Redes Industriais - automação

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REDES INDUSTRIAIS DE 
COMUNICAÇÃO 
 
 
 
 
 
PROFESSOR – NAZARENO DE OLIVEIRA PACHECO 
 
 
 
 
 
 
 
 
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INDICE 
 
FIELDBUS ..................................................................................................................... 7 
Níveis de Protocolo ..................................................................................................... 8 
Níveis de Software ...................................................................................................... 8 
Nível Físico ............................................................................................................... 10 
Benefícios do Fieldbus .............................................................................................. 13 
PROFIBUS ................................................................................................................... 15 
Programação Rede PROFIBUS - DP Klockner Moeller ............................................ 21 
MODBUS ..................................................................................................................... 26 
Modo ASCII ............................................................................................................. 26 
Modo RTU ................................................................................................................ 27 
Framing da Mensagem .............................................................................................. 27 
Campo Checksum ..................................................................................................... 28 
Checagem de Paridade .............................................................................................. 29 
Checagem do Framing LRC ...................................................................................... 29 
Checagem do Framing CRC ...................................................................................... 30 
Funções Modbus ....................................................................................................... 31 
ETHERNET .................................................................................................................. 32 
INTRANET E EXTRANET.......................................................................................... 34 
Relação Intranets e Extranets .................................................................................... 34 
EXERCÍCIOS ............................................................................................................... 38 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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REDES DE COMUNICAÇÃO INDUSTRIAIS 
 
Os sistemas de automação e controle tem se apoiado cada vez mais em redes de comunicação 
industriais, seja pela crescente complexibilidade dos processos industriais, seja pela distribuição 
geográfica que se tem acentuado nas novas instalações industriais. 
Assim, praticamente não tem sido implementados sistemas que não incluam alguma forma de 
comunicação de dados, seja local, através de redes industriais, seja remota, implementadas em sistemas 
SCADA - sistema para aquisição, supervisão e controle de processos. 
A instalação e manutenção de sistemas de controle tradicionais implicam em altos custos 
principalmente quando se deseja ampliar uma aplicação onde são requeridos além dos custos de projeto 
e equipamento, custos com cabeamento destes equipamentos à unidade central de controle. 
De forma a minimizar estes custos e aumentar a operacionalidade de uma aplicação introduziu-
se o conceito de rede para interligar os vários equipamentos de uma aplicação. A utilização de redes em 
aplicações industriais prevê um significativo avanço nas seguintes áreas: 
 
• �Custos de instalação 
• �Procedimentos de manutenção 
• �Opções de upgrades 
• �Informação de controle de qualidade 
 
A opção pela implementação de sistemas de controle baseados em redes, requer um estudo para 
determinar qual o tipo de rede que possui as maiores vantagens de implementação ao usuário final, que 
deve buscar uma plataforma de aplicação compatível com o maior número de equipamentos possíveis. 
Surge daí a opção pela utilização de arquiteturas de sistemas abertos que, ao contrário das 
arquiteturas proprietárias onde apenas um fabricante lança produtos compatíveis com a sua própria 
arquitetura de rede, o usuário pode encontrar em mais de um fabricante a solução para os seus 
problemas. 
Além disso, muitas redes abertas possuem organizações de usuários que podem fornecer 
informações e possibilitar trocas de experiências a respeito dos diversos problemas de funcionamento 
de uma rede. 
Redes industriais são padronizadas sobre 3 níveis de hierarquias cada qual responsável pela conexão de 
diferentes tipos de equipamentos com suas próprias características de informação. 
 O nível mais alto, nível de informação da rede, é destinado a um computador central que processa o 
escalonamento da produção da planta e permite operações de monitoramento estatístico da planta sendo 
implementado, geralmente, por softwares gerenciais (MIS). O padrão Ethernet operando com o 
protocolo TCP/IP é o mais comumente utilizado neste nível. 
 
 
 
 
 
 4 
 
Níveis de redes industriais 
 
O nível intermediário, nível de controle da rede, é a rede central localizada na planta 
incorporando PLCs, DCSc e PCs. A informação deve trafegar neste nível em tempo real para garantir a 
atualização dos dados nos softwares que realizam a supervisão da aplicação. 
O nível mais baixo, nível de controle discreto, se refere geralmente às ligações físicas da rede 
ou o nível de I/O. Este nível de rede conecta os equipamentos de baixo nível entre as partes físicas e de 
controle. Neste nível encontram-se os sensores discretos, contatores e blocos de I/O. 
As redes de equipamentos são classificadas pelo tipo de equipamento conectado a elas e o tipo 
de dados que trafega pela rede. 
Os dados podem ser bits, bytes ou blocos. As redes com dados em formato de bits transmitem 
sinais discretos contendo simples condições ON/OFF. As redes com dados no formato de byte podem 
conter pacotes de informações discretas e/ou analógicas e as redes com dados em formato de bloco são 
capazes de transmitir pacotes de informação de tamanhos variáveis. 
Assim, classificam-se as redes quanto ao tipo de rede de equipamento e os dados que ela 
transporta como: 
 
• �rede sensorbus - dados no formato de bits 
• �rede devicebus - dados no formato de bytes 
• �rede fieldbus - dados no formato de pacotes de mensagens 
 
 
 
 
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Classificação das redes 
 
 
A rede sensorbus conecta equipamentos simples e pequenos diretamente à rede. Os 
equipamentos deste tipo de rede necessitam de comunicação rápida em níveis discretos e são 
tipicamente sensores e atuadores de baixo custo. Estas redes não almejam cobrir grandes distâncias, sua 
principal preocupação é manter os custos de conexão tão baixos quanto for possível. Exemplos típicos 
de rede sensorbus incluem Seriplex, ASI e INTERBUS Loop. 
A rede devicebus preenche o espaço entre redes sensorbus e fieldbus e pode cobrir distâncias de 
até 500 m. Os equipamentos conectados a esta rede terão mais pontos discretos, alguns dados 
analógicos ou uma mistura de ambos. Além disso, algumas destas redes permitem a transferência de 
blocos em uma menor prioridade comparado aos dados no formato de bytes. Esta rede tem os mesmos 
requisitos de transferência rápida de dados da rede de sensorbus, mas consegue gerenciar mais 
equipamentos e dados. 
Alguns exemplos de redes deste tipo são DeviceNet, Smart DistributedSystem (SDS), Profibus 
DP, LONWorks e INTERBUS-S. 
A rede fieldbus interliga os equipamentos de I/O mais inteligentes e pode cobrir distâncias 
maiores. Os equipamentos acoplados à rede possuem inteligência para desempenhar funções 
específicas de controle tais como loops PID, controle de fluxo de informações e processos. Os tempos 
de transferência podem ser longos mas a rede deve ser capaz de comunicar-se por vários tipos de dados 
(discreto, analógico, parâmetros, programas e informações do usuário). Exemplo de redes fieldbus 
incluem, Fieldbus Foundation, Profibus PA e HART. 
Os tipos de equipamentos que cada uma destas classes agrupam podem ser 
vistos na Figura. 
 
