Quando um processo tem mais de um controlador de temperatura, seja em um forno com várias zonas, uma estufa com vários pontos de controle, ou uma linha de produção inteira, monitorar cada instrumento individualmente pela porta do painel deixa de ser prático. A comunicação serial RS485 com protocolo MODBUS-RTU resolve isso, conectando vários controladores em uma única rede, acessível por uma IHM, um CLP ou um sistema supervisório central.
O que é RS485 e MODBUS-RTU
RS485 é o padrão elétrico da rede: define como o sinal viaja pelo cabo, em uma topologia de barramento a dois fios, permitindo comunicação confiável mesmo em ambientes industriais com ruído eletromagnético. MODBUS-RTU é o protocolo que roda sobre essa camada elétrica, definindo como os dados são organizados e trocados entre um mestre (a IHM, o CLP ou o supervisório) e os controladores escravos na rede.
Quais controladores Contemp têm esse opcional
A comunicação RS485 está disponível como opcional em três produtos da Contemp, cada um com uma particularidade:
- C714: o RS485 compartilha o mesmo slot dos outros opcionais de entrada (dupla entrada digital e set-point remoto). Só é possível instalar um desses três por vez.
- C715 e C719: a comunicação serial tem um slot próprio, separado do slot de entrada. Isso permite ter RS485 instalado ao mesmo tempo que outro opcional de entrada.
- Placa CPM-LCD: o RS485 é um dos dois opcionais de entrada disponíveis (a alternativa é a entrada digital).
Os controladores C414, C417, C514 e C515 não têm esse opcional disponível.
Capacidade da rede
Sem repetidor, é possível interligar um mestre a até 31 controladores escravos na mesma rede, em topologia de barramento a dois fios. Com o uso de repetidores, essa capacidade sobe para até 247 controladores escravos, sendo necessário instalar um repetidor a cada 32 controladores adicionados à rede.
A distância máxima do cabeamento é de 1200 metros, com velocidades de comunicação configuráveis em 9600, 19200, 38400 ou 57600 bps.
Configuração básica
Três parâmetros definem a participação de cada controlador na rede:
- Addr, o endereço do controlador: de 1 a 247, deve ser único para cada controlador na mesma rede.
- bAud, a velocidade de comunicação: 9.6, 19.2, 38.4 ou 57.6 Kbps, deve ser igual em todos os controladores e no mestre da rede.
- PAr, a paridade da comunicação: desligada, ímpar ou par, também deve ser consistente em toda a rede.
O comportamento especial do endereço 247
Vale destacar um comportamento específico: quando o endereço de um controlador é configurado como 247, ele passa a enviar um comando de broadcast para os demais controladores escravos da rede, transmitindo seu set-point de controle e ativando automaticamente a função de set-point remoto via comunicação MODBUS-RTU nos controladores que o recebem.
Esse comportamento é a base técnica por trás da topologia mestre-escravo usada, por exemplo, em uma estufa com vários pontos de controle: um controlador mestre concentra a programação e distribui o set-point para todos os controladores escravos ao mesmo tempo, evitando ter que configurar cada um individualmente.
Cuidados na instalação da rede
A qualidade elétrica da rede depende de alguns cuidados na instalação, segundo a documentação técnica da Contemp:
- Usar cabo de par trançado com blindagem, respeitando o limite de 1200 metros.
- Não usar emenda tipo “T” no cabeamento, para evitar perda de qualidade do sinal elétrico.
- Avaliar os pontos de aterramento da blindagem do cabo, considerando o comprimento do cabeamento e o ambiente de aplicação.
- Instalar resistores de terminação de 120 Ohms, 1/4 de Watt, um em cada ponta da rede, para garantir comunicação de boa qualidade em velocidades mais altas.
Especificações elétricas da comunicação
Para quem está integrando o controlador a um sistema supervisório ou CLP, alguns parâmetros fixos do protocolo são relevantes na configuração do lado mestre: o tamanho da palavra de dados é de 8 bits, o número de stop bits é configurável em 1 ou 2, e o tempo de resposta do controlador ao mestre é de 25 milissegundos.
Perguntas frequentes
- O que é RS485 e por que ele é usado para conectar controladores industriais?
RS485 é o padrão elétrico de comunicação em barramento que permite conectar vários controladores na mesma rede com boa imunidade a ruído eletromagnético, típico de ambientes industriais. O protocolo MODBUS-RTU roda sobre essa camada elétrica, organizando a troca de dados entre o mestre da rede e os controladores escravos. - Quantos controladores Contemp podem ser conectados na mesma rede RS485?
Até 31 controladores sem repetidor, ou até 247 controladores usando repetidores, sendo necessário um repetidor a cada 32 controladores adicionados à rede. - Quais controladores Contemp têm comunicação RS485?
O C714 (compartilhando o slot de entrada com outros opcionais), o C715 e o C719 (com slot de comunicação serial dedicado), e a placa CPM-LCD (como opcional de entrada). - O que acontece se eu configurar o endereço do controlador como 247?
O controlador passa a enviar um comando de broadcast com seu set-point de controle para os demais controladores escravos da rede, ativando a função de set-point remoto neles automaticamente via MODBUS-RTU. É a base da topologia mestre-escravo. - Preciso de resistores de terminação na rede RS485?
Sim. A documentação técnica recomenda instalar um resistor de 120 Ohms, 1/4 de Watt, em cada ponta da rede, para garantir qualidade de comunicação, principalmente em velocidades mais altas.
Onde encontrar
- Controlador de Processos C714, C715 e C719 (link a confirmar após publicação)
- Placa Controladora CPM-LCD (link a confirmar após publicação)
- Dúvidas técnicas: fale com o suporte Contemp
