Apostila de Redes Industriais Device Net-Escola Técnica de Eletrônica ''Francisco Moreira da Costa''

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RIN - Redes Industriais 
 
 
 
Capítulo 3 
 
Rede DeviceNet 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Profª. Bruna A. Fernandes 
 
 
RIN – Conceitos iniciais Profª. Bruna A. Fernandes 
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Conteúdo 
 
 
3.1. Introdução ................................................................................................................................................ 4 
3.2. Métodos de comunicação ........................................................................................................................ 5 
3.3. Descrição da rede DeviceNet ................................................................................................................... 6 
3.3.1. Características ...................................................................................................................................... 6 
3.3.2. Meio Físico .......................................................................................................................................... 6 
3.3.3. Topologia ............................................................................................................................................. 7 
3.3.4. Número de estações ativas ................................................................................................................... 9 
3.3.5. Endereçamento ..................................................................................................................................... 9 
3.3.6. Taxa de comunicação ......................................................................................................................... 11 
3.3.7. Cabos DeviceNet................................................................................................................................ 11 
3.4. Projeto de rede DeviceNet ..................................................................................................................... 14 
3.4.1. Comprimento dos cabos ..................................................................................................................... 14 
3.4.2. Cálculo da queda de tensão ................................................................................................................ 15 
3.4.3. Posicionamento da fonte .................................................................................................................... 18 
3.4.4. Extensão da rede ................................................................................................................................ 21 
3.4.5. Múltiplas Fontes de Alimentação ...................................................................................................... 21 
3.5. Aterramento da rede .............................................................................................................................. 23 
3.5.1. Entrada dos cabos nos equipamentos ................................................................................................. 23 
3.5.2. Borne de dreno ................................................................................................................................... 23 
3.5.3. Verificação e aterramento da blindagem ........................................................................................... 23 
3.5.4. Blindagem com múltiplas fontes ........................................................................................................ 24 
3.5.5. Blindagem de instrumentos de campo ............................................................................................... 25 
3.6. Componentes da rede ............................................................................................................................. 25 
3.6.1. Fonte de Alimentação ........................................................................................................................ 25 
3.6.2. Distribuidor de alimentação ............................................................................................................... 26 
3.6.3. Resistores de terminação .................................................................................................................... 26 
3.6.4. Distribuidor de rede ........................................................................................................................... 27 
3.7. Análise temporal da rede ....................................................................................................................... 28 
3.7.1. Protocolo DeviceNet .......................................................................................................................... 28 
3.7.2. Estrutura (frame) de dados CAN ....................................................................................................... 28 
 
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3.7.3. Erros de Comunicação ....................................................................................................................... 30 
3.7.4. Grupos de Mensagens ........................................................................................................................ 31 
3.7.5. Mensagens .......................................................................................................................................... 31 
3.8. Software ................................................................................................................................................. 32 
3.8.1. Conversor DeviceNet / RS232 ........................................................................................................... 32 
3.8.2. Visão geral RSLinx ............................................................................................................................ 33 
3.8.3. Visão geral RSNetworx ..................................................................................................................... 35 
3.8.4. Instalando EDS .................................................................................................................................. 36 
3.8.5. Modo On / Off line............................................................................................................................. 38 
3.8.6. Scanner DeviceNet ............................................................................................................................. 39 
3.9. Manutenção ............................................................................................................................................ 42 
3.9.1. Led de Sinalização ............................................................................................................................. 42 
3.9.2. Display do Scanner ............................................................................................................................ 43 
3.9.3. Novo Equipamento na Rede .............................................................................................................. 44 
3.10. Bibliografia ............................................................................................................................................ 44 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3.1. Introdução 
DeviceNet é um rede digital, multi-drop para conexão entre sensores, atuadores e sistema de automação 
industrial em geral. Ela foi desenvolvida para ter máxima flexibilidade entre equipamentos de campo e 
interoperabilidade entre diferentes vendedores. 
Apresentado em 1994 originalmente pela Allen-Bradley, o DeviceNet teve sua tecnologia transferida para a 
ODVA em 1995. A ODVA (Open DeviceNet Vendor Association) é uma organização sem fins lucrativos 
composta por centenas de empresas ao redor do mundo que mantém, divulga e promove o DeviceNet e outras 
redes baseadas no protocolo CIP (Common Industrial Protocol). Atualmente mais de 300 empresas estão 
registradas como membros, sendo que mais de 800 oferecem produtos DeviceNet no mundo todo. 
A rede DeviceNet é classificada no nível de rede chamada devicebus, cuja características principais são: alta 
velocidade, comunicação a nível de byte englobando comunicação com equipamentos discretos e analógicos 
e alto poder de diagnostico dos equipamentos da rede. 
A tecnologia DeviceNet é um padrão aberto de automação com objetivo de transportar 2 tipos principais de 
informação: 
• Dados cíclicos de sensores e atuadores, diretamente relacionados ao controle e, 
• Dados acíclicos indiretamente relacionados ao controle, como configuração e diagnóstico. 
Os dados cíclicos representam informações trocadas periodicamente entre o equipamento de campo e o 
controlador. Por outro lado, os acíclicos são informações trocadas eventualmente durante configuração ou 
diagnóstico do equipamento de campo. 
A camada física e de acesso da rede DeviceNet é baseada na tecnologia CAN (Controller Area Network) e as 
camadas superiores no protocolo CIP, que define uma arquitetura baseada em objetos e conexões entre eles. 
O CAN originalmente foi desenvolvido pela BOSCH para o mercado de automóvel Europeu para substituir 
os caros chicotes de cabo por um cabo em rede de baixo custo em automóveis. Posteriormente adaptada ao 
uso industrial devido ao excelente desempenho alcançado, pois em um automóvel temos todas as 
características críticas que se encontram em uma indústria, como: alta temperatura, umidade, ruídos 
eletromagnéticos, ao mesmo tempo em que necessita de alta velocidade de resposta, e confiabilidade, pois o 
airbag e o ABS estão diretamente envolvidos com o risco de vidas humanas. 
Uma rede DeviceNet pode conter até 64 dispositivos onde cada um ocupa um nó na rede, endereçados de 0 a 
63. Qualquer um destes pode ser utilizado. Não há qualquer restrição, embora se deva evitar o endereço 63, 
pois este costuma ser utilizado para fins de comissionamento. 
 
 
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Figura 3. 1 - Aplicações da rede DeviceNet 
 
3.2. Métodos de comunicação 
O conceito de produtor - consumidor foi adotado pela rede DeviceNet, sendo que um elemento “produz” a 
informação no barramento e os elementos que necessitam desta informação a “consomem”, diferentemente 
da maioria dos protocolos em que a comunicação é única e exclusivamente entre dois elementos. 
Do ponto de vista prático, esta forma de comunicação é mais flexível, pois dependendo da natureza da 
informação a ser trocada, pode-se optar pela forma mais adequada, otimizando o barramento no que diz 
respeito ao tráfego. A rede DeviceNet utiliza este conceito e aplica as várias formas de comunicação 
dependendo da função a ser realizada pelos equipamentos. 
O conceito produtor - consumidor visa eliminar troca de informações desnecessárias, e utiliza métodos de 
comunicação apropriados tais como: polled, bit-strobed, change-of-state e cyclic. 
 
• Polled: método de comunicação em que o mestre envia um telegrama a cada um dos escravos da sua 
lista (scanlist). Assim que recebe a solicitação, o escravo responde prontamente a solicitação do 
mestre. Este processo é repetido até que todos sejam consultados, reiniciando o ciclo; 
• Bit-strobe: método de comunicação onde o mestre envia para a rede um telegrama tipo multicast, 
contendo 8 bytes de dados. Cada bit destes 8 bytes representa um escravo que, se endereçado, 
responde um após o outro de acordo com o programado. Portanto temos uma requisição geral do 
mestre e respostas individuais de cada escravo strobed; 
• Change of State: método de comunicação onde a troca de dados entre mestre e escravo ocorre apenas 
quando houver mudanças nos valores monitorados/controlados, até um certo limite de tempo. Quando 
este limite é atingido, a transmissão e recepção ocorrerão mesmo que não tenha havido alterações. A 
configuração desta variável de tempo é feita no programa de configuração da rede; 
 
