Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 1/58 Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino Manual técnico 22/05/2013 Versão 1.3 Fertron Controle e Automação Industrial Ltda. Eng. Leonardo Batista de Almeida Scarabelli Eng. Rogério Máximo Rapanello

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 2/58 Conteúdo Conteúdo... 2 Índice de tabelas... 4 Índice de figuras... 5 1 Prefácio... 6 2 Apresentação do Sistema Redundante... 7 3 Definições do Sistema de Automação Redundante... 8 4 Características de Arquiteturas do Sistema Redundante... 9 5 Topologias de Rede Profibus permitidas e não permitidas... 12 6 Configuração da Redundância com Citrino Tools... 16 6.1 Configuração dos Módulos Mestres Profibus... 16 6.2 Configuração dos Parâmetros do Sistema Redundante... 17 7 Inicialização e Operação do Sistema Redundante... 20 8 Comportamento do Sistema no momento do Switchover... 21 8.1 Comportamento dos IPS no momento do Switchover... 21 8.2 Comando de Switchover pelo Citrino Tools... 22 8.3 Comando de Switchover pelo Sistema de Supervisão ou Lógica Ladder... 22 9 Critérios para Definição da Auto-Negociação... 23 10 Situação de perda do Cabo Profibus... 25 11 Situação de perda da Fibra Óptica... 29 12 Situação de perda do Cabo Ethernet... 30 13 Situação de perda do cabo Modbus RTU... 32 14 Motivos que levam o Sistema à Switchover... 33 15 Motivos que levam o Sistema à Desqualificação... 35 16 Característica do Ciclo de Scan... 36 16.1 Comportamento do ciclo de Scan em operação.... 36 16.2 Comportamento do ciclo de Scan no momento do Switchover.... 37 17 Características Fibra Óptica... 38 18 Leds Indicadores... 40

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 3/58 19 Configuração Modbus TCP/IP Cliente... 41 19.1 CPUs utilizando diferentes endereços IP... 41 19.2 CPUs utilizando mesmos endereços IP... 44 20 Configuração Sistemas Supervisórios... 45 21 Realizando UpLoad e Download no Sistema Redundante... 47 21.1 Download de Memórias e TAGs, Ladder, Modbus RTU e Modbus/TCP... 48 21.2 Download em Módulos Profibus... 48 21.3 Sincronização de configurações diferentes... 50 22 Diagnósticos de Erros e Eventos do Sistema Redundante... 51 23 Restrições... 52 24 Informações Adicionais... 53 25 Perguntas e respostas freqüentes (FAQS)... 54 26 Glossário... 56 27 Conclusões Finais... 58

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 4/58 Índice de tabelas Tabela 14.1 Ação e Reação do Sistema quando há falhas depois de Sincronizada... 34 Tabela 14.2 Ação e Reação do Sistema quando há falhas na Energização... 34 Tabela 16.1 Tempo Máximo de Resposta no Switchover... 37 Tabela 18.1 Leds Indicadores da CPU... 40 Tabela 26.1 Glossário... 57

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 5/58 Índice de figuras Figura 3.1 Definição de Tolerante a Falhas e Falha Segura... 8 Figura 4.1 Componentes do Sistema Redundante... 9 Figura 4.2 Exemplo de Arquitetura Sistema Redundante Citrino... 10 Figura 5.1 Topologia de Rede Profibus Exemplo 01... 12 Figura 5.2 Topologia de Rede Profibus Exemplo 02... 13 Figura 5.3 Topologia de Rede Profibus Exemplo 03... 13 Figura 5.4 Topologia de Rede Profibus Exemplo 04... 14 Figura 5.5 Topologia de Rede Profibus Exemplo 05... 15 Figura 6.1 Configuração dos Módulos Mestres Profibus... 16 Figura 6.2 Configuração dos Parâmetros do Sistema Redundante... 17 Figura 8.1 Comportamento do IPs no momento do Switchover... 21 Figura 8.2 Comando Switchover pelo Citrino Tools... 22 Figura 9.1 Fluxograma de Definição da Auto-negociação... 24 Figura 10.1 Perda do Cabo Profibus Exemplo 01... 26 Figura 10.2 Perda do Cabo Profibus Exemplo 02... 27 Figura 12.1 Perda do Cabo Ethernet Exemplo Um Único Switch... 30 Figura 12.2 Perda do Cabo Ethernet Exemplo Vários Switchs... 31 Figura 16.1 Característica do Ciclo de Scan com Crossload... 36 Figura 17.1 Cabo de Fibra Óptica de 2 metros... 38 Figura 17.2 Cabo de Fibra Óptica maior que 2 metros com conectores SC/SC... 39 Figura 19.1 Comunicação entre CPUs Redundantes com IPs Diferentes... 41 Figura 19.2 Comunicação entre CPU Redundante e Não Redundante com IPs Diferentes... 41 Figura 19.3 Configuração de Conexões entre CPU Ativa e CPU Standby... 42 Figura 19.4 Configuração Trigger, Leitura e Escrita Modbus TCP CPU Ativa... 43 Figura 19.5 Configuração Trigger, Leitura e Escrita Modbus TCP CPU Standby... 43 Figura 19.6 Comunicação entre CPUs Redundantes com IPs Iguais... 44 Figura 19.7 Comunicação entre CPU Redundante e CPU Não Redundante com IPs Iguais... 44 Figura 20.1 Topologia do Sistema de Supervisão utilizando OPC... 45 Figura 21.1 Pesquisa por CPUs Disponíveis... 47 Figura 21.2 Download Memórias e Tags, Ladder, Modbus-RTU e Modbus-TCP... 48 Figura 21.3 Download em Módulos Profibus... 48 Figura 21.4 Configuração do Download sem Parada em Módulos Profibus... 49 Figura 21.5 Sincronização de Configuração entre CPUs... 50 Figura 21.6 Confirmação de Sincronização entre CPUs... 50 Figura 22.1 Diagnóstico de Erros e Eventos do Sistema Redundante... 51

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 6/58 1 Prefácio Esta publicação é destinada para uso de engenheiros e técnicos de automação os quais são responsáveis por planejar e implementar as aplicações do Sistema Redundante com PLC Citrino. Este manual tem como objetivo prover informações específicas sobre o Sistema de Automação Redundante utilizando o PLC Citrino, logo, as informações contidas neste manual abrangem única e exclusivamente os tópicos relacionados ao Sistema Redundante, com suas características, aplicações, detalhes de configurações e todas as informações que permitam aos integradores de sistemas utilizarem este produto de forma prática e segura. Porém, esta publicação não descarta a necessidade de leitura dos demais manuais do produto, que contém informações sobre as características gerais do produto, como informações de hardware, cartões de entradas e saídas, módulos de comunicação, protocolo Modbus TCP/IP, protocolo Profibus, entre outras, e também a leitura do manual de configuração do Citrino Tools que é a ferramenta de configuração do PLC Citrino. É recomendada a leitura do item Glossário que se encontra ao final deste manual, para entendimento de terminologia utilizada neste manual, facilitando assim sua total compreensão.

