Criar uma interface de troca de dados entre o NC e o PLC ...
1 Redes Industriais – Sistema de Controle Convencional Interface do Sistema Supervisório com o...
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1
Redes Industriais – Sistema de Controle ConvencionalRedes Industriais – Sistema de Controle Convencional
Interface do Sistema Supervisório Interface do Sistema Supervisório
com o PLC.com o PLC.
Conexão dos cartões de interface do Conexão dos cartões de interface do
PLC com os módulos de IO PLC com os módulos de IO
(instrumentos e equipamentos de (instrumentos e equipamentos de
campo).campo).
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2
Redes Industriais – Sistema de Controle ConvencionalRedes Industriais – Sistema de Controle Convencional
Necessidade de cartões de interface (IOs) Necessidade de cartões de interface (IOs)
para conexão entre os racks remotos e o para conexão entre os racks remotos e o
rack central.rack central.
Rede remota de IORede remota de IO
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Redes Industriais – Sistema de Controle ConvencionalRedes Industriais – Sistema de Controle Convencional
Rede de PLCsRede de PLCs
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Redes Industriais – Sistema de Controle AtualRedes Industriais – Sistema de Controle Atual
Rede de PLCsRede de PLCs
Rede de Rede de sensores/atuadoressensores/atuadores
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Redes Industriais de ComunicaçãoRedes Industriais de Comunicação
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Redes Industriais de ComunicaçãoRedes Industriais de Comunicação
Exemplos de aplicação da rede AS-i (1)Exemplos de aplicação da rede AS-i (1)
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• Classificação: SensorBus
• Ampla oferta de produtos
• Topologia: Barramento / Anel / Estrela / Arvore
• Tempo de Ciclo c/ 256 Discretas (16 Nós c/ 16 E/S): 4.7ms
• Max. número de nós 248 E/S (31 dispositivos)
• Distância Máxima: 100 metros / 300 c/ repetidor
• Mestre-Escravo c/ pooling cíclico
AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
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AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
Objetivo:Objetivo:
•Tornar mais simples e rápidas as conexões entre sensores e atuadores com
os seus respectivos controladores;
Histórico:Histórico:
•Surgiu em 1990, na Alemanha, desenvolvida por um consórcio de 11
empresas;
•1991 - fundada AS-International Association - (suporte às informações
técnicas, certificação de produtos, atividades, cursos, feiras e outros eventos);
•1999 - padronizada pela norma EN 50295/IEC 62026-2;
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AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
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AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
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AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
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Comparativo entre versões
AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
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AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
Disponibilidade de componentes
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AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
Exemplo de interligação de diversos componentes AS-i
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15
AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
O chip AS-i master pode ser integrado O chip AS-i master pode ser integrado
diretamente em um cartão de PLC.diretamente em um cartão de PLC.
Exemplo de rede AS-i apresentando as possibilidades de masters
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AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
Topologias de redeTopologias de rede
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AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
Topologias de redeTopologias de rede
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AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
Topologias de redeTopologias de rede
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AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
Topologias de redeTopologias de rede
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Tipos de Cabos
•AmareloAmarelo: dois fios, flat, sem blindagem (alimentação e dado).
•PretoPreto: dois fios, flat, sem blindagem (alimentação auxiliar até 30 Vdc).
•VermelhoVermelho: dois fios, flat, sem blindagem (alimentação auxiliar até 230 Vac.
•RedondoRedondo: dois fios, redondo, sem blindage (alternativo ao flat).
•BlindadoBlindado: dois fios, redondo, blindado (usado em áreas muito ruidosas).
Cabos coloridos evitam enganos durante a instalação.
Nota: qualquer cabo pode ser utilizado se atender às seguintes características: BW >167khz, Resistência < 90m ohms/m and Capacitancia < 80 pf/m
AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
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AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
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Técnicas de conexão - Modular
AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
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Redes Industriais de ComunicaçãoRedes Industriais de Comunicação
Exemplos de instalação da rede AS-i (2 e 3)Exemplos de instalação da rede AS-i (2 e 3)
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• Características tecnológicas:
Interligações por cabo de 2 fios de 1,5 mm² sem blindagem para dados e alimentação ou com alimentação separada
Extensão máxima do cabo em segmentos de 100m em um máximo de 500m com repetidor
Permitidas todas as topologias
Na atual versão (2.1) admite-se um máximo de 62 módulos com 248 pontos de entrada e 186 de saída e ciclo de 10 ms na capacidade máxima
Sinais analógicos são processados com eficiência apenas na versão 2.1
ME: Módulo de EntradaMS: Módulo de SaídaA: AtuadorS: Sensor
Não possui soluções para segurança intrínsica
AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
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AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
Distribuição de dispositivos para extensão da rede AS-i
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Cálculo de queda de tensão
AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
A tensão nominal da rede AS-Interface é de 31,6V. Admite-se uma queda de tensão
máxima de 3V.
