Pequena introdução ao modelo OSI.

Ele é um modelo teórico denominado Modelo de Referência OSI (Open Systems Interconnection), que definiu um modelo de sete camadas de comunicação de dados servindo de base para a implementação de qualquer tipo de rede, seja de curta, média ou longa distância.

A camada 01 é a camada que estabelece a comunicação real entre os dois dispositivos. Podemos considerar, nesta camada, o cabeamento, a característica elétrica, óptica ou eletromagnética.

Basicamente, é o meio físico de transmissão – cabos ethernet ou de fibra óptica, repetidores, hubs – por onde a comunicação vai de fato acontecer. A unidade de transmissão é o bit.

Já a camada 02 é a camada que faz o controle de fluxo da transmissão dos dados, detectando e corrigindo erros do nível físico. Além disso, realiza o recebimento e a transmissão de uma sequência de bits para a camada física.

É nesta camada que os switches trabalham, utilizando o MAC Adress para encaminhar o pacote à máquina certa. Com esse encaminhamento, o MAC se converte em endereço IP.

A unidade de transmissão aqui é o quadro.

Realiza o endereçamento dos dispositivos na rede, ou seja, quais os caminhos que as informações devem percorrer da origem ao destino.

Ela converte endereços IP em endereços físicos, garantindo que a mensagem chegue onde deve. É aqui ainda que ocorre o roteamento, e a unidade é o pacote.

A camada 04 detecta e elimina erros das camadas anteriores. Além disso, controla o fluxo de dados da origem ao destino, ordenando-os.

A camada de transporte garante a confiança do pacote, o qual chegará na máquina com todos os dados necessários, sem perdas, erros ou duplicações, além de obedecerem a uma sequência.

A unidade aqui é o segmento, e os protocolos de transporte são o TCP e o UDP.

Já a camada 05 exerce o controle de quando a comunicação entre duas máquinas (de origem e de destino – ou emissor e receptor) deve começar, terminar ou reiniciar.

Percebe-se então que essa camada realiza o controle do diálogo e da sincronização entre os hosts, sendo uma extensão da camada de transporte. A unidade aqui são os dados.

A camada 06 realiza a conversão dos formatos de caracteres de forma que sejam utilizados na transmissão. Há a compressão e criptografia para que o receptor possa entender os dados.

É como se a camada de apresentação realizasse o trabalho de um tradutor, garantindo que as duas redes diferentes se comuniquem de forma efetiva.

Como na camada 5, a unidade aqui também são os dados.

Já a camada 07 é á camada que nós, usuários, temos mais contato, já que funciona como uma porta de entrada da rede, dando o acesso aos serviços dessa rede.

Ela é utilizada pelos softwares que costumamos usar, como aplicativos de mensagens instantâneas, servidores de e-mails, browser etc., sendo a interface direta para inserir ou receber dados.

A unidade aqui são os dados, e alguns protocolos de aplicação são HTTP, SMTP e FTP.

Aprenda o que é encapsulamento e desencapsulamento dos pacotes no modelo OSI

Um endereço MAC pode ser chamado de endereço gravado e também é conhecido como endereço de hardware Ethernet, endereço de hardware e endereço físico (não deve ser confundido com um endereço físico de memória). Um nó de rede com várias NICs deve ter um endereço MAC exclusivo para cada uma.

Galera para realizar o download do Cisco Packet Tracer você precisa acessar o site da Cisco.

O que é classe de IP?

De forma a prover flexibilidade para suportar tamanhos de rede diferentes, decidiu-se que o espaço de endereço IP deve ser dividido em três diferentes classes de endereços: classe A, classe B, classe C. Cada classe fixa o limite entre o prefixo de rede e o host-number em diferentes pontos entre os 32 bits de endereço.

Uma máscara de sub-rede, também conhecida como subnet mask ou netmask, é um número de 32 bits usado em um IP para separar a parte correspondente à rede pública, à sub-rede e aos hosts.

