DEVICENET –Desenvolvido pela Allen-Bradley em 1994. –Rede para o nível operacional baseada...

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DEVICENET Desenvolvido pela Allen-Bradley em 1994. Rede para o nível operacional baseada protocolo CAN (Controler Area Network). Boa velocidade de resposta e elevada confiabilidade. Tornou-se um protocolo aberto com a criação da Open DeviceNet Vendors Association (ODVA ). Permite conectar dispositivos industriais (sensores de posição, sensores fotoelétricos, interfaces homem-máquina etc.) diretamente a uma rede. Redes Industriais

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  • DEVICENET Desenvolvido pela Allen-Bradley em 1994. Rede para o nvel operacional baseada protocolo CAN (Controler Area Network). Boa velocidade de resposta e elevada confiabilidade. Tornou-se um protocolo aberto com a criao da Open DeviceNet Vendors Association (ODVA). Permite conectar dispositivos industriais (sensores de posio, sensores fotoeltricos, interfaces homem-mquina etc.) diretamente a uma rede. Redes Industriais
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  • DEVICENET Permite a comunicao entre dispositivos e o diagnstico de falhas. Permite a remoo e substituio de equipamentos em redes energizadas e sem a necessidade de um aparelho de programao. Pode fornecer a alimentao aos equipamentos atravs do prprio cabo de rede. Redes Industriais
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  • DEVICENET Baixo custo, grande aceitao no mercado, alta confiabilidade, uso eficiente da rede e energia eltrica disponvel na rede. Desvantagens: comprimento mximo limite do tamanho da mensagem limite de largura de banda Redes Industriais
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  • DEVICENET Nmero de NsNo mximo 64 Comprimento da Rede Taxa de ComunicaoDistncia Mxima 125 kbps500m 250 kbps250m 500 kbps100m Tamanho do pacote de dados0 a 8 bytes TopologiaLinha tronco com derivaes, mas somente com configuraes lineares Mtodo de AcessoPonto a ponto com multicast; mestre(s) e escravo Algoritmos de AcessoPolling, Cclico e Mudana de Estado Meio Fsico Barramentos separados de par tranado para a distribuio de sinal e de alimentao (24 V), ambos no mesmo cabo
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  • CONTROLNET Tambm desenvolvida pela Allen-Bradley (1995). Tornou-se protocolo aberto em 1996 e controlado pela ControlNet International, que mantm e distribui a especificao ControlNet. Caractersticas so compatveis com as aplicaes que necessitam de determinismo, repetibilidade, alta taxa de transmisso (throughput),distribuio de dados atravs de grandes distncias (chegando a 30 km) e sincronismo. Redes Industriais
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  • CONTROLNET Rede para o nvel de controle, com transferncia de dados em tempo real, provendo transportes de dados crticos de E/S e mensagens, incluindo o upload e download de programao e configurao de dispositivos. Meios fsicos mais comuns so: cabo coaxial RG 6/U 75 com conector BNC e fibra tica. Utiliza protocolo de acesso ao meio denominado de Concurrent Time Domain Multiple Access (CTDMA). A largura do intervalo de acesso a rede selecionado pelo usurio atravs da seleo de um parmetro chamado NUT (Network Update Time). O valor mnimo de 2ms. Redes Industriais
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  • CONTROLNET Modos de envio de dados: No agendadas (Unscheduled): dados enviados pelo usurio do programa ou pela interface homem/mquina por solicitao em demanda. Essa conexo fechada quando no utilizada por um determinado intervalo de tempo; Agendada (Scheduled): dados so enviados repetidamente em taxas configuradas e predeterminadas. Essa conexo permanece aberta enquanto o gerador da conexo estiver ativo. Redes Industriais
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  • CONTROLNET Nmero de Ns99 Taxa de Transmisso5 Mbit/s Comprimento da Rede 1000 m com cabo coaxial para dois ns 500 m para 32 ns 250 m para 48 ns 30 km com repetidor e fibra ptica Tamanho do Pacote de Dados0 a 510 bytes TopologiaBarramento, rvore, estrela ou combinaes Configurao de ComunicaoMestre e escravo, mltiplos mestres e peer-to-peer Modelo de ComunicaoProdutor/Consumidor Alimentao dos DispositivosAlimentao externa Outras Caractersticas Pode-se remover ou adicionar dispositivos com a rede energizada, deteco de duplicidade de ns
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  • INDUSTRIAL ETHERNET Rede Ethernet foi desenvolvida pela Xerox nos anos 70. Foi grande o desafio de levar a Ethernet para a indstria e torn-la uma das redes de maior crescimento no setor. Ao contrrio dos protocolos industriais como MODBUS e PROFIBUS, que so determinsticos, no padro Ethernet ocorrem colises de dados na rede, tornando o tempo de resposta no determinstico. Padres no determinsticos no so recomendveis do ponto de vista da automao, porque a falta de definio do tempo de resposta de uma informao pode comprometer o desempenho do sistema que est sendo controlado. Redes Industriais