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Comunicação
Telegramas:
•Telegrama do mestre contendo o endereço, resposta direta do escravo;
Dados:
•4 entradas e 4 saídas para cada escravo;
•No caso de mais de 31 escravos têm apenas 3 saídas; (máximo de 248
participantes binários por rede).
Carga útil:
•Transmite 4bits/escravo/mensagem;
•Todos os escravos são chamados seqüencialmente pelo mestre e recebem 4
bits de dados;
•Cada escravo responde imediatamente com 4 bits de dados.
AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
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Protocolo de nível físico:
– Chamado do master, uma pausa, a resposta do escravo e nova pausa.
– Quadro compacto obtendo-se um baixo tempo de resposta:
– Taxa de transmissão: 167 kbits/s
Protocolo de nível físico:
– Chamado do master, uma pausa, a resposta do escravo e nova pausa.
– Quadro compacto obtendo-se um baixo tempo de resposta:
– Taxa de transmissão: 167 kbits/s
AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
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29
Modulação de pulsos alternados (APM)
Sinal de modulação - sobreposto ao sinal de alimentação,
AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
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Características
Chip AS-Interface:
•4 E/S configuráveis para dados, 4 parâmetros de saídas e 2 saídas de controle.
Funções do mestre:
•Varredura cíclica em todos os escravos;
•Transmissão de dados para escravos e para a unidade de controle (CLP ou PC);
•Inicialização da rede, identificação dos escravos, diagnóstico dos escravos e de
dados transferidos. Além disso, reporta erros ao controlador e endereça escravos
substituídos.
AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
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Conectividade
•conexão direta - o mestre é parte de um CLP ou PC sendo executado
dentro dos tempos de ciclos determinados por esses dispositivos.
•através de um acoplador (gateway) entre uma rede de mais alto nível e a
rede AS-i. Hoje existem acopladores para outras redes de campo, tais
como: Profibus, Interbus, FIP, DeviceNet, CAN, etc.
AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
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AS-Interface Master - Mini CLP AS-Interface Master - Mini CLP - RS485- RS485
Botoeira AS-Interface Botoeira AS-Interface (escravo)(escravo)
EndereçadorEndereçador
AS-I MasterAS-I MasterMódulo escravoMódulo escravo
AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
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AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
Repetidores• Caso o equipamento exija mais de 100 m. Até no máximo 500m.• Os escravos podem ser conectados a quaisquer segmentos AS-Interface. • Cada segmento necessita uma fonte separada. Extensores• O cabo AS-Interface pode ser prolongado com um extensor. • Não podem ser ligados escravos na primeira parte do ramo.
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Endereçamento
•Escravos endereçados antes do funcionamento da rede através do
mestre da rede ou através de um aparelho endereçador.
•Os endereços de 1 a 31 (ou de 1A a 31A e 1B a 31B no caso da
especificação AS-Interface 2.1 ou 3.0).
•Um escravo novo tem o endereço 0.
AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
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Endereçamento via endereçador
AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
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Redes Industriais de ComunicaçãoRedes Industriais de Comunicação
Exemplos de configuração da rede AS-i (4 e 5)Exemplos de configuração da rede AS-i (4 e 5)
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Os módulos 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.
Componentes da rede AS-i
Módulos I/O
AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
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•São sensores para a utilização direto na
rede AS-I, sem a utilização de módulos I/O.
•Estes sensores possuem um chip AS-I
integrado.
Componentes da rede AS-i
Sensores “inteligentes” AS-i
AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
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39
AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
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40
PLC Siemens e outros:
Cada cartão permite até 31 dispositivos.
AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
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PLC Allen Bradley:
Utiliza um gateway ASI-1078 que converte os sinais da rede AS-
Interface para a rede DeviceNet
AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
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42
Funções do monitor de rede:
• Verificar a tensão da rede (0 a 40 Vdc e consumo
de corrente (0 a 260 mA);
• Verificar a taxa de transmissão de dados entre o
escravo e o mestre;
• Endereçar, programar e testar os escravos;
• Armazenar até quatro diferentes configurações
de sistema na memória;
• Monitorar os telegramas, indicando a cota de
erros de toda a rede;
AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
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AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )
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44
AS-i (Actuator Sensor Interface )AS-i (Actuator Sensor Interface )