112
28/10/22 1 REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI 28/10/22 1 REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI 28/10/22 1 REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI 28/10/22 1 28/10/22 1 28/10/22 1 REDES INDUSTRIAIS REDES INDUSTRIAIS SEMANA 12 – PROTOCOLOS SEMANA 12 – PROTOCOLOS INDUSTRIAIS E PREDIAIS INDUSTRIAIS E PREDIAIS

25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 1REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 1REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 1REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 111/04/23 111/04/23 1

REDES INDUSTRIAISREDES INDUSTRIAIS

SEMANA 12 – PROTOCOLOS SEMANA 12 – PROTOCOLOS INDUSTRIAIS E PREDIAISINDUSTRIAIS E PREDIAIS

Page 2: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 2REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 2REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

PROTOCOLOS INDUSTRIAIS

LAN em ambientes administrativos: redes corporativas

LAN em ambientes industriais: barramentos de campo ou Fieldbus

Os tipos de redes dependem dos protocolos utilizados.

LAN, MAN, WAN

Page 3: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 3REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 3REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Redes Industriais – Barramento de Campo - Fieldbus

Surgiram da necessidade de interligar equipamentos usados nos sistemas de automação. Compartilha recursos e base de dados que

passaram a ser únicas É usual saber a necessidade da taxa de

taxa de transmissão de bits e dispositivos utilizados para depois especificar o protocolo utilizado.

Page 4: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 4REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 4REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Redes Industriais

Requerem Modularidade Confiabilidade Interoperabilidade: capacidade dos sistemas

abertos trocarem informações entre eles, mesmo quando fornecidos por fabricantes diferentes.

Interconectividade: maneira como os computadores de fabricantes diferentes podem se conectar.

Portabilidade: capacidade de um software rodar em plataformas diferentes.

Grande desempenho

Page 5: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 5REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 5REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Idealização do Fieldbus Rede multiponto digital para conectar

dispositivos de campo e controle a longa distância por apenas um barramento (dois fios), economizando cabeamento.

Em alguns casos permite fazer o controle no local da aquisição, e atuação dos processos, ou seja, no próprio sensor e atuador, minimizando os problemas de comunicação e falhas de equipamentos.

Page 6: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 6REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 6REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Histórico do Fieldbus Fabricantes, na maioria americanos passaram a usar o

MODBUS da MODICON como padrão. Na Europa, o PROFIBUS da SIEMENS é adotado

como padrão. O MODBUS e o PROFIBUS tornam-se abertos por

acordos entre os fabricantes europeus. Na década de 1980 a ISA reuniu uma comissão e

criou o SP50 onde o interesse é criar um padrão único mundial. Barrado pelo interesse dos diversos fabricantes.

Em 1992, Fisher-Rosemount, YOKOGAWA e Siemens, 3 dos maiores fabricantes de CLP e com protocolos compatíveis do mercado criam o ISP (Interoperable Systems Project).

Page 7: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 7REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 7REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Histórico do Fieldbus

Também em 1992 a Honeywell, Allen-Bradley e outros (facção da SP50) criam o Worldfip com o mesmo objetivo do ISP.

Em 1993 o ISP e o Worldfip foram unificados para criar o Foundation Fieldbus (FF), um padrão que até hoje, apesar das inúmeras aplicações e dos vários fabricantes, está por ser totalmente definido e testado.

Page 8: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 8REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 8REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Fieldbus – 3 Categorias Nível mais Baixo: redes de dispositivos simples tais

como sensores/atuadores em nível de bit (do tipo E/S). Ex.: AS-i, SERIPLEX, INTERBUS-S, PROFIBUS-PA, HART.

Nível Médio: redes de controladores (comunicação serial entre dispositivos – CLP) de campo. Ex.: CAN, Lonworks, DeviceNET, PROFIBUS-DP.

Alto Nível: redes de controladores (mestres) para controles e instrumentação mais sofisticada (inteligentes). Ex.: SP50-H2, Ethernet Industrial, PROFIBUS-FMS.