 
 
 
 
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Grupos de produtos por classe de rede 
 
 
 
Redes industriais mais recentes usam um modelo diferente para implementar a camada de enlace, 
chamado produtor/consumidor. Esta implementação está baseada no conceito de que alguns 
dispositivos são produtores de informações e outros são consumidores dessas. Nessa implementação, 
quando um produtor disponibiliza sua informação, esta é colocada na rede disponível para todos os 
dispositivos que sejam seus consumidores ao mesmo tempo, reduzindo o número de mensagens a 
serem emitidas, bem como reduzindo o próprio comprimento da mensagem, uma vez que não será 
necessário incluir ambos endereços de remetente e destinatário, sendo necessário tão somente 
identificar a informação a ser transmitida. 
Logo, o modelo produtor/consumidor, empregado nas redes de mercado mais recentes como 
Foundation Fieldbus, WorldFIP, ControlNet e DeviceNet, apresentam um modelo de rede eficiente, 
quanto a maximização de troca de dados, além de se ter um aumento da flexibilidade da rede. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 7 
FIELDBUS 
 
FIELDBUS é um sistema de comunicação digital bidirecional que permite a interligação em 
rede de múltiplos instrumentos diretamente no campo realizando funções de controle e monitoração de 
processo e estações de operação (IHM) através de softwares supervisórios. 
 
 
 
Comunicação digital bidirecional 
 
 
 
A seguir estaremos analisando os detalhes de projeto utilizando-se o protocolo FIELDBUS 
elaborado pela Fieldbus Foundation e normalizado pela ISA-The International Society for 
Measurement and Control para automação de Plantas de Processos. 
 
 
 
FIELDBUS em operação conjunta à softwares Supervisórios 
 
 
 
 
 
 8 
Níveis de Protocolo 
 
O protocolo FIELDBUS foi desenvolvido baseado no padrão ISO/OSI embora não contenha 
todos os seus níveis, podemos em primeira análise dividi-lo em nível físico (“Physical Layer” - que 
trata das técnicas de interligação dos instrumentos) e níveis de software (“Communication Stack”) que 
tratam da comunicação digital entre os equipamentos. 
 
 
Níveis de Protocolo 
 
 
Níveis de Software 
 
Destacamos que para o usuário tudo isto é transparente e é tratado pelo software de 
configuração ou pelo software supervisório. 
 
 
Garantia de interoperalidade 
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NÍVEL DE ENLACE (Data Link Layer) 
 
O nível de enlace garante a integridade da mensagem através de dois bytes calculados através 
de um polinômio aplicado a todos os bytes da mensagem e que é acrescentado no final da mesma. Este 
nível controla também o acesso ao meio de transmissão, determinando quem pode transmitir e quando. 
O nível de enlace garante que os dados cheguem ao equipamento correto. 
 
Características Técnicas: 
 
1- Acesso ao meio 
 
Existem três formas para acessar a rede: 
 
a) Passagem de Token: O Token é o modo direto de iniciar uma transição no barramento. 
Quando termina de enviar as mensagens, o equipamento retorna o "Token" para o LAS (Link Active 
Scheduler). 
b) Resposta Imediata: o mestre dará uma oportunidade para uma estação responder com uma 
mensagem. 
c) Requisição de "Token": um equipamento requisita um Token usando um código em alguma 
das respostas que ele transmitiu para o barramento. 
 
2- Modelo Produtor/Consumidor: 
 
Um equipamento pode produzir ou consumir variáveis que são transmitidas através da rede 
usando o modelo de acesso à rede de resposta imediata. O produtor coloca as variáveis em Buffers e 
qualquer estação pode acessar estes dados. Com apenas uma transação, dados podem ser transmitidos 
para todos os equipamentos que necessitam destes dados. Este modelo é o modo mais eficiente para 
transferência de dados entre vários usuários. Um controlador consome a variável de processo produzida 
pelo sensor, e produz a saída consumida pelo atuador. 
 
 
NÍVEL DE APLICAÇÃO (Application Layer) 
 
O nível de aplicação fornece uma interface para o software aplicativo do equipamento. 
Basicamente este nível define como ler, escrever ou disparar uma tarefa em uma estação remota. A 
principal tarefa é a definição de uma sintaxe para as mensagens. 
Ele também define o modo pelo qual a mensagem deve ser transmitida: ciclicamente, 
imediatamente, somente uma vez ou quando requisitado pelo consumidor. 
O gerenciamento define como inicializar a rede: atribuição do Tag, atribuição do endereço, 
sincronização do tempo, escalonamento das transações na rede ou conexão dos parâmetros de entrada e 
saída dos blocos funcionais. 
Ele também controla a operação da rede com levantamento estatístico de deteção de falhas e de 
adição de um novo elemento ou remoção de uma estação. O gerenciamento monitora continuamente o 
barramento para identificar a adição de novas estações. 
 
 
 
 
 
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NÍVEL DO USUÁRIO (User Layer) 
 
Define o modo para acessar a informação dentro de equipamentos FIELDBUS e de que forma 
esta informação pode ser distribuída para outros equipamentos no mesmo nó ou, eventualmente em 
outros nós da rede FIELDBUS. Este atributo é fundamental para aplicações em controle de processo. 
A base para arquitetura de um equipamento FIELDBUS são os blocos funcionais, os quais 
executam às tarefas necessárias as aplicações existentes hoje, tais como: aquisição de dados, controle 
PID, cálculos e atuação. Todo bloco funcional contém um algoritmo, uma base de dados (entradas e 
saídas) e um nome definido pelo usuário (o Tag do bloco, deve ser único na planta do usuário). Os 
parâmetros do bloco funcional são endereçados no FIELDBUS via TAG.PARAMETER-NAME. 
Um equipamento FIELDBUS conterá um número definido de blocos funcionais. A base de 
dados pode ser acessada via comunicação. 
 
 
Nível Físico 
 
A Norma ANSI/ISA-S50.02-1992, aprovada em 17 de Maio de 1994 -“ Fieldbus Standard for 
Use in Industrial Control Systems Part 2: Physical Layer Specification and Service Definition” trata do 
meio físico para a realização das interligações os principais ítens são: 
 
• transmissão de dados somente digital 
• comunicação bi-direcional 
• modulação de voltagem (acoplamento paralelo) 
• velocidades de transmissão de 31,25 kb/s, 100 Mb/s 
 
No nível de instrumentos ligados aos barramentos de campo, a velocidade normalizada é 31,25 
kb/s, as outras velocidades deverão ser utilizadas para a interligação de “bridges” e “gateways” para a 
conexão em alta velocidade destes dispositivos. 
 
 
Utilização de "Bridges" 
 
 
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Na velocidade de 31,25 kb/s a norma determina, dentre outras, as seguintes regras: 
 
a) um instrumento FIELDBUS deve ser capaz de se comunicar entre os seguintes 
números de equipamentos: ��entre 2 e 32 instrumentos numa ligação sem segurança intríseca e 
alimentação separada da fiação de comunicação; 
��entre 1 e 12 instrumentos alimentados pela mesma fiação de comunicação numa 
ligação sem segurança intrínseca. 
 
Obs.: Esta regra não impede a ligação de mais instrumentos do que o especificado, estes 
números foram alcançados levando-seem consideração o consumo de 9 mA +/- 1 mA, com tensão de 
alimentação de 24 VDC e barreiras de segurança intrínseca com 11 a 21 VDC de saída e 60 Ma 
máximos de corrente para os instrumentos localizados na área perigosa. 
 
 
b) um barramento carregado com o número máximo de instrumentos na velocidade de 31,25 
kb/s não deve ter entre quaisquer dois equipamentos o comprimento maior que 1.900 m (incluindo as 
derivações) 
 
Obs.: esta regra não impede o uso de comprimentos maiores desde que sejam respeitadas 
as características eletricas dos equipamentos. 
 