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 7/58 2 Apresentação do Sistema Redundante A proposta de usar um sistema de automação redundante é de reduzir os tempos de parada de produção, independente de falhas que possam ocorrer por algum problema em equipamentos ou até mesmo devido a problemas de manutenção, com isso, reduzir os custos dessas paradas indevidas da produção. O sistema Redundante utilizando o PLC Citrino consiste basicamente na composição de dois conjuntos de hardware idênticos, que trabalham sincronizados entre si, e quando por algum motivo um dos componentes de qualquer desses sistemas apresenta algum tipo de falha, o conjunto redundante manterá o sistema operando sem que haja uma parada inesperada de operação.

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 8/58 3 Definições do Sistema de Automação Redundante Os sistemas de automação redundante são usados na prática com o objetivo de alcançar um alto grau de disponibilidade e confiabilidade, e existem algumas diferenças entre sistemas redundantes e sistemas de segurança, como segue: Sistemas de Automação Redundante Fault-tolerant Tolerante a Falhas Se qualquer elemento do sistema apresentar falha, todo o conjunto é desativado e o sistema Standby assume o controle, mantendo a operação do sistema sem interrupção. Objetivo: reduzir risco de perda de produção por meio de operação em paralelo de dois sistemas, tolerando a falha de 1 dos 2 sistemas. Fail-Safe A Prova de Falhas ou Falha Segura Um dispositivo de falha segura é aquele que em caso de falha, responde de forma que não irá provocar nenhum dano a outros dispositivos, pessoas ou ao ambiente. Objetivo: Proteger a vida, o ambiente e os investimentos de maneira a colocar o sistema em estado de segurança imediato como resultado de um desligamento. ICS Industrial Control Systems (Sistemas de Controle Industriais) SIS - Safety Instrumented Systems (Sistemas de Controle Instrumentados) Figura 3.1 Definição de Tolerante a Falhas e Falha Segura O Sistema de automação redundante utilizando PLC Citrino visa atender a um sistema Tolerante a Falhas com a possibilidade de arquiteturas que contribuam diretamente para maior disponibilidade e confiabilidade do processo industrial, as quais foram descritas em detalhes nos próximos tópicos.

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 9/58 4 Características de Arquiteturas do Sistema Redundante Toda arquitetura proposta como Sistema Redundante utilizando o PLC Citrino, obrigatoriamente deverá consistir em dois conjuntos idênticos de equipamentos no nível de controle, ou seja, se o sistema primário possui 1 Fonte, 1 CPU, 1 Módulo Profibus, o sistema secundário deverá possuir os mesmos equipamentos tanto em quantidade quando em versões de firmware idênticas. Existe a possibilidade de até 4 (quatro) módulos MFI-PBM2 (mestre Profibus) para cada CPU. Sistema Redundante Primário Sistema Redundante Secundário MPS1-RED ` Fonte MCPU-2 CPU Redundante MFI-PBM2 Módulo Profibus Mestre MPS1-RED Fonte MCPU-2 CPU Redundante MFI-PBM2 Módulo Profibus Mestre Fibra Óptica Profibus Figura 4.1 Componentes do Sistema Redundante A seguir apresenta-se uma arquitetura do sistema redundante utilizando Citrino, abrangendo desde os elementos de campo no nível de controle até a comunicação com sistemas supervisórios no nível de supervisão.

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 10/58 Sistema Redundante Primário Sistema Redundante Secundário Elementos de Campo: Posicionadores, Sensores, Transmissores, Motores, etc. Figura 4.2 Exemplo de Arquitetura Sistema Redundante Citrino No exemplo apresentado acima, pode-se observar algumas características como segue:

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 11/58 Sistema de Supervisão: conectados ao sistema redundante Citrino por meio de servidores OPC Redundante. Esta seria a topologia ideal, porém existe a possibilidade de trabalhar apenas com um servidor OPC não redundante, e ainda a possibilidade de operar diretamente com Modbus TCP/IP com conexões individuais para cada supervisório, sem a necessidade de Servidor ou Cliente OPC. Para detalhamento consulte o item 20 - Configuração Sistemas Supervisórios. Fibra Óptica: a comunicação em fibra óptica entre os dois sistemas permite a troca de informações entre as duas CPUs, o que mantém os sistemas sincronizados a cada ciclo de execução do programa. Para detalhamento sobre tipo de fibra e distâncias permitidas, consulte o item 17 - Características Fibra Óptica. Sistema Redundante: na arquitetura exemplo apresentada, utilizou-se somente um MFI-PBM (mestre Profibus) em cada um dos sistemas, por conseqüência uma única rede Profibus representada com apenas uma remota com MFI-PBS (Escravo Profibus). Porém existe a possibilidade de até 4 (quatro) cartões mestre Profibus e para cada CPU, e a possibilidade de até 126 estações para cada mestre Profibus. Topologia Rede Profibus: existe a possibilidade de diversas topologias de rede em Profibus, desde uma simples topologia em linha como mostrada no exemplo anterior, até aplicações com anel redundante. Para detalhamento das topologias de rede Profibus consulte o item 5- Topologias de Rede Profibus permitidas e não permitidas.