Obs.: Existem integração entre protocolos como com PROFIBUS (PA, DP, FMS) e a integração Ethernet com PROFIBUS (Profinet)

Page 9: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 9REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

NÍVEIS DE COMUNICAÇÃO NA AUTOMAÇÃO

Page 10: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 10REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 10REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Níveis dos Protocolos Industriais

Page 11: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 11REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 11REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Níveis de Redes Industriais

Page 12: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 12REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 12REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Tipos de Equipamento em Cada Nível de uma Rede Industrial

Page 13: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 13REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 13REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Operação Conjunta: SW Supervisório +

Fieldbus + Instrumentos

Page 14: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 14REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 14REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Níveis do Protocolo

Page 15: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 15REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 15REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Benefícios Econômicos do Fieldbus

•Fieldbus permite baixo custo de implantação e manutenção e fácil expansão da rede.

• Fácil implementação de um sistema Fieldbus em um sistema de automação já implantado sendo necessário apenas placas de interface e conversores AD/DA.

Page 16: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 16REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 16REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Benefícios de Performance do Fieldbus

Vantagens de customização e de obtenção de informações de mais baixo nível, devido: Utilização de sistemas

abertos. Instrumentação de ponta

no caso de redes novas. Transmissão apenas de

forma digital. Redundância na rede.

Page 17: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 17REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 17REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Principais Protocolos Industriais e Prediais

Disponíveis no Mercado

Page 18: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 18REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 18REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Protocolo HART

HART - Highway Addressable Remote Transducer Protocol

Lançado pela Rosemount em 1980 Logo depois, em 1993, foi formada a Hart

Coomunication Foundation , pois o protocolo foi tornado aberto.

Hoje mais de 2/3 dos instrumentos inteligentes de comunicação de dados usam o protocolo HART.

Usa dois modos de comunicação: comunicação digital e o tradicional 4-20 mA analógicos usados por equipamentos de instrumentação tradicional.

Page 19: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 19REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 19REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

www.hartcomm.org

Page 20: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 20REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 20REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Comunicação Analógica + Digital

• Há vários anos, a comunicação de campo padrão usada pelos equipamentos de controle de processos tem sido o sinal analógico de corrente, o miliampére (mA). •Na maioria das aplicações, esse sinal de corrente varia dentro da faixa de 4-20mA proporcionalmente à variável de processo representada. •Virtualmente todos os sistemas de controle de processos de plantas usam esse padrão internacional para transmitir a informação da variável de processo.

Page 21: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 21REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 21REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Comunicação Digital + Sinal Analógico Simultâneo

Page 22: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 22REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

uPA

DD

ASENSOR 4 ~ 20 mA

Híbrido(Analógico+ Digital)

CHIP HART

Instrumento Inteligente HART

HART

Page 23: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 23REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 23REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

O HART sobrepõe o sinal de comunicação digital ao

sinal de corrente 4 a 20 mA

Page 24: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 24REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 24REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Page 25: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 25REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 25REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

•O Protocolo HART® possibilita a comunicação digital bidirecional em instrumentos de campo inteligentes sem interferir no sinal analógico de 4-20mA. •Tanto o sinal analógico 4-20mA como o sinal digital de comunicação HART®, podem ser transmitidos simultaneamente na mesma fiação. •A variável primária e a informação do sinal de controle podem ser transmitidos pelo 4- 20mA, se desejado, enquanto que as medições adicionais, parâmetros de processo, configuração do instrumento, calibração e as informações de diagnóstico são disponibilizadas na mesma fiação e ao mesmo tempo.• Ao contrário das demais tecnologias de comunicação digitais “abertas” para instrumentação de processos, o HART® é compatível com os sistemas existentes.

Page 26: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 26REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 26REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Protocolo HART Foi desenvolvido para configuração remota e

diagnóstico. Para que eu pudesse via um computador trabalhar no loop e configurar/parametrizar um instrumento.

O protocolo é Mestre-Escravo em 98% das aplicações. O direito de acesso ao meio consiste de um token que passa entre os dispositivos conectando-os ao canal.