CSMA, no estudo de redes de computadores é um protocolo de controle de acesso ao meio que diminui a probabilidade de colisão de quadros em redes com múltiplo acesso ao meio. Quando um host quer transmitir, ele primeiro "ouve" o canal para saber se existe transmissão de dados corrente.

Hub, também conhecido como concentrador, é um equipamento utilizado na área da informática para realizar a conexão de computadores de uma rede e possibilitar a transmissão de informações entre essas máquinas.

Um switch é um dispositivo que simplesmente conecta todos os elementos da sua rede. Ele atua como ponte ou unidade de controle para que computadores, impressoras, servidores e todos os outros tipos dispositivos possam se comunicar.

A topologia de rede é o canal no qual o meio de rede está conectado aos dispositivos e outros componentes de uma rede.

O roteador é um aparelho usado em redes de computadores para o encaminhamento das informações acondicionadas em pacotes de dados, proporcionando conectividade entre os dispositivos como computadores, smartphones e tablets, em redes LAN com a internet.

Uma rede Ethernet industrial irá transmitir diferentes tipos de dados. Dos rotineiros aos críticos de controle. A rede deve poder distingui-los e priorizá-los adequadamente. O QOS executa exatamente este tipo de serviço, assegurando todo tráfico na largura de banda, prioridade e latência exigidos, garantindo que a rede flua suave e eficazmente.

Bem pessoal essa primeira aula vai nos introduzir no mundo do protocolo CIP que é a base para nossa rede Ethernet/IP.

Em anexo eu deixo para leitura complementar duas publicações da ODVA sobre o CIP, o primeiro artigo a publicação 122 é um resumo do CIP já o segundo a publicação 123 descreve em detalhes tudo sobre o Protocolo Industrial Comum.

Vale muito a pena a leitura para que você possa se aprofundar no tema.

Nessa aula vamos aprender como se dá a organização dos dados com o protocolo CIP.

Vamos aprender como ocorre o envio e recebimento de mensagens e o controle de conexão no CIP.

Aqui vamos conceituar mensagens Explicitas e mensagens Implícitas.

O protocolo CIP trabalha com o modelo Produtor/Consumidor que é um modelo que se contrapõem a o modelo Origem/destino que estamos acostumados.

Nessa aula vamos conceituar esse modelo.

Breve demonstração do sistema Produtor/Consumidor

Nessa aula vamos falar um pouco da forma informal como nós profissionais da área técnica classificamos os dispositivos em uma rede CIP

O padrão CIP possui algumas formas de aplicação especiais, nessa aula vamos apresentar algumas das principais como o CIP Safety, CIP Energy, CIP Sync e CIP Motion.

Para concluir nessa aula vou citar as principais vantagens de se usar redes com o padrão CIP.

Esse artigo foi produzido originalmente pela Real Time Automation e aborda de forma muito clara os aspectos do protocolo CIP, aproveite a leitura.

Vamos iniciar nosso módulo teórico sobre Ethernet/IP com alguns conceitos importantes.

Em anexo a essa aula você pode baixar a publicação 138 da ODVA que trata sobre o Ethernet/IP e que foi usado como base para esse módulo teórico.

Vamos conceituar o que é o Ethernet/IP.

Como é constituído, como funciona, como é usado.....

A partir de agora vamos fazer uma abordagem camada por camada do modelo OSI para demostrar como o Ethernet/IP trabalha em cada uma delas.

E para começar vamos falar da camada 1 que trata dos aspectos físicos da rede.

Seguindo nosso estudo vamos agora estudar como o Ethernet/IP se enquadra na camada 2 que trata do enlace de dados e do controle de acesso ao meio.

Continuando o nosso estudo do Ethernet/IP por camadas vamos falar sobre como ele trabalha nas camadas 3 e 4 agora.

Nessa aula vamos falar das mensagens conectadas e não conectadas do Ethernet/IP

Vamos falar mais um pouco agora das mensagens Explicitas e Implícitas do Ethernet/IP

Nessa aula vamos conhecer como se divide os dispositivos em uma rede Ethernet/IP.

Classe de mensagem, Classe de Adaptador e Classe Scanner.