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 12/58 5 Topologias de Rede Profibus permitidas e não permitidas São várias as topologias permitidas para a rede Profibus, porém quando se trata de sistema redundante, devem-se tomar alguns cuidados na escolha da topologia com o objetivo de agregar maior disponibilidade quando ocorrer algum problema com o cabo Profibus. Serão representadas a seguir algumas topologias de rede, sempre com a demonstração de 3 (três) estações Profibus representados como remotas (escravos) pelo MFI- PBS, mas poderiam ser qualquer outro tipo de equipamento escravo Profibus DP. Exemplo 01: A utilização de módulos de entradas e saídas, como: Entradas Analógicas, Saídas Analógicas, Entradas Digitais, Saídas Digitais, Entradas de Freqüência, etc. não são permitidas diretamente no mesmo segmento da CPU, isto se deve, porque toda a redundância do Citrino é baseada nos módulos mestres Profibus, logo, todos os módulos citados acima devem ser utilizados como uma remota Profibus, como será apresentado nos exemplos seqüentes. M16AI M16AO M32DI M32DO M16AI M16AO M32DI M32DO Topologia não Permitida Figura 5.1 Topologia de Rede Profibus Exemplo 01 Exemplo 02: Topologia em linha, com remotas após os sistemas redundantes de controle. Nesta topologia o trecho 02 se torna crítico, por ser o único caminho até as remotas de campo. Caso haja um rompimento no cabo neste trecho 02, haverá perda de comunicação todas as remotas.

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 13/58 Figura 5.2 Topologia de Rede Profibus Exemplo 02 Exemplo 03: Topologia em anel não permitida, porque com o cabo Profibus obrigatoriamente deverá ter os terminadores, logo o trecho 05, por exemplo, não poderá existir. Caso haja opção por escolher uma topologia em anel redundante, deverá ser seguida a topologia apresentada no exemplo 04. Topologia não Permitida Figura 5.3 Topologia de Rede Profibus Exemplo 03

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 14/58 Exemplo 04: Topologia em anel utilizando fibra óptica, que permite quando houver um rompimento da fibra em qualquer ponto, o sistema continuar comunicando normalmente devido à característica dos equipamentos conversores de Profibus para fibra óptica redundante. Esta topologia está certamente entre as que garantem maior disponibilidade ao sistema, porém com custos possivelmente mais elevados para sua implementação. Figura 5.4 Topologia de Rede Profibus Exemplo 04 Exemplo 05: Topologia em linha, com remotas entre os sistemas redundantes de controle. Topologia ideal quando não utilizado fibra óptica em anel, porque garante alta disponibilidade mesmo quando há rompimento em algum dos trechos intermediários.

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 15/58 Topologia Ideal Sugerida Figura 5.5 Topologia de Rede Profibus Exemplo 05 Há um detalhamento do comportamento do sistema redundante quando há perda do cabo Profibus (rompimento ou desconexão) no item 10 - Situação de perda do Cabo Profibus, que certamente complementará o entendimento apresentado neste tópico e contribuirá para melhor escolha da topologia a ser utilizada em sua planta industrial.

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 16/58 6 Configuração da Redundância com Citrino Tools 6.1 Configuração dos Módulos Mestres Profibus Os módulos mestres Profibus deverão ser configurados através da ferramenta Citrino Tools, na qual serão adicionados todos os escravos, como o exemplo mostrado na figura abaixo. Figura 6.1 Configuração dos Módulos Mestres Profibus Nota: Qualquer informação adicional sobre detalhes de configuração do mestre Profibus, consultar o manual do software Citrino Tools. Observe que na configuração dos módulos Profibus, não há nenhuma mudança adicional a ser realizada devido ao sistema redundante, para o configurador o procedimento é exatamente idêntico a configuração quando o sistema não é redundante. A atenção maior fica por conta do endereçamento dos módulos mestres Profibus, como apresentado na seqüência. Endereçamento do Profibus O endereçamento no mestre Profibus deverá estar entre 1 (um) e 125 (cento e vinte e cinco), não podendo ser 0 (zero), e também o endereço imediatamente inferior deverá

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 17/58 ficar livre, porque quando o sistema está em sincronismo, o módulo Profibus Ativo terá o endereço atribuído no momento da configuração, e o módulo Profibus Standby terá o endereço subtraído de 1 (um). Por exemplo, se o módulo Profibus foi configurado com endereço 1 (um), o módulo ativo permanecerá 1 (um) e o módulo Standby será 0 (zero). 6.2 Configuração dos Parâmetros do Sistema Redundante Alguns parâmetros podem ser configurados através do Citrino Tools na opção Ferramentas Redundância Configurar Redundância, de maneira a atender as melhores necessidades de cada aplicação. Figura 6.2 Configuração dos Parâmetros do Sistema Redundante

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 18/58 A seguir o detalhamento de cada item desta janela de configuração: Habilitação do sistema redundante Esta opção deve ser selecionada quando de fato o sistema irá trabalhar como redundante. Caso haja necessidade de utilizar a CPU em modo não redundante, esta opção deverá ser desmarcada. Efetuar Switchover por falha na Ethernet? A opção de realizar Switchover quando há desconexão ou rompimento do cabo ethernet na CPU Ativa é importante ser configurada como SIM, porque apesar da leitura estar disponível na CPU Standby, qualquer escrita na mesma será reescrita pela CPU Ativa, o que inibiria qualquer comando de escrita do supervisório. Esta opção poderá ser configurada como Não somente quando não há utilização de sistema supervisório, o em alguma aplicação específica que exija esta opção. Definição das configurações da Ethernet Nas configurações do sistema redundante, é possível optar em utilizar o mesmo endereço IP para ambas as CPUs ou utilizar endereços IPs diferentes. Quando configurada para utilizar o mesmo endereço IP, a CPU que tiver em modo Standby terá o IP subtraído de 1 (um), por exemplo, CPU configurada com IP 192.168.1.100, o sistema que estiver em modo Standby, a CPU terá o IP 192.168.1.99. Logo é necessário que os dígitos finais da classe de IP não sejam menores que 2 (dois). Exemplo: 192.168.1.xxx Deverá ser maior ou igual a 2 (dois). Quando configurada para utilizar IPs diferentes em cada CPU, os endereços de IPs poderão ser quaisquer, até mesmo em classes e subclasses diferentes, porém no momento do Switchover não ocorrerá à troca do IP entre as CPUs. Nota: Para maiores informações sobre o comportamento da Ethernet no momento do Switchover, consulte o item 12 - Situação de perda do Cabo Ethernet.

