Disciplina: Redes de Comunicao Industrial

Engenharia de Controle e Automao Tecnologia de Automao Industrial 2 semestre 2010

Joo Carlos Gabriel1

Redes de Comunicao Industrial-Apresentar Plano de Ensino

-Contedo-Bibligrafia

-Teoria e laboratrio-Agendar as provas

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Redes de Comunicao Industrial

EXEMPLOS DE APLICAO Interligao de Computadores Integrao de computadores aos CLPs Integrao dos CLPs a dispositivos inteligentes Controladores de solda Robs

Terminais de vlvulas Balanas Sistemas de Identificao

Sensores Centros de Comando de Motores3

Redes de Comunicao Industrial

Filosofias de distribuio E/S

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Redes de Comunicao Industrial PARADIGMA DO CONTROLE DISTRIBUDO

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REDES DE COMUNICAOO QUE NECESSRIO OTIMIZAR? Instalao mais rpida e mais simples

Diagnsticos mais completos Facilidade de Manuteno

Reconfigurao mais rpida Maior Flexibilidade Menor Fiao

Reduo de CUSTOS6

REDES DE COMUNICAO

FILOSOFIAS ATUAIS

DH+ DH485 RIO

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INTRODUOFIELDBUS um barramento de campo. As redes de campo surgiram da necessidade de interligar equipamentos usados nos sistemas de automao, que se proliferavam operando independentemente.9

INTRODUOFIELDBUS A interligao desses equipamentos em rede permitiu o compartilhamento de recursos e bases de dados, as quais passaram a ser nica e no mais replicadas, o que conferiu mais segurana aos usurios da informao.10

INTRODUOFIELDBUS um sistema de comunicao digital bidirecional que interliga equipamentos inteligentes de campo com sistema de controle ou equipamentos localizados na sala de controle.

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INTRODUOO FIELDBUS implica em uma reduo de aproximadamente 40 % nos custos de projeto, instalao, operao e manuteno de um processo industrial.

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INTRODUOO termo " FIELDBUS " se refere a um protocolo de comunicaes digital, bidirecional usado para comunicaes entre instrumentos de campo e sistemas de controle em processo, manufatura, batelada e contnuo. intencional, com a substituio do 4-20 mA analgico, uma oferta de benefcios, inclusive a habilidade para:

Migrar o controle ao cho de planta;

Acesso para uma riqueza sem precedente de dados do campo; custos reduzido de telemetria aumentou capacidades de manuteno avanada, Grande reduo de custos de instalao.13

UMA GRANDE EVOLUO NAS REDES DE COMUNICAO INDUSTRIAL

Convencional

Field Bus

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FIELDBUSVANTAGENSReduo no custo de fiao, instalao, operao e

manuteno de plantas industriais;Informao imediata sobre diagnstico de falhas nos

equipamentos de campo. Os problemas podem ser detectados antes deles se tornarem srios, reduzindo assim o tempo de inatividade da planta;Distribuio das funes de controle nos equipamentos de

campo - instrumentos de medio e elementos de controle final. Sero dispensados os equipamentos dedicados para tarefas de controle;15

FIELDBUSVANTAGENSAumento da robustez do sistema, visto que dados

digitais so mais confiveis que analgicos;Melhoria na preciso do sistema de controle, visto que

converses D/A e A/D no so mais necessrias. Consequentemente a eficincia da planta ser aperfeioada.

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FIELDBUSVANTAGENSReduo de custo de engenharia; Reduo de cabos, bandejas, borneiras, etc;

Melhoria na qualidade das informaes;Os transmissores transmitem muito mais

informaes;Os equipamentos indicam falha em tempo real;

Facilidade na manuteno.17

AS VERTENTES MUNDIAIS Por se tratar de uma comunicao puramente digital necessrio que se estabeleam regras para que seja possvel a interoperabilidade entre instrumentos de fabricantes diferentes. Inicialmente cada fabricante procurou desenvolver sua prpria tecnologia, ficando o usurio final

subordinado aquela rede proprietria. A partir da unio de grandes empresas surjem duas vertentes mundiais, a FIELDBUS FOUNDATION formada basicamente por empresas americanas e a FIELDBUS PROFIBUS formada por empresas europias. 18

AS VERTENTES MUNDIAISA FIELDBUS PROFIBUS sai na frente e estabelece seus padres, tendo hoje mais de 1400 instrumentos de diversos fabricantes aprovados nos testes de conformidade e com o certificado da fundao. J a FIELDBUS FOUNDATION completou o seu processo de padronizao no final do ano de 1997.

