Exercícios de Redes IndustriaisValor: 2 pontos. 

1. Maioria das redes de comunicação existentes foram concebidas para automação de escritórios. Ambiente industrial tem características e necessidades que tornam redes para automação de escritórios mal adaptadas ao seu uso. Quais são estas características?

2. Leia atentamente as duas afirmações a seguir: 

I.  Redes industriais são geralmente redes locais por não necessitarem de comunicação com áreas externas da empresa. II. Redes industriais em geral são probabilísticas pois existe a necessidade de se reduzir a incerteza da comunicação em aplicações criticas. É correcto afirmar que:a) A afirmação I está correcta e a afirmação II é falsa.b) A afirmação I é falsa e a afirmação II está correctac) Ambas as afirmações estão correctas.d) Ambas as afirmações são falsas. 

3. Quanto à classificação geral pelo tipo de controle em redes industriais temos: 

a. Determinístico e probabilístico.b. Ponto a ponto, centralizado e determinístico.c. Centralizado, ponto a ponto, produtor/ consumidor e  Sistema digital de

controle distribuído  (SDCD)d. Sistema digital de controle distribuído (SDCD), ponto a ponto, centralizado

e  escravo. 

4. Leia a afirmação abaixo: 

Sensorbus são as  rede de nível mais baixo, geralmente usadas para ligar pequenos sensores, como interruptores. Transmite dados de tamanho pequeno e precisa de processamento mínimo por parte do sensor. Podemos afirmar. 

a. Redes Sensorbus conseguem fornecer informações detalhadas a respeito do dispositivo que interagem por serem de uso muito específico.

b. Redes Sensorbus tem baixo tráfego de dados e por isto necessitam de banda restrita para seu funcionamento.

 É correcto dizer que:i.        ambas as afirmações estão correctasii.      Ambas as afirmações são falsas.

iii.    A afirmação a está correcta e a afirmação b é falsaiv.    A afirmação a  é falsa e a afirmação b está correcta. 

5. Caracterize redes Devicebus.6. Caracterize redes do tipo Fieldbus.7. Em uma rede do tipo ASI (Actuator Sensor Interface) qual o número máximo de nós

possíveis na rede e qual o número de dispositivos que se consegue gerenciar?8. Quanto ao controle de acesso ao meio, qual o método utilizado em redes ASI?9. Qual o comprimento máximo do barramento de uma rede do tipo ASI?10. Desenhe e especifique cada campo do telegrama de mestre de uma rede ASI.11. Desenhe e especifique cada campo do telegrama de escravo de uma rede ASI.12. O desenho abaixo apresenta a comparação entre a codificação Manchester utilizada

em redes Ethernet e a codificação por pulsos alternados (APM) utilizada em redes industriais ASI

 

Explique:a)      o motivo da transição existente no meio do slot de tempo do

bit em ambas as tecnologias.b)      Por que a tecnologia APM se utiliza da alternância no sinal do

pulso. 

13. Cite as principais características das redes CAN (Controller Area Network)14. Qual o método de acesso ao meio físico utilizado em redes CAN? Ele é determinístico

ou probabilístico?15. Explique o funcionamento do método de acesso ao meio físico usado em redes CAN.16. Desenhe e identifique os campos da mensagem utilizada em redes CAN?17. Explique o que são bits recessivos e bits dominantes na sinalização de dados da rede

CAN.18. Explique a arbitragem por bit dominante utilizada no método de acesso ao meio em

redes CAN.19. Quais são as estratégias de verificação de erro a nível de mensagem utilizadas em

redes CAN?20. Quais são as estratégias de verificação de erro a nível de bit utilizadas em redes CAN?21. Redes DeviceNET utilizam o conceito de método de comunicação do tipo

produto/consumidor. Explique este conceito.

22. O método de acesso consumidor/produtor utilizado em redes DeviceNET pode ser utlizado de quatro modos diferentes. Quais são eles? Explique cada um.

23. O que é um EDS  (Eletrônic Data Shit)? Qual sua função no processo de configuração de redes DeviceNET?

24. Qual cabo se utiliza em redes DeviceNET? Descreva suas características.25. Qual o número máximo de dispositivos endereçáveis em uma rede DeviceNET?

Obs:  FF = Fieldbus Foundation  

1. Para uma rede Hart determine:a)      Número máximo de elementos em um segmento de rede.b)      Número máximo de elementos em um segmento de rede

extrinsecamente segura.c)      Distância máxima de segmento de rede.d)     Tempo de varredura por dispositivoe)      Taxa de transmissão. 