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 19/58 Definição dos tempos limites e reenvio Todo protocolo de comunicação consiste em levar informações de um ponto a outro com a maior confiabilidade possível. Um dos detalhes previstos em comunicação é a possibilidade de um determinado pacote que foi enviado não ser entregue por seu receptor, e quando isso acontece alguns procedimentos podem ser tomados na tentativa de reenviar o mesmo pacote. Diante disso os parâmetros previstos neste item referem-se exatamente a esta situação, que são as definições de tempos para reenvio dos pacotes e quantidade de tentativas (reenvio) que poderão ser realizadas para restabelecer a comunicação. Segue abaixo as definições de cada um dos parâmetros referentes aos tempos limites de reenvio: TMO_ACT: Intervalo de tempo para reenvio da CPU Ativa, quando não houve resposta. Ou seja, a CPU Ativa enviou algum pacote de dados para a CPU Standby, e caso a mesma não responda em TMO_ACT (50ms 1000ms), a CPU Ativa irá realizar um novo reenvio. QTD_RET: É o parâmetro que define a quantidade de reenvios máximos permitidos. Se após todas as tentativas estabelecidas no parâmetro QTD_RET (1 a 10) não forem respondidas com sucesso, a CPU Ativa irá considerar a CPU Standby como não sincronizada. TMO_SBY: este parâmetro é praticamente o inverso do TMO_ACT, ou seja, é o intervalo de tempo que a CPU Standby não recebe nenhum pacote da CPU Ativa. Isso pode ocorrer quando há desconexão ou rompimento da fibra óptica entre elas, e a CPU Standby tomará ações pertinentes para verificação. Este parâmetro deve ser TMO_ACT x QTD_RET. Exemplo: TMO_ACT = 5 (50ms) QTD_RET = 2 (reenvios) TMO_SBY = 5 x 2 = 10 (100ms)

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 20/58 7 Inicialização e Operação do Sistema Redundante Quando o sistema redundante é iniciado, a CPU irá verificar se todos os módulos estão funcionando corretamente e se as versões de firmware estão corretas para funcionar o sistema redundante. Caso não haja nenhuma falha nos módulos, o sistema se tornará qualificado. Caso contrário o mesmo se tornará desqualificado e não dará seqüência na autonegociação. Uma vez o sistema qualificado, o mesmo iniciará o processo de auto-negociação enviando comandos pela fibra óptica buscando seu par redundante, para resolver se irá funcionar como ativo ou como standby. Caso haja recebimento de resposta, haverá a auto-negociação definindo então o estado atual da CPU. Na seqüência a CPU em modo ativa irá iniciar o processo de sincronização através da realização do Crossload entre as CPUs o que será feito a todo ciclo de scan mantendo-as sincronizadas. No momento da auto-negociação, a CPU poderá ficar até 10 (dez) segundos enviando mensagens, e caso nunca receba uma resposta, a mesma se tornará ativa permitindo a operação do sistema, porém sem que haja redundância neste momento. Esta situação pode ocorrer caso um dos sistemas não tenha sido iniciado ao mesmo tempo. Mas caso este seja iniciado em qualquer outro momento, a auto-negociação ocorrerá e também a sincronização entre as duas CPUs sem que haja qualquer parada no processo. Ou seja, é possível iniciar um sistema independente do outro, e a qualquer momento posterior realizar a sincronização entre ambos, sem que haja qualquer interferência no processo.

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 21/58 8 Comportamento do Sistema no momento do Switchover 8.1 Comportamento dos IPS no momento do Switchover No momento do Switchover entre as CPUs, ocorrerá a inversão dos endereços de IPs entre as mesmas. Ou seja, CPU Standby ficará com o IP da CPU Ativa e vice-versa. Inversão dos IPs no Switchover Figura 8.1 Comportamento do IPs no momento do Switchover Como apresentado no item 6.2 - Configuração dos Parâmetros do Sistema Redundante, é possível não realizar a inversão dos IPs no momento do Switchover, porém esta opção padrão é altamente recomendável. Para maiores detalhes consulte o item referido.

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 22/58 8.2 Comando de Switchover pelo Citrino Tools A realização do Switchover entre as CPUs pelo Citrino Tools é uma opção existente e que somente fica disponível quando as duas CPUs estão sincronizadas. Importante lembrar que no momento do Switchover a CPU Standby se tornará Ativa, e a CPU que operava em modo ativa ficará desqualificada por cerca de 10 segundos até que ocorra novamente a sincronização entre elas. Figura 8.2 Comando Switchover pelo Citrino Tools 8.3 Comando de Switchover pelo Sistema de Supervisão ou Lógica Ladder Também é possível a realização do Switchover através de sistemas supervisórios ou até mesmo de lógica ladder. A variável ST 256 (variável de sistema), tamanho 16 bits, é a responsável por receber o comando Switchover tanto por sistemas de supervisão quanto pela própria lógica ladder. Caso haja uma escrita no valor de 0xD53B (Hexadecimal) na variável ST 34, e o sistema esteja operando de forma sincronizada entre as duas CPUs, ocorrerá o Switchover instantaneamente, e automaticamente este valor de escrita será retornado para x0000 (Hexadecimal).

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 23/58 9 Critérios para Definição da Auto-Negociação Os critérios da auto-negociação, se valem somente quando os dois sistemas estão em energização praticamente simultânea, sendo essa diferença de energização menor que 10 (dez) segundos, pois caso um dos sistemas já tenha iniciado anteriormente e esteja operando como ativo, o sistema que iniciar após automaticamente ficará em modo Standby independente de qualquer configuração previamente realizada. Porém quando os dois sistemas iniciam simultaneamente (intervalo menor que 10 segundos) ambas as CPUs irão trocar informações sobre auto-negociação e respeitarão os seguintes critérios, como segue:

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 24/58 Figura 9.1 Fluxograma de Definição da Auto-negociação