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• Cyclic:outro método de comunicação muito semelhante ao anterior. A única diferença fica por conta 
da produção e consumo de mensagens. Neste tipo, toda troca de dados ocorre em intervalos regulares 
de tempo, independente de terem sido alterados ou não. Este período também é ajustado no software 
de configuração de rede. Este método tem grande utilização em aplicações onde a variação de 
determinado ponto não necessita de atualização instantânea; 
3.3. Descrição da rede DeviceNet 
3.3.1. Características 
• Topologia baseada em tronco principal com ramificações. O tronco principal deve ser feito com o 
cabo DeviceNet grosso, e as ramificações com o cabo DeviceNet fino ou chato. Cabos similares 
podem ser usados desde que suas características elétricas e mecânicas sejam compatíveis com as 
especificações dos cabos padrão DeviceNet. 
• Permite o uso de repetidores, bridges, roteadores e gateways. 
• Suporta até 64 nós, incluindo o mestre, endereçados de 0 a 63 (MAC ID). 
• Cabo com 2 pares: um para alimentação de 24V e outro para comunicação. 
• Inserção e remoção a quente, sem perturbar a rede. 
• Suporte para equipamentos alimentados pela rede em 24V ou com fonte própria. 
• Uso de conectores abertos ou selados. 
• Proteção contra inversão de ligações e curto-circuito. 
• Alta capacidade de corrente na rede (até 16 A). 
• Uso de fontes de alimentação de prateleira. 
• Diversas fontes podem ser usadas na mesma rede atendendo às necessidades da aplicação em 
termos de carga e comprimento dos cabos. 
• Taxa de comunicação selecionável: 125, 250 e 500 kbps. 
• Comunicação baseada em conexões de E/S e modelo de pergunta e resposta. 
• Diagnóstico de cada equipamento e da rede. 
• Transporte eficiente de dados de controle discretos e analógicos. 
• Detecção de endereço duplicado na rede. 
• Mecanismo de comunicação extremamente robusto a interferências eletromagnéticas. 
 
3.3.2. Meio Físico 
O meio físico da rede DeviceNet utiliza dois pares de fios, um deles para a comunicação e o outro para 
alimentação em corrente contínua dos equipamentos. Os sinais de comunicação utilizam uma técnica de 
tensão diferencial para reduzir o efeito de indução e ruídos eletromagnéticos. A alimentação em corrente 
contínua é de 24V. 
 
 
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Figura 3. 2 - Meio Físico DeviceNet 
 
3.3.3. Topologia 
Topologia é o termo adotado para ilustrar a forma de conexão física entre os participantesda rede, e exigem 
vários tipos, mas nem todos são aplicáveis a rede DeviceNet. A figura abaixo ilustra as topologias utilizadas. 
 
 
Figura 3. 3 - Topologias DeviceNet 
 
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• Ramos 
É a configuração básica da rede DeviceNet, onde existe um cabo principal, também chamado de linha tronco, 
e derivações que podem ser efetuadas por conectores ou caixas de distribuição, utilizando-se cabo de menor 
secção. Existe um limite no comprimento do cabo tronco, juntamente com um limite pequeno para as 
derivações e também um limite geral que compreende a soma do comprimento de todas as derivações. 
• Árvore 
A topologia em árvore pode ser executada utilizando-se caixas de distribuição onde o troco principal da rede 
entra e sai, e as derivações são interligadas aos equipamentos. Não existe um limite para o número de 
derivações, mas somente um máximo de estações ativas que se comunicam na rede. 
• Linha 
Nada impede que o cabo principal da rede entre e saia dos equipamentos formando uma rede em linha, mas 
deve-se atentar para o detalhe que na necessidade de substituição de um equipamento causará a interrupção 
dos outros equipamentos subsequentes. 
 
 
Figura 3. 4 - Topologias não permitidas na rede DeviceNet 
 
• Anel e Estrela 
Não é permitida a implementação da rede DeviceNet em anel, pois a forma de propagação dos sinais digitais 
na rede necessita de terminadores. 
A aplicação em estrela não é permitida, não tendo aplicação prática, pois não elimina a conexão de cada 
equipamento ao PLC. 
 
 
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3.3.4. Número de estações ativas 
A rede DeviceNet pode ter 64 equipamentos ativos, que utilizam o barramento para se comunicar, 
endereçados de 0 a 63. Deve-se ressaltar que este número significa 64 equipamentos com comunicação CAN 
ligados ao mesmo meio físico. No entanto deve-se observar que as caixas de derivação não ocupam nenhum 
endereço na rede e os módulos de I/O, muitas vezes independentemente do número de entrada e saídas ocupa 
somente um endereço. 
 
 
Figura 3. 5 - Endereços DeviceNet 
 
Sugere-se a utilização de no máximo 61 equipamentos e deixando os seguintes endereços livres ao se fazer 
um novo projeto: 
• 0 para o scanner; 
• 62 para a interface microcomputador-rede 
• 63 para novos equipamentos que venham a ser inclusos 
Nota: segundo os padrões DeviceNet os equipamentos novos saem de fábrica com o endereço 63. 
 
3.3.5. Endereçamento 
O endereçamento via hardware normalmente utiliza duas chaves rotativas que diretamente indicam o 
endereço do equipamento ou podem utilizar chaves Dip-Switch que utiliza o endereçamento binário. No 
endereçamento binário os bits significam: 
 
Bit 0 representa 20= 1, quanto ativo se soma: +1 
Bit 1 representa 21= 2, então se soma: +2 
Bit 2 representa 22= 4, então se soma: +4 
Bit 3 representa 23= 8, então se soma: +8 
Bit 4 representa 24= 16, então se soma: +16 
Bit 5 representa 25 = 32, então se soma: +32 
 
Para se obter o endereço devem-se somar todos os bits ativos, exemplo: 
- Ativam-se os bits 0, 2 e 4, para somar: 1+ 4 +16 = 21 
 
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- Ativam-se os bits 1 e 3, para somar: 2 + 8 = 10 
 
 
Figura 3. 6 - Dip-Switch de endereçamento 
 
A tabela a seguir ilustra todas as combinações possíveis para os endereços DeviceNet utilizando a chave Dip-
Switch 
 
Tabela 1 – Tabela de endereços 
 
 
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Existe a possibilidade de se fazer o endereçamento do equipamento via software, para tanto se deve utilizar o 
software RSNetWorx. 
3.3.6. Taxa de comunicação 
A taxa de comunicação é a velocidade com que os dados são transmitidos no barramento da rede, e quanto 
maior a velocidade, menor é o tempo de varredura da rede, mas em contra partida menor é o comprimento 
máximo dos cabos. As taxas de comunicação possíveis na rede DeviceNet são 125Kbps, 250Kbps e 
500Kbps. 
Na grande maioria das aplicações, a velocidade ideal é de 125 kbps, pois gera a melhor relação 
custo/benefício, devido à possibilidade da instalação de mais equipamentos, pois permite o maior 
comprimento de cabo possível. A taxa de transmissão pode ser configurada via hardware (chaves Dip-
Switch) ou via software, normalmente da mesma forma que o endereço DeviceNet. 
Importante: Em uma mesma rede DeviceNet, todos os equipamentos devem estar configurados para a 
mesma taxa de comunicação, caso contrário provavelmente o funcionamento de toda a rede será 
interrompido. 
3.3.7. Cabos DeviceNet 
Os cabos para redes DeviceNet possuem dois pares de fios, um para alimentação 24Vcc e outro para a 
comunicação digital. São normalizados e possuem especificações rígidas que garantem o funcionamento da 
rede nos comprimentos pré-estabelecidos. 
As especificações determinam também as cores dos condutores, que seguem a tabela abaixo para sua 
identificação: 
 
Condutor Função 
VM - vermelho - RD positivo 24Vcc 
BR - branco - WH comunicação (CAN-H) 
DN - dreno dreno (GND) 
AZ - azul - BL comunicação (CAN-L) 
PR - preto - BK negativo 24Vcc 
Tabela 2 - Função dos fios 
 
• Composição do Cabo Redondo 
O cabo DeviceNet redondo é composto por um par de fios de alimentação 24Vcc (VM e PR) envolvido por 
uma fita de alumínio, e um par de fios para comunicação (BR e AZ) também envolvido por uma fita de 
alumínio. Existe também um fio de dreno (sem capa plástica), que está eletricamente conectado a malha 
trançada externa do cabo, que cobre 65% da superfície. 
 
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Figura 3. 7 - Cabo Redondo 
• Cabo grosso 
O cabo DeviceNet grosso, também conhecido como Trunk Cable, possui um diâmetro externo de 12,5mm, 
com capa de PVC ou em casos especiais em PU. Observe que devido à formação e o diâmetro externo, o 
cabo é pouco flexível e dificulta as manobras. 
 
 
Figura 3. 8 - Cabo grosso 
• Cabo fino 
O cabo DeviceNet fino, também conhecido como Thin Cable ou Drop Cable, possui um diâmetro externo de 
7mm, com capa de PVC ou em casos especiais em PU. Devido ao menor diâmetro, o cabo fino possui uma 
maior facilidade de manobra, mas ainda requer alguns cuidados. 
 