2. Em redes Hart a transmissão se dá byte a byte. Cada byte é transmitido segundo o padrão 11-UART. Este padrão agrega outros bits ao byte transmitido.Qual a quantidade de bits adicionada ao byte transmitido e qual a função de cada um deles?

3. O protocolo Hart pode utilizar dois tipos de endereçamento de dispositivos, endereçamento longo e curto. Qual o tamanho de cada tipo de endereçamento (em bits) e qual o formato deste endereçamento? (explique a utilidade de cada bloco de bits do endereço).

4. Os comandos do protocolo Hart se dividem em três classes distintas, quais são elas e a que se destinam?

5. Desenhe os campos do telegrama Hart e explique a função de cada campo.6. Qual o método de acesso que o protocolo Hart utiliza na comunicação entre os hosts.

Considere que exista dois mestres na rede.7. Qual o método de acesso utilizado em redes modbus?8. Desenhe os campos do telegrama Modbus.9. Explique como em redes Modbus o escravao comunica ao mestre a existência de erro

no comando requerido.10. Na camada de enlace do protocolo Modbus temos dois tipos de transmissão, quais são

elas e qual o formato do bloco transmitido?Cite as características de cada tipo.11. No Modbus TCP/IP qual é o modo de acesso utilizado?12. Qual crítica pode se tecer quanto ao funcionamento do Modbus TCP/IP?13. Quais os tipos de barramentos descritos no padrão Fieldbus foundation?14. Qual o número de dispositivos e alcance máximo de uma rede Fieldbus foundation de

baixa velocidade?15. Qual a codificação do sinal transmitido em rede Fieldbus Foundation H1. Desenhe o

quadro de camada de enlace destas redes.16. Qual as topologias encontradas em redes Fieldbus Foundation H1?17. Qual a função do LAS (link active scheduler) em uma rede FF ?

18. Qual o modelo de comunicação utilizado para acesso ao meio físico em redes FF?19. Explique a comunicação não programada utlizada pelas redes FF.20. Quais os tipos básicos de blocos lógicos presentes em cada dispositivo FF? Descreva

as funções básicas de cada tipo de blocos lógicos.21. Descreva o padrão Fieldbus Foundation HSE com suas principais características.22. Em rede Profibus PA utiliza-se na camada física o padrão RS 485 ou em casos de

segurança intrínseca  o padrão MBP. Para cada um dos padrões monte um quadro definindo:

a)      tipos de conectoresb)      tipos de cabosc)      distância máxima por segmentod)     Número de pontos sem repetidores.e)      Topologiaf)       Número de repetidoresg)      Número de pontos com repetidores. 

23. Em que situação podemos optar por meio físico óptico em redes Profibus?24. Qual a diferença entre o Mestre 1 e o mestre 2 em redes profibus?25. Qual o modelo de comunicação adotado em redes Profibus?26. A interface entre redes Profibus DA e Profibus DP podem ser feitas por um

dispositivo do tipo PA-link ou PA-acoplador, qual a diferença entre eles?27. Em redes Profibus, o que é um arquivo GSD?28. Cite as três principais evoluções implementadas em redes de tecnologia Ethernet que

permitiram o seu melhor aproveitamento em redes industriais.29. Explique o que é e qual a função do protocolo OPC.

exercício para Prova FinalEngenharia mecânicaDisciplina : Eletiva II – Redes industriais  1)      Maioria das redes de comunicação existentes foram concebidas para

automação de escritórios.Ambiente industrial tem características e necessidades que tornam redes para automação de escritórios mal adaptadas ao seu uso. Quais são estas características?

2)      Leia atentamente as duas afirmações a seguir: 

I.                   Redes industriais são geralmente redes locais por não necessitarem de comunicação com áreas externas da empresa.

 II.                Redes industriais em geral são probabilísticas pois existe a

necessidade de se reduzir a incerteza da comunicação em aplicações critícas.

 É correto afirmar que:

a)      A afirmação I está correta e a afirmação II é falsa.b)     A afirmação I é falsa e a afirmação II está corretac)      Ambas as afirmações estão corretas.d)     Ambas as afirmações são falsas.

  

3)      Leia a afirmação abaixo: Sensorbus são as  rede de nível mais baixo, geralmente usadas para ligar pequenos sensores, como interruptores. Transmite dados de tamanho pequeno e precisa de processamento mínimo por parte do sensor.

 Podemos afirmar.

 a)      Redes sensorbus conseguem fornecer informações detalhadas a respeito do

dispositivo que interagem por serem de uso muito específico.b)     Redes sensorbus tem baixo tráfego de dados e por isto necessitam de banda

restrita para seu funcionamento. 