Finalizando aqui as aulas sobre o Ethernet/IP em camadas vamos falar mais um pouco das camadas superiores que trabalham com a CIP Stack.

Nessa aula vamos abordar um pouco o assunto de topologias utilizadas pelo Ethernet/IP.

Que podem ser estrela, linear ou anel.

Vamos discutir aqui a questão de cabeamento utilizado para redes Ethernet Industrial, trazendo recomendações e orientações.

Vamos falar agora da questão de conectores que são empregados em redes Ethernet/IP.

Em anexo segue a publicação 148 da ODVA que trata do assunto de planejamento e instalação de redes Ethernet/IP.

Esse artigo aborda uma análise de tempo de ciclo mínimo de protocolos em tempo real baseados em Ethernet.

Eu estou dando ênfase ao protocolo Ethernet/IP que é o objeto do nosso estudo.

Nesse artigo você verá a questão de tempos de ciclo em uma rede Ethernet/IP I/O, latência, desempenho em 100mb/s e 1Gbp/s... e vera a comparação dela com outras redes Ethernet Industriais como PROFINET IRT, EtherCat, Modbus TCP.

Em anexo eu deixo o artigo original em inglês em sua integra.

Os autores desse trabalho são: J. Robert, J.‑P. Georges, E. Rondeau, T. Divoux

Galera lembra que eu falei lá no módulo básico de Ethernet que o QOS era importante! Pois bem nesse pequeno artigo de James Powell que é engenheiro da JCOM Automation, Inc., você vai aprender como o Ethernet/IP usa o QOS para priorizar suas mensagens de I/Os e de quebra vai saber como o PROFINET usa esse mesmo QOS para priorizar as suas mensagens também!

Boa leitura....

Vamos conhecer um pouco dos arquivos EDS que são os arquivos de configuração para dispositivos em uma rede Ethernet/IP.

Nessa aula vamos aprender como fazer o download de um arquivo EDS do drive VLT da Danfoss e depois vamos instala-lo no software Studio 5000 Logix Designer da Rockwell.

Em anexo segue os arquivos EDS para que vocês possam abrir e estudar.

Vamos revisar alguns conceitos importantes antes de entrar na prática!

Nessa aula vamos rever as mensagens conectadas e desconectadas, mensagens explicitas e implícitas, o Scanners e Adapters....

Chegou a hora de colocar a mão na massa! Aqui é uma breve apresentação da nossa bancada de trabalho.

Vamos iniciar a configuração do nosso IO Scanner atribuindo seu endereço IP com a ferramenta RSLinx.

Nessa aula vou demostrar outra forma de se atribuir IP a nosso dispositivo, utilizando agora o BootP.

Vamos aprender como configurar o endereço IP do nosso Micrologix.

Vamos começar a configurar nosso IO Scanner para trabalhar na nossa rede.

Continuação das configurações do nosso IO Adapter.

Chegou a hora de começar a utilizar nossa plataforma de configuração Studio 5000.

Vamos iniciar as configurações do nosso projeto.

Vamos começar a trabalhar com os nossos dados de IO na nossa rede EtherNet/IP

Nessa aula vamos aprender a configurar a comunicação de dois IO Scanners em uma rede EtherNet/IP.

Nessa aula vamos aprender sobre rede em anel com Ethernet/IP.

O anel de nível de dispositivo (DLR) é um protocolo EtherNet/IP ™ que é definido pela Open DeviceNet® Vendors Association (ODVA).

DLR fornece um meio para detectar, gerenciar e recuperar de falhas únicas em uma rede baseada em anel.

Nessa aula você vai aprender a configurar dispositivos que não podem ser IO scanners ou IO Adapters em uma rede EtherNet/IP.

Esses equipamentos vão ser configurados com mensagens acíclicas e vão se comunicar com nosso IO Scanner.

Nessa aula vamos aprender a inserir um PanelView Plus 400 a nossa rede EtherNet/IP.

Vamos configura-lo para pegar dados do nosso CompactLogix e Micrologix.

Nessa aula vamos conhecer a ferramenta RSNetworx que vai nos auxiliar na configuração e diagnóstico da nossa rede EtherNet/IP.