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  • INDUSTRIAL ETHERNET O protocolo Ethernet no foi concebido para aplicaes em automao industrial. No apresenta algumas caractersticas desejveis em ambientes de controle em tempo real, como determinismo e segurana na transmisso dos dados. provavelmente a tecnologia de rede mais difundida, que permite uma grande escala de produo, disponibilidade, baixo custo. Assim, uma alternativa bastante atrativa para interconexo de dispositivos de automao. Redes Industriais
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  • INDUSTRIAL ETHERNET A Ethernet foi inicialmente concebida para ser uma rede de barramento multidrop (10Base5), mas este sistema mostrou-se de baixa praticidade. Avanos: Topologia estrela com par tranado. As velocidades da rede cresceram de 10 Mbps para 100 Mbps e agora alcanam 1 Gbps. Hubs inteligentes com capacidade de comutao de mensagens e uso de cabos full duplex (em substituio aos cabos half duplex). A rede se torna determinstica e isso reduz a probabilidade de coliso de dados. Redes Industriais
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  • INDUSTRIAL ETHERNET Fatores que contriburam para o desenvolvimento da rede Ethernet industrial: Uso de switches (dispositivos utilizados em redes para reencaminhar frames entre os diversos ns) para evitar a arbitragem de barramento; Uso de canais dedicados de 10 Mbps a 10000 Mbps; Padro IEEE802.1p/Q acrescenta campos de prioridade e de Quality of Service (QoS) ao frame Ethernet tradicional; Canal full duplex para eliminar colises; Rede Fast Ethernet no backbone levando a velocidade a at 200 Mbps. Redes Industriais
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  • INDUSTRIAL ETHERNET Algumas organizaes desenvolveram a partir dos seus protocolos nveis de aplicao para Ethernet TCP/IP: Modbus/TCP (Modbus sobre TCP/IP); EtherNet/IP (ControlNet/DeviceNet sobre TCP/IP); Foundation Fieldbus High Speed Ethernet; Profinet (Profibus sobre Ethernet). Apesar de utilizarem Ethernet TCP/IP, no h interoperabilidade entre as diferentes redes, ou seja, no h possibilidade comunicao direta entre estas. Redes Industriais
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  • INDUSTRIAL ETHERNET Vantagens: Plataforma aberta e realmente global; Tecnologia acessvel e de fcil compreenso; Segurana, velocidade e confiabilidade garantida pela evoluo da prpria informtica; Dados disponveis em qualquer sistema operacional; Acesso s informaes da planta via redes pblicas e redes privadas; Diversidade de servios disponveis para melhor desempenho; Inmeros equipamentos disponveis de diversos fabricantes. Redes Industriais
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  • INDUSTRIAL ETHERNET O padro Ethernet Industrial ter uma grande fatia do mercado, mas no dever substituir os barramentos de campo tradicionais. No existem razes tcnicas para esta substituio e sob o ponto de vista de custo, a Ethernet cara para aplicaes onde exigido determinismo. Redes Industriais
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  • INDUSTRIAL ETHERNET Nmero de Ns2 11 ou 2 29 em modos estendidos Taxa de Transmisso10 Mbit/s, 100 Mbit/s e 1 Gbit/s Comprimento da rede Varivel TipoComprimento 10Base5500m 10Base2200m 10BaseT, 100BaseTx100m Fibra ptica mono modo com switchesAt 50 km ConectoresRJ45 ou coaxiais Tamanho do Pacote de DadosAt 1500 bytes TopologiaBarramento ou estrela Tecnologia de ComunicaoPonto-a-Ponto Alimentao dos dispositivosAlimentao dos dispositivos externa Algoritmo de acesso ao meioCSMA/CD
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  • PADRO OPC (OLE for Process Control) OPC significa OLE para Controle de Processos. Baseado nas tecnologias Microsoft OLE COM (Component Objetc Model) e DCOM (Distributed Component Object Model). OPC um conjunto comum de interfaces, mtodos e propriedades de comunicao, agregados dentro de uma especificao padronizada e aberta para acesso pblico. Teoricamente, qualquer pessoa com conhecimentos de programao pode desenvolver seus aplicativos OPC, basta acessar as especificaes contidas no web site da OPC Foundation e desenvolver uma interface compatvel. Redes Industriais
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  • PADRO OPC (OLE for Process Control) Estabelece as regras para que sejam desenvolvidos sistemas com interfaces padres para comunicao dos dispositivos de campo (CLPs, sensores, etc.) com sistemas de monitorao, superviso e gerenciamento (SCADA, MES, ERP, etc.). Sendo um padro aberto, o OPC separa os sistemas das dificuldades de comunicao, criando uma camada nica e padronizada que permite a fcil integrao de diversos sistemas. OPC surgiu como uma simples resposta aos drivers de comunicao proprietrios e acabou por se tornar um padro altamente difundido na indstria. possvel criar uma camada de comunicao padronizada, que integra facilmente todas as informaes industriais. Redes Industriais