 
 
Comprimento máximo de um segmento FIELDBUS 
 
 
 
c) o número máximo de repetidores para a regeneração da forma de onda entre dois intrumentos 
não pode exceder a 4; 
 
d) um sistema FIELDBUS deve ser capaz de continuar operando enquanto um instrumento está 
sendo conectado ou desconectado; 
 
e) as falhas de qualquer elemento de comunicação ou derivação (com excessão de curto-circuito 
ou baixa impedância) não deverá prejudicar a comunicação por mais de 1 ms; 
 
f) deve ser respeitada a polaridade em sistemas que utilizem pares trançados, seus condutores 
devem ser identificados e esta polarização deve ser mantida em todos os pontos de conexão; 
 12
�ESPECIFICAÇÕES E DESCRIÇÃO DOS CABOS 
 
Para novas instalações devemos especificar cabos de par trançado com blindagem do tipo A, 
outros cabos podem ser usados mas respeitando as limitações da tabela abaixo como por exemplo os 
cabos múltiplos com pares trançados com uma blindagem geral (denominado cabo tipo B). 
O tipo de cabo de menos indicação é o cabo de par trançado simples ou multiplo sem qualquer 
blindagem (denominado cabo tipo C). 
O tipo de cabo de menor indicação é o cabo de múltiplos condutores sem pares trançados 
(denominado cabo tipo D) e sem blindagem. 
A seguir a tabela de especificações dos tipos de cabos (a 25 ºC): 
 
Parâmetros Condições Tipo “A” Tipo “B” Tipo “C” Tipo “D” 
Impedância 
característica, Z0,Ω 
fr (31,25 KHz) 100±20 100±30 ** 
Resistência DC 
máxima, Ω/km 
por condutor 22 56 132 20 
Atenuação 
máxima,dB/km 
 
1,25 fr (39kHz) 3.0 5.0 8.0 8.0 
 
Área seccional 
do condutor 
(bitola), mm 2 
 
 0.8 
(#18 AWG) 
0.32 
(#22 AWG) 
 
0.13 
(#26 AWG) 
 
.25 
(#16 AWG) 
Capacitância máx. 
não balanceada, pF 
 
1 metro de com 
primento 
 
2 2 ** ** 
Especificações dos tipos de cabos 
 
 
 
 
Cabos utilizados no FIELDBUS 
 
 13
 
Comprimentos típicos de barramento e derivações: 
 
Cabo tipo Distância (m) 
A 1900 
B 1200 
C 400 
D 200 
Comprimentos típicos de barramento e derivações 
 
 
Benefícios do Fieldbus 
 
Os benefícios da tecnologia FIELDBUS podem ser divididas em melhoria e maior quantidade 
de informações de controle. 
 
O “Fieldbus” não representa uma paixão típicas por novas tecnologias e sim a redução de 
aproximadamente 40 % nos custos de projeto, instalação, operação e manutenção de um processo 
industrial. 
 
Impacto nos novos sistemas de controle: 
 
Redução de custo de engenharia; 
Redução de cabos, bandejas, borneiras, etc; 
Melhoria na qualidade das informações; 
Os transmissores transmitem muito mais informações; 
Os equipamentos indicam falha em tempo real; 
Facilidade na manutenção; 
entre outros. 
 
 
A seguir temos a arquitetura de uma rede Fielbus, onde podemos observar a estação de 
supervisão, uma placa de interface com múltiplos canais, o barramento linear, terminador do 
barramento ( BT-302 ), fonte de alimentação (PS-302), impedância ( PSI-302 ) e diversos instrumentos, 
inclusive um CLP com placa de interface para o barramento. (Diagrama fornecido pela SMAR ). 
 
 14
 
 
 Na figura seguinte podemos observar com mais detalhes a instalação de um barramento linear 
Fieldbus, também observamos a redundância das placas de interface. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 15
PROFIBUS 
 
 
 
PROFIBUS Área de aplicação. 
 
 
PROFIBUS é um padrão de fieldbus aberto para largas aplicações, processos contínuo, 
manufatura, elétrica, entre outras. Independência dos vendedores e abertura estão garantidas pelo 
padrão PROFIBUS EN 50 170. Com o PROFIBUS, dispositivos de diferentes fabricantes podem 
comunicar entre si sem a necessidade de interface especiais. PROFIBUS pode ser usado onde 
necessitamos de alta velocidade transmissão de dados e tarefas de comunicação complexas e extensas. 
A família de PROFIBUS consiste em três versões compatíveis. 
 
 
PROFIBUS-DP 
 
Aperfeiçoado para velocidade alta e montagem barata, esta versão de PROFIBUS é 
especialmente projetada para comunicação entre sistemas de controle de automatização e I/O 
distribuído ao nível de dispositivo. PROFIBUS-DP pode ser usado para substituir transmissão paralela 
em 24 V - 0 a 20 mA. ou 4 a 20 mA. 
 
PROFIBUS-PA 
 
PROFIBUS-PA é especialmente projetado para automatização de processo. Permite conectar 
sensor e atuadores até mesmo em um barramento comum em áreas intrinsecamente seguras. 
PROFIBUS-PA permite comunicação de dados e pode ser usado com tecnologia 2 fios de acordo com 
o padrão internacional IEC 1158-2. 
 
 
 16
PROFIBUS-FMS 
 
PROFIBUS-FMS é a solução de propósito geral para comunicação de tarefa ao nível de célula. 
Serviços de FMS poderosos abrem um amplo alcance de aplicações e provêem grandes flexibilidades. 
PROFIBUS-FMS também pode ser usado para tarefas de comunicação extensas e complexas. 
 
 
 
A família de PROFIBUS 
 
 17
PROTOCOLO DE ACESSO AO MEIO. 
 
PROFIBUS especifica as características técnicas e funcionais de um sistema de fieldbus serial, 
descentralizando os controladores digitais, agora trabalhando a nível de célula. Há uma distinção entre 
dispositivos mestre e dispositivos de escravo. 
Dispositivos mestres determinam a comunicação de dados no barramento. Um mestre pode 
enviar mensagens sem um pedido externo quando segura os direitos de acesso do barramento (o token). 
Também são chamados os mestres estações ativas. 
Dispositivos escravos são dispositivos periféricos. Dispositivos escravos típicos incluem 
dispositivos de I/O, válvulas, drivers e transmissores. Eles não têm direitos de acesso ao barramento e 
só podem reconhecer mensagens ou podem enviar mensagens ao mestre quando requisitados. Também 
são chamados os escravos estações passivas. Eles só requerem uma porção pequena do protocolo do 
barramento, o implementação deles é particularmente econômica 
 
 
 
 PROFIBUS - protocolo de acesso ao meio. 
 
 18
 
 Observamos que a 
interação com o CLP é totalmente 
possível, desde que tenhamos um 
cartão que promova a interface. 
Muitos fabricantes já possuem 
cartões de interface com 
certificado de conformidade, entre 
eles GEFANUC, ALLEN 
BRADLEY, entre outros. Ao lado 
temos a figura do cartão de 
interface para PROFIBUS-DP do 
fabricante Allen Bradley. 
 
 
 
 A forma de configuração e 
programação do CLP não se altera, porém 
existem uma outra interface onde se faz a 
configuração e a programação dos demais 
dispositivos da rede. 
 