Vamos conhecer um pouco do nosso equipamento.

Nessa aula vamos aprender a realizar as configurações básicas do nosso switch.

Vamos ver mais algumas configurações do nosso switch.

Aqui vamos conhecer as opções de diagnósticos que nosso switch nos disponibiliza.

Nessa aula vamos ver como visualizar os status das nossas portas do switch, para verificar o trafego de dados.

Vamos ver as opções que temos para configurar as portas do switch.

Aqui vamos aprender como habilitar o espelhamento de portas para que possamos realizar diagnósticos da nossa rede!

Nessa aula vamos aprender como criar uma tabela de gerenciamento de MAC para autorizar ou bloquear nossos dispositivos na rede.

Vamos aprender como segmentar nossa rede EtherNet/IP configurando nossas VLANs

Nessa aula vamos estudar como habilitar o QoS no nosso Stratix para priorizar nossas mensagens na rede.

Nessa aula vamos aprender como podemos utilizar o software Wireshark para analisar o tráfego da nossa rede.

Você pode usar alguns filtros para ajudar na analise dos dados, alguns exemplos de filtros são:

1. “enip”, a maioria dos frames relevantes EtherNet/IP são visíveis, incluindo serviços cip e dados de processo.

2. O filtro “cip“, apenas os serviços CIP (Common Industrial Protocol) são visíveis, incluindo também as mensagens do gerenciador de conexão, os quadros de dados do processo são ocultados.

3. Com “cipcm”, apenas os serviços do gerenciador de conexões como Encaminhar Aberto e Encaminhar Fechar são visíveis.

4. Para dados de processo, use apenas “cipio”.

Nessa aula você conhecerá mais um excelente recurso para te auxiliar no gerenciamento e manutenção da sua rede.

Vamos analisar como se comporta uma configuração de consumo de banda por porta no nosso switch Stratix 6000.

Muitas vezes os problemas que encontramos em nossas redes são muito simples, como problemas em cabos ou nos conectores por exemplo.

Nessa aula vou te dar uma dica para que você possa testar seu cabos de rede de forma prática e rápida.

Vamos falar agora de uma ferramenta profissional que pode nos ajudar bastante nas analises da nossa rede EtherNet/IP.

Conheça o Atlas 2 da Westcon.

Em redes EtherNet/IP é possível realizar um diagnóstico de todos os módulos que fazem parte da rede via software, utilizando uma instrução dos controladores da familia Logix 5000 da Rockwell chamada GSV.

O objetivo desta aula é demostrar o passo a passo da configuração dessa instrução afim de coletar dados de falha dos módulos que fazem parte da rede.

Nessa aula vamos aprender a configurar nossos controladores para interagir com dados sendo recebidos e enviados por duas redes diferentes, a rede Modbus RTU e a Rede EtherNet/IP.

Aqui nosso CLP Micrologix 1100 vais servir como gateway para as duas redes.

Nessa aula vamos aprender a realizar a interação entre dois CLPs de fabricantes diferentes.

Um CLP CompactLogix da Rockwell com sua interface EtherNet/IP e um CLP S71200 com sua interface PROFINET.

Será usado a comunicação aberta via Socket para a troca de dados, aqui não usaremos nenhum tipo de gateway para a comunicação.

Nessa primeira parte vamos aprender a configurar o CompactLogix.

Nessa segunda parte vamos configurar o CLP S71200.

Faça o download da biblioteca para o TIA Portal v16 no anexo.

Nessa aula vamos realizar o teste das nossas configurações que foram concluídas nas aulas anteriores.

Vamos iniciar a troca de dados entre o CompactLogix e o S71200 através da nossa comunicação aberta via socket.

Nesta aula vamos aprender a integrar nossos dispositivos EtherNet/IP com o Node-Red.

Nessa aula vamos continuar utilizando o Node-Red, mas agora vamos integrar com o nosso MicroLogix 1100.

Vamos aproveitar essa integração e configurar nosso CLP para enviar E-Mails pelo Node sempre que ocorrer uma falha!