É correto dizer que:i.        ambas as afirmações estão corretasii.      Ambas as afirmações são falsas.iii.    A afirmação a está correta e a afirmação b é falsaiv.    A afirmação a  é falsa e a afirmação b está correta.

 

4)      Em uma rede do tipo ASI (actuator sensor interface) qual o número máximo de nós possíveis na rede e qual o número de dispositivos que se consegue gerenciar?

5)      Quanto ao controle de acesso ao meio, qual o método utilizado em redes ASI?6)      Qual o comprimento máximo do barramento de uma rede do tipo ASI?7)      Desenhe e especifique cada campo do telegrama de mestre de uma rede ASI.8)      Desenhe e especifique cada campo do telegrama de escravo de uma rede ASI.9)      Cite as principais características das redes CAN (controller area network)10)  Qual o método de acesso ao meio físico utilizado em redes CAN? Ele é

determinístico ou probabilístico?11)  Explique o funcionamento do método de acesso ao meio físico usado em redes

CAN.12)  Desenhe e identifique os campos da mensagem utilizada em redes CAN?13)  Explique o que são bits recessivos e bits dominantes na sinalização de dados da

rede CAN.14)  Explique a arbitragem por bit dominate utilizada no método de acesso ao

meio em redes CAN.15)  Quais são as estratégias de verificação de erro a nível de mensagem

utilizadas em redes CAN?16)  Quais são as estratégias de verificação de erro a nível de bit utilizadas em redes

CAN?17)  Para uma rede Hart determine:

a)      Número máximo de elementos em um segmento de rede.b)     Número máximo de elementos em um segmento de rede extrinsecamente

segura.c)      Distância máxima de segmento de rede.d)     Tempo de varredura por dispositivoe)      Taxa de transmissão.

 18)  Em redes Hart a transmissão se dá byte a byte. Cada byte é transmitido

segundo o padrão 11-UART. Este padrão agrega outros bits ao byte transmitido.Qual a quantidade de bits adicionada ao byte transmitido e qual a função de

cada um deles?19)  Os comandos do protocolo Hart se dividem em três classes distintas, quais são

elas e a que se destinam?20)  Desenhe os campos do telegrama Hart e explique a função de cada campo.21)  Qual o método de acesso que o protocolo Hart utiliza na comunicação entre os

hosts. Considere que exista dois mestres na rede.22)  Qual o método de acesso utilizado em redes modbus?23)  Desenhe os campos do telegrama Modbus.24)  Explique como em redes Modbus o escravao comunica ao mestre a existência

de erro no comando requerido.

25)  Na camada de enlace do protocolo Modbus temos dois tipos de transmissão, quais são elas e qual o formato do bloco transmitido?Cite as características de cada tipo.

26)  No Modbus TCP/IP qual é o modo de acesso utilizado?27)  Qual crítica pode se tecer quanto ao funcionamento do Modbus TCP/IP?28)  Quais os tipos de barramentos descritos no padrão Fieldbus foundation?29)  Qual o número de dispositivos e alcance máximo de uma

rede Fieldbus foundation de baixa velocidade?30)  Qual a codificação do sinal transmitido em rede Fieldbus Foundation H1.

Desenhe o quadro de camada de enlace destas redes.31)  Qual as topologias encontradas em redes Fieldbus Foundation H1?32)  Qual a função do LAS (link active scheduler) em uma rede FF ?33)  Qual o modelo de comunicação utilizado para acesso ao meio físico em redes

FF?34)  Explique a comunicação não programada utlizada pelas redes FF.35)  Quais os tipos básicos de blocos lógicos presentes em cada dispositivo FF?

Descreva as funções básicas de cada tipo de blocos lógicos.36)  Descreva o padrão Fieldbus Foundation HSE com suas principais

características.37)  Em rede Profibus PA utiliza-se na camada física o padrão RS 485 ou em casos

de segurança intrínseca  o padrão MBP. Para cada um dos padrões monte um quadro definindo:a)      tipos de conectoresb)     tipos de cabosc)      distância máxima por segmentod)     Número de pontos sem repetidores.e)      Topologiaf)      Número de repetidoresg)     Número de pontos com repetidores.

 38)  Em que situação podemos optar por meio físico óptico em redes Profibus?39)  Qual a diferença entre o Mestre 1 e o mestre 2 em redes profibus?40)  Qual o modelo de comunicação adotado em redes Profibus?41)  A interface entre redes Profibus DA e Profibus DP podem ser feitas por um

dispositivo do tipo PA-link ou PA-acoplador, qual a diferença entre eles?42)  Em redes Profibus, o que é um arquivo GSD?