A camada de aplicação define os comandos, respostas, os dados digitais e o estado das informações apoiadas pelo protocolo.

Page 27: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 27REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 27REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Protocolo HART

Topologia ponto-a-ponto: simultâneo analógico e digital e ponto-a-ponto somente digital.

Cadeia Multidrop – somente digital O SDCD é ligado com 1 par de fios

para cada instrumento no ponto a ponto.

Page 28: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 28REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 28REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Arquitetura convencional ponto a ponto

Page 29: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 29REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Modo Multidrop HARTModo Multidrop HART Os dispositivos trocam seus dados e valores medidos Os dispositivos trocam seus dados e valores medidos

digitalmente, somente via protocolo HART (frequencia).digitalmente, somente via protocolo HART (frequencia). A corrente serve apenas para alimentar os dispositivos a 2 fios A corrente serve apenas para alimentar os dispositivos a 2 fios

a 4 mA.a 4 mA. Até 15 dispositivos podem ser conectados em paralelo através Até 15 dispositivos podem ser conectados em paralelo através

de um par de fios.de um par de fios. O comprimento do cabo depende de características do O comprimento do cabo depende de características do

produto/cabo individualmente.produto/cabo individualmente. O mestre distingue o dispositivo de campo através de seu O mestre distingue o dispositivo de campo através de seu

endereço que varia de 1 a 15.endereço que varia de 1 a 15. Válvulas de controle não podem ser utilizadas no modo Válvulas de controle não podem ser utilizadas no modo

multidrop pois os sinais de controle para válvulas são multidrop pois os sinais de controle para válvulas são transmitidos no padrão 4 a 20 mA.transmitidos no padrão 4 a 20 mA.

11/04/23 29REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Page 30: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 30REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Modo Multidrop - HARTModo Multidrop - HART

11/04/23 30REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Page 31: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 31REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 31REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Pontos Fortes e Fracos do HART

Posso perder o HART (frequência) e o meu sistema de controle continua a funcionar (4-20mA)

Distância no ponto a ponto – dependendo somente da Lei de Ohm. Saio com 24 V e o meu instrumento funciona com 18 V (queda de até 6 V).

Custo do instrumento mais barato que o fieldbus. Dependendo do port do projeto.

Posso escolher: pto a pto ou rede. Simples é pto-a-pto (4 a 20 mA) para

projeto e manutenção. Com 4 a 20 eu continuo operando e com

HART mantenho a configuração/diagnose.

Exige pessoal com menor capacitação (multiteste)

Velocidade: para monitoração de controle.

Custo: infra-estrutura para 1 cabo para cada instrumento. Ex.: 30.000 instrumentos exigem 30.000 pares. No FieldBus seriam 3000 pares.

Em geral não é usado com rede. Velocidade baixa e custo alto.

Para sair de projetos HART e ir para protocolos Digitais a equipe deve encarar desafios.

HART é mais voltado para plantas de processo e pessoas mais conservadoras.

Page 32: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 32REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 32REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

MODBUS

A princípio era um protocolo proprietário criado pela MODICON em 1978 visando o uso em seus próprios dispositivos.

Atualmente a MODICON autorizou seu uso por um grande número de fabricantes passando a ser um protocolo aberto.

O MODIBUS é baseado no modelo mestre-escravo. O mestre e os escravos estão ligados sobre uma

rede bidirecional do tipo barramento. Todos os escravos recebem questões do mestre

porém sómente o escravo endereçado responde ao mestre.

É possível haver 1 mestre e 247 escravos (endereços de 1 a 247)

Page 33: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 33REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 33REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

MODBUS

Em 1990 a Schneider lançou a versão ModBus/TCP que usa a Ethernet.

Organização : http://modbus-ida.org/ Alimentação de 5 Volts DC As estações podem ser endereçadas por software ou

por chaves Distância máxima 400 m ( com FO até 3.300 m ) Em geral liga instrumentos a 4 fios. Muito pouco a 2

fios. Um par para energia e 1 par para comunicação. Já foi desenvolvido com a idéia de rede.