Nessa aula vamos aprender como se configura a comunicação Produtor/Consumidor entre dois CLPs.

Nessa prática eu vou utilizar o software SoftLogix em duas máquinas virtuais diferentes para que possamos simular de forma bem próximo da realidade como seria a configuração desses dois CLPs.

Nessa aula eu quero demostrar como enviar E-Mails direto da interface EtherNet/IP de um Micrologix 1100.

O objetivo aqui e demostrar que os protocolos nativos de uma rede ethernet padrão como é o caso do protocolo SMTP que serve para envio de E-Mails pode conviver naturalmente com o protocolo EtherNet/IP.

Em anexo eu deixo o ArGoSoft Mail Server para que você possa tentar reproduzir o laboratório.

Nessa aula vamos aprender a integrar nossos controladores que se comunicam em rede EtherNet/IP com sistemas supervisórios.

E para essa prática eu vou utilizar o nosso software SoftLogix como controlador e o Elipse E3 como sistema SCADA.

​Nessa aula vamos iniciar os estudos do protocolo EtherNet/IP com controladores do fabricante Schneider, que também é um dos membros da ODVA.

O objetivo aqui será realizar a conexão entre dois controladores, um PAC Modicon M340 que atuará como um Scanner da rede EtherNet/IP e um CLP Modicon M258 que será o Adpter da rede.

Nesse primeiro momento estaremos configurando o CLP M258 como Adapter utilizando a ferramenta de programação SoMachine e na próxima aula vamos configurar o Scanner e fechar a conexão.

Segue em anexo para download o projeto do Adpter desenvolvido nesta aula.

​Agora que já configuramos o controlador M258 como um EtherNet/IP Adapter, vamos iniciar a configuração do nosso M340 como um EtherNet/IP Scanner.

Para realizar essa configuração estaremos utilizando a plataforma de programação Control Expert da Schneider.

Após a configuração vamos testar a comunicação implícita entre os dois controladores, onde o Scanner (M340) estará lendo e escrevendo dados no Adapter (M258) de forma ciclica e implícita via EtherNet/IP.

​Nessa aula vamos aprender como editar o arquivo EDS do CLP Modicon M258 para que seja possível colocar o mesmo online na plataforma do control Expert utilizando o DTM Browser.

​Nessa aula vamos aprender como trabalhar com menssagens Explícitas na plataforma da Schneider sem utilizar programação, vamos fazer o acesso diretamente via DTM Browser para ler dados do dicionário de objetos do M258.

​Agora vamos aprender como trabalhar na lógica do CLP com o bloco Data EXCH para realizar nossas requisições via Explicit MSG na plataforma de programação Control Expert da Schneider.

​Nessa aula vamos inserir uma placa Raspberry Pi 4 na nossa rede EtherNet/IP trabalhando como um EtherNet Adapter.

O Raspberry está sendo programado na plataforma CoDeSys.

O nosso PAC Modicon M340 estara seno o Scanner que comandará o Raspberry.

​Nessa aula vamos habilitar a fução de Adapter no Modicon M340 e fazer ele compartilhar dados com o Raspberry Pi atuando como Scanner.

Dessa forma teremos duas conexões entre o Modicon e o Raspberry.

Sendo que na primeira conexão o Scanner é o Modicon e o adapter é o Raspberry.

Já na segunda conexão o Scanner é o Raspberry e o Adapter é o Modicon.

Um controlador lógico programável (CLP) SIMATIC inerentemente não possui suporte para trabalhar com dispositivos de campo usando o protocolo EtherNet/IP e nem mesmo pode atuar como um dispositivo de campo. Porem existe uma solução que nos permite habilitar os CLPs da familia SIMATIC S7-1200 e S7-1500 como um Scanner ou um Adapter em uma rede EtherNet/IP. E é exatamente isso que eu quero demostrar nesta nova aula... e para testar estaremos realiando a comunicação de uma CPU CompactLogix L32E da Rockwell que atuará como um Scanner da rede e uma CPU SIMATIC S7-1212FC que atuara como um Adapter na rede EtherNet/IP.

