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04/03/2015
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Ana Paula Cardoso Belo Horizonte 2015_01
Redes Industriais� As indústrias precisam cada vez mais da integração de
equipamentos e dispositivos em todos os níveis da automação industrial.
� Essa interligação em rede permitiu o compartilhamento de recursos e bases de dados conferindo mais segurança aos usuários da informação
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Redes Industriais� As redes industriais possuem o papel de:
� Transmitir a informação medida nos sensores para as unidade de processamento ou para os sistemas de controle e supervisão da planta.
� E vice versa, transmitir os comandos enviados pelos sistemas de controle e supervisão para os elementos atuadores (motores, válvulas, etc)
Redes Industriais� não há necessidade de comunicação com áreas
externas da empresa.
� são determinísticas.
� têm estrutura física simples (reduzir custos)
� são menos flexíveis a grandes mudanças.
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Tecnologias de Comunicação� As redes industriais podem adotar diferentes formas de
comunicação como:
� Mestre-Escravo: � o escravo é um periférico (dispositivos entrada/saída, drivers
de acionamento de maquinas, atuadores, etc), que recebe uma informação do processo ou utiliza informações de saída do mestre para atuar na planta.
� são dispositivos passivos que somente respondem a requisições do mestre.
� Uma rede de automação pode operar com:� apenas um (monomestre)
� com vários mestres (multímestre) num mesmo barramento.
Tecnologias de Comunicação� Produtor-consumidor:
� os dados possuem um identificador único de origem ou destino,
� há uma economia na transmissão de dados, pois eles só são enviados aos dispositivos que os requisitarem.
� Quando um nó da rede necessita de uma informação (consumidor), a solicitação é “anunciada” na rede e o (produtor) que dispõe da informação solicitada a envia.
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Classificação GeralQuanto à Tipos
Topologia física Barramento, anel, estrela, árvore
Modelo de redes Mestre-escravo, produtor-consumidor
Tipo de conexão Ponto a ponto, multiponto
Modo de transmissão Transmissão Serial ou paralela
Sincronização de bits Transmissão síncrona ou assíncrona
Modo de operação Simplex, half-duplex e full-duplex
Tipo de comutação Comutação de pacotes ou de circuitos
Redes Industriais� As redes industriais passaram a ter uma divisão em três
camadas.
NÍVEL DECAMPO
NÍVEL DECONTROLE
NÍVEL DEPLANTA
Rede de Controle
SupervisãoBanco de
Dados
Rede de Planta ou Gerenciamento
Rede deCampo
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Níveis Hierárquicos de Redes Industriais
Redes Industriais� Nível de campo:
� Rede de dispositivos de campo (sensores, atuadores, etc.)
� Nível de controle:� Rede de equipamentos inteligentes de controle como CLPs ou
computadores
� Nível de gerência:� Rede de equipamentos e sistemas inteligentes de controle como
CLPs, SDCDs (Sistemas Digitais de Controle Distribuído), etc.
� Neste nível há a troca de dados entre equipamentos e o sistema administrativo
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Níveis� Nível mais alto (fieldbus)
� Interligação de dispositivos mais sofisticados (autómatos, PC, etc)
� Grandes quantidades de informação� Transações de dados na ordem das centenas de ms
� Nível intermédio (devicebus)� Equipamento de nível intermédio (variadores de velocidade,
etc)� Transações de dados na ordem das dezenas de ms
� Nível de sensor (sensorbus)� Equipamento baixo nível (detectores, sensores e atuadores)� Transações de dados abaixo de 5 ms
� Sensorbus – rede utilizada para ligar sensores e atuadores.
� Transferência rápida
� Baixo custo
� Distância máxima: 200 metros
� Exemplo: AS-I e CAN
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� Devicebus – rede utilizada para conectar dispositivos mais genéricos como CLPs, remotas de aquisição de dados e controle, etc.
� Transferência rápida
� Distância máxima: 500 metros
� Exemplo: DeviceNet, Profibus DP e ModbusPlus
Redes Industriais
� Fieldbus – rede de equipamentos que desempenham funções específicas de controle.� Transferência mais lenta e opera com vários tipos de dados
(analógicos, digitais, parâmetros, programas, informações para o usuário).
� Distância: até 10 km
� Exemplo: HART, Profibus FMS, Fieldbus Foundation
Redes Industriais
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� Databus – rede de comunicação que conecta os sistemas de supervisão aos sistemas informáticos de gestão.
� Grande volume de dados
� Transferência lenta
� Exemplo: Ethernet
Redes Industriais
Redes de Campo
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Tipos de aplicações
Redes Industriais
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Barramento de Campo� Integração
Barramento de Campo� Classificação: são classificados de acordo com o tipo de
dispositivo
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Barramento de Campo� Barramentos de processo:
� Os instrumentos de processos que fornecem informações de grandezas físicas como pressão, temperatura, nível e vazão são interligados por barramentos de processos.
� Barramentos de dispositivos:
� Interconectam os dispositivos que manipulam informações discreta, atuadores ON-OFF, sensores de posição (aberto-fechado), proximidade (longe-perto), acionadores de motores, botoeiras e sinalizadores.
Barramento de Campo� O uso de barramento de campo pode reduzir os custos
e aumentar a produtividade:
� Redução nos custos do projeto, fiação, caixas e painéis.
� Redução no tempo de instalação
� Configuração, monitoramento e diagnósticos on-line
� Os dispositivos habilitados a utilizarem do barramento de campo são microprocessados
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Protocolos