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Exemplo de uma arquitetura de rede Fielbus, onde podemos observar a estao de superviso, uma placa de interface com mltiplos canais, o barramento linear, terminador do barramento ( BT-302 ), fonte de alimentao (PS-302), impedncia ( PSI-302 ) e diversos instrumentos, inclusive um CLP com placa de interface para o 20 barramento.

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A FAMLIA PROFIBUSPROFIBUS um padro de FIELDBUS aberto para largas aplicaes, entre elas: Processos contnuos, Manufatura eltrica.

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A FAMLIA PROFIBUSIndependncia dos vendedores e abertura esto garantidas pelo padro PROFIBUS EN 50 170. Com o PROFIBUS, dispositivos de diferentes fabricantes podem comunicar entre si sem a necessidade de interface especiais. PROFIBUS pode ser usado onde necessitamos de alta velocidade de transmisso de dados e tarefas de comunicao complexas e extensas. Veja figura a seguir. A famlia de PROFIBUS consiste em trs verses compatveis.24

A FAMLIA PROFIBUSA famlia de PROFIBUS consiste em trs verses compatveis.PROFIBUS-DPAperfeioado para velocidade alta e montagem barata, esta verso de PROFIBUS especialmente projetada para comunicao entre sistemas de controle de automatizao e I/O distribudo ao nvel de dispositivo. PROFIBUS-DP pode ser usado para substituir transmisso paralela em 24 V - 0 a 20 mA. ou 4 a 20 mA.

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A FAMLIA PROFIBUSPROFIBUS-PAPROFIBUS-PA especialmente projetado para automatizao de processo. Permite conectar sensor e atuadores at mesmo em um barramento comum em reas intrinsecamente seguras. PROFIBUS-PA permite comunicao de dados e pode ser usado com tecnologia 2 fios de acordo com o padro internacional IEC 1158-2.26

A FAMLIA PROFIBUSPROFIBUS-FMSPROFIBUS-FMS a soluo de propsito geral para comunicao de tarefa ao nvel de clula. Servios de FMS poderosos abrem um amplo alcance de aplicaes e provem grandes flexibilidades. PROFIBUSFMS tambm pode ser usado para tarefas de comunicao extensas e complexas.

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PROTOCOLO DE ACESSO AO MEIOPROFIBUS especifica as caractersticas tcnicas e funcionais de um sistema de FIELDBUS SERIAL, descentralizando os controladores digitais, agora trabalhando a nvel de clula. H uma distino entre DISPOSITIVOS MESTRE e DISPOSITIVOS DE ESCRAVO.

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PROTOCOLO DE ACESSO AO MEIO

DISPOSITIVOS MESTRESDispositivos mestres determinam a comunicao de dados no barramento. Um mestre pode enviar mensagens sem um pedido externo quando segura os direitos de acesso do barramento (O TOKEN). Tambm so chamados de ESTAES ATIVAS.

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PROTOCOLO DE ACESSO AO MEIO

DISPOSITIVOS ESCRAVOSDispositivos escravos so dispositivos perifricos. Dispositivos escravos tpicos incluem dispositivos de I/O, vlvulas, drivers e transmissores. Eles no tm direitos de acesso ao barramento e s podem reconhecer mensagens ou podem enviar mensagens ao mestre quando requisitados. Tambm so chamados os ESTAES PASSIVAS. Eles s requerem uma poro pequena do protocolo do barramento, a implementao deles particularmente econmica.30

PROBIBUS

PROTOCOLO DE ACESSO AO MEIO

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PROFIBUS

PROTOCOLO DE ACESSO AO MEIOObservamos que a interao com o CLP totalmente possvel, desde que tenhamos um carto que promova a interface. Muitos fabricantes j possuem cartes de interface com certificado de conformidade, entre eles GEFANUC, ALLEN BRADLEY, entre outros. Ao lado temos a figura do carto de interface para PROFIBUS-DP do fabricante Allen Bradley.

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PROFIBUS

PROTOCOLO DE ACESSO AO MEIO

A forma de configurao e programao do CLP no se altera, porm existem uma interface onde se faz a configurao e a programao dos demais dispositivos da rede. 33

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O QUE DeviceNet? uma rede de comunicao de baixo custo idealizada para interligar equipamentos industriais, tais como:Sensores de proximidade indutivos, capacitivos, fotoeltricos,

paineis e interfaces de operao,sensores de processos, leitores de cdigo de barras, variadores de frequncia, motores de partida, vlvulas solenides

DeviceNetA E -B A L Y LL N R D E Panel Vi ew 550 7 8 9 4 5 6 1 2 3 . 0 < F 1 F 2 F 3 F 4 F 5 < F 6 F 7 F 8 F 9 F 1 0 v