​Nessa aula vamos utilizar uma biblioteca da Siemens que permite que controladores SIMATIC S7 1200 e 1500 atuem como um EtherNet/IP Scanner utilizando sua interface Profinet.

Como exemplo vamos criar mais uma instância Adapter no PAC Modicon M340 e conecta-la a uma CPU SIMATIC S7 1212FC qua atuará como o Scanner da rede.

Segue em anexo para download a documentação, bibliotecas e projetos dessa aula.

Freqüentemente, o controlador SIMATIC troca dados com outros controladores, sistemas periféricos e sistemas de controle de nível superior ou com sistemas MES ou SCADA. Para fazer isso de maneira significativa, os parceiros de comunicação precisam usar o mesmo protocolo. O exemplo uma aplicação pode usar o Protocolo Industrial Comum (CIP) e Comandos de Comunicação do Controlador Programável (PCCC) como o protocolo para realizar esta troca de dados.

Nessa aula veremos um exemplo de como utilizar a biblioteca de comunicação para controladores SIMATIC S7-1500/1200 para ler ou gravar valores de processo como clientes CIP para controladores Rockwell Automation (servidor CIP).

​Nessa aula vamos estar realizando a configuração de comunicação entre um controlador Rockwell (SoftLogix) como um EtherNet/IP Scanner e um controlador Schneider (M340) como um EtherNet/IP Adapter.

​Nessa aula vamos realizar a comunicação Explicita entre o controlador Rockwell (SoftLogix) e dois controladores da Schneider (M340 e M258).

Essa nova aula vamos aprender como configurar a comunicação entre um CLP Allen-Bradley (Rockwell) e um CLP B&R utilizando o protocolo de comunicação EtherNet/IP.

A Automação Industrial da B&R está se tornando mais popular a cada dia, à medida que mais OEMs estão optando pela empresa de controles austríaca que foi adquirida pela ABB.

Como resultado, mais usuários finais estão tentando integrar máquinas da B&R em suas fábricas principalmente com controladores Rockwell​...

Este tutorial passo a passo descreve o processo de criação de uma conexão entre CLPs Allen-Bradley(Rockwell) e B&R através de EtherNet/IP usando mensagens implícitas.

Aprenda na prática como integrar dois gigantes da automação industrial!

Nesta aula, você vai descobrir como um CLP Siemens que não possui suporte nativo ao protocolo EtherNet/IP pode se comunicar perfeitamente com um inversor de frequência PowerFlex da Rockwell Automation, utilizando a interface de rede EtherNet/IP.

Para isso, utilizaremos a poderosa biblioteca LCCF_EnetScanner, disponibilizada pela Siemens, que transforma sua CPU SIMATIC com interface Profinet em um verdadeiro Scanner EtherNet/IP.

Você vai aprender:

✅ Como configurar passo a passo o bloco de comunicação no TIA Portal
✅ Como interpretar e inserir corretamente os dados do arquivo EDS do PowerFlex
✅ Como estabelecer o controle de forma segura e funcional entre os dois equipamentos

Essa aula é ideal para profissionais e estudantes que desejam dominar a interoperabilidade entre equipamentos de diferentes fabricantes em redes industriais.

Na continuação da nossa integração entre Siemens e Rockwell, chegou a hora de colocar tudo em funcionamento!

Nesta segunda parte da aula, você vai ver na prática como comandar um inversor de frequência PowerFlex da Rockwell Automation utilizando um CLP Siemens, após configurarmos a comunicação EtherNet/IP na Parte 1.

Você vai aprender a:

✅ Enviar comandos de controle para acionar e parar o drive
✅ Enviar a referência de velocidade diretamente do CLP
✅ Ler o status de operação do inversor em tempo real
✅ Monitorar a velocidade atual do motor com precisão

Tudo isso usando a biblioteca LCCF_EnetScanner e a estrutura configurada anteriormente no TIA Portal.
Este conteúdo é essencial para quem deseja ir além da teoria e dominar o controle prático de dispositivos industriais em redes mistas.

Obrigado!