O uso de Hubs e Repetidores

O RHP303 da Smar é um elemento ativo que serve de interface entre segmentos de rede Profibus e que assegura níveis adequados de sinais, garantindo a integridade do sinal de comunicação. O repetidor evita a deterioração do sinal em longas distâncias. Essencialmente, ele trabalha recebendo o sinal de um segmento de rede, "limpando-o", amplificando-o e transmitindo-o para os outros segmentos. Desta forma, a mensagem original é mantida para todos os segmentos da rede. O RHP303 executa esta função bidirecionalmente. Além disso, serve para isolar galvanicamente os segmentos.

O PROFIBUS-DP é um barramento de comunicação de alta velocidade que obedece a regras estritas de linhas de spurs por causa de possíveis reflexões que causam perturbação nos sinais de comunicação.

O RHP303 é a solução inovadora para aplicações em que haja necessidade de linhas de spurs ou segmentos estrela. É a solução mais econômica para instalar linhas de spurs confiáveis em redes DP de alta velocidade. Ele possui 5 repetidores galvânicos isolados e transparentes, o que viabiliza estruturas de rede com extensões de linhas de spurs que, individualmente, podem incluir até 31 dispositivos e um comprimento igual ao do barramento principal. O RHP303 regenera o sinal elétrico em um canal e o transfere a todos os outros canais (topologia tipo “pé de galinha”).

Como o RHP303 cria segmentos isolados, os equipamentos podem então ser removidos e inseridos durante a operação. Da mesma forma, problemas elétricos do barramento e perturbações de EMC em um spur não se espalham aos outros segmentos. Os circuitos inteligentes e de isolação do RHP303 não modificam eletricamente o sinal de comunicação. Estes circuitos também identificam a velocidade da transmissão automaticamente.

O RHP303 tem o diferencial de trabalhar em Modbus para duas taxas de comunicação em modo manual: 9,6 kbps e 19,2 kbps.

Para auxiliar o trabalho de instalação, a terminação é integrada e pode ser ligada ou desligada. O RHP303 é alimentado por uma tensão de 12 a 30 Vdc. Para identificação de defeitos, manutenção e comissionamento, o RHP303 tem LEDs que indicam o status de cada canal.

Principais características

  • Classificação IP 20;
  • 5 canais isolados;
  • Transparente para todas as versões do protocolo PROFIBUS-DP;
  • Especificações RS-485 para cada canal;
  • Taxa de comunicação máxima de 12 Mbps;
  • Suporta até 31 dispositivos por canal;
  • Suporta até 1200 m de comprimento de linha do spur;
  • Não necessita endereço;
  • Terminador integrado;
  • Suporte ao protocolo Modbus em modo manual em 9,6 kbps e 19,2 kbps;
  • Ideal para aplicação em áreas susceptíveis a Interferência Eletromagnética;
  • Permite expandir com confiabilidade a rede PROFIBUS-DP/ MODBUS RTU;
  • Regenera o sinal Profibus-DP/ Modbus RTU afetado pelos efeitos capacitivos nos segmentos;
  • Inserção e remoção de equipamentos escravos durante a operação;
  • Proteção contra curto-circuito e indicação em cada canal;
  • Construção compacta e robusta;
  • Display de status e erro (por canal);
  • Compatível com todos os cabos DP;
  • Proporciona uma disposição dos cabos da rede de forma mais conveniente;
  • Instalações facilmente extensíveis;
  • Conector DB9 fêmea disponível para diagnóstico;
  • Reduz custos com cabeamento e repetidores.

Observe, agora, a figura 1

F1. Repetidor HUB RHP303. 

Áreas de Aplicação do repetidor HUB

  • Linhas de spurs dinâmicas para os atuadores, medidores de fluxo e analisadores de pH;
  • Inversores e motores;
  • Centros de controle de motores;
  • Barreira para equipamento galvânico não isolado;
  • Grandes redes estruturadas em estrela/árvore.

Exemplos de Aplicação

Na figura 2 é exibida uma aplicação geral para o RHP303. Cada canal isolado protege a propagação de curto-circuito de um canal para os demais e permite a expansão em até 1200 m por segmento.

Além disso, o RHP303 amplifica e corrige os sinais de comunicação que são afetados pelos efeitos capacitivos nos segmentos. Veja no exemplo da figura 3 uma rede afetada pelo efeito capacitivo.

A figura 4 mostra os sinais de comunicação recuperados pelo RHP303. 

F2. Aplicação geral

 

F3. Sinais de comunicação afetados pelo efeito capacitivo. 

F4. Sinais de comunicação recuperados pelo RHP303. 

O RHP303 aumenta a disponibilidade da rede, filtrando ruídos de EMI de forma que um canal não interfira no outro e nem no tronco principal. As derivações isoladas do RHP303 garantem que ruídos comuns em áreas críticas como CCMs não interfiram em outras áreas.

Repare na figura 5

F5. Aplicação em áreas susceptíveis a Interferência Eletromagnética. 

As redes Profibus-DP/Modbus RTU podem ser expandidas em topologia árvore ou estrela, sem limites de RHP303 em cascata. Assim é possível aumentar o comprimento e o número de equipamentos nos segmentos com a garantia da integridade do sinal de comunicação. Veja as figuras 6 e 7

F6. Expansão de redes Profibus-DP. 

F7. Exemplo de aplicação Profibus-DP e Modbus RTU. 

Conclusão

Vimos neste artigo a importância dos repetidores para a expansão da rede Profibus-DP e detalhes em termos de sua correta instalação juntamente com os terminadores de barramento para garantirem o perfeito funcionamento e integridade do sinal de comunicação.

A Smar possui um ampla equipe especializada em projetos, certificações de redes e instalações em Profibus. Para mais detalhes, acesse o canal direto de comunicação com os engenheiros especialistas em instalações e tecnologia PROFIBUS e AS-i da SMAR: https://www.smar.com/pt/assistencia-tecnica

Autor

  • César Cassiolato
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