 
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Figura 3. 9 - Cabo fino 
 
• Características dos cabos 
A tabela abaixo apresenta as características básicas dos cabos DeviceNet. 
 
Tabela 3 - Características dos cabos 
 
• Comprimento dos cabosA tabela abaixo apresenta os comprimentos máximos dos cabos em função da taxa de comunicação adotada 
para a rede, observe que quanto maior o cabo maior sua indutância e capacitância distribuída que atenua os 
sinais digitais de comunicação: 
 
 
Tabela 4 - Comprimentos do cabo X Taxa de comunicação 
 
Os limites nos comprimentos dos cabos foram tecnicamente determinados e normalizados e devem ser 
rigorosamente respeitados, para que haja garantia do funcionamento adequado da rede. Se os limites forem 
extrapolados, a rede pode inicialmente funcionar, porém, intermitentemente podem ocorrer quedas na 
comunicação devido a transitórios e instabilidades devido ao baixo nível no sinal diferencial de comunicação. 
Portanto deve-se tomar o máximo cuidado desde o projeto até a instalação. 
 
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3.4. Projeto de rede DeviceNet 
A instalação de redes sem um pré-projeto, levam a frustrantes resultados operacionais, quando funcionam, e 
muitas vezes de difícil correção, pois normalmente os fundamentos básicos não foram observados. A rede 
DeviceNet, bem como as demais redes industriais dependem de um projeto antecipado, onde todas as 
condições de contorno são avaliadas. Nos próximos itens estaremos avaliando um projeto através de um 
exemplo prático da instalação de uma rede com monitores de válvulas como um único equipamento de 
campo para facilitar os cálculos. 
O monitor de válvulas é um instrumento muito utilizado em rede e possui duas entradas digitais que 
sinalizam o estado aberto e fechado da válvula e através de uma saída aciona uma válvula solenóide que 
comanda a abertura da válvula. 
Estamos supondo que o monitor é alimentado pela rede DeviceNet e consome 0,5 A, mas na prática a 
avaliação da corrente de consumo deve ser utilizada como o valor real de cada um dos instrumentos presentes 
na rede. 
3.4.1. Comprimento dos cabos 
Nos exemplos a seguir estamos considerando que a rede irá operar na taxa de 125KBits/s e os limites dos 
cabos de acordo com a tabela anterior. 
 
Figura 3. 10 - Exemplo de rede DeviceNet 
• Foram utilizados 169m de cabo grosso atendendo os requisitos para a velocidade de 125KBits/s (até 
500m). 
• Para o cabo fino devem-se fazer duas avaliações, o comprimento máximo para as derivações que é de 
6m independentemente da taxa de comunicação selecionada para a rede, o que o nosso exemplo está 
atendendo e a soma de todas as derivações, que tem um valor de 27m se enquadrando no limite de 
156m, previsto para a rede em 125KBits/s. 
 
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3.4.2. Cálculo da queda de tensão 
Imprescindível na implementação de uma rede DeviceNet é a avaliação da queda de tensão ao longo da linha, 
que é ocasionada pela resistência do cabo submetida a corrente de consumo dos equipamentos alimentados 
pela rede. 
Quanto maior o comprimento da rede, maior o número de equipamentos e mais elevado o consumo dos 
instrumentos de campo, mais elevadas serão as quedas de tensões podendo inclusive não alimentar 
adequadamente os mais distantes. Outro ponto a considerar é o posicionamento da fonte de alimentação na 
rede, que quanto mais longe do centro de carga maior será a queda de tensão. 
Segundo as especificações da rede DeviceNet admite-se uma queda de tensão máxima de 4,65V, ou seja, 
nenhum elemento ativo deve receber uma tensão menor do 19,35V entre os fios VM e PR. 
Lembramos, no entanto, de que na prática a restrição é maior ainda, pois as cargas ligadas aos módulos de 
saída on/off normalmente admitem uma variação de 10%, ou seja não poderiam receber tensão menor do que 
21,6V. 
 
Udevices ≥ 21,6 V 
 
Existem alguns meios para esta avaliação, e o primeiro seria medir as quedas em todos os equipamentos 
ativos com a rede energizada e todas as cargas ligadas, lembramos que esta não é a melhor forma de se 
analisar o problema, pois as modificações implicam normalmente em alterações na instalação já realizada. 
Outros meios como: gráficos, programas de computador estão disponíveis, mas para uma análise precisa 
sugerimos o cálculo baseado na lei de ohm, conforme exemplificado a seguir. 
• Cálculo das correntes 
Para se determinar qual o valor de tensão que irá chegar aos equipamentos de campo, primeiramente 
devemos determinar as correntes nos trechos dos cabos, baseado na corrente de consumo dos equipamentos e 
pela lei de Kirchoff: 
“A somatória das correntes que chegam em um nó é igual a somatória das correntes que saem do mesmo”. 
 
 
Figura 3. 11 - Cálculo das correntes 
 
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Analisando-se os diversos pontos (nós) obtemos as correntes descritas abaixo e indicadas na figura anterior: 
Note que iniciamos o levantamento pelo ponto mais distante da fonte, pois para determinarmos o valor de 
corrente que deve chegar a cada nó temos que saber qual o valor de corrente que saí do mesmo. 
Ponto E: 1,0A - No ponto E temos a soma das correntes consumidas pelos equipamentos com endereço 25 e 
62. 
Ponto D: 1,5A - A corrente que sai ao ponto D, vinda da fonte de alimentação, irá alimentar os equipamentos 
16, 62 e 25 resultando em 1,5A. 
Ponto C: 2,0A - Acrescenta-se ao anterior o consumo do elemento 53. 
Ponto B: 2,5A - Neste ponto teremos mais 0,5A do equipamento 51. 
Ponto A: 3,0A - Como todos os equipamentos possuem o mesmo consumo, acrescentamos mais 0,5A do 
monitor de válvulas do endereço 2, ponto A. 
Fonte: 3,0A - Finalmente o consumo requerido da fonte será de 3,0A. 
Nota 1: para este cálculo despreza-se a corrente consumida pelo scanner do PLC, pois o consumo baixo não 
influencia nos cálculos. 
Nota 2: O valor apresentado do consumo dos monitores de válvulas de 0,5A é um valor didático para 
simplificar os cálculos, o valor real de uma solenóide “low power” é da ordem de 0,05A. 
• Cálculo das quedas de tensão 
Os cálculos das quedas de tensão serão baseados na Lei de Ohm, aplicada a cabos onde o valor da resistência 
depende do comprimento do cabo: 
 
U = R x I e Rc = ρ x L 
 
U = ρ x L x I 
 
Sendo: 
U = tensão em Volts 
R = resistência em Ohms 
I = corrente em Amperes 
e: 
Rc = resistência equivalente do cabo em Ohms 
r = resistividade do cabo utilizado em Ohms/Metro 
L = comprimento do cabo em Metros 
 
A tabela abaixo apresenta o resultado da fórmula para queda de tensão no cabo, considerando a resistividade 
específica de cada modelo: 
 
 
Tabela 5 - Resistividade do cabo 
 
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Aplicando-se a fórmula para o nosso exemplo abaixo temos: 
 
 
 
Figura 3. 12 - Cálculo das tensões 
 
Fonte: Partindo-se da fonte de alimentação com a tensão nominal de 24Vcc, temos nos pontos seguintes: 
UA = 21,75V: A corrente de 3,0A sobre o lance de 50 metros de cabo grosso: 
U = 0,015Ω/m x 50m x 3A = 2,25V :. UA = 24V - 2,25V = 21,75V 
UB = 21,19V: O trecho AB de 15m está submetido a corrente de 2,5A: 
U = 0,015 Ω/m x 15m x 2,5A = 0,56V:.UB = 21,75V - 0,56V = 21,19V 
UD e UF = 20,92V: Supomos que a distância D até F é desprezível, então teremos apenas um subtrecho de 9m 
submetido a 2,0A: 
U = 0,015 Ω/m x 9m x 2A = 0,27V :. UD e UF = 21,19V - 0,27V = 20,92V 
UH = 19,50V: No trecho final com 95m e corrente de 1A, temos: 
U = 0,015 Ω/m x 95m x 1A = 1,42V :.UH = 20,92V - 1,42V = 19,50V 
 
Apesar dos cálculos acima ainda não representarem a tensão que efetivamente chega aos equipamentos, já se 
pode verificar que a tensão no fim da linha está muito perto do mínimo requerido (19,35V). 
• Tensão nos equipamentos 
Analogamente iremos aplicar a mesma Lei de Ohm para as derivações observando que a resistividade do 
cabo fino das derivações é maior do que a do cabo grosso. 
 