Page 34: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 34REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 34REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

MODBUS

Usa 1 par de fios de comunicação com terminadores nas extremidades (trabalham com energia)

O ModBus possui o nível físico RS 485 (até 32 estações Mestre e Escravo) mais popular ou RS 422, RS423, RS 442.

Começa em 1200 bps e chega até 56 kbps. Conforme o tipo de ModBus os quadros possuem

formato de comandos diferentes. Endereça Mestre e Escravo por chave ou software. Distância máxima do Mestre até o último escravo de

400 m (sem repetidor), com FO até 3300 m.

Page 35: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 35REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 35REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

MODBUS

Page 36: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 36REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 36REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Topologia a 2 fios

Page 37: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 37REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Exemplo de Rede ModBus

Page 38: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 38REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 38REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Protocolo Mestre-Escravo

Page 39: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 39REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 39REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Comunicação em uma rede MODBUS

Page 40: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 40REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 40REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Modelo de Aquisição/Resposta usado no MODBUS

Page 41: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 41REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 41REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Modelo de Aquisição/Resposta usado no MODBUS

Page 42: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 42REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 42REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Page 43: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 43REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 43REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Modos de Mensagem

O formato dos quadros de comunicação entre Mestre e Escravos pode ser feito nos modos: MODBUS ASCII (American Standard Code for

Information Interchange) -transmite dados codificados em caracteres ASCII de 7 bits. Mensagens legíveis porém consome mais recursos de rede.

MODBUS RTU (Remote Terminal Unit) – Os dados são transmitidos em formato binário de 8 bits. Cada byte contém 2 caracteres hexadecimais de 4 bits cada.

Page 44: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 44REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 44REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Formato do Quadro usado no MODBUS-RTU

Page 45: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 45REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 45REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Modos de Mensagem O modo RTU é chamado de ModBus-B ou ModBus Binário e é

o modo preferencial. O ModBus Plus e o ModBus/TCP são outras variações do

protocolo MODBUS. MODBUS/TCP (sobre Ethernet) – Dados encapsulados no

formato binário em quadros para a utilização do meio físico Ethernet. O mecanismo MAC é o CSMA/CD e as estações utilizam o modelo Cliente-Servidor. Permite muito mais endereços de RS-485 O uso de múltiplos Mestres Velocidade de Transmissão na ordem de Gbps.

MODBUS Plus – versão ainda mantida sob o domínio da Schneider Electric e só pode ser implantada sob licença deste fabricante. Possui vários recursos adicionais.

Page 46: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 46REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 46REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Modos de Mensagem

Page 47: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 47REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 47REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Formato do Frame usado no MODBUS/TCP

Page 48: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 48REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 48REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Page 49: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 49REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 49REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Page 50: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 50REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI11/04/23 50REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Pontos Fortes e Fracos do ModBus

Simples – fácil trabalhar Infra estrutura simples

(rede ModBus mais simples que a Ethernet)

Opção de trabalhar com TCP/IP

Aplicação indicada: Pequena troca de dados.

Velocidade, se eu tenho necessidade de velocidade maior.

Existência de várias versões.

Distância pequena (alcanço) sem repetidor.

Conectar no máximo 32 equipamentos (RS 485)

Page 51: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 51REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Protocolos Digitais de ComunicaçãoProtocolos Digitais de Comunicação

Tipos deControles

Con

trol

e L

ógic

oC

ontr

ole

de

Pro

cess

o

Equipamentos Simples Equipamentos Complexos

Tipos de Equipamentos

• Sensorbus– Baixo Custo, Alta Velocidade, Comunicação a

nível de Bit (push buttons, limit switches, etc.)

