo função.
Módulo função
Módulo de um programa de CP que é chamado a partir do módulo principal (módulo E) ou a partir de outro módulo função ou procedimento, com passagem de parâmetros e retorno de valores. Atua como uma subrotina.
Módulo P
Veja módulo procedimento.
Módulo procedimento
Módulo de um programa de CP que é chamado a partir do módulo principal (módulo E) ou a partir de outro módulo procedimento ou função, sem a passagem de parâmetros.
Nibble
Unidade de informação composta por quatro bits.
Nó
Qualquer estação de uma rede com capacidade de comunicação utilizando um protocolo estabelecido.
Octeto
Conjunto de oito bits numerados de 0 a 7.
Operandos
Elementos sobre os quais as instruções atuam. Podem representar constantes, variáveis ou um conjunto de variáveis.
PA
Ver pontes de ajuste.
PC
Sigla para programmable controller. É a abreviatura de controlador programável em inglês.
Peer to peer
Tipo de comunicação onde dois nós de uma rede trocam dados e/ou avisos sem depender de um mestre.
Ponte de ajuste
Chave de seleção de endereços ou configuração composta por pinos presentes na placa do circuito e um pequeno conector removível, utilizado para a seleção.
Programa aplicativo
É o programa carregado em um CP, que determina o funcionamento de uma máquina ou processo.
Programa executivo
Sistema operacional de um controlador programável. Controla as funções básicas do controlador e a execução de programas aplicativos.
Protocolo
Regras de procedimentos e formatos convencionais que, mediante sinais de controle, permitem o estabelecimento de uma transmissão de dados e a recuperação de erros entre equipamentos.
RAM
Sigla para random access memory. É a memória onde todos os endereços podem ser acessados diretamente de forma aleatória e com a mesma velocidade. É volátil, ou seja, seu conteúdo é perdido quando o equipamento é desenergizado, a menos que se possua uma bateria para a retenção dos valores.
Rede de comunicação
Conjunto de equipamentos (nós) interconectados por canais de comunicação.
Rede de comunicação multimestre
Rede de comunicação onde as transferências de informações são iniciadas por qualquer nó ligado ao barramento de dados.
Sistema redundante
Sistema que contém elementos de reserva ou duplicados para executar determinada tarefa, que podem tolerar determinados tipos de falha sem que execução da tarefa seja comprometida.
ScTP
Sigla para screened twisted pair. Mesmo cabo que o UTP, porém todos os pares de fios estão envoltos por uma folha metálica, ou por uma tela metálica trançada, a fim de minimizar a radiação e a susceptibilidade ao ruído externo. Também é conhecido por sUTP (screened unshielded twisted pair) ou
FTP (foil twisted pair).
Software
Programas de computador, procedimentos e regras relacionadas à operação de um sistema de processamento de dados.
Sub-rede
Segmento de uma rede de comunicação que interliga um grupo de equipamentos (nós) com o objetivo de isolar o tráfego local ou utilizar diferentes protocolos ou meio físicos.
Subsistema de E/S
Conjunto de módulos de E/S digitais ou analógicos e interfaces de um controlador programável.
Time-out
Tempo preestabelecido máximo para que uma comunicação seja completada. Se for excedido procedimentos de retentiva ou diagnóstico serão ativados.
UCP
Sigla para unidade central de processamento. Controla o fluxo de informações, interpreta e executa as
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9. Glossário
instruções do programa e monitora os dispositivos do sistema.
UTP
Sigla para unshielded twisted pair. Tipo de cabo formado por pares não blindados de fios trançados. Para aplicações de rede, o termo UTP geralmente se refere ao cabo de 100 ohms, categoria 3, 4 ou 5, especificado pela norma TIA/EIA 568-A. Normalmente o cabo UTP possui 4 pares de fios trançados dentro da mesma bainha (encapsulamento externo).
WAN
Sigla para wide area network. É um tipo de rede que abrange grandes áreas.
Word
Unidade de informação composta por 16 bits.
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