 
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Figura 3. 13 - Tensões nos equipamentos 
 
 
UC = 20,98V: A derivação da linha tronco até o equipamento C é de 6m: 
U = 0,069 Ω /m x 6m x 0,5A = 0,21V :. UC = 21,19V - 0,21V = 20,98V 
UE = 20,71V: A queda de tensão nesta derivação será a mesma, pois o comprimento também é de 6m e a 
corrente de 0,5A, portanto: 
U = 0,069 Ω /m x 6m x 0,5A = 0,21V :. UE = 20,92V - 0,21V = 20,71V 
UG = 20,71V: O mesmo acontece com a derivação FG (desprezando-se a distância entre o trecho DF: U = 
0,21V :. UG = 20,71V 
UI = 19,36V: No trecho de 2m temos a corrente de 1A: 
U = 0,069 Ω /m x 2m x 1A = 0,14V :.UI = 19,50V - 0,14V = 19,36V 
UJ = 19,22V: No trecho restante de 4m temos somente 0,5A: 
U = 0,069 Ω /m x 4m x 0,5A = 0,14V :.UJ = 19,36V - 0,14V = 19,22V 
 
Desta forma, podemos concluir que o ponto J apresenta tensão menor do que 19,35V e irá apresentar 
problemas de alimentação. Observe também que os pontos C, E, G, I e H não acionarão corretamente suas 
bobinas solenóides que admitem uma queda de tensão máxima de 10%, ou seja, funcionam bem com até 
21,6V. 
OBS: não adianta aumentar a capacidade da fonte, que não trará nenhum efeito na queda de tensão na rede, e 
no nosso exemplo uma fonte de 3A ou 50A não resolveria o problema. 
 
3.4.3. Posicionamento da fonte 
Como pudemos verificar no exemplo anterior, quanto maior for o comprimento dos cabos maior será a queda 
de tensão e uma maneira simples de diminuir significativamente a queda de tensão é a mudança da fonte de 
alimentação externa. 
 
RIN – Conceitos iniciais Profª. Bruna A. Fernandes 
19 
O ponto ideal para a colocação da fonte de alimentação na rede é o mais próximo possível do centro de carga, 
ou seja, no trecho da rede que mais consome. Normalmente não se deve instalar a fonte junto ao PLC, pois 
geralmente está localizado longe do primeiro equipamento de campo. 
• Recalculo das correntes 
Para melhor visualização iremos a seguir refazer os cálculos das quedas de tensão reposicionando-se a fonte 
e os cálculos seguem o mesmo raciocínio adotado anteriormente: 
 
Figura 3. 14 - Recalculo das correntes 
 
Ponto H: 1,0A - No ponto H temos a soma das correntes consumidas pelos equipamentos J e I, nada mudou. 
Ponto F: 1,5A - A corrente que sai ao ponto F, vinda da fonte de alimentação, irá alimentar os equipamentos 
G, H e I resultando em 1,5A. 
Ponto D: 2,0A - Acrescenta-se ao anterior o consumo do elemento E, e sem mudanças até este ponto. 
Ponto B: 1,0A - Neste ponto observamos uma redução, através do ponto B passa a corrente somente, dos 
equipamentos A e C com total de 1A. 
Ponto A: 0,5A - No ponto A, circula somente 0,5A e o trecho até o PLC somente alguns mA que são 
desprezíveis para os nossos cálculos. 
Note que o valor de corrente fornecido pela fonte não se alterou com relação ao exemplo anterior, porém não 
temos nenhum trecho da rede com a corrente total de 3A, ao contrário do exemplo anterior. 
• Recalculo das tensões 
Seguindo o mesmo procedimento: 
 
RIN – Conceitos iniciais Profª. Bruna A. Fernandes 
20 
 
Figura 3. 15 - Recalculo das tensões 
 
UD = 24,00V: Ponto de entrada da fonte de alimentação. 
UE = 23,79V: Queda de somente 0,5A do equipamento E no cabo fino de 6m: 
U = 0,069 Ω /m x 6m x 0,5A = 0,21V :.UE = 24V - 0,21V = 23,79V 
UF = 24,00V: Consideremos o trecho DF de comprimento desprezível. 
UG = 23,79V: Idem ao ponto E. 
UH = 22,58V: No trecho final com 95m e corrente de 1A, temos: 
U = 0,015 Ω /m x 95m x 1A = 1,42V :. UH = 24,00V - 1,42V = 22,58V 
UI = 22,44V: Onde temos 1A dos equipamentos I e J sob o cabo fino de 2m: 
U = 0,069 Ω /m x 2m x 1A = 0,14V :.UI = 22,58V - 0,14V = 22,44V 
UJ = 22,30V: Somente 0,5A do equipamento J no trecho de cabo fino 2m: 
U = 0,069 Ω /m x 4m x 0,5A = 0,14V :.UJ = 22,44V - 0,14V = 22,30V 
UB = 23,86V: Queda de 1A dos equipamentos A e B no trecho BD: 
U = 0,015 Ω /m x 9m x 1,0A = 0,14V :. UB = 24V - 0,14V = 23,86V 
UC = 23,65V: Idem ao ponto E, resultando em: UC = 23,86V - 0,21V = 23,65V 
UA = 23,74V: Queda de 0,5A do equipamento A no trecho AB: 
U = 0,015W/m x 15m x 0,5A = 0,12V\UA = 23,86V - 0,12V = 23,74V 
 
Com esta alteração a tensão mínima da configuração anterior no ponto J de 19,22V passou para 22,30 com 
um ganho de 3,08V. Um grande número de casos pode ser resolvido somente com a alteração da posição da 
fonte de alimentação. Se considerarmos no exemplo anterior, somente a válvula do ponto A estava 
corretamente alimentada, com tensão maior que 24V-10% ou seja: 21,6V e no exemplo atual todas estão 
perfeitamente alimentadas, confirmamos que o pré-projeto da rede é de extrema necessidade, pois mudanças 
depois da instalação pronta pode causar sérios transtornos. 
 
 
RIN – Conceitos iniciais Profª. Bruna A. Fernandes 
21 
3.4.4. Extensão da rede 
Outro ponto importante são as alterações realizadas depois da instalação concluída, para exemplificar os 
efeitos sobre a queda de tensão, iremos supor que o trecho final da rede com os equipamentos I e J foram 
alterados e serão montados em outro local necessitando uma extensão de 215m, conforme figura abaixo: 
 
 
Figura 3. 16 - Extensão da Rede 
 
Recalculando-se a queda de tensão nestes pontos teremos: 
 
UH = 19,35V: No trecho final com 95 mais 215m e corrente de 1A, temos: 
U = 0,015 Ω /m x 310m x 1A = 4,42V :.UH = 24,00V - 4,65V = 19,35V 
UI = 19,21V: Onde tems 1A dos equipamentos I e J sob o cabo fino de 2m: 
U = 0,069 Ω /m x 2m x 1A = 0,14V :.UI = 19,35V - 0,14V = 19,21V 
UJ = 19,07V: Somente 0,5A do equipamento J no trecho de cabo fino 2m: 
U = 0,069 Ω /m x 2m x 0,5A = 0,14V :.UJ = 19,21V - 0,14V = 19,07V 
Com esta alteração na rede, os equipamentos I e J não irão funcionar, portanto concluímos que qualquer 
modificação deve ser criteriosamente estudada para evitar transtornos e retrabalhos. 
 
3.4.5. Múltiplas Fontes de Alimentação 
A rede DeviceNet admite ser alimentada por múltiplas fontes de alimentação ao longo da linha tronco e esta 
prática deve ser adotada para redes longas e com consumo elevado. Outra vantagem da utilização de 
múltiplas fontes de alimentação é a possibilidade de se utilizar correntes muito elevadas que podem ser 
segmentadas em trechos com até 8A. No casodo uso de múltiplas fontes, cada trecho deve ser segmentado, 
interrompendo-se o fio vermelho e mantendo-se os outros, de forma que cada trecho seja alimentado por uma 
única fonte conforme abaixo: 
 
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22 
 
Figura 3. 17 - Uso de múltiplas fontes 
 
Observe que o negativo de todos os trechos não deve ser interrompido e apenas uma única fonte de 
alimentação deve estar ligada ao aterramento. Esta técnica será exemplificada a seguir como uma solução 
para o problema da extensão do cabo da rede. 
 