– Instrumentos Multiplexados em um único nó

– Pequeno em tamanho (distância)

SENSORBUS

Page 52: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 52REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Protocolos Digitais de ComunicaçãoProtocolos Digitais de Comunicação

DEVICEBUS

SENSORBUS

Tipos deControles

Con

trol

e L

ógic

oC

ontr

ole

de

Pro

cess

o

Equipamentos Simples Equipamentos Complexos

Tipos de Equipamentos

• Devicebus– Alta Velocidade, Comunicação a nível de Byte,

Equipamentos Discretos Complexos

– Pode suportar variáveis analógicas e comunicação peer-to-peer

Page 53: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 53REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Protocolos Digitais de ComunicaçãoProtocolos Digitais de Comunicação• Fieldbus

– Digital replacement of 4-20 mA signals– Power and signal on 2-wires– Supports Intrinsic Safety

Tipos deControles

Con

trol

e L

ógic

oC

ontr

ole

de

Pro

cess

o

Equipamentos Simples Equipamentos Complexos

Tipos de Equipamentos

FIELDBUS

DEVICEBUS

SENSORBUS

Page 54: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 54REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Protocolos Digitais de ComunicaçãoProtocolos Digitais de Comunicação

FIELDBUS

DEVICEBUS

SENSORBUS

- Foundation Fieldbus

- Profibus PATipos deControles

Con

trol

e L

ógic

oC

ontr

ole

de

Pro

cess

o

Equipamentos Simples Equipamentos Complexos

Tipos de Equipamentos

- CAN- DeviceNet- LonWorks- Profibus DP- Interbus

- ASI- LonWorks- Seriplex

Page 55: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 55REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Controle de Processo & Diagnosticos

Controle Lógico

Contínuo & Batch

Packaging,CCM

DiscretosManufatura,Packaging

Variáveis de Processo

Diagnosticos e ControleContínuo & Batch

Simple Devices

Complex Devices

Mapa de aplicações típicas

Page 56: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 56REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Page 57: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 57REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Plantas de Processo - Considerações

Plantas de Processo usam controle de pressão, vazão, temperatura, botoeiras, válvulas, sensores.

Equipamentos simples: botoeiras e válvulas. Complexidade Média: CPM inteligente que

mede e monitora o desempenho de seus indicadores. Ex.: Cálculo do vlume

Equipamento mais complexo: instrumento de controle de processo e instrumentação.

Page 58: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 58REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Tipos de Medição Um instrumento é um dispositivo utilizado para medir, indicar, transmitir

ou controlar grandezas de sistemas físicos. Conjunto de variáveis medidas: pressão, temperatura, nível, densidade,

viscosidade, pH, corrente elétrica, tensão elétrica, indutância, capacitância, frequência, vazão, volume, etc.

Sinais de Saída do instrumento que mediu do tipo analógicos: Tensão: 1-5 V 0-5 V 0-10 V Corrente: 0-20mA 4-20mA 8-40mA Pneumáticos: 3-15 PSI 20-100 kPa 6-30 PSI

Sinais Digitais: transmitidos por protocolos do tipo MODBUS, Profibus Protocolo HART Protocolo SMART Fieldbus

Controle de Processos Elétrica, Mecânica, Computação: Mecatrônica

Controle de Processos Sistema de controle (definição): Interconexão de componentes formando uma configuração que fornece

um desempenho desejado. U(s) Entrada de referência (set-point); Y(s) Saída do sistema; G(s) - Planta.

Sistema de controle em malha fechada: O sinal de saída é realimentado na entrada e o controlador processa o erro E(s) e atua no sinal de entrada da planta U(s).

Page 59: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 59REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Categorias de Protocolos Primeira Categoria, Categoria de Bus (Sensorbus) –

protocolos de baixo custo, alta velocidade, comunicação a nível de bit. Ex.: porta aberta=0, porta fechada=1.

Segunda Categoria (Device Bus) – válvulas, botoeiras até COM inteligentes. Comunicação a nível de byte. Consigo ter noção de que a comunicação digital está correta. Usa detecção de erro. Consigo informar algumas variáveis analógicas. Trabalha com vários bytes.

Terceira Categoria (Fieldbus) – hoje em dia qualquer protocolo digital é chamado fieldbus. Protocolos voltados para equipamentos mais complexos. Trabalha a nível de dados.