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  • PADRO OPC (OLE for Process Control) uma aplicao da tecnologia OLE tendo em vista as necessidades da indstria de controle de processos. O objetivo prover uma infraestrutura nica, na qual a informao possa ser universalmente compartilhada. Diretivas bsicas: Simplicidade de implementao: o padro simples e pouco restritivo; Flexibilidade: focado para as necessidades dos vrios segmentos da indstria; Alta funcionalidade: procura-se incluir o mximo de funcionalidades na especificao, sem conflito com os demais objetivos; Operao eficiente. Redes Industriais
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  • PADRO OPC (OLE for Process Control) Vantagens: Padronizao das interfaces de comunicao entre os servidores e clientes de dados de tempo real, facilitando a integrao e manuteno dos sistemas; Eliminao da necessidade de drivers de comunicao especficos; Melhoria do desempenho e otimizao da comunicao entre dispositivos de automao; Interoperabilidade entre sistemas de diversos fabricantes; Redes Industriais
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  • PADRO OPC (OLE for Process Control) Vantagens: Integrao com sistemas MES, ERP e aplicaes Windows (Excel, etc.); Reduo dos custos e tempo para desenvolvimento de interfaces e drivers de comunicao, com consequente reduo dos custos de integrao de sistemas; Facilidade de desenvolvimento e manuteno de sistemas e produtos para comunicao em tempo real; Facilidade de treinamento. Redes Industriais
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  • REDES WIRELESS Alternativa para redes cabeadas; Baseadas no padro 802.11 (IEEE) define como estaes devem trocar informaes utilizando ondas eletromagnticas (RF radiofrequncia): IEEE 802.11b (1999) frequncia de 2,4 GHz 11 Mbps IEEE 802.11a (1999) frequncia de 5 GHz 54 Mbps IEEE 802.11g (2003) frequncia de 2,4 GHz 54 Mbps (compatvel com 802.11b) No h a necessidade de obras de infraestrutura; Facilidade de alterao do layout; Alta taxa de transferncia; Redes Industriais
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  • REDES WIRELESS Vantagens em relao s redes convencionais utilizados em ambientes industriais: Mobilidade e liberdade de movimento; Sem desgaste mecnico do meio de transmisso; Instalao e colocao em funcionamento rpida e fcil; Alta flexibilidade com poucas alteraes na instalao; Integrao simples de dispositivos na rede; Necessidade de ultrapassar reas problemticas. Redes Industriais
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  • REDES WIRELESS Itens a serem avaliados: Distncia a ser coberta pela rede; Quantidade de dados trafegando por unidade de tempo (largura de banda); Taxa de atualizao de informao requerida pelo processo (tempo de ciclo); Atraso mximo aceito do momento em que uma informao est disponvel em um ponto da rede at que ela esteja presente no seu destino (latncia). Redes Industriais
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  • HART WIRELESS Motivao do uso do protocolo HART: amplamente utilizado na automao industrial para o controle de processos; O sinal digital modulado em FSK seja sobreposto ao sinal convencional de 4-20 mA, (modo half-duplex - taxa de 1200 bps); Fcil integrao aos sistemas de controle e facilidade de uso; Redes Industriais
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  • HART WIRELESS HART Communication Foundation (HCF) 2004, criou um padro sem fio para comunicao HART; Tecnologia confivel; Interoperabilidade entre os produtos; Novas alternativas de conectividade; No exige altas taxas de comunicao e nem um controle to preciso das latncias na camada fsica. Redes Industriais
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  • Outras tecnologias wireless IEEE 802.11b Wi-Fi: Redes locais sem fio (Wireless LAN); Frequncia de 2,4 GHz; Taxas maiores do que 10 Mbps; Padro foi desenvolvido para as redes comerciais, domsticas e corporativas, no adequado para os ambientes industriais pela sua susceptibilidade s interferncias eletromagnticas e pela distncia limitada (< 50 m). Redes Industriais
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  • Outras tecnologias wireless IEEE 802.15.1 Bluetooth: Padro desenvolvido especificamente para conectar computadores pessoais, telefones celulares e outros perifricos tais como cmeras e fones de ouvido; Utiliza a faixa de 2,4 GHz; Velocidades inferiores ao Wi-Fi; Menos vulnervel s interferncias; Pequena distncia alcanada (