Observe que a Fonte 1 alimenta o trecho que sai do PLC passando pelos equipamentos A, C, E e G: 
UA = 22,50V: Queda de 2A (A+C+E+G) sobre 50m de cabo grosso: 
U = 0,015 Ω /m x 50m x 2A = 1,50V :.UA = 24V - 1,50V = 22,50V 
UC = 21,95V: Queda de 1,5A (C+E+G) sobre 15m de cabo grosso mais queda de 6m com cabo fino sob o 
consumo do instrumento C: 
U = 0,015 Ω /m x 15m x 1,5A + 0,069 Ω /m x 6m x 0,5A = 0,55V :.UC = 22,50V - 0,55V = 21,95V 
UE = 21,61V: Queda de 1,0A (E+G) sobre 9m de cabo grosso mais queda de 6m com cabo fino sob o 
consumo do instrumento C: 
U = 0,015 Ω /m x 9m x 1,0A + 0,069 Ω /m x 6m x 0,5A = 0,34V :. UE = 21,95V - 0,34V = 21,61V. 
UG = 21,61V: Idem ao equipamento E, pois o trecho DF é desprezível. 
 
 
A Fonte 2 alimenta os instrumentos I e J. 
UI = 23,86V: Queda de 1,0A (I+J) sobre 2m de cabo fino: 
U = 0,069 Ω /m x 2m x 1A = 0,14V :.UI = 24,00V - 0,14V = 23,86V 
UJ = 23,72V: Queda de 0,5A (J) sobre 4m de cabo fino: 
U = 0,069 Ω /m x 4m x 0,5A = 0,14V :.UJ = 23,86V - 0,14V = 23,72V 
 
 
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23 
Conclusão: observamos que as duas fontes assim posicionadas atendem perfeitamente os requisitos, pois 
todos os equipamentos estão adequadamente alimentados, e o que é melhor, todas as solenóides de saída 
serão alimentadas dentro da faixa de 10% pois em todos os pontos a tensão é maior que 21,6V. 
 
3.5. Aterramento da rede 
Um dos pontos mais importantes para o bom funcionamento da rede DeviceNet é a blindagem dos cabos, que 
tem como função básica impedir que fios de força possam gerar ruídos elétricos que interfiram no 
barramento de comunicação. 
NOTA: Aconselha-se que os cabos DeviceNet sejam conduzidos separadamente dos cabos de potência, e não 
utilizem o mesmo bandejamento ou eletrodutos. 
3.5.1. Entrada dos cabos nos equipamentos 
O cabo DeviceNet possui uma blindagem externa em forma de malha, que deve ser sempre cortada e isolada 
com fita isolante ou tubo plástico isolador em todas as extremidades em que o cabo for cortado. Deve-se 
tomar este cuidado na entrada de cabos de todos os equipamentos, principalmente em invólucros metálicos, 
pois a malha externa do cabo não deve estar ligada a nenhum ponto e nem encostar-se a superfícies aterradas. 
3.5.2. Borne de dreno 
Existe ainda um fio de dreno no cabo DeviceNet , que eletricamente está interligado a malha externa do cabo, 
e tem como função básica permitir a conexão da malha a bornes terminais. Inclusive todos os equipamentos 
DeviceNet possuem um borne para conexão do fio de dreno, que internamente não está conectado a nenhuma 
parte do circuito eletrônico, e normalmente forma uma blindagem em volta do circuito através de trilhas da 
placa de circuito impresso. 
Da mesma forma que a blindagem externa, aconselhamos isolar o fio de dreno em todas as suas extremidades 
com tubos plásticos isoladores, a fim de evitar seu contato com partes metálicas aterradas nos instrumentos. 
Todos estes cuidados na instalação devem ser tomados para evitar que a malha ou o fio de dreno sejam 
aterrados no campo. 
Para que a blindagem possa cumprir sua missão é de extrema importância que dreno seja aterrado somente 
em um único ponto. 
 
3.5.3. Verificação e aterramento da blindagem 
Ao final da instalação deve-se conferir a isolação da malha e dreno em relação ao terra (>1M ) conforme 
figura abaixo. 
 
 
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24 
 
Figura 3. 18 - Verificação da isolação da blindagem 
 
Após este teste, o fio dreno deve ser interligado ao negativo “V-” da rede no borne “-” da fonte de 
alimentação que energizará a rede. Então ambos, “V-” e “-”, devem ser ligados ao sistema de aterramento de 
instrumentação da planta em uma haste independente do aterramento elétrico, mas diferentes hastes podem 
ser interconectadas por barramento de equalização de potencial. 
 
Figura 3. 19 - Aterramento da blindagem 
 
3.5.4. Blindagem com múltiplas fontes 
Quando a rede DeviceNet utiliza duas ou mais fontes, somente uma delas deve estar com o negativo aterrado 
em uma haste junto com o fio de dreno da rede. Observe que neste caso, as fontes de alimentação não devem 
ser ligadas em paralelo, ou seja, o fio positivo deve ser interrompido para que não existam duas fontes em um 
trecho. 
 
 
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25 
 
 
Figura 3. 20 - Blindagem com múltiplas fontes 
 
NOTA: É de extrema importância que a malha de aterramento esteja aterrada somente em um único ponto 
junto à fonte de alimentação da rede. Aconselha-se que toda vez que houver manobras no cabo da rede ou 
manutenção nos instrumentos, se desligue a conexão do dreno com o negativo da fonte para verificar se o fio 
dreno não está aterrado acidentalmente em qualquer outro ponto da rede. Manobras dos cabos muitas vezes 
podem romper sua isolação, conectando a malha a eletrodutos ou a calhas aterradas. 
3.5.5. Blindagem de instrumentos de campo 
A extremidade dos cabos dos instrumentos de campo que chegam aos módulos DeviceNet deve ser aterrada 
em um borne de “Malha”. O mesmo cuidado deve ser adotado em relação à outra extremidade, jamais 
aterrando junto ao instrumento no campo. Aconselha-se fazer a correta isolação da malha na caixa de bornes 
do instrumento. 
 
3.6. Componentes da rede 
3.6.1. Fonte de Alimentação 
A fonte de alimentação para a rede DeviceNet deve fornecer uma tensão contínua e estabilizada em 24 Vcc 
independentemente da corrente consumida. 
Aconselhamos que a fonte utilizada para alimentar a rede DeviceNet e / ou os módulos de saídas possuam 
proteção contra curto circuito, para que uma sobre corrente não possa colocar em risco o cabo da rede. Caso a 
fonte de alimentação esteja posicionada longe do seu centro de carga, pode-se elevar um pouco a tensão da 
rede, corrigindo a queda de tensão excessiva que possa existir no final da linha. Para tanto se deve verificar a 
máxima tensão admissível por todos os equipamentos conectados na rede e as cargas conectadas aos módulos 
que possuem saídas e se utilizem da tensão da rede para alimentação dos I/O’s. 
 
 
 
RIN – Conceitos iniciais Profª. Bruna A. Fernandes 
26 
 
Figura 3. 21 -Fonte de alimentação 
 
3.6.2. Distribuidor de alimentação 
A linha CA que serve as fontes de alimentação pode ter outros equipamentos, inclusive de grande porte, tais 
como: transformadores, motores, inversores de frequência, freios eletromagnéticos, chaves seccionadoras, 
etc; que em operação normal podem produzir altos picos de tensão transitória inclusive com alta energia, 
devido às altas correntes sobre as cargas de alta indutância. 
Caso as fontes de alimentação utilizadas na rede DeviceNet não possuam proteção adequada, irão deixar que 
os pulsos de alta energia que chegam através da linha CA possam passar para a linha em CC podendo 
danificar os chips da interface CAN dos instrumentos. Aconselha-se utilizar fontes de alimentação ou 
distribuidores de alimentação que possuam diodos especiais que neutralizam os pulsos de alta energia. 
 
 
 
Figura 3. 22 - Distribuidor de alimentação 
 
3.6.3. Resistores de terminação 
 
Nos extremos da rede deve-se instalar um resistor de terminação, com o objetivo de reduzir possíveis 
reflexões do sinal na rede, que causa distúrbios na comunicação, com constantes e aleatórias paradas e 
eventualmente interrupção total do seu funcionamento. O resistor de terminação deve ser de 121 Ω , mas 
 
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27 
admite-se o valor comercial mais comum de 120 Ω e sendo a pot ência dissipada é mínima e um resistor de 
1/4W estaria adequado. 
Os resistores devem ser conectados entre os fios de comunicação (BR branco e AZ azul), nos dois extremos 
da rede, nos pontos extremos do cabo grosso, ou nas caixas de distribuição nos extremos da rede. Uma 
maneira prática de se verificar se uma determinada rede possui os dois resistores é medir a resistência entre 
os fios de comunicação azul e branco, obtendo-se 60 Ω , indicaria que os resistores estão presentes na rede, 
mas não garante que eles estão na posição correta. 
3.6.4. Distribuidor de rede 
 
Uma grande vantagem da rede DeviceNet é a habilidade de se ligar/desligar os equipamentos com a rede 
energizada sem a necessidade de desligar a sua alimentação. Mas deve-se adotar medidas extras com relação 
à topologia e estrutura de conexão, para que ao se substituir um equipamento não ocorra o desligamento dos 
subsequentes. 
Para efetuar trocas “a quente” com maior segurança, devem-se utilizar as caixas de derivação, onde se ligam 
e desligam os equipamentos através de conectores “plug-in” que minimizam a probabilidade de curtos entre 
os fios, que podem interromper o funcionamento da rede e até danificar permanentemente vários 
equipamentos. 
 