Page 60: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 60REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Categorias de Protocolos

No Brasil, a maioria das aplicações estão na: 1ª Categoria – ASi (bit) 2ª Categoria – CAN (byte), Interbus (Porto

de Paranaguá). O CAN pode ser usado no carro para ler os sensores (ASTRA, FIAT)

3ª Categoria: Fieldbus Foundation, Profibus PA. Monitora e controla variáveis analógicas.

Page 61: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 61REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Padronização de Protocolos

Protocolos abertos (não são proprietários) – Existe uma fundação que coordena e tem vários fabricantes. Pode ser escrito via normas. De país: ABNT, DIN, ISA, etc. Ex.: ASi, DeviceNet, Profibus

PA não são protocolos mundiais. Mundial: IEC (Comissão de Eletrotécnica Internacional –

sede em Bruxelas. EX.: IEC 61158, norma mundial de protocolo, engloba FF, Profibus, ControlNet (antigo), Profibus-DP, P-Net (?), Interbus-S, SwiltNet (?), WorldFIP (França).

Obs – Profibus DP e DeviceNet são praticamente iguais. Só que Profibus DP é mundial e DeviceNet não é.

Page 62: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 62REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Page 63: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

FOUNDATION Fieldbus

PROFIBUS – PA

PROFIBUS – DP

CAN (Device Net)

ASI

Single loop controller

Inverter

Micro-inverterControl valve

Motor starterContactorSolenoid

AnalyzerGas chro.

Remote I/OBarcode

Flow meterThermometer

Pressure gage

Encoder

Photo switchProximity switch

Limit switch

Sensors

bit byte data

Page 64: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 64REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

www.as-interface.com

Protocolo ASi

Page 65: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 65REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Equipamentos Industriais ASi

Page 66: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 66REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

O que é AS-interface?

É um simples sistema de rede desenvolvido para a monitoração e controle de sinais digitais e analógicos no nível de campo.

Trabalha com apenas um par de fios, onde são transmitidos os dados e a alimentação para os equipamentos.

Page 67: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 67REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Cenários Tecnológicos

Page 68: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 68REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

ABB AIRTEC Allen-Bradley American Microsystems Andras Steuerungssysteme Asco Joucomatic AUCOTEC Austria Mikro Systeme Baco Balluf Baumer Bihl + Wiedemann Brad Harrison /H.F. Vogel Bürkert Carinthian Tech Research Crouzet Datalogic Dr.-Ing. Hans Jürgen Melhardt Egemin NV Elasta Elektro-Apparatebau Olten Endress + Hauser ENTRELEC-SCHIELE Fachhochschule Solothurn Fachhochschule Vorarlberg Festo Franz Binder

Friedrich Lütze Fuji Electric GE Fanuc . Gebauer & Griller GEMÜ Gossen-Metrawatt Hans Bernstein Harting Hilscher Hörbiger-Origa Idec Izumi Corp. ifm electronic IMI Norgren Limited IMI Norgren-Herion Fluidtronic Institut für Informationstechnik im J. Auer K. A. Schmersal Karl Lumberg Kuhnke Lachmann & Rink Leuze electronic Mitsubishi Electric MLS Lanny Moeller Murrelektronik Omron Electronics Ositech PTY Ltd.

Pepperl + Fuchs Phoenix Contact Pilz Power Controls Iberica S.L. Puls Pulsotronic R. Stahl Schaltgeräte RECHNER Hirschmann Robert Bosch Schneider Electric Sense Electronica Ltda SEW-EURODRIVE Sick Siemens Sirena S.p.A. SMC Pneumatik Steinbeis Toyoda Machine Works Ltd. Trox Technik Turck VCOM VEGA Visolux-Elektronik Weidmüller WERMA Signaltechnik Wiechers & Partner

Page 69: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 69REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Análise na escolha da rede Industrial

Page 70: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 70REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

a) Sistemas convencionais; b) Rede AS-i.

Page 71: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 71REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Interligação da rede AS-i com outras redes digitais.

Page 72: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 72REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

REDE AS-INTERFACE

Page 73: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 73REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Viabilidade econômica do sistema AS-i.

Page 74: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 74REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Princípio de Operação

• A rede AS-i possui um mestre (gateway/ master) que é responsável pela monitoração de todos os escravos.

