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História Profibus

História Profibus, na década dos anos 40 a instrumentação operava de 3 a 15 PSI (sinal pneumático) para o sistema de controle analógico, as lógicas digitais eram realizadas com contatores e relés. Com a evolução da tecnologia e a complexidade dos processos, esse sistema já não era viável. Surgindo assim na década de 60 o sinal de 4 a 20mA para o controle analógico e para os sinais discretos o CLP (controlador lógico programável). 

Linha do tempo

Em 1987, na Alemanha 21 companhias e institutos uniram forças e criaram um projeto estratégico em Fieldbus. O resultado foi um protocolo aberto onde dispositivos de diferentes fabricantes pudessem se comunicar livremente após serem configurados e adicionados na rede. O PROFIBUS é um padrão de rede de campo aberto e independente de fornecedores, onde a interface entre eles permite uma ampla aplicação em processos, manufatura e automação. Esse padrão é garantido segundo as normas EN 50170 e EN 50254. Desde janeiro de 2000, o PROFIBUS foi firmemente estabelecido com a IEC 61158, ao lado de mais sete outros Fieldbuses. Mundialmente, os usuários podem agora se referenciar a um padrão internacional de protocolo, cujo desenvolvimento procurou e procura a redução de custos, flexibilidade, confiança, atendimento às mais diversas aplicações, interoperabilidade e múltiplos fornecedores.    

Profibus FMS

A primeira etapa em 1989, foi a especificação do protocolo de comunicações PROFIBUS FMS (Especificação de Mensagens Fieldbus), que foi preparado para a exigência de tarefas de comunicação. Em 1993 foi a conclusão da especificação para uma variante mais simples e com comunicação mais rápida, o PROFIBUS-DP. 

Baseado nestes dois protocolos de comunicação, acoplado com o desenvolvimento de numerosos perfis de aplicações orientadas e um número de dispositivos de crescimento rápido, o PROFIBUS começou seu avanço inicialmente na automação de manufatura e, desde 1995, na automação de processos com a introdução do PROFIBUS-PA. Hoje, o PROFIBUS é o barramento de campo líder no mercado mundial.

Fundamentos Profibus

ETHERNET

O termo Ethernet define um dos protocolos utilizados na arquitetura TCP/IP. Sua origem foi em meados dos anos 70, criado pela Intel e Xerox. A grande necessidade do seu uso se deve à necessidade de interligação aos níveis da Cadeia de Suprimentos (Supply Chain) envolvendo um único e exclusivo padrão, o TCP/IP.

Assim, o nível de gerência ou vendas teria acesso ao chão de fábrica (sensor ou atuador) em tempo real.

aplicação de rede

PROFINET

PROFINET é uma rede baseada em um padrão de comunicação Ethernet Industrial padronizado pelas normas IEC 61158-5 e IEC 61158-6, 100% compatível com a tecnologia Ethernet ( IEEE 802.3). Fornece interação natural com sistema de automação, tais como PROFIBUS, Interbu-S e outros. O conceito é integrar segmentos PROFIBUS na Ethernet e não encapsular o protocolo PROFIBUS.
Por muitos anos, a comunicação através da rede Ethernet tem sido utilizada na indústria entre equipamentos como interfaces homem máquina (IHM), controladores lógicos programáveis (CLP’s), sistemas SCADA, e também para programação, configuração e monitoramento, entretanto, não havia uma rede baseada em Ethernet destinada ao controle de dispositivos de campo.

PROFIBUS

O PROFIBUS é um sistema multimestre e permite a operação conjunta de diversos sistemas de automação, com seus respectivos dispositivos periféricos. O PROFIBUS diferencia seus dispositivos entre mestres (CLP) e escravos (atuadores). Dispositivos mestres determinam a comunicação de dados no barramento. Um mestre pode enviar mensagens, sempre que possuir o direito de acesso ao barramento (o token). Os mestres também são chamados de estações ativas no protocolo PROFIBUS.

Os dispositivos escravos são dispositivos remotos (de periferia), tais como módulos de I/O, válvulas, acionamentos de velocidade variável e transdutores. Eles não têm direito de acesso ao barramento e só podem enviar mensagens ao mestre ou reconhecer mensagens recebidas quando solicitados. Os escravos também são chamados de estações passivas.

PROFIBUS teve 3 extensões até o momento, sendo:

PROFIBUS (DP-V0), funções básicas para DP e PA.

  • Diagnóstico padrão.
  • Configuração e parametrização.
  • Troca de dados básicos cíclicos.

PROFIBUS (DP-V1), foi criadas entre 1990 e incorporada na EN50170 em 1998. Resultou em melhorias consideráveis no PROFIBUS PA.

  • Telegramas de leitura e escrita acíclicos.
  • Funções estendidas para parametrização e configuração.

PROFIBUS (DP-V2), são melhorias de desempenho em comunicação para sistema de alta velocidade em servos, sistemas de segurança funcional e drives.

  • Redundância padronizada.
  • Upload e download.
  • Comunicação de escravo para escravo
    (Publisher/ Subscriber).
  • Tempo de ciclo constante, o qual atinge uma precisão de us.

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Importância do PROFIBUS na Indústria

Importância do PROFIBUS na Indústria

Ao longo de sua história, o PROFIBUS desempenhou um papel fundamental na modernização das plantas industriais, oferecendo benefícios como:

  • Redução significativa de cabeamento

  • Maior confiabilidade na comunicação

  • Facilidade de diagnóstico e manutenção

  • Interoperabilidade entre diferentes fabricantes

  • Flexibilidade na expansão dos sistemas

Graças a essas características, o PROFIBUS se tornou uma das redes de campo mais utilizadas do mundo, com milhões de nós instalados em aplicações industriais diversas.

PROFIBUS e a Transição para a Indústria 4.0

Embora novas tecnologias baseadas em Ethernet industrial, como o PROFINET, tenham ganhado espaço com a chegada da Indústria 4.0, o PROFIBUS continua amplamente utilizado. Muitas plantas industriais ainda operam com essa rede devido à sua robustez, confiabilidade e grande base instalada.

Além disso, soluções de integração permitem que sistemas PROFIBUS convivam com redes mais modernas, garantindo uma transição gradual e segura para arquiteturas industriais mais avançadas.

Conclusão

A história do PROFIBUS reflete a própria evolução da automação industrial. Desde sua criação como uma iniciativa governamental até sua consolidação como padrão internacional, o PROFIBUS revolucionou a forma como dispositivos industriais se comunicam. Mesmo diante de novas tecnologias, seu legado permanece forte, sendo uma base sólida para inúmeros sistemas industriais ao redor do mundo.

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