 
 
 
Figura 3. 23 - Resistores de terminação 
 
A figura acima ilustra a utilização e distribuidores de alimentação integrando as fontes externas, resistores de 
terminação e distribuidores de rede. 
 
 
RIN – Conceitos iniciais Profª. Bruna A. Fernandes 
28 
3.7. Análise temporal da rede 
Neste capítulo será apresentado um breve resumo de como é a construção das mensagens da rede DeviceNet, 
proporcionando ao leitor conhecimentos básicos de protocolo DeviceNet, habilitando-o a se aprofundar no 
assunto através de literaturas especializadas. 
Como citado anteriormente, a rede DeviceNet é baseada no protocolo CAN, que obteve aceitação mundial 
como um protocolo muito versátil e confiável, além de ser uma plataforma econômica para troca de dados 
aplicáveis em sistemas móveis, máquinas, equipamentos técnicos e automação industrial. 
Baseado em sofisticadas normas de protocolos de alto nível, o protocolo CAN é feito na tecnologia de 
automação aberta, e compete prosperamente em sistemas de automação distribuídos. 
Uma das principais razões para o sucesso das tecnologias baseadas no protocolo CAN é a capacidade de 
comunicação produtor-consumidor para transmissão de dados e capacidade de trabalhar com multi-mestre. 
Com essas propriedades, o protocolo CAN do ponto de vista técnico é muito atrativo para ser usado em 
sistemas distribuídos. 
 
3.7.1. Protocolo DeviceNet 
A camada de conexão de dados da DeviceNet é totalmente definida pela especificação CAN. São definidos 
dois estados lógicos: recessivo (lógica 1) e dominante (lógica 0). Qualquer nó pode iniciar uma transmissão 
levando o barramento do estado recessivo, condição sem comunicação, para estado dominante (inicio do 
frame). Alguns tipos de frames (mensagens) são definidos pelo protocolo CAN: 
• Data Frame; 
• Overload Frame; 
• Remote Frame; 
• Error Frame. 
A protocolo DeviceNet utiliza somente o “data frame”, e os demais frames não foram implementados. 
3.7.2. Estrutura (frame) de dados CAN 
A figura abaixo representa o frame de dados da rede DeviceNet, que em outras palavras é a composição dos 
bits de uma comunicação neste protocolo. A seguir faremos uma breve explanação sobre cada campo deste 
frame. 
 
 
Figura 3. 24 - Estrutura de dados CAN 
 
RIN – Conceitos iniciais Profª. Bruna A. Fernandes 
29 
 
• Início do frame 
 
Todos os elementos da rede CAN são sincronizados na transição de recessivo para dominante deste bit, para 
obter-se um sincronismo ideal entre todos os nós presentes na rede. 
 
• Campo de Arbitração 
 
O identificador e o bit RTR (Requisição de Transmissão Remota) formam o campo de arbitração. O campo 
de arbitração é utilizado para facilitar o acesso ao meio de transmissão. Como a rede DeviceNet não utiliza o 
bit RTR ele não é considerado para determinar a prioridade de acesso. Quando um equipamento transmite, 
ele também monitora (o outro equipamento envolvido na comunicação retorna o bit que recebeu) o que foi 
enviado para confirmar que é o mesmo bit, isto leva a detecção de transmissões simultâneas. Se um 
determinado nó transmite um bit recessivo e recebe um bit dominante enquanto estiver enviando o campo de 
arbitração, ele encerra a transmissão. O vencedor com relação a arbitração entre dois nós transmitindo 
simultaneamente é o nó com menor numero nos 11 bits do identificador. O protocolo CAN também define no 
campo de dados um identificador com 29 bits, porém este tipo não é utilizado na rede DeviceNet. Na 
sequência temos um exemplo do método de acesso ao meio de transmissão. 
 
• Campo de Controle 
Contém dois bits fixos e um campo com comprimento de 4 bits. O comprimento deve ser algum número 
entre 0 a 8 representando o número de bytes no campo de dados. O número de bytes 0-8 é ideal para 
equipamentos com pequeno número de I/O que precisam ser enviados frequentemente. 
• Sequência de CRC 
O campo de CRC é uma palavra de check-up com redundância cíclica utilizada pelo controlador CAN para 
detectar erros de frame. Ele é computado pelos bits anteriormente enviados. 
• Bit de Ack 
Um bit dominante neste campo significa que pelo menos um receptor recebeu a transmissão. 
• Final do Frame 
Os bits recessivos do final da mensagem encerram o data frame. 
• Espaço entre Frames 
O espaçamento entre frames é gerado por três bits recessivos (nível lógico 1), condição que é mantida sempre 
que não houver mensagens sendo transmitidas. 
• Arbitração e Controle 
Se dois ou mais nós tentam acessar a rede simultaneamente, o mecanismo de arbitração resolve o conflito 
causado pela colisão dos dados (determinando um vencedor)sem perda dos bits já transmitidos pelo nó de 
maior prioridade, pois este possui os bits mais significativos do campo de arbitração em nível lógico 
dominante. 
 
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30 
Se comparada com a rede CAN, a rede Ethernet perde em eficiência, , pois no caso de colisão de dados 
determina-se a retransmissão total do frame, perdendo-se os bits já transmitidos. 
 
 
Figura 3. 25 - Exemplo de arbitração 
 
Um nó só inicia o processo de transmissão, quando o meio está livre. Cada nó inicia um processo de 
transmissão e escuta o meio para conferir bit a bit se o dado enviado é igual ao dado recebido. Os bits com 
um valor dominante sobrescrevem os bits com um valor recessivo. 
Suponha que os nós 1, 2 e 3 iniciem a transmissão simultaneamente. Todos os nós escrevem e leem o mesmo 
bit do barramento até que o nó 2 tenta escrever um bit recessivo (1) e lê no barramento um bit dominante (0). 
Neste momento o nó 2 passa para o modo de leitura. Um pouco mais à frente o mesmo acontece com o nó 1. 
Isto significa que o valor do identificador da mensagem 3 tem um menor valor binário vencendo a disputa e, 
portanto tendo uma maior prioridade que as demais mensagens. 
Todos os nós respondem com a ACK, dentro do mesmo slot de tempo, se eles receberam a mensagem 
corretamente. 
3.7.3. Erros de Comunicação 
O protocolo CAN utiliza vários tipos de detecção de erros e falhas incluindo CRC e retransmissões 
automáticas. Estes métodos, que são transparentes para a aplicação, previnem contra erros de comunicação 
causados principalmente por perturbações eletromagnéticas. Abaixo exemplificamos os principais erros 
detectados pela rede DeviceNet. 
• CRC Error 
O nó transmissor sempre executa uma rotina de cálculos para cada mensagem englobando todos os bits 
anteriores ao CRC, obtendo um resultado em 15 bits representativo e diferente para cada mensagem, então 
este valor é enviado no campo CRC do frame transmitido. 
Equipamento que recebe o frame de dados executa inversamente a mesma sequência de cálculos, e compara 
o valor obtido com o valor lido no frame recebido, se os valores forem os mesmos indica que a transmissão 
foi corretamente recebida, caso contrário ocorre o erro de CRC e então a retransmissão da mensagem é 
solicitada. 
 
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31 
• Ack Error 
Quando o nó transmissor chega ao bit de Ack, o mantêm no estado recessivo (nível lógico 1) e se pelo menos 
um nó da rede receber a mensagem, força o bit de Ack para o nível dominante (nível lógico 0). 
Como o transmissor não forçou o bit para 0 e como ele mesmo monitora também o barramento, descobre que 
o bit está em 0 indicando que pelos menos um dos nós da rede leu sua mensagem. Caso o transmissor 
encontre o bit de Ack em nível 1 (recessivo) indica que ninguém leu sua mensagem então providencia 
imediatamente sua retransmissão. 
• Form Error 
Ocorre quando qualquer bit do “cabeçalho” ou “rodapé”, bits antes e depois dos dados da mensagem, 
contenham um formato não esperado pelo receptor da mensagem. 
• Bit 1 Error 
Detectado pelo próprio transmissor da mensagem, quando ele envia um bit recessivo e encontra um bit 
dominante via sua monitoração do barramento, a mensagem então é retransmitida. 
• Bit 0 Error 
Analogamente ao anterior, mas com o transmissor enviando um bit dominante e encontra no barramento um 
bit recessivo. 
 
• Stuff Error 
Ocorre sempre que são detectados 6 bits consecutivos com a mesma “polaridade” até o CRC da mensagem, 
então ela é retransmitida. 
3.7.4. Grupos de Mensagens 
Para que um equipamento possa trocar dados com outro, é necessário estabelecer uma conexão, que por sua 
vez determina o modo e a forma que será efetuada esta troca. 
Para estabelecer uma nova conexão um equipamento solicita um identificador CAN, que são divididos em 
grupos conforme tabela abaixo, sendo que os algoritmos não permitem a duplicação de endereços e define os 
identificadores de acordo com a prioridade que a informação requer. 
 
 
Tabela 6- Grupos de mensagens 
3.7.5. Mensagens 
Para a rede DeviceNet existem dois tipos de mensagens sendo basicamente um para troca de dados (I/O 
Messages) e outro para configuração e diagnósticos (Explicit Message). 
• I/O Message: 
 
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32 
São mensagens críticas em tempos e orientadas para troca de dados, geradas para conexão ponto-a-ponto ou 
multicast, utilizam tipicamente identificadores de alta prioridade. Esta configuração necessita de 
configuração prévia indicando os objetos de fonte e destino, indicando o produtor e o consumidor da 
mensagem. 
• Explicit Message: 
Utilizam comunicação ponto-a-ponto e são responsáveis pela troca de mensagens de configuração e 
diagnóstico de defeitos. Utilizam normalmente identificadores de baixa prioridade e no campo de dados 
informa o significado. 
3.8. Software 
Os softwares mais comuns encontrados nas aplicações DeviceNet são os da Rockwell Automation, 
necessários para a configuração do sistema. Lembra-se que existem softwares de outros fabricantes, para 
configuração da rede, e também os softwares específicos para programação da lógica de intertravamento dos 
PLC de outros fabricantes ou ainda até de controles baseados em PC. Será abordada aqui a configuração da 
rede com os softwares da Rockwell que são os seguintes: RS-Linx, RS-Logix e RS-Networx. 
 
 
Figura 3. 26 - Softwares Rockwell 
3.8.1. Conversor DeviceNet / RS232 
Para se estabelecer a comunicação entre o software de configuração e a rede propriamente dita há a 
necessidade de um conversor DeviceNet para RS232. Será utilizado o KFD da Rockwell, mostrado na foto a 
seguir. 
 
Figura 3. 27 - Conversor KFD 
No conversor do lado esquerdo conecta-se o cabo serial RS232 que deve ser ligado à porta serial do 
microcomputador e do lado direito um cabo DeviceNet para ser conectado à rede física. Este conversor 
possui um chip CAN, portanto ocupa um endereço da rede, e como foi dito anteriormente, deve-se utilizar o 
 
RIN – Conceitos iniciais Profª. Bruna A. Fernandes 
33 
endereço 62. A configuração do endereço DeviceNet, assim como os parâmetros de comunicação RS232 são 
configurados no software gerenciador de comunicação RSLinx, que é apresentado a seguir. 
3.8.2. Visão geral RSLinx 
O primeiro passo para se estabelecer a comunicação entre o software configurador da rede RSNetWorx e a 
rede física é através do software RSLinx, que estabelece e gerencia a comunicação entre o microcomputador 
e os equipamentos. O RSLinx permite a comunicação simultânea do software de configuração da rede 
RSNetWorx e o software de programação da lógica de controle na CPU do PLC, o RSLogix. 
 
Figura 3. 28 - RSLinx 
 
A figura acima ilustra a tela principal do RSLinx, onde na janela à esquerda aparece um status geral da 
comunicação, no caso mostra que temos 2 conexões: Ethernet e DeviceNet. Clicando-se na comunicação 
DeviceNet, a tela a direita apresentatodos os equipamentos encontrados neste canal de comunicação, através 
dos dispositivos presentes e ativos no lado DeviceNet do conversor KFD. 
• Configurando o Linx para Comunicar com o NetWorx 
A seguir será descrita a configuração da comunicação com o KFD, passo a passo: 
 
Passo 1: Para acessar esta tela, devemos entrar nas propriedades de comunicação do KFD, e o caminho para 
isto é: 
Menu “Comunicação” item: “Configure Drivers...” 
 
 
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Figura 3. 29 - Configuração do RSLinx 
 
Passo 2: Botão “Add New...” 
Seleciona-se o drive DeviceNet. 
Escolhe-se o equipamento KFD. 
 
Figura 3. 30 - Configuração do RSLinx 
Passo 3: Menu “Comunicação” item: “Configure Drivers...” 
 
 
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35 
 
Figura 3. 31 - Configuração do RSLinx 
 
Nesta tela define-se a configuração do KFD, temos: 
• Lado da Rede DeviceNet: 
Node Address: Define-se o endereço do KFD na rede DeviceNet. 
Data Rate: Define-se a velocidade de comunicação do KFD com a rede DeviceNet. 
 
• Lado do Microcomputador RS232: 
Port Select: Define-se a porta de comuicação com o micro “COMs”. 
Data Rate: Define-se o baud rate com o micro 
Finalmente aciona-se o botão “Close”, para iniciar a comunicação, observe que os leds do KFD, piscam 
indicando a comunicação. 
3.8.3. Visão geral RSNetworx 
Através do RSNetWorx pode-se configurar o scanner com os equipamentos que participarão da rede além de 
permitir a configuração e o monitoramento dos equipamentos. 
 
 
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Figura 3. 32 - RS Networx 
 
A janela da esquerda apresenta uma lista com os hardwares disponíveis, ou seja, os equipamentos que 
tiveram seus arquivos EDS instalados. Vários equipamentos da Rockwell Automation vem pré-instalados no 
software, equipamentos dos demais fabricantes devem ser instalados posteriormente. 
A janela a direita apresenta um layout da rede, que se ativando o botão “ON LINE” os equipamentos 
encontrados na rede serão expostos. Os equipamentos com EDS instalados apresentam um ícone definido 
pelo fabricante. 
Para a configuração de uma rede nova pode-se encontrar todos os equipamentos na lista de hardware e 
arrastá-los para a janela de layout, salvando o arquivo e depois fazendo download para o scanner. A janela 
inferior exibe mensagens de advertências, ou seja: de erros ou outro tipo de passo que não seja usual. 
Importante: Na configuração do PLC, é necessário habilitar o funcionamento do scanner, setando-se o bit 
O:1/0, para que saia do modo IDLE. 
3.8.4. Instalando EDS 
A sigla EDS vem de “Eletronic Data Sheet”, que em português significa Arquivo de Folha de Dados, e nada 
mais é do que um arquivo eletrônico que descreve os parâmetros de funcionamento e configuração do 
equipamento, sendo desenvolvido e distribuído pelo fabricante. O arquivo EDS “ensina” o software de 
configuração a programar suas características de comunicação no scanner. Dentre os parâmetros 
configurados tem-se: 
• tipo de comunicação 
• tamanho de memória requerida para os seus dados 
• códigos que devem ser enviados ao equipamento para suas configurações: 
tipo de entrada, tipo de sinal, retardo, etc. 
 
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• permite ainda a monitoração dos dados trocados 
 
Para a instalação do EDS de um novo equipamento deve-se proceder da seguinte forma: 
 
Passo 1: Através do menu “Tools..” 
Escolha a opção: “EDS Wizard...” 
 
 
 
Figura 3. 33 - Instalando EDS 
 
 
Passo 2: Escolha a opção: “Register an EDS file(s)...” 
 
 
Figura 3. 34 - Instalando EDS 
 
 
Pode-se também instalar um arquivo com um ícone para o equipamento: 
Passo 3: Para completar a instalação siga as instruções das janelas, e quando aparecer a opção “Change Icon” 
click no botão e direcione para o arquivo “.ico” fornecido pelo fabricante. 
 
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3.8.5. Modo On / Off line 
O RSNetWorx pode trabalhar tanto em online como em offline com os equipamentos de campo, para 
trabalhar em offline, a tela padrão é a mostrada no item 5.3, para o modo online é a tela mostrada a seguir. 
 