• Cada escravo possui um endereço, desta forma, se algum dos escravos entrar em falha, seu endereço será automaticamente indicado pelo mestre.

Page 75: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 75REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Page 76: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 76REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Page 77: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 77REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

UMA ÚNICA REDE AS-I PODE CONECTAR ATÉ 62 ESCRAVOS! Com 248 entradas e 248 saídas!

Page 78: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 78REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Master

ÁRVORE MasterESTRELA

Master

LINHA COM RAMIFICAÇÕES

Master

LINHA

Page 79: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 79REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Solicitação do Master

Master

Controle

Escravo 1A

Escravo 2A

Escravo 1B

Escravo 2B

Escravo 2B

Escravo 1B

Escravo 2A

Escravo 1A

Escravo 3B

Escravo 3B

Resposta do Escravo

Tempo de ciclo: 20 ms (dependendo da configuração)

Escravo 3A

Escravo 3A

Escravos BEscravos A

O master chama os escravos com endereço A e depois B

Page 80: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 80REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Componentes da rede AS-i

• Masters/ Gateways• Os Masters e Gateways são os “mestres” da rede

AS-I.• Eles são os responsáveis pelo controle e

monitoração de toda a rede AS-I MASTER – É capaz de fazer todo o controle da

rede AS-I, funcionando como um “Mini-PLC” GATEWAY – Monitora a rede AS-I e faz a interface

com um protocolo de comunicação superior

Page 81: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 81REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Gateways com interface para:

• Profibus• Modbus/ TCP • Modbus RTU• CANOpen• DeviceNet• Ethernet/ IP • Profinet

Master com interface Serial RS-232/ RS-485

Page 82: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 82REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Arquitetura – Rede AS-i com Gateway AS-i/ Profibus DP

PLC - Profibus

Gateway AS-i/Profibus

Rede AS-i

Page 83: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 83REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Componentes da rede AS-i

• Fonte AS-i• As fontes AS-i são

responsáveis pela alimentação da rede AS-i, dentre outras funções. Através do seu circuito e método de construção, ela permite que a rede trabalhe com alimentação e troca de dados no mesmo par de fios.

Page 84: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 84REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Fontes de Tensão ASI

• Correntes de até 8A• Entrada em 24VDC ou 115/230VAC• Modelos com grau de proteção IP65

(poeira e jato de água)

Page 85: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 85REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Componentes da rede AS-i Módulo I/O – são necessários para que sensores e atuadores

comuns, que não possuem o chip AS-i integrado, possam ser utilizados na rede AS-i.

Módulos para montagem em campo (IP67) e em painel (IP20)

Entradas Digitais para contato seco, sensores PNP, NPN, NAMUR, 2 fios DC.

Entradas e saídas analógicas (4… 20mA, 0… 20mA e 0… 10V)

Saídas digitais à relé e transistor Detecção de falhas na saída

Page 86: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 86REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

A alimentação das entradas dos módulos pode ser feita através da própria alimentação fornecida pela rede AS-I (Cabo Amarelo) ou através de uma alimentação auxiliar convencional de 24Vdc (Cabo Preto)

Page 87: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 87REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Módulos de I/O

• Montagem sem ferramentas• Conexão M12 de metal • Classe de Proteção IP67• Fixação em trilho DIN ou direto no campo

Page 88: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 88REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Trilho DIN - Em chapa de aço com 1,0 mm de espessura,

bicromatizado, auxilia na fixação de componentes elétricos.

Page 89: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 89REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Travamento rápido SPEEDCON M12

Page 90: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 90REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

IP67 – protejido contra poeira e efeitos de imersão temporária em água.

Conectores circulares com grau de proteção IP67, padrão M8 com 3 e 4 pólos e M12 com 3, 4 ou 5 pólos, para sensores e atuadores, com contato a ouro (0.25 µm), conexao à mola e à parafuso, reto ou angular, todo plástico, shieldado ou com rosca metálica.

Podendo ser fornecido já injetado com o cabo em poliuretano nos seguintes padrões: M8 com 3 e 4 pólos e M12 com 3, 4, 5 e 8 pólos.