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 25/58 10 Situação de perda do Cabo Profibus Sempre que há perda do cabo Profibus, seja por desconexão ou por rompimento do cabo, o sistema redundante identifica a falha, e esta falha pode ou não levar o sistema a realizar o Switchover. Esta situação se deve, porque a perda do cabo Profibus pode ocorrer em qualquer ponto da rede, e dependendo do ponto onde houve a desconexão ou rompimento o sistema tomará ações diferentes, mas sempre buscando a melhor maneira de manter o sistema operando. Quando há uma perda do cabo de maneira que o módulo Profibus ativo não consiga trocar informações com o módulo Profibus Standby, ocorrerá uma verificação se o módulo Profibus ativo consegue se comunicar com 50% ou mais dos escravos, caso isso ocorra, não haverá Switchover, caso contrário, o Switchover ocorrerá. Uma informação importante da característica do sistema é a seguinte: Módulo Profibus em modo Ativo: enxerga todos os escravos na linha Profibus, mas não faz distinção entre estar ou não comunicando com o módulo Profibus Standby. Módulo Profibus em modo Standby: não enxerga nenhum escravo na linha, só enxerga o módulo Profibus ativo. Com essas informações podemos afirmar que para o módulo Profibus ativo, não importa se o módulo Profibus Standby não estiver comunicando, o que importa é a comunicação com os escravos. Por outro lado para o módulo Profibus Standby, o que importa é comunicar com o módulo Profibus Ativo, não importando a comunicação com os escravos, a menos que se torne ativo. Os exemplos a seguir tonarão mais claras essas situações.

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 26/58 Exemplo Topologia 01 CPU em Modo Ativa CPU em Modo Standby MPS1- RED MCPU- 2-RED MFI- PBM2 MPS1- RED MCPU- 2-RED MFI- PBM2 Fonte CPU Profibus Mestre Fonte CPU Profibus Mestre T 01 T 02 03 04 05 06 Escravo 01 Escravo 02 Escravo 03 Escravo 04 Escravo 05 Figura 10.1 Perda do Cabo Profibus Exemplo 01 Situações propostas: Perda cabo no trecho 01 Perda cabo no trecho 06 O módulo Profibus ativo perderá comunicação com todos os escravos e enviará comando Switchover para CPU Standby assumir o controle. Ocorrerá Switchover, porém tanto o módulo Profibus ativo quando Standby perderam comunicação com os escravos. Perda cabo nos trechos 02, 03, 04 ou 05 Os escravos a partir do ponto interrompido perderão comunicação com ambos os mestres Profibus, e não haverá Switchover, porque ainda existe comunicação entre os módulos mestres Profibus e há pelo menos 1 escravo funcionando. Como se pode observar a arquitetura apresentada acima, qualquer problema que ocorrer no trecho 06 interromperá o funcionamento desta rede Profibus, logo o ideal é que os escravos estejam alocados fisicamente entre os dois controladores, como apresentado na topologia a seguir.

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 27/58 Exemplo Topologia 02 CPU em Modo Ativa CPU em Modo Standby MPS1- RED MCPU- 2-RED MFI- PBM2 MPS1- RED MCPU- 2-RED MFI- PBM2 Fonte CPU Profibus Mestre Fonte CPU Profibus Mestre T T 01 02 03 04 05 06 Escravo 01 Escravo 02 Escravo 03 Escravo 04 Escravo 05 Figura 10.2 Perda do Cabo Profibus Exemplo 02 Situações propostas: Perda cabo nos trechos 01, 02 ou 03 Com a perda do cabo nesses trechos, ocorrerá à falta de comunicação entre os dois mestres, e por conseqüência como o módulo Profibus ativo está conseguindo comunicar com menos de 50% dos escravos, ocorrerá Switchover, a CPU Standby assumirá o controle, e a maioria dos escravos continuarão comunicando, sendo que, se a falha for: No trecho 01: Todos os escravos continuarão funcionando No trecho 02: Somente o escravo 01 perderá comunicação No trecho 03: Os escravos 01 e 02 perderão comunicação Perda cabo nos trechos 04, 05 ou 06 Com a perda do cabo nesses trechos, ocorrerá à falta de comunicação entre os dois mestres, porém como o módulo Profibus ativo está conseguindo comunicar com 50% ou mais dos escravos, não ocorrerá Switchover, e o sistema continuará

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 28/58 operando pela mesma CPU, e a maioria dos escravos continuarão comunicando, sendo que, se a falha for: No trecho 06: Todos os escravos continuarão funcionando No trecho 05: Somente o escravo 05 perderá comunicação No trecho 04: Os escravos 04 e 05 perderão comunicação Como se pode observar a arquitetura apresentada acima permitiu maior flexibilidade ao sistema redundante, dando assim maior disponibilidade ao sistema, porque em nenhum momento ocorreu parada total da rede. Logo é importante em cada aplicação a verificação de qual a melhor topologia a ser utilizada garantindo assim o melhor aproveitamento do sistema redundante disponível. As arquiteturas apresentadas acima foram apenas duas ilustrações das situações de perda do cabo Profibus e o comportamento do sistema redundante em cada situação. É claro que outras arquiteturas serão aceitas na prática, conforme mostrado no item 5 - Topologias de Rede Profibus permitidas, porém todas as considerações realizadas neste tópico servirão de base para análise da topologia escolhida em sua indústria.

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 29/58 11 Situação de perda da Fibra Óptica Quando há perda da comunicação via fibra óptica, seja por desconexão ou por rompimento da fibra, ocorrerá instantaneamente a dessincronização do sistema redundante, o qual continuará operando pela CPU que estava Ativa. A CPU que operava em modo Standby entrará em modo Desqualificada e ficará a todo tempo tentando uma auto-negociação com a CPU Ativa, o que ocorrerá quando o enlace de fibra óptica for restabelecido entre as duas CPUs. Vale lembrar que, enquanto se mantiver a desconexão ou rompimento da fibra, o sistema continua operando normalmente, porém não há sincronismo, logo, qualquer falha que venha ocorrer durante este período no sistema Ativo, conseqüentemente poderá levar a parada do módulo onde ocorreu a falha.

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 30/58 12 Situação de perda do Cabo Ethernet A situação de perda do cabo ethernet acarreta em uma possível perda de comunicação com sistemas supervisórios e também de comunicação entre CPUs via Modbus TCP/IP. Devido a isso, a perda do cabo ethernet é configurada como padrão para ocasionar o Switchover. Porém a CPU consegue detectar a perda do sinal somente no trecho entre a CPU e o switch mais próximo. Não há como saber, caso a topologia de rede utilize vários switchs, se houve uma falha em algum ponto posterior ao primeiro switch, ou seja, a CPU considera: Existência de sinal Considera a rede ethernet como correta Não existência de sinal Considera a rede ethernet com enlace perdido Veja os exemplos a seguir: Um único Switch - Ocorrerá Switchover - Ethernet Perda Link - Estado Desqualificada - Estado Dessincronizada - Ethernet Perda Link - Estado Desqualificada - Estado Dessincronizada Figura 12.1 Perda do Cabo Ethernet Exemplo Um Único Switch

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 31/58 Vários Switchs - Não Ocorrerá Switchover - Não detecção perda Link - Qualificada e Sincronizada - Perde comunicação IHM - Não Ocorrerá Switchover - Não detecção perda Link - Qualificada e Sincronizada - Perde comunicação IHM - Ocorrerá Switchover - Ethernet Perda Link - Estado Desqualificada - Estado Dessincronizada - Ethernet Perda Link - Estado Desqualificada - Estado Dessincronizada Figura 12.2 Perda do Cabo Ethernet Exemplo Vários Switchs

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 32/58 13 Situação de perda do cabo Modbus RTU A situação de perda do cabo Modbus RTU pode ser configurada como um motivo que leva a CPU a realizar Switchover. Porém a rede Modbus RTU em sua topologia não permite a comunicação entre os mestres Modbus e também a velocidade da rede é baixa com relação a outros tipos de protocolos. Logo, a orientação é que, em um sistema redundante, esta rede seja utilizada somente para monitoração de informações, mas não para controle porque a detecção de falha ou desconexão do cabo Modbus-RTU pode levar até 5 (cinco) segundos. Somente após esse tempo é que a CPU Ativa toma a decisão de realizar um Switchover. Importante entender que, devido à característica do protocolo Modbus-RTU, somente será realizado um Switchover se o mestre Ativo não conseguir comunicar com nenhum escravo, ou seja, pode até ter ocorrido algum rompimento ou desconexão do cabo, mas dependendo da topologia aplicada e do ponto onde aconteceu a falha, isso ficará transparente para o sistema caso o mestre esteja comunicando com pelo menos 1 (um) escravo, e assim não realizará Switchover. A configuração que define se a perda do cabo Modbus-RTU é motivo de Switchover ou não, pode ser realizada na aba Ferramentas Redundância Configurar Redundância.

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 33/58 14 Motivos que levam o Sistema à Switchover Quanto uma falha ocorre em qualquer dos componentes da CPU Ativa, automaticamente o Switchover ocorrerá e a CPU que estava em modo Standby irá se tornar ativa e assumir o controle do processo, sem que haja interrupção do sistema. Apresentam-se abaixo os motivos que levam a CPU realizar Switchover. Qualquer das seguintes falhas nos componentes do Sistema Ativo: o Queda fonte de alimentação o Falha ou retirada na CPU o Falha ou retirada de qualquer módulo do sistema ativo o Rompimento ou desconexão do cabo Profibus (verificar detalhes no item 10 - Situação de perda do Cabo Profibus) o Rompimento ou desconexão do cabo ethernet (verificar detalhes no item 12 - Situação de perda do Cabo Ethernet) o Rompimento ou desconexão do cabo Modbus RTU (verificar detalhes no item 13 - Situação de perda do cabo Modbus RTU) Comando enviado pelo Citrino Tools por escolha do usuário Comando enviado pelo Supervisório, com escrita de valor específico no endereço de Comando Switchover Obs.: as mesmas falhas apresentadas nos itens acima, quando ocorridas nos componentes do Sistema Standby, automaticamente irão torná-lo desqualificado, e neste momento o sistema ficará dessincronizado, até que o problema seja resolvido. Uma vez resolvidos os problemas e não havendo mais motivos que mantenham o Sistema em modo desqualificado, automaticamente haverá uma nova auto-negociação e ocorrerá então a resincronização entre os dois conjuntos que compõem o sistema redundante. A tabela a seguir representa uma co-relação entre as causas e efeitos de cada componente, esclarecendo a reação do sistema para cada possibilidade de falha.

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 34/58 Situações apresentadas quando o sistema está operando de forma sincronizada. O que acontece quando ocorre...? Qual a reação do sistema? Desligamento de todo o sistema Ativo Desligamento de todo o sistema Standby Retirada ou falha na CPU Ativa Retirada ou falha na CPU Standby Retirada ou falha de qualquer módulo na CPU Ativa Retirada ou falha de qualquer módulo na CPU Standby Colocação da CPU Ativa em Stop Colocação da CPU Standby em Stop Perda Fibra Óptica Desconexão ou rompimento do Cabo Profibus Desconexão ou rompimento do Cabo Ethernet Ocorrerá Switchover e o sistema Standby se tornará Ativo O Sistema Ativo continuará operando normalmente, mas ocorrerá o dessincronismo Ocorrerá Switchover e o sistema Standby se tornará Ativo O Sistema Ativo continuará operando normalmente, mas ocorrerá o dessincronismo Ocorrerá Switchover e desqualificação do sistema que operava como Ativo, e o sistema Standby se tornará Ativo O Sistema Ativo continuará operando normalmente, mas ocorrerá o dessincronismo e a desqualificação do sistema Standby Ambas as CPUs entrarão em STOP e ocorrerá parada total da operação do sistema A CPU Standby entrará em STOP e se tornará desqualificada, ocorrendo então o dessincronismo O Sistema Ativo continuará operando normalmente, e o Sistema Standby se tornará desqualificado Poderá ou não ocorrer Switchover, dependendo do ponto onde ocorreu a rompimento do cabo, consultar item 10 - Situação de perda do Cabo Profibus Poderá ou não ocorrer Switchover, dependendo da configuração realizada, consultar item 12 - Situação de perda do Cabo Ethernet Tabela 14.1 Ação e Reação do Sistema quando há falhas depois de Sincronizada Situações apresentada no momento da energização (Power Up) O que acontece quando energizo o sistema...? Qual a reação do sistema? Sem qualquer módulo ou com problema no mesmo Sem conexão ou com rompimento do cabo Profibus Sem conexão ou com rompimento do cabo ethernet Sem conexão ou com rompimento da fibra óptica Com a CPU em Stop O conjunto que está sem módulos ou com algum módulo em falha irá ficar desqualificado e não realizará a auto-negociação até que o problema seja resolvido Se algum dos mestres estiver comunicando com algum escravo o sistema iniciará, porém dependo do ponto onde ocorreu o rompimento e da topologia de rede, um dos sistemas poderá ficar desqualificado. O sistema que não estiver com link de ethernet disponível ficará desqualificado Após 10 segundos as duas CPUs tentarão se tornar ativa, mas somente uma delas permanecerá e a outra se tornará desqualificada. Esta CPU ficará aguardando ser colocada em modo RUN para iniciar a auto-negociação Tabela 14.2 Ação e Reação do Sistema quando há falhas na Energização

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 35/58 15 Motivos que levam o Sistema à Desqualificação O princípio de desqualificação do sistema ocorre quando há uma falha em qualquer dos componentes do sistema que o impeçam de funcionar corretamente. Uma vez o sistema estando desqualificado não haverá sincronismo entre as CPUs até que a falha seja resolvida. Seguem abaixo alguns motivos que levam o Sistema à desqualificação: Qualquer das seguintes falhas nos componentes tanto do Sistema Ativo quanto do Sistema Standby: o o o Queda fonte de alimentação Falha ou retirada na CPU Falha ou retirada de qualquer módulo do sistema ativo o Rompimento ou desconexão do cabo Profibus (verificar detalhes no item 10 - Situação de perda do Cabo Profibus) o Rompimento ou desconexão do cabo ethernet (verificar detalhes no item 12 - Situação de perda do Cabo Ethernet) o Rompimento ou desconexão do cabo Modbus RTU (verificar detalhes no item 13 o - Situação de perda do cabo Modbus RTU) Rompimento ou desconexão da fibra óptica Lembrando que, quando a desqualificação ocorre na CPU Ativa, ocorrerá o Switchover e a CPU Standby assumirá o controle tornando-se Ativa neste momento. Quando a desqualificação ocorre na CPU Standby, não ocorrerá o Switchover, somente haverá a dessincronização do sistema, e a CPU Ativa continuará no controle.

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 36/58 16 Característica do Ciclo de Scan 16.1 Comportamento do ciclo de Scan em operação. O comportamento do Scan em um Sistema Redundante deve levar em consideração que os dados precisam ser copiados para a CPU Standby a cada ciclo. A imagem a seguir ilustra como este procedimento é realizado. Tempo do Ciclo de Scan Leitura nos Módulos de Entrada na CPU Ativa Execução de Lógicas de Controle na CPU Ativa Execução Crossload entre CPU Ativa e CPU Standby Escrita nos Módulos de Saída na CPU Ativa tempo de sincronização Figura 16.1 Característica do Ciclo de Scan com Crossload Como podemos ver na imagem acima, a todo ciclo de scan a CPU Ativa atualiza as informações na CPU Standby através do crossload. O tempo de crossload pode variar de acordo com o tamanho da configuração existente nas CPUs, sendo na ordem de alguns milissegundos. Porém esta cópia é feita apenas nas regiões de memória onde aconteceram alterações no momento da execução da lógica de controle, o que é chamado de crossload parcial, e que garante que os dois sistemas se mantenham exatamente iguais, e ao mesmo tempo reduz significativamente o tempo de realização do crossload. Logo, em um sistema redundante, o tempo de scan é aumentado em alguns milissegundos em função da sincronização entre os dois sistemas, porém esse tempo é baixo o suficiente para não prejudicar em nada a operação do sistema. Nota: A CPU Standby recebe a todo ciclo os dados da CPU Ativa, porém em modo Standby ela não executa a rotina de lógicas de controle e também não escreve nos módulos de saída.

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 37/58 16.2 Comportamento do ciclo de Scan no momento do Switchover. O evento de ocorrer uma falha em qualquer componente do sistema não está condicionado há um tempo definido, ou seja, pode ocorrer a qualquer momento, e diante disso, a falha pode ocorrer enquanto a CPU estava lendo os módulos de entrada, ou executando as lógicas de controle, escrevendo nos módulos de saída, ou até mesmo qualquer outra tarefa. Independente do momento em que a falha ocorra, o Switchover entre os dois sistemas irá ocorrer, e a CPU Standby assumirá o controle, iniciando o ciclo de scan desde o início, com a leitura dos módulos de entrada até a escrita nos módulos de saída após a execução da lógica de controle. Com isso, há a garantia de que nunca haja perda da informação nem não pouco qualquer falha no processo, garantindo assim total disponibilidade de operação do sistema. Neste momento de Switchover o tempo de scan poderá estender por alguns milissegundos dependendo de qual foi o motivo que levou a CPU a esta ação, devido às verificações necessárias para a tomada de decisões corretas. A tabela abaixo demonstra os tempos pertinentes a cada tipo de falha no sistema. Motivo do Switchover Desligamento ou queda de Energia da CPU Falha ou retirada da CPU Falha ou retirada de qualquer módulo do sistema ativo Rompimento ou desconexão do cabo Profibus Rompimento ou desconexão do cabo ethernet Rompimento ou desconexão do cabo Modbus RTU Tempo máximo de Resposta < 10ms < 300ms < 200ms < 200ms < 100ms < 6 segundos Tabela 16.1 Tempo Máximo de Resposta no Switchover Nota: Lembrando que tanto o rompimento ou desconexão dos cabos Profibus, Modbus RTU ou Ethernet, não necessariamente levam a CPU a Switchover, isso depende de alguns critérios já apresentados em itens anteriores em detalhes neste manual.

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 38/58 17 Características Fibra Óptica Para realização do sincronismo entre as 2 (duas) CPUs que compõem o sistema redundante, a troca de dados entre as mesmas é realizada por meio de Fibra Óptica. A utilização de Fibra Óptica nos meios de comunicação se deve pela característica de imunidade a ruídos, diferentemente dos cabos de cobre. As Fibras ópticas não exigem regras rigorosas de aterramento para evitar interferências e também não precisam de resistores de terminação para evitar reflexões. Devido a essas características de imunidade a ruídos e também ao fato da Fibra Óptica utilizar luz para transmissão de dados, consegue-se altas velocidades de transmissão de informações e maior segurança na comunicação. Logo, um dos componentes do Sistema de Automação Redundante é o cabo de fibra óptica, que para aplicações onde a distância entre os conjuntos redundantes não seja superior a 2 metros, poderá ser utilizado o cabo de Fibra Óptica com as seguintes informações: Fabricante: Amphenol Fiber Optics Figura 17.1 Cabo de Fibra Óptica de 2 metros Produto: Cabo de Fibra Óptica Multimodo 62.5/125 µm, Conector SC/SC Duplex, Comprimento 2m Referência Fabricante: EC137-24P4P-002 Modelo: CSCPC-CSCPC-M-2-2M Para aplicações onde a distância entre os 2 (dois) conjuntos de CPUs seja superior a 2 (dois) metros, será necessária a customização do enlace de fibra óptica respeitando algumas características de cabo e distância, como segue abaixo:

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 39/58 Figura 17.2 Cabo de Fibra Óptica maior que 2 metros com conectores SC/SC Tipo de Fibra: Cabo de Fibra Óptica Multimodo 62.5/125 µm (Fibra de Vidro) Conector: Conector SC/SC Duplex para conexão ao Módulo MCPU-2 Comprimento: 2 a 1000 metros (1 KM) Tipo Ementa: Os conectores deverão ser ementados por fusão. Nota Importante: Este laço de fibra óptica deverá ser certificado com empresa especializada neste tipo de aplicação, para garantia do enlace de comunicação entre os 2 (dois) sistemas redundantes.

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 40/58 18 Leds Indicadores Os leds indicadores fornecem informações rápidas para diagnósticos do estado atual da MCPU-2, conforme detalhados abaixo: Leds Descrição Indicações Situação Normal PWD (verde) FAIL (vermelho) LOW BATT (vermelho) STP (vermelho) MB Err (vermelho) FB Err (vermelho) STL Err (vermelho) FO Err (vermelho) DIS (vermelho) STDBY (verde) ACT (verde) SYNC (verde) Power (Energização do módulo) Falha de Hardware ou reset Bateria Baixa Stop (Parada), não executando ciclo de lógicas Erro no Modbus Erro de configuração, parametrização, comunicação e hardware (número de piscadas indica o erro, seguidas de intervalo de 1 segundo) Erro de STL, algum problema com a compilação da lógica STL ou Ladder Erro na Fibra Óptica CPU Desqualificada CPU Modo Standby CPU Modo Ativo Erro Sincronismo CPUs Aceso: módulo energizado Apagado: módulo desligado Piscando: reset em andamento Apagado: situação normal Aceso: bateria descarregada ou sem bateria Apagado: bateria normal Aceso: CPU em modo STOP Apagado: CPU em modo RUN Aceso: módulo com erro Apagado: módulo sem erro 1 Piscada Módulo não parametrizado 2 Piscadas Módulo não configurado 3 Piscadas Módulo parametrizado incorretamente 4 Piscadas Módulo configurado incorretamente 5 Piscadas Mestre ausente ou não comunicando com módulo 6 Piscadas Erro de hardware Aceso: lógica com erro Apagado: lógica sem erro Aceso: indica que não houve comunicação entre as CPUs, sugerindo possível erro na Fibra Óptica Aceso: CPU Desqualifica, quando há algum módulo em falha ou cabo desconectado Apagado: CPU Qualificada Aceso: CPU operando em Modo Standby Aceso: CPU operando em Modo Ativo Apagado: CPUs sincronizadas entre si, realizando troca de dados a todo ciclo Piscando: CPUs dessincronizadas Aceso quando ligado Apagado Apagado Apagado Apagado Apagado Apagado Apagado Apagado Qualquer situação é normal, led apenas indica o Status de operação atual da CPU Qualquer situação é normal, led apenas indica o Status de operação atual da CPU Apagado, quando as duas CPUs estão sincronizadas Tabela 18.1 Leds Indicadores da CPU

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 41/58 19 Configuração Modbus TCP/IP Cliente A configuração do Modbus TCP/IP pode ser realizada para trocar informações entre CPUs Citrino, ou até mesmo com qualquer outro equipamento que comunique via protocolo Modbus TCP/IP. Vale lembrar que a troca de informações neste nível de comunicação não é sugerida para realização de malhas de controle, mas sim, para informações de monitoração ou intertravamentos lógicos. Serão apresentadas a seguir, algumas características que precisam ser observadas para a configuração do Modbus TCP/IP quando se trata de um sistema redundante. 19.1 CPUs utilizando diferentes endereços IP Nesta situação em que as CPUs utilizam diferentes IPs, sabe-se que no momento do Switchover, não haverá a troca dos IPs entre as CPUs. Ou seja, o endereço de IP não está relacionado com o status de Ativa ou Standby da CPU. Os exemplos abaixo mostram comunicação entre CPUs redundantes e também comunicação entre CPU Redundante com CPU Não Redundante. Figura 19.1 Comunicação entre CPUs Redundantes com IPs Diferentes Figura 19.2 Comunicação entre CPU Redundante e Não Redundante com IPs Diferentes

Manual Técnico Sistema de Automação Redundante com PLC Citrino MPCU-2 V1.2 Página 42/58 Em ambos os casos, especificamente quando a ethernet está configurada para operar com IPs diferentes nas duas CPUs, será necessária a criação de duas conexões, ou seja, uma conexão para a CPU Ativa e outra para CPU Standby, porque quando ocorrer o Switchover não haverá inversão dos endereços de IP. Logo, na aba Modbus/TCP do Citrino Tools deve-se criar uma conexão com a CPU Primária e outra com a CPU Secundária, como mostra a figura a seguir: Figura 19.3 Configuração de Conexões entre CPU Ativa e CPU Standby Como neste caso não há uma relação direta entre CPU Ativa e IP, ou seja, qualquer das duas CPUs quando estiverem operando quando ativa mantém os seus próprios IP, será necessário criar uma condição de Trigger (evento de disparo) que quando verdadeira executa a leitura ou escrita das variáveis desejadas. É criada uma primeira leitura que sempre monitora a variável ST 0.14 que contém a informação de Status de Ativa da CPU, e escreve o valor correspondente no endereço de memória WM 1.14. Na seqüência, são criados outros dois acessos, sendo uma leitura (Remota para Local) e outra escrita (Local par Remota), que não serão realizadas sempre, mas somente quando a CPU for ativa.