 
Figura 3. 35 - Modo online 
 
 
Ao entrar no modo online, o software faz “upload”, via o KFD, verificando quais equipamentos estão 
presentes e compara com a configuração existente no scanner. O software apresenta sinais gráficos conforme 
a tabela abaixo para identificar o status de alguns equipamentos que não estão conforme o previsto. 
 
 
 
Figura 3. 36 - Status dos equipamentos 
 
 
Match: Se nenhum símbolo for apresentado ao lado do ícone do equipamento, significa que a configuração 
programada no scanner foi encontrada na rede. 
 
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Mismatch: Neste caso as informações de configuração do equipamento da rede não estão iguais ao 
configurado no scanner. Normalmente são versões de EDS diferentes. 
Missing: O equipamento configurado no scanner não está presente na rede. 
3.8.6. Scanner DeviceNet 
A comunicação entre a CPU do PLC e os equipamentos de campo se faz através do cartão scanner que deve 
ser configurado com todos os equipamentos que fazem parte da rede de campo. Esta configuração também 
deve indicar qual o tamanho de memória necessária para troca de dados entre o scanner e cada equipamento. 
Esta reserva de memória para cada equipamento é chamado de Mapeamento de Memória. Para se chegar ao 
mapeamento, é necessário primeiro se definir a lista de equipamentos que farão parte da rede de campo, 
chamada de “Scan List”. 
• Scan List 
A janela “Scanlist” é acessada através do duplo click no ícone do scanner. Os equipamentos listados no 
bloco da direita, já fazem parte da lista e os do bloco a esquerda são os equipamentos disponíveis para serem 
acrescentados na lista de equipamentos ativos do scanner. 
 
Figura 3. 37 - ScanList 
 
Através das setas pode-se incluir “ > “ ou excluir “ < “ equipamentos no scan list. As setas duplas são para 
incluir “ >> “ ou excluir todos os equipamentos “ << “. 
 
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Para incluir equipamentos na lista do scanner eles devem estar presentes na janela on / off line, e se nãoestiverem, deve-se incluir primeiro, e fazer o download para o scanner, para que a nova lista seja salva na 
memória permanente. 
• Mapeamento de Memória 
Note que abrindo as propriedades do scanner, existem várias abas, sendo uma delas a do Scanlist e as outras 
de Input e Output que serão utilizadas para fazer o mapeamento da memória. 
• Mapeamento das Entradas 
A figura abaixo ilustra as entradas já mapeadas no bloco inferior e os equipamentos inclusos no Scanlist na 
parte superior, observe que os equipamentos recém-inclusos encontram-se com o status de Map em No, 
indicando que não estão mapeados. 
Para se mapear um equipamento selecionado pode-se clicar no botão Automap, mas neste caso não podemos 
escolher sua posição na memória. Pode-se utilizar o Map definindo-se antecipadamente o local de início 
através do Start Word. A apresentação gráfica do espaço de memória reservado para cada equipamento é 
ilustrada através do endereço e do nome de cada elemento, sendo que os espaços em branco não estão sendo 
utilizados e estão disponíveis para outros. O mapeamento pode ser definido para a memória M File ou para a 
memória das entradas arquivo I, e o número de bytes utilizados é definido pelo EDS. 
O botão Unmap está disponível para se eliminar algum equipamento do mapeamento. Deve-se fazer o 
Download na pasta Scanlist. 
 
Figura 3. 38 - Mapeamento das entradas 
 
 
 
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41 
• Mapeamento das Saídas 
Da mesma maneira que a pasta de entrada, a pasta de saída contém o mapeamento de todos os equipamentos 
que possuem saídas, digitais ou analógicas. 
 
Figura 3. 39 - Mapeamento das saídas 
 
Sua configuração é similar a das entradas, mas lembra-se que o espaço reservado é definido no EDS de cada 
equipamento. 
• Endereçamento da Memória 
Para que o programa de lógica de controle “RSLogix” (ou equivalente) possa acessar os dados do scanner, 
deve-se utilizar o endereço de word da memória M1 para as entradas e M0 para as saídas, conforme ilustra a 
figura abaixo: 
 
 
Figura 3. 40 - Endereçamento da memória 
 
 
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42 
Deve-se antecipadamente saber através do manual do fabricante se os dados fornecidos pelo equipamento são 
em bits, bytes ou words e o significado de cada um deles para a elaboração da lógica de controle. 
3.9. Manutenção 
As redes bem projetadas dificilmente apresentam problemas e são muito estáveis e confiáveis. Mas para o 
caso de redes onde não foram tomados os cuidados necessários, existem softwares e equipamentos de análise 
para as redes DeviceNet que fornecem importantes dicas para solução de problemas, onde destaca-se: 
• número de erros por segundo da rede como um todo e de cada endereço, 
• números de erros acumulados, 
• Porcentagem de utilização da banda de comunicação disponível, 
• tensão entre negativo e dreno, 
• tensões entre as linhas de comunicação e a alimentação. 
O número de erros acumulados por endereço dá uma importante pista de onde pode estar o problema. 
3.9.1. Led de Sinalização 
O led de sinalização dos equipamentos possui o seu funcionamento normalizado, sendo uma ferramenta 
importante para detecção de defeitos e normalidade de funcionamento da rede. 
 
 
Figura 3. 41 - Leds de sinalização 
 
O status do led de rede dos equipamentos de campo pode ser: 
• verde piscando: tentando fazer uma conexão 
• verde aceso: alocado (presente na lista do scanner) 
• vermelho piscando: alteração ou endereço duplicado 
• vermelho aceso: perda de comunicação 
 
ALOCADO: significa que o equipamento está presente no scanlist e está trocando dados com o scanner. 
ALTERAÇÃO 
DE 
ENDEREÇO: quando o endereço for alterado com o equipamento funcionando, o seu led de rede ficará verde 
e o novo endereço somente será efetivado se o instrumento for realocado novamente, ou seja, deve-se 
dezenergizar e energizar o equipamento novamente para que o novo endereço seja reconhecido. 
 
Nota: caso um endereço seja ajustado erroneamente e coincida com o endereço de algum equipamento que já 
esteja funcionando na rede, o led vermelho do último equipamento colocado na rede começará a piscar e ao 
se reinicializar o sistema, se este equipamento ainda estiver na rede, será interrompido o funcionamento do 
outro equipamento também. 
 
 
RIN – Conceitos iniciais Profª. Bruna A. Fernandes 
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3.9.2. Display do Scanner 
O scanner do PLC possui um display que é outra importante ferramenta para a identificação de defeitos 
fornecendo rapidamente uma pista com o endereço e um código de erro, que ajuda na solução de problemas. 
Em condição normal de operação, o scanner deve indicar 00 informando que a rede está em funcionamento e 
todos os equipamentos configurados no scanlist estão operando normalmente. 
 
 
Figura 3. 42 - Display do Scanner 
 
Caso algum problema seja detectado, o scanner irá piscar primeiramente com o endereço e em seguida com o 
código de erro. A tabela abaixo traz a lista completa dos códigos de erros. 
 
 
Tabela 7 – Códigos de erros 
 
 
RIN – Conceitos iniciais Profª. Bruna A. Fernandes 
44 
Caso mais de um equipamento esteja com defeito, a mesma sequência será repetida, iniciando com o 
endereço, código de erro, novo endereço, novo código de erro; e assim sucessivamente para todos os 
equipamentos, e ao final a lista é repetida ciclicamente. 
Ex.: Caso o display do scanner esteja mostrando a seguinte sequência: 78,05,78,09, significa que os 
equipamentos dos endereços 05 e 09 não estão sendo encontrados na rede (erro 78). 
3.9.3. Novo Equipamento na Rede 
Ao adicionar um novo equipamento na rede ou caso algum equipamento esteja com o led verde piscando, 
significa que este não está configurado no “scanlist”. 
Caso o scanner não indique nenhum erro (00) significa que este equipamento não faz parte da rede que se 
encontra funcionando normalmente. Para se incluir um novo equipamento na rede, entre no RSNetWorx, dê 
um duplo click no scanner e inclua o novo equipamento na aba do scanlist, conforme figura abaixo: 
 
 
Figura 3. 43 - Inclusão de novo equipamento 
 
3.10. Bibliografia 
 
1 - Curso Redes Industriais DeviceNet – Sense Eletrônica Ltda. – 2002 
 
2 – Notas de aula - Autor: Constantino Seixas Filho - UFMG – Departamento de Engenharia Eletrônica. 
 
3 – DeviceNet - Visão geral do sistema – Rockwell Automation. 
 
4 – ODVA - http://www.odva.org/ 
 
5 – Smar - http://www.smar.com/brasil2/DeviceNet.asp