Page 91: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

Rede AS-i - Transportadora de Latinhas Rede AS-i - Transportadora de Latinhas (sensores)(sensores)

11/04/23 91REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Page 92: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 92REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Módulos de I/O

• Grau de proteção IP68/ IP69K• Ideal para aplicações onde existam processos de limpeza• Indicação visual de falhas nas saídas• Instalação em qualquer posição, devido ao seu formato arredondado

Page 93: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 93REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Módulos de I/O

• Módulo compacto para aplicações descentralizadas • 1 entrada e 1 saída por módulo• Montagem em espaços reduzidos• Grau de proteção IP68/ IP69K (poeira e imersão contínua em água)

Page 94: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 94REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Sensores Inteligentes AS-i

• Utilização direto na rede AS-I, pois possuem chip AS-I integrado• Não necessitam de Módulos I/O• São vistos como um nó da rede

Page 95: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 95REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Sensor ou atuador com AS-i embutido.

Page 96: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 96REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Módulo 2E/2S para sensores/atuadores convencionais.

Page 97: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

Sensores Indutivos para Monitoramento de válvulas ON/OFFSensores Indutivos para Monitoramento de válvulas ON/OFF

11/04/23 97REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Sensor Indutivo Duplo Trabalha em conjunto com ativador acoplado ao eixo da válvula Indicação visual de aberto/ fechado através dos leds dos sensoresFixação no padrão universal NAMUR (30x80mm ou 30x130mm)Saída para solenóides de baixa potência (máx. 26,4V/ 2,5W) Alimentação do sensor e da solenóide através da rede AS-i

Page 98: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

Repetidores/TerminadoresRepetidores/Terminadores

RepetidoresRepetidores Extensão de rede até 100 metrosExtensão de rede até 100 metros Máximo de 2 repetidores em série em um único segmento.Máximo de 2 repetidores em série em um único segmento. Devem trabalhar em conjunto com uma fonte AS-iDevem trabalhar em conjunto com uma fonte AS-i

TerminadoresTerminadores Otimização e balanceamento do sinal na rede AS-iOtimização e balanceamento do sinal na rede AS-i Permite a extensão da rede até 200 metrosPermite a extensão da rede até 200 metros

11/04/23 98REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Page 99: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

Rede com RepetidoresRede com Repetidores

11/04/23 99REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Page 100: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

Rede com TerminadorRede com Terminador

11/04/23 100REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Page 101: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

Combinação Repetidores/TerminadoresCombinação Repetidores/Terminadores

11/04/23 101REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Page 102: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

Cabos AS-iCabos AS-i

11/04/23 102REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Cabo Chato - Conexão tipo Vampiro

Page 103: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 103REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Vista do corte frontal do cabo AS-i

Page 104: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

Cabo AS-i – Imagens AmpliadasCabo AS-i – Imagens Ampliadas

11/04/23 104REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Page 105: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

Cabo AS-iCabo AS-i

11/04/23 105REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Conexão com cabo redondo:

Cabo simples com dois condutores de Ø1,5mm² sem necessidade de shield

Page 106: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 106REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Cabos circulares sem blindagem

Page 107: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 107REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Cabos padrões do barramento AS-i

Page 108: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

11/04/23 108REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

a) Acoplamento do módulo ao barramento; b) Pinos de perfuração

Page 109: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

Programador ManualProgramador Manual

11/04/23 109REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

• Permite mudança de endereços dos escravos AS-I

• Verificação de entradas e acionamento de saídas dos escravos para teste

• Mudança e visualização de Parâmetros

Page 110: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

AcessóriosAcessórios

11/04/23 110REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

DerivadoresDerivadores

Conectores M12Conectores M12

Conectores com caboConectores com cabo

Bases com “vampiro”Bases com “vampiro”

Page 111: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

Exemplos de AplicaçõesExemplos de Aplicações

11/04/23 111REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

Page 112: 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA

Exemplos de AplicaçõesExemplos de Aplicações

11/04/23 112REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI