PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2010 1 Protocolos em automação...

PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2010 1

Protocolos em automação

Henrique Copelli Zambon

Thiago Koji Masuki

PCS 2038 – Conceitos Gerais de Automação


Agenda

•Protocolos em automação

•Automação de processo•Profibus•Fieldbus

•Automação predial•BACnet•ZigBee

•Automação veicular•Controller Area Network•Vehicle Area Network

•Conclusões

•Bibliografia


Protocolo


Desenvolvimento de protocolos


Base instalada


Protocolos em automação

•Processos

•Predial

•Veicular

•Residencial


Protocolos em automação de processos


Profibus


Profibus

•Padrão aberto, mantido e constantemente atualizado pela Profibus International

•Estima-se:•Mais de 20 milhões de nós instalados no mundo;•Mais de 2800 produtos e mais de 2000 fornecedores, atendendo às mais diversas necessidades de aplicações;•Mais de 1000 plantas com tecnologia Profibus-PA.

•Centro de Competência em PROFIBUS (PCC) localizado na Escola de Engenharia de São Carlos-USP. Único PCC da américa latina.


Fieldbus


Automação predial

•HVAC•Aquecimento•Ventilação•Ar condicionado

•Iluminação•Controle de acesso•Detecção de incêndio


Protocolos em automação predial

1-WireC-BUS

DSI

Dynet

Idranet

LonTalk

xAP


BACnet

•Protocolo de comunicação•Automatismos prediais•Sistemas de controle

•Desenvolvimento iniciado em 1987 pelo SPC (Standard Project Committee)•Certificação ASHRAE, ANSI e ISO•Sob manutenção da ASHRAE


•Devices•Dispositivos•Mensagens de descoberta•Who-Is; I-Am; Who-Has; I-Have

•Objects•Interfaces e capacidades•Entradas e saídas digitais e analógicas•Calendário e eventos•Notificação

BACnet


ZigBee

•Conjunto de protocolos de comunicação de baixo consumo

•Certificação IEEE

•Utilizam radio-frequência

•Características•Baixa taxa de transferência•Baixo consumo energético•Comunicação segura•Baixo custo


•Arquitetura de malha

•Coordinator (ZC)•Raíz da rede•Ligação entre redes•Armazenamento de informações sobre a rede

•Router (ZR)•Transmissão de dados entre dispositivos

•End device (ZED)•Comunicação exclusiva com o nó-pai

ZigBee


Automação automotiva

•Carburação eletrônica

•ABS

•Controle e supervisão•Temperatura•Pressão

•Ajustes automáticos•Espelhos retrovisores•Banco do motorista

•Direção assistida•Piloto automático•Estacionamento


Protocolos em automação veicular

J1939

Keyword Protocol 2000

VAN

DC-BUSIDB-1394

SMARTwireX

J1708


CAN – Controller Area Network

•Desenvolvido pela Bosch em 1984

•Certificação ISO

•Topologia em barramento ou estrela

•Taxa de transmissão de 125kbps a 1Mbps

•Até 64 nós

•Codificação NRZ (Non Return to Zero)

•Baixo custo


VAN – Vehicle Area Network

•Normalizada em 1990 na França pelo Bureau de Normalisation de l'Automobile

•Adotado pela Citroen/Peugeot e Renault

•Topologia de barramento

•Taxa de transmissão de 100kbps a 250kbps

•Até 16 nós

•Codificação Manchester


Conclusão

•Existem diversos diferentes protocolos de comunicação para diferentes áreas de automação.

•Cada protocolo possui características específicas que fazem com que eles se ajustem adequadamente ao processo.

•Cada processo deve ser analisado e estudado, a fim de encontrar a melhor opção para a escolha do protocolo de comunicação que será utilizado. Essa escolha será crítica no andamento e implementação do projeto.


Bibliografia[1] Viegas, R., Valentim, R. A. M., Texeira, D. G., Guedes, L. F., "Analisys of Protocols to Ethernet Automation Networks", Lab of Comput. & Autom. Eng., Fed. Univ. of Rio Grande do Norte, Natal, 2007

[2] Goh, H. L., Tan, K. K., Huang, S., de Silva, C. W., "Development of Bluewave: A Wireless Protocol for Industrial Automation", Dept. of Electr. & Comput. Eng., Nat. Univ. of Singapore, 2006

[3] Gutierrez, R. M. V., Pan, S. S. K., "Complexo eletrônico: automação do controle industrial", BNDES Setorial, Rio de Janeiro, n.28, p. 189-232, set. 2008

[4] Bushby, S. T., "BACnet(TM): a standard communication infrastructure for intelligent buildings", National Institute of Standards and Technology, Building and Fire Research Lab., Building Env. Division, Gaitherburg, MD 20899, USