Benefícios da comunicação digital Modbus em comparação com a transmissão de sinal analógico Joni Partanen Vaisala Industrial Instruments Product Manager Published: out. 11, 2021 Fabricação Industrial e Processos Medições industriais Ciências biológicas Embora as sondas analógicas e a tecnologia de coleta de dados tenham muito a oferecer, elas também apresentam vários riscos. Modbus é um protocolo de comunicação digital que supera muitos desses problemas. Nesta primeira postagem do blog de uma série de três sobre o Modbus, apresentamos este protocolo de fieldbus estabelecido, discutimos seus benefícios e exploramos como ele é implementado nos dispositivos Vaisala. O que é Modbus? O Modbus foi desenvolvido pela Modicon em 1979 e é um dos protocolos de fieldbus mais antigos disponíveis. A intenção inicial era criar um protocolo aberto; graças ao sucesso desta estratégia Modbus é agora visto como um protocolo padrão da indústria e suportado pela maioria das marcas de controladores lógicos programáveis (PLC), porque não são necessárias licenças ou hardware proprietário e é gratuito para implementar um sistema de controle. Os produtos Vaisala usam Modbus RTU, que é construído no protocolo RS-232 ou RS-485, ou Modbus TCP/IP, que usa uma rede Ethernet. Uma potencial desvantagem do Modbus, especialmente na comunicação de linha serial (RS-485), é que, se você tiver uma configuração de vários fornecedores que usa instrumentos de diferentes fabricantes na mesma rede, pode haver alguns problemas de compatibilidade entre as diferentes marcas. O transmissor analógico Vaisala Indigo201 A plataforma Vaisala Indigo é amplamente utilizada em uma ampla variedade de aplicações industriais desafiadoras. O produto consiste em um transmissor de dados analógico acoplado a uma sonda inteligente e intercambiável que mede variáveis como umidade relativa e temperatura, temperatura do ponto de orvalho, concentração de dióxido de carbono ou peróxido de hidrogênio. Todas as medições e cálculos são realizados digitalmente pela sonda compatível com Indigo, que também é capaz de operar como uma unidade autônoma sem transmissor. A sonda passa os dados para o transmissor, que então os envia para um CLP de forma analógica. Image O problema com a transmissão de sinal analógico Normalmente, uma sonda digital de umidade, neste caso, um Vaisala HMP3, possui dois sensores – um que mede a temperatura, como um sensor PT100, e outro para umidade relativa, por exemplo, um sensor Vaisala HUMICAP®; na realidade, esses sensores estão medindo mudanças na resistência e na capacitância, respectivamente. A sonda converte os sinais analógicos em dados digitais, faz os cálculos necessários para temperatura e umidade relativa e envia os dados digitais precisos para o transmissor analógico Indigo201. O transmissor então converte este sinal de volta ao formato analógico para ser transmitido via cabeamento analógico para o CLP, onde é novamente convertido em dados digitais para processamento e armazenamento. Como seria de esperar, converter os dados digitais em um formato analógico no transmissor de dados e depois voltar para digital no PLC ou outro sistema de controle introduzirá fontes de erro adicionais. Garantir medições precisas é importante tanto do ponto de vista da qualidade quanto da regulamentação, e uma maneira de minimizar os erros é usar a comunicação digital. É aí que entra o Modbus. As vantagens do Modbus As mesmas sondas que podem ser usadas com o Indigo201 também são compatíveis com o protocolo de comunicação digital Modbus RTU. Como o Modbus usa comunicação digital, além da umidade relativa e temperatura, a sonda também pode ser usada para medir muitos outros parâmetros, incluindo temperatura de ponto de orvalho/ponto de geada, umidade absoluta, taxa de mistura, temperatura de bulbo úmido e entalpia, bem como informações como status do dispositivo, número de série e hash de segurança. Permitir que o mestre Modbus verifique o status do hash de segurança permite garantir que o sensor não foi adulterado e que a configuração da sonda não foi alterada. Também é possível conectar várias sondas à mesma rede; com um sistema analógico, isso exigiria uma quantidade substancial de cabeamento adicional e módulos (E/S) a serem instalados no sistema PLC. O Modbus também reduz o risco de erros de dados, minimizando as conversões entre analógico e digital, tornando-o uma ótima opção para transmissão de dados digitais. O transmissor não é apenas um conversor de protocolo analógico para digital Embora as sondas compatíveis com Indigo possam ser usadas como instrumentos de medição independentes, a melhor usabilidade geralmente é alcançada em conjunto com um transmissor que oferece uma interface de usuário local, display, diferentes opções de fonte de alimentação e algumas delas com as vantagens da comunicação digital. O transmissor Indigo202 fornece o mesmo Modbus RTU que a sonda e os transmissores da série Indigo500 se comunicam com o protocolo Modbus TCP/IP. Para saber mais, assista ao webinar Modbus 101 ou ou entre em contato conosco.
Transmissores da série Indigo200 para sondas inteligentes da Vaisala Os transmissores da série Vaisala Indigo200 são dispositivos host para exibir valores de medição de umidade, temperatura, ponto de orvalho, umidade em óleo, CO2 e H2O2 das sondas inteligentes da Vaisala.
Transmissores da série Indigo500 Os transmissores da série Indigo500 da Vaisala são dispositivos host para sondas inteligentes autônomas compatíveis com a linha Vaisala Indigo. A série Indigo500 inclui o transmissor Indigo520 multifuncional e o transmissor Indigo510 com recursos básicos.
Sonda de temperatura e umidade HMP3 A sonda de temperatura e umidade HMP3 Vaisala HUMICAP® é uma sonda de uso geral desenvolvida para processos com níveis moderados de umidade e temperatura.