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Vagner S. [email protected]
@vsvasconcelos
1Redes Industriais
Programa
Modbus
Serial
Ethernet
RTU
ASCII
Modbus/TCPHART
AS-i
CAN
Foundation Fieldbus
ProfibusDP
PA
Ethernet Industrial
Rev-0
RedesIndustriais
Definição
Comunicação
Barramento Serial
Digital
Multiponto
Bidirecional(Full Duplex)
Equipamentos deSupervisão
Controle Industrial
Instrumentação
2
RedesIndustriais
Objetivo:
Informações:
Transferirinformação
EntrePontos
EntreSistemas
Variáveis de
Processo
Temperatura
Pressão
ConsumoEnergia
PeçasProduzidas
Produtividade
3
Pass Transp/h
Variáveisde Processo
IndustriasProcesso
IndustriasManufatura
Refinarias
Açúcar & Álcool
Papel & Celulose
Automobilística
Metalúrgicas
Metroferroviária
4
Petroquímica
Histórico
Anos 40:
Anos 60:
Sinais de pressão 3 ~ 15 psi
5
Anos 80:
Sinais elétricos 4 ~ 20 mA
Sensores Inteligentes
Controle Digital
Anos 70: Computador e Controle Central
Ano 2000: IEC 611588 protocolos
Histórico 6
7Sistemas Centralizados e Distribuídos
Controlador
E/S E/S E/S E/S
Controlador
E/S
E/S
E/S
E/S
Sistemas Centralizados Barramento de Campo
8Sistemas Centralizados e Distribuídos
Controlador
E/S
E/S
E/S
Barramento de CampoDistribuído
Monitoramento
E/S E/S E/S E/S
Controlador
9Sistemas Centralizados e Distribuídos
Controlador
E/SE/S
E/S
E/S
Sistema de ControleDistribuído
MonitoramentoControlador
Controlador
E/S
Controlador
E/S
E/S
E/S
Monitoramento
GTW
GTW
10
VantagensRedes
Industriais
ReduçãoCusto de fiação
Custo de Instalação
Acesso remotoConfiguração
Diagnóstico
Dispositivos maisinteligentes
Auto-Diagnóstico
NovasFuncionali-dades
N1: Dispositivos de Campo
N2: Controle
N3: Supervisão
N4:
N5:
GerenciamentoCorporativo
Planta (Processo Controlado)
Gerenciamentoda Planta
11Pirâmide de Automação
N1: Dispositivos de Campo
N2: Controle
N3: Supervisão
N4:
GerenciamentoCorporativo
Planta (Processo Controlado)
Gerenciamentoda Planta
Sensores
Atuadores
CLP
SoftPLC
CNC
SDCD
N1: Dispositivos de Campo
N2: Controle
SCADAIHM
N3: Supervisão
N4:
N5:MRPIIMESPIMS
MPS
ERP
12Pirâmide de Automação
Sensores/Atuadores
CLP's/SDCD's/CNC's
SCADA'S/IHM'S
MES/PIMS/MRPII/MPS
ERP'S
13Fluxo de Dados
Sensores/Atuadores
CLP's/SDCD's/CNC's
SCADA'S/IHM'S
MES/PIMS/MRPII/MPS
ERP'S
Rede Fast Ethernet - 100 Mbit/s
N5
N4
N3
N2
N1
14
FieldBus
FieldBus
DeviceBus
Co
ntr
ole
de
Pro
ces
so
Co
ntr
ole
Ló
gic
o
Tipos de Redes de Campo
SensorBus
Ethernet
Equipamentos Simples Equipamentos Complexos
Bit Byte Bloco
15
16Faixa de Aplicação de redes Industriais
SensorBus
Interligar Sensores e Atuadores discretos
Exemplos
AS-Interface (AS-i)
CAN
17
Bits
Tempo de resposta: ms
Distâncias: < 200 m
DeviceBus
Interligar Dispositivos genéricos
Exemplos
Profibus-DP
DeviceNet
18
Bytes
Tempo de resposta: dezenas ms
Distâncias: milhares metros
FieldBus
Interligar Instrumentação Analógica
Exemplos
Profibus-PA
Foundation Fieldbus-H1
19
Mensagens
Tempo de resposta: centena ms
Distâncias: < 10Km
DataBus
Interligar redes corporativas
Exemplos
Ethernet TCP/IP
20
Arquivos
Tempo de resposta: segundos
Distâncias: dezenas Km
CNC IHM
CLP
ServidorSCADA
ClienteSCADA
ClienteSCADAHistórico
MES MRPII PIMS ERP
21
Robô
Exemplo Arquitetura
CNCGTW
Exemplo Arquitetura 22
23
TopologiaRede
Anel(Ring)
Barramento(Bus)
Estrela
ANEL
Workstation
IBM Compatible
Mac II
Workstation
IBM PS/2
Terminal
Copy machine
BARRAMENTO
Workstation IBM Compatible Mac II
Terminal Copy machine
ModemModem
Workstation IBM Compatible Mac II
Workstation
IBM PS/2Terminal Copy machine
24
TopologiaRede
Daisy-chain
25
MecanismosComunicação
Mestre/Escravo(Master/Slave)
Cliente/Servidor(Client/Server)
Produtor/Consumidor(Publisher/Subscriber)
Mestre/Escravo
Mono Mestre
26
Mestre/Escravo
Multi Mestre
27
Cliente/Servidor 28
Produtor/Consumidor 29
30
Acessoao
Barramento(troca dados)
CSMA/CDCarrier Sense Multiple accesswith Collision Detection
Polling(varredura)
Token Passing
Report by Exception(Mensagem não Solicitada)
Time Division Multiple Access
Ring
http://www.ece.cmu.edu/~koopman/protsrvy/protsrvy.html
Bus
Mudança Estado(Change of State)
Integridade
Cíclica
CSMA/CD 31
Polling (Varredura) 32
Cíclica 33
Token Ring 34
Token Bus 35
Report by Exception 36
Time Division Multiple Access (TDMA) 37
Referências 38
ENGENHARIA DE AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL - 2ª EDIÇÃOMORAES, CICERO COUTO DECASTRUCCI, PLÍNIO DE LAURO
REDES INDUSTRIAIS PARA AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL:AS-I, PROFIBUS E PROFINET
ALEXANDRE BARATELLA LUGLIMAX MAURO DIAS SANTOS
Notas de Aulas: Filho, Constantino Seixas. Disponível em http://www.delt.ufmg.br/~seixas/, acessado em julho de 2011