No caso do PROFIBUS as versões que 
mais nos interessa é a DP e a PA, a 
seguir temos uma listagem das funções 
básicas do PROFIBUS-DP que foram 
extraídas do catálogo eletrônico 
disponível para download em 
www.profibus.com. O trecho não foi 
traduzido para não perder a legitimidade 
das funções. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 1920
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Programação Rede PROFIBUS - DP Klockner Moeller 
 
A Rede PROFIBUS deverá ser programada Via software CFG-DP e Sucosoft S40. A troca de 
dados é através de bytes. 
Segue exemplo abaixo. Suponha que devemos fazer uma rede de CLP´s utilizando a seguinte 
configuração: um Mestre E um Escravo. 
O Mestre neste caso deverá ser um PS4-341-MM1 e o escravo um PS4-201-MM1. 
As entradas digitais do Mestre são escritas nas saídas digitais do Escravo. 
As entradas digitais do Escravo são escritas nas saídas digitais do Mestre. 
 
Abrir o Software CFG-DP e seguir os seguintes passos: 
 
File → New 
 
 
 
Clicar → Insert Master → Selecionar LE4-504-BS1→ Add 
 
 
 22
Clicar → Inserir Slave → Selecionar LE4-504-BT1→ Add 
 
 
 
 Configuração pronta teremos 
 
 
 
 
 
 
 23
Clicar → Online → Download 
 
 
 
Temos então a configuração pronta ( CFG.pb) 
 
Abrir o Software Sucosoft S40 e seguir os seguintes passos: 
 
Na topologia do Mestre devemos colocar configuração. 
 
 
 
Dar duplo clique módulo LE4-504-BS1 : 
 
 24
Feito as etapas acima devemos abrir o POU editor, declarar as variáveis e fazer o programa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 25
No CLP Escravo devemos seguir os seguintes passos: 
 
Na topologia do Mestre devemos colocar configuração. 
 
 
Dar duplo clique módulo LE4-504-BT1 : 
 
 
Feito as etapas acima devemos abrir o POU editor, declarar as variáveis e fazer o programa. 
 
 
 26
MODBUS 
 
Este protocolo foi desenvolvido pela Modicon para ser utilizado como meio de comunicação 
entre computadores em uma rede. Este protocolo basicamente define uma estrutura de mensagem 
composta por bytes, que os mais diversos dispositivos são capazes de reconhecer, independentemente 
do tipo de rede a ser utilizado. 
Durante a comunicação o protocolo determina como cada dispositivo: 
 
Identifica seu endereço na rede. 
Reconhece uma mensagem endereçada a ele. 
Determina o tipo de ação a ser executada. 
Obter toda a ação necessária para executar a ação. 
Quando há necessidade de devolver uma resposta ao comando recebido, o dispositivo monta 
uma mensagem e a envia, mesmo que esta indique um erro de comunicação. 
 
A comunicação é feita através da técnica mestre/escravo, onde apenas o dispositivo mestre pode 
iniciar a comunicação (query). Os escravos respondem enviando os dados solicitados pelo mestre. O 
mestre pode endereçar individualmente cada escravo ou a todos simultaneamente através de uma 
mensagem em cadeia (broadcasting). Apenas o escravo endereçado retorna uma resposta à solicitação. 
O protocolo Modbus estabelece o formato da requisição definindo: 
 
O endereço do escravo. 
O código da função que indica qual ação deve ser tomada pelo escravo 
Parâmetros ou dados pertinentes à função. 
Campo de checksum para que se verifique a integridade da mensagem enviada. 
 
A resposta do escravo é gerada nos mesmos moldes, porém, obedecendo ao formato 
correspondente à função recebida pelo mestre que basicamente define: a confirmação da função 
realizada; parâmetros ou dados pertinentes à função solicitada; e, o campo de checksum para a 
verificação da integridade da mensagem. 
Quando ocorrer um erro de comunicação ou se o escravo não estiver apto a atender a função 
requisitada, ele monta uma mensagem específica justificando o seu não atendimento. 
Os dispositivos podem ser configurados para transmitir em um ou dois modos disponíveis: 
ASCII ou RTU. O modo de transmissão define, basicamente, como os dados serão “empacotados” na 
mensagem. Estando definido seu modo de transmissão, deve-se definir seus parâmetros de 
comunicação: baud rate, stop bit, paridade. Tanto no modo como os parâmetros de comunicação 
devem ser os mesmos para todos os dispositivos. 
 
Modo ASCII 
 
Quando o dispositivo for configurado para este modo, para cada palavras de dados da 
mensagem são enviados dois caracteres no padrão ASCII. A principal vantagem no modo ASCII é a 
possibilidade de haver intervalos grandes entre o envio dos dados de uma mensagem. Em relação à 
formação da palavra de dados que comporá o conjunto de dados (framing) da mensagem, são adotados 
alguns critérios. 
 27
Como todos os dados são enviados no padrão ASCII, o framing apresentará apenas valores de 
30H à 39H e 41H à 46H, que correspondem, respectivamente aos números de 0 à 9 e de A à F no 
padrão hexadecimal e de 0 à 9 e de 10 à 15 no padrão decimal. 
A quantidade de bits por cada palavra de dados sempre será igual a 10, independente dos 
parâmetros de comunicação, que são os seguintes: 
 
1 start bit, 7 data bit, sem bit de paridade e 2 stop bit. 
1 start bit, 7 data bit, 1 bit de paridade (par) e 1 stop bit. 
1 start bit, 7 data bit, 1 bit de paridade (ímpar) e 1 stop bit. 
 
O campo checksum, responsável pela verificação da integridade das palavras, é gerado pelo 
método LRC, que será explicado adiante. 
 
 
Modo RTU 
 
Quando o dispositivo for configurado para este modo, para cada palavra de dados é enviado 
apenas um caracter no padrão hexadecimal. A principal vantagem do padrão RTU em relação ao ASCII 
é a maior densidade de caracteres que é enviada numa mesma mensagem, aumentando o desempenho 
da comunicação. Em relação à formação da palavra de dados que comporá o conjunto de dados 
(framing) da mensagem, são adotados alguns critérios. 
A quantidade de bits por cada palavra será sempre igual a 11, independente dos parâmetros de 
comunicação, que são os seguintes: 
 
1 start bit, 8 data bit, sem bit de paridade e 2 stop bit. 
1 start Bit, 8 data bit, 1 bit de paridade (par) e 1 stop bit. 
1 start Bit, 8 data bit, 1 bit de paridade (ímpar) e 1 stop bit. 
 
O campo de checksum é gerado pelo método CRC, que será abordado adiante. 
 
Framing da Mensagem 
 
Na transmissão de uma mensagem Modbus, há identificadores de início e fim de framing, 
específicos para cada um dos modos de transmissão. Este recurso permite aos dispositivos da rede 
detectarem o início de uma mensagem, ler o seu campo de endereço e determinar qual dispositivo está 
sendo endereçado (ou todos no caso do tipo de acesso ser broadcast) e finalmente, ler todo o conteúdo 
da mensagem até o seu final. 
Framing no Modo ASCII – Neste modo o início da mensagem é identificado pelo caracter dois 
pontos (:), correspondente ao valor ASCII 3AH, e o seu término é identificado pelo conjunto de 
aracteres de retorno de carro (Carriage Return - CR) e avanço de linha (Line Feed - LF), 
respectivamente com correspondentes em ASCII 0DH e 0AH. Os caracteres permitidos para 
transmissão para todo o resto da mensagem são 0 à 9 e A à F. Os dispositivos da rede monitoram 
continuamente o barramento e quando é detectado o caracter 3AH tem início a decodificação do 
próximo campo, que indica para quem é a mensagem que está sendo transmitida. Intervalos de 1 
segundo podem ocorrer entre o envio de caracter dentro de uma mesma mensagem sendo que para 
intervalos maiores, o escravo assume a ocorrência de erro. Na figura 19 é mostrado um exemplo de 
framing típico no modo ASCII. 
 28
Início de 
Framing 
Endereço do 
Escravo 
Função 
Modbus 
Dados para 
o Escravo 
Checksum Fim de 
Framing 
3AH Char + Char - 2 Char N Char LRC + LRC - 0DH 0AH 
Framing em modo ASCII 
 
Diferentemente do modo ASCII, o modo RTU não possui bytes que indiquem início e fim de 
framing. Para identificar estes campos, não deve haver nenhuma transmissão de dadospor um período 
mínimo, equivalente a 3,5 vezes o tamanho da palavra de dados (silent). Assim, os dispositivos ficam 
monitorando o barramento e checando o intervalo silent que, depois de detectado, dá início à recepção 
da mensagem, de maneira similar ao modo ASCII. Após a recepção de toda a mensagem, deve ser 
gerado pelo mestre um intervalo silent similar ao início da mensagem, caracterizando o fim da mesma. 
Neste modo, toda a mensagem deve ser enviada de maneira contínua. Se um intervalo maior 
que 1,5 vezes o tamanho da palavra de dados for detectado antes que toda a mensagem tenha sido 
recebida, o escravo descarta os dados já recebidos da mensagem atual e assume que o próximo caracter 
será o campo de endereço da próxima mensagem. De modo similar, se uma nova mensagem for 
recebida em um intervalo menor que o intervalo silent, o escravo assume que esta mensagem é uma 
continuação da última mensagem recebida. Esta condição irá gerar erro pois o campo CRC não 
corresponderá aos dados enviados na mensagem. A figura 20 mostra um framing típico para este modo. 
 
Início de 
Framing 
Endereço do 
Escravo 
Função 
Modbus 
Dados para 
o Escravo 
Checksum Fim de 
Framing 
TInicio 1 Char 1 Char N Char CRC - CRC + TFim 
Framing em modo RTU 
 
Os campos “Endereço do Escravo” e “Função Modbus” possuem um único byte ao invés de 2 
como no modo ASCII, e outra particularidade está na seqüência de envio dos bytes de checksum da 
mensagem. O primeiro byte enviado é o menos significativo e depois o mais significativo. 
 
Campo Checksum 
 
Há dois tipos de cálculos da checagem de integridade (checksum) de dados usados pelo 
protocolo Modbus: checagem de paridade, que pode ou não ser aplicada para cada caracter da 
mensagem, e checagem do framing, que pode ser do tipo LRC ou CRC, respectivamente para os 
modos ASCII e RTU. 
Tanto a checagem de paridade quanto a de framing é gerada ora no mestre ora no escravo, antes 
da transmissão. Ora o escravo ora o mestre checa o conteúdo de cada caracter durante a recepção. 
Todo mestre é configurado para esperar durante um intervalo de tempo pré-determinado antes 
de abortar a comunicação, chamado de timeout. Este timeout deve ser programado para ser longo o 
bastante para dar tempo ao escravo de responder aos queries de maneira normal. Se o escravo detectar 
um erro de transmissão, a mensagem não mais será validada e não será enviada nenhuma resposta ao 
mestre. Assim, o timeout será atingido, o que permitirá ao mestre gerenciar a ocorrência de erro. 
Observe que uma mensagem endereçada a um dispositivo escravo não existente na rede também 
acarretará em um timeout. 
 
 
 
 29
Checagem de Paridade 
 
Esta checagem ocorre através da configuração de um único bit na palavra de dados de um 
caracter e pode ser configurado para paridade Par ou Ímpar, ou simplesmente não ser aplicado. 
Se for configurada paridade Par ou Ímpar, será contada a quantidade de bits em nível 1 do 
caracter a ser enviado: 7 bits no mo ASCII e 8 bits no modo RTU. Dependendo da quantidade total de 
bits em nível 1, o bit de paridade da palavra de dados será programado para 0 ou 1. 
Quando a mensagem é transmitida, o bit de paridade é calculado e aplicado a toda a palavra de 
dado. O escravo, ao receber a mensagem, conta a quantidade de bits em nível 1 de cada caracter e 
sinaliza um erro caso não seja igual ao bit de paridade especificado na respectiva palavra de dados do 
caracter analisado. É imprescindível que todos os equipamentos da rede tenham a mesma configuração 
de paridade. 
O bit de paridade, no entanto, não garante que não houve erro na transmissão de um caracter. A 
técnica de verificação apenas totaliza os bits em nível 1 e não faz nenhuma análise de posicionamento 
dos mesmos. Assim, pode-se ter um número par qualquer de bits dentro de uma palavra, porém com 
posições de significância diferentes. 
Quando é configurada a opção sem paridade, o bit de paridade não é transmitido e sim um stop 
bit adicional, para manter a quantidade de bits da palavra de dados. 
 
Checagem do Framing LRC 
 
Quando é usado o modo de transmissão ASCII, o método de checksum adotado é o LRC 
(Longitudinal Redundancy Check), que calcula o conteúdo dos campos da mensagem, exceto os 
caracteres de identificação de início: 3AH e fim de mensagem 0DH/0AH. 
O valor gerado por este cálculo é de 8 bits, portanto, possui dois caracteres ASCII para 
representá-lo, sendo que na composição final do campo, o caracter mais significativo é enviado 
primeiro. Este é o penúltimo campo da mensagem antes do identificador de término da mesma. O 
escravo realiza o cálculo do LRC durante a recepção da mensagem e ao final, compara seu valor ao 
LRC enviado no campo de checksum do mestre. Se não forem iguais, caracteriza-se um erro de 
comunicação, não sendo gerado a mensagem de erro e o sistema aguarda a ocorrência de um timeout. 
O LRC é calculado adicionando-se sucessivamente os 8 bits dos campos da mensagem, 
descartando-se eventualmente bits de estouro (carry/overflow bits), e submetendo o resultado final à 
lógica de complemento de dois. Como o LRC é um valor de 8 bits, é quase certo que a soma sucessiva 
dos bytes exceda o valor máximo de 255: 1111 1111. Como não há o nono bit para o cálculo do LRC, 
este é simplesmente descartado. 
Apesar de eficiente, não é um método seguro pois analisa apenas os valores de campos e não o 
que realmente é enviado na mensagem, fisicamente falando. Como regra geral, o procedimento para 
cálculo do LRC é o seguinte: 
 
Adicionam-se todos os bytes dos campos da mensagem, exceto os campos de início e fim de 
mensagem, descartando-se todos os bits de estouro. 
Subtrai-se o valor obtido da soma com 255, que nada mais é que o método de complemento de 
1, que resulta na inversão simples dos valores dos bits. 
Adiciona-se 1 ao resultado obtido, caracterizando o método complemento de 2. 
 
 
 
 30
Checagem do Framing CRC 
 
No modo RTU, o cálculo do checksum adotado é o CRC (Cyclical Redundancy Check) que 
calcula o conteúdo de toda a mensagem. É gerado um valor de 16 bits sendo que na composição final 
deste campo, os 8 bits menos significativos são enviados primeiro. Este é o último campo da 
mensagem, sendo que os 8 bits mais significativos representam o último byte da mensagem. 
O dispositivo transmissor calcula o valor do CRC e o integra a mensagem, transmitindo-a em 
seguida ao dispositivo receptor, que por sua vez recalcula o CRC de toda a mensagem após sua total 
recepção e o compara ao CRC da mensagem enviada, sinalizando erro caso não sejam iguais. 
Este método apesar de levar mais tempo para ser executado em relação ao método LRC, é muito 
mais confiável pois, analisa o real conteúdo dos dados, bit a bit, que estão sendo transmitidos na linha 
de comunicação. 
O cálculo do CRC é iniciado primeiramente carregando-se um registrador de 16 bits com o 
valor FFFFH. Apenas os 8 bits menos significativos deste registrador CRC serão utilizados para o 
cálculo efetivo do CRC. Os bits de configuração start bit e stop bit, não são utilizados no cálculo do 
CRC, apenas os bits do caracter propriamente dito. 
Durante a geração do CRC, cada caracter é submetido a uma lógica XOR (OU Exclusivo) com 
os 8 bits menos significativos do registrador CRC, cujo resultado é retornado a ele mesmo e deslocado 
1 posição à direita, em direção ao bit menos significativo, sendo que, a posição do bit mais significativo 
é preenchida com o valor 0. Após esta operação, o bit menos significativo é examinado, ocorrendo o 
seguinte processamento: 
Se o valor deste bit for igual a 0, nada ocorre e a rotina do cálculo do CRC continua 
normalmente. 
Se o valor do bit for igual a 1, o conteúdo de todo o registrador CRC (16 bits) é submetido a 
uma lógica XOR com o valor constante A001H e o resultado é retornadoao registrador CRC. 
Este processo se repete até que ocorram 8 deslocamentos para cada caracter da mensagem que é 
submetido à lógica XOR com o registrador CRC, portanto, o processo só terminará após todos os 
caracteres da mensagem terem sido submetidos à lógica XOR com o registrador CRC que será 
colocado no campo checksum da mensagem. 
Como regra geral, o procedimento para o cálculo do CRC é o seguinte: 
 
1 - Carrega-se o registrado CRC com o valor FFFFH. 
2 - Submete-se o caracter da mensagem a uma lógica XOR com os 8 bits menos significativos 
do registrador CRC, retornando o resultado no registrador CRC. 
3 - Desloca-se o conteúdo do registrador CRC 1bit para a direita programando seu bit mais 
significativo com 0. 
4 - Examina-se o bit menos significativo do registrador CRC e: 
Se o bit for 0, repete-se o processo a partir do item 3. 
Se o bit for 1, submete-se o registrador CRC a uma lógica XOR com a constante A001H 
retornando o resultado no registrador CRC, em seguida repete-se o processo a partir do item 3. 
5 – Repetem-se os itens 3 e 4 até que tenham ocorrido 8 deslocamentos. 
6 – Repetem-se os itens 2 e 5 para o próximo caracter da mensagem e assim sucessivamente até 
que todos os caracteres tenham sido analisados. 
7 – o valor final do CRC é o valor do Campo checksum. 
8 – Primeiramente coloca-se o byte menos significativo do registrador CRC na mensagem e 
depois o mais significativo. 
 
 
 31
Funções Modbus 
 
O protocolo de comunicação Modbus disponibiliza as funções necessárias para haver uma boa 
comunicação entre os dispositivos nesta rede conectados. Entre as principais, podem ser citadas: 
 
Função 01 – Read Coils: Lê o valor binário das bobinas de um equipamento. Pode ler de 1 a 
2000 bobinas. 
Função 02 – Read Discret Input: Lê de 1 a 2000 entradas discretas de um dispositivo remoto. 
Função 03 – Read Holding Registers: Lê o conteúdo de um bloco de registradores tipo holding. 
 
Para este comando não são válidos acesso tipo broadcast. 
 
Função 04 - Read Input Registers: Lê de 1 a aproximadamente 125 registros de entradas. 
Função 05 – Write Single Coil: Escreve o valor binário em uma única bobina de um dispositivo 
remoto. 
Função 06 – Preset Single Register: Programa um único registrador tipo holding. Para acessos 
tipo broadcast, este mesmo registrador de todos os escravos será programado com o mesmo valor. 
Função 15 – Write Multiple Coils: Força uma seqüência de bobinas para ligado ou desligado em 
um dispositivo remoto. 
Função 16 – Preset Multiple Registers: Programa um bloco de registradores tipo holding 
seqüencialmente. Para acessos tipo broadcast, este mesmo bloco de registradores de todos os escravos 
da rede serão programados igualmente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 32
ETHERNET 
 
No inicio do seu desenvolvimento, a rede Ethernet sofria restrições quanto à sua utilização em 
sistemas de controle devido a seu pobre estruturamento, conflitos, colisões e performance fraca. 
Atualmente, estes rpoblemas foram resolvidos com desenvolvimento da arquitetura 100Base T. Isto 
proporcionou confiabilidade nas aplicações em tempo real. 
 
As principais vantagens do Ethernet são: baixo custo de implementação, alta velocidade, alta 
performance e atualização tecnológica constante. Os principais fabricantes de CLP suportam sistemas 
de fieldbus específicos, mas todos suportam Ethernet. 
 
A tecnologia Ethernet foi desenvolvida pela Xerox no inicio da década de 80 e foi adotada pelo 
IEEE (Institute of Eletrical and Eletronics Engineers) como padrão 802.3 em 1988. 
 
A camada Física define os tipos de cabos, conectores e características elétricas. A camada de 
Link de Dados define o formato do quadro de mensagem (frame), o método de verificação de erro e o 
método de endereçamento dísico. Link de Dados também define o protocolo Ethernet para determinar 
quando os nós podem transmitir na rede. 
 
Em sua origem, as implementações Ethernet usavam uma arquitetura de bus terminada nos 
extremos para conectar máquinas. Isto permite que os dispositivos lancem pacotes de dados na rede a 
qualquer tempo, desde que ela esteja desocupada. É possível que alguns dispositivos, conforme as 
prioridades, enviem informação ao mesmo tempo. Quando isto ocorre, pode haver colisão de dados e 
necessidade de retransmissões até que a recepção seja confirmada. 
 
Novos desenvolvimentos na arquitetura da topologia, dispositivos de gerenciamento da 
comunicação, velocidade, tecnologias de computação distribuída e arquitetura cliente/servidor 
tornaram o sistema Ethernet viável nas aplicações industriais em tempo real. 
 
O principal argumento contrário Ethernet é que um nó com mensagem para enviar tem que 
aguardar até a rede estar desocupada, não levando em conta a importância da mensagem. Para entender 
porque isto pode ser um problema, considere um controlador coletando dados de um sensor e usando 
rede Ethernet. Para sintonizar o loop é necessário um tempo de amostragem consistente. Na teoria, 
Ethernet tradicional não pode garantir remporização consistente. 
 
Estudos realizados no final dos anos 90 demonstraram que, na prática, os atrasos Ethernet são 
lineares e podem ser mantidos consistentemente em 2ms para redes simples e 30 ms para redes 
complexas. Estes atrasos são inconseqüentes para maioria das aplicações de controle de processo. 
 
A principal preocupação deve ser a de manter o tráfego da rede com controle suficientemente 
baixo, de modo que a ocorrência da colisões seja insignificante. Isto significa, para maioria dos 
sistemas, restringir o número de dispositivos e a quantidade de tráfego total em um segmento. 
Se houver necessidade de dispositivos adicionais através de bridge, roteador ou switch. 
A utilização de hubs inteligentes, com capacidade de chavear mensagens e a comunicação full-
duplex torna determinístico o sistema Ethernet e elimina o problema dos atrasos indeterminados da 
informação. 
O aumento da velocidade e a escolha da topologia correta reduzem a probabilidade de colisão 
de dados a quase zero. 
 33
Conectores – as variações comuns Ethernet (10Base-T e 100Base-T) são especificadas para 
conector RJ-45, que não é apropriado para aplicação industrial. Atualmente, a alternativa possível é o 
conector DB-9 ou conector específico do próprio fabricante. 
 
SEGURANÇA INTRÍNSECA 
 
Em áreas que requerem operação com segurança intrínseca, Ethernet ainda não é recomendável. 
Não existe certificação para aplicações à prova de explosões, embora a comunicação possa ser roteada 
através destas áreas utilizando conduítes seguros. 
 
 
CARACTERÍSTICAS DE INSTALAÇÃO 
 
Limite do número de dispositivos:64 
A fiação do bus não deve ser instalada em paralelo com a fiação de energia elétrica ou outros 
sistemas. 
Possibilidade de operação em faixa de temperatura de 0 a 40 °C. 
Bridges: São usados para conectar duas redes separadas, formando uma rede lógica. 
Switches (hubs): Ethernet utiliza o compartilhamento do meio de transmissão para todos 
dispositivos conectados. A velocidade máxima na rede Ethernet padrão é de 10 Mbps. 
Roteadores: Transferem dados entre duas redes que possuam o mesmo protocolo. Roteadores 
usam o endereço de rede IP ( contém informação da rota) para determinar para onde a mensagem deve 
ser enviada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 34
INTRANET E EXTRANET 
 
Intranet a utilização dos canais de comunicação da Internet, restrita a um determinado grupo de 
pessoas que não estão necessariamente no mesmo espaço físico. A informação de uma Intranet não está 
disponível para todos os utilizadores da Internet. Fala-se tambémem Intranet se a empresa estiver a 
utilizar a tecnologia da Internet no seu espaço privado, sem estar ligada à Internet. 
 
Extranet a utilização das redes virtuais privadas que utilizam a estrutura pública da Internet para 
transações inter-empresas ou para funcionários que estão acessando a internet fora da empresa porém 
querem entram na intranet da empresa (comércio electrónico, gestão de stocks, encomendas, 
informações diversas, correio eletrônico, sofwtares web corporativos, compartilhamento de arquivos e 
impressoras etc.). Disponível somente para um grupo de empresas, a informação está vedada para fora 
da Extranet (Intranet). 
 
Relação Intranets e Extranets 
 
É impossível falar de intranets sem falar das extranets. Extranet é uma rede de negócio para 
negócio que une empresas parceiras por meio de suas intranets coorporativas utilizando a Internet. 
A Extranet não é a única maneira de conectar empresas. Mas leva vantagem por utilizar padrões 
abertos da rede mundial. Por utilizar os padrões abertos da Internet, esses parceiros, que podem estar a 
um quarteirão de distância ou do outro lado do mundo, não precisam ter o mesmo sistema operacional 
hardware ou banco de dados. Nem o browser precisa ser o mesmo. Esse novo conceito de rede 
revolucionou e está revolucionando o modo de operar das grandes empresas, e os consumidores terão 
incontáveis experiências on-line. 
 
 
 
Caracteriza-se INTRANET quando há utilização de tecnologias Internet dentro dos limites da 
rede de uma Empresa. Usando a mesma interface com o usuário, tem-se o acesso a informações de 
formatos variados. 
Considera-se EXTRANET quando há utilização dos padrões da Internet unindo o ambiente de 
rede da Empresa aos parceiros de negócios. 
 
 
 
 
 35
OBJETIVOS 
 
O objetivo da Intranet, hoje em dia, é dinamizar a comunicação interna da empresa, já que 
através dela o funcionário poderá obter informações sobre diversas áreas sejam elas Administrativas, 
Operacionais, Financeiras entre muitas outras. Atualmente a maioria dos softwares que uma empresa 
resolve implantar para uso interno são em plataforma Web, ou seja, utilizam da intranet para funcionar, 
assim seus usuários podem acessa-los de qualquer lugar bastando apenas terem acesso a esta intranet. 
O objetivo da Extranet é fazer com que um usuário de uma determinada intranet consiga acessá-
la apenas estando logado na internet. Um exemplo prático: um funcionário de uma empresa que possui 
intranet está em sua casa logado na internet e gostaria de verificar sua caixa postal de e-mail da 
empresa, através da extranet ele é capaz de acessar não só os e-mails mas sim todo o conteúdo da 
intranet de sua empresa. O mesmo exemplo precede caso ele esteja em uma outra empresa com uma 
outra intranet. 
 
O que são Intranets, como funciona e suas principais características ? 
 
Intranets são redes corporativas que se utilizam da tecnologia e infra-estrutura de comunicação 
de dados da Internet. São utilizadas na comunicação interna da própria empresa e/ou comunicação 
com outras empresas. 
Do ponto de vista empresarial, é um meio que permite a troca de informações e oferece 
vantagens em termos de custo e recursos através da integração de serviços de rede tradicionais. 
 
 
 
Elas existem somente dentro das organizações, utilizando os recursos da rede interna, tem seu 
acesso restrito ao pessoal da companhia e filiais, enquanto que a Internet é uma rede global e aberta a 
todos. 
Estão diretamente relacionadas à Internet, pois compartilham os mesmos softwares e 
equipamentos de rede, falando a mesma linguagem. 
Intranets podem ser ligadas à Internet, com segurança, utilizando "firewalls" que permitem restrições 
de uso e acesso permitindo, por exemplo, acesso aos recursos desejados da Internet pelos empregados, 
restringindo o acesso de outros aos dados privados da empresa. 
Elas combinam recursos multimídia tais como textos, gráficos, sons e até mesmo vídeo para 
distribuir notícias, respostas às questões dos empregados, atualizar informações de pessoal e também 
podem ser utilizadas em aplicações de acesso remoto, como no caso de vendedores externos que 
utilizam notebooks para acessarem informações da empresa de suas casas ou quando estiverem 
visitando seus clientes. Estes vendedores podem se utilizar do correio eletrônico (e-mail) para 
 36
intercâmbio de mensagens, bem como do programa de navegação (Browser) para solicitar e atualizar 
informações de estoque e vendas. 
Para implantá-la devemos considerar, além dos aspectos didáticos, os aspectos comerciais na 
empresa e planejar cuidadosamente o projeto inicial, pois o investimento em tecnologia da informação 
somente terá êxito se planejado e gerenciado corretamente. 
Portanto a Intranet é o uso da tecnologia Internet na rede corporativa da empresa resultado da promessa 
de desempenho na rede. Ela facilita a distribuição de documentos e dados via correio eletrônico, a 
transferência de arquivos, a consulta à informação e muitas outras aplicações e tem como basse as 
tecnologias comprovadas e eficientes da Internet e da Web. 
 
 
Extranet é o nome dado a um conjunto de Intranets interligadas através da Internet. 
Depois da Internet e das Intranets, surge um novo termo com a mesma origem: Extranet. Trata-
se de uma palavra que vem sendo usada para designar a intranet que se abre para troca de informações 
com clientes e fornecedores via Internet. Extranet é o nome dado a um conjunto de Intranets 
interligadas através da Internet. 
 
 
 
É uma rede de negocios que une empresas parceiras por meio de suas Intranets, utilizando os 
padrões abertos da Internet. Esses parceiros não precisam ter o mesmo tipo de computador (hardware), 
sistema operacional, gerenciadores de bancos de dados (software) ou browser para a navegação. Esse 
novo conceito de rede vai revolucionar o modo de operar grandes empresas, e os consumidores terão 
incontavéis experiências on-line. Uma aplicação baseada em Web que viabiliza o comercio eletronico 
entre parceiros comerciais, que está sendo aplicada até por pequenas e medias empresas que querem 
ampliar os seu negocios. Essa tecnologia, utilizada para comunicação com clientes e fornecedores, é 
uma tendencia que está se solidificando no mercado corporativo É claro que a extranet não é o único 
meio de conectar uma empresa a outros negocios. Redes de computadores são usados há anos para isso. 
Isso significa que não importa se numa ponta da rede esteja um poderoso servidor de 250 Mhz e 
na outra um modesto Pentium 100. Essa é a grande diferença. A extranet não exige canal especifico de 
comunicação nem uma estrutura complexa de Hardware e software. O tipo de hardware e os programas 
usados para montar uma extranet variam de empresa para empresa. 
 37
Os princípios básicos da extranet são os mesmos do business to business. Entender bem o 
cliente, atendê-lo de modo a deixá-lo surpreendido e satisfeito, fornecer informações precisas e úteis, 
manter contato constante e adequado, apresentar qualidade em todos os niveis e todas as outras atitudes 
decorrentes dessas. 
A extranet não é apenas uma home-page reservada com senha para acessar. Muito mais do que 
isso é uma poderosa ferramenta de markting onde todo o know-how do business to business pode ser 
potencializado. Mas o que realmente diferencia a extranet como ferramenta de markting é a 
interatividade. Apesar de simples, este conceito é muito dificil de ser entendido e princilpalmente 
praticado. A interatividade pressupõe uma grande flexibilidade do sistema de informação e uma 
enorme criatividade na interface de comunicação. 
Uma extranet é um verdadeiro comércio eletronico, operando um sistema fechado de 
comunicaçào entre fornecedores e clientes que que viabiliza a transação de negocios, muitas vezes via 
Internet. Além dissoela caracteriza por introduzir o componente humano, que manipula as informações 
através da interface gráfica proporcionada por um browser Web. Sem isso, o sistema de dados seria um 
EDI, que não prevê a interferencia humana e apenas executa uma troca eletronica entre dois processos 
padronizados e customizados. A extranet mantém a filosofia básica do EDI, pois a padronização dos 
documentos continuam. A mudança se deve à introdução do servidor Web e uma solução de software 
que gerencie a relação do servidor de médio porte com o mainframe. 
 
Status atual no Brasil no uso da Intranet e Extranet 
 
A Internet vem se constituindo no grande fenômeno deste final de século, pela possibilidade de 
conectar, virtualmente, pessoas ou organizações em qualquer ponto do mundo, de forma simples, 
padronizada, e com baixo custo a todos os envolvidos. 
Desde os primeiros momentos em que começou a ser divulgada, alguns visionários fizeram 
ousadas previsões sobre a onda de mudanças que a Internet iria causar, pois entendiam que diversas 
barreiras estavam literalmente quebradas, como distância geográfica, acesso atualizado a informações, 
hábitos e mercados, tudo num clicar de botões. Algumas projeções ficaram até bastante aquém do 
previsto, pois o número de equipamentos ligados à rede, quer sejam servidores ou usuários, ultrapassou 
em muito os números mais otimistas. Em alguns países, como o Brasil, o ritmo de crescimento é muitas 
vezes maior que a média mundial. 
O uso comercial da Internet evoluiu bastante desde as primeiras e tímidas home pages de 
divulgação institucional, e mostra sinais de ter encontrado o caminho e o ritmo certos: 
O acesso a bases de dados reais das empresas, para consulta a estoques, ordens de produção, 
registro de propostas de seguros, acompanhamento da entrega de produtos tem sido cada vez mais 
utilizado através da Internet; 
O acesso a transações bancárias completas pela Internet que diversos bancos implantaram, têm 
apresentado nível de utilização bastante acima das previsões mais otimistas; 
O uso crescente e constante da Internet para as compras em livrarias, supermercados, lojas de 
discos; 
Crescimento expressivo do uso de intranets, redes corporativas de computadores que utilizam a 
infra-estrutura da Internet para sua interconexão, incluindo o acesso a base de dados da organização 
para o público externo às corporações. 
 
 
 
 
 
 
 38
EXERCÍCIOS 
 
1 - Fazer uma rede de CLP`s utilizando PROFIBUS-DP com a seguinte configuração: um mestre e um 
escravos. 
Para testar a rede fazer um programa da seguinte maneira: 
 
As entradas digitais do mestre fazem piscar as saídas digitais do escravo. 
As entradas digitais do escravo fazem piscar as saídas digitais do mestre 
 
 
2 - Fazer uma rede de CLP`s utilizando PROFIBUS-DP com a seguinte configuração: um mestre e um 
escravos. 
Para testar a rede fazer um programa da seguinte maneira: 
 
A entrada analógica do mestre e enviada ao escravo. 
O escravo recebe compara com valor 500, se for maior pisca saída (Q0.0.0.0.3). 
 
 
3 - Fazer uma rede de CLP`s utilizando PROFIBUS-DP com a seguinte configuração: um mestre e um 
escravos. 
Para testar a rede fazer um programa da seguinte maneira: 
 
A entrada analógica do mestre e enviada ao escravo. 
O escravo recebe compara com valor 500, se for maior pisca saída (Q0.0.0.0.5). 
 O escravo envia ao Mestre sinal que esta piscando, no Mestre temos sistema de supervisão 
monitorando esta ocorrência. 
 
 
4 - Fazer uma rede de CLP PROFIBUS-DP com a seguinte configuração: um mestre e um escravo. 
 
As entradas digitais do mestre PROFIBUS são escritas nas saídas digitais do escravo 
PROFIBUS. 
O escravo deve estar em rede SUCOnet-K com outro CLP PS4-201-MM1. 
As entradas digitais do escravo são escritas nas saídas digitais deste CLP PS4-201-MM1. 
Este CLP PS4-201-MM1 tem suas entradas escritas na saída do mestre PROFIBUS. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 39
 
5 - A figura representa um controle de nível de líquido. 
 
 
 
 
 
 
Quando o botão de partida é acionado, o líquido é inserido até um limite máximo. 
 Este limite é definido pela bóia que promove o fechamento da válvula de entrada de líquido. 
O líquido fica em repouso durante 15 segundos para que uma certa reação química ocorra. 
Após este tempo, a válvula de saída libera o líquido contido no tanque. 
Transcorrido 10 segundos da abertura da válvula de saída, ela é fechada novamente. 
Fazer exercício utilizando Rede ASI. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 40
 
6 - Sistema de Carregamento de Vagões 
 
 
 
 
 
O sistema é composto pelos seguintes elementos: uma esteira acionada pelo motor M, uma 
eletroválvula Y1 para permitir saída de produto do silo, um sensor S3 para detectar a presença de um 
vagão, um sensor balança B1 para indicar que o vagão está cheio e uma trava Y2. 
A partir de um comando de partida (PTD), o sistema estará pronto para funcionar estando o 
vagão (indicado por S3), com correto posicionamento e não estando cheio (indicado por B1). 
As condições estando satisfeitas temos acionamento da esteira, temos início o seu enchimento 
dado pela abertura de Y1 e o travamento dos vagões feito pelo atuador Y2. 
Após o enchimento do vagão, fecha-se a eletroválvula e aguardam-se 7 segundos para o 
esvaziamento da esteira. A partir deste instante, o vagão é destravado. 
Fazer exercício utilizando Rede ASI e monitorar via supervisório. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 41
 
7 - Fazer uma rede integrando as redes PROFIBUS-DP, SUCOnet – K e ASI. 
 
Ao acionar primeira entrada digital mestre PROFIBUS, esta deve acionar uma saída digital do módulo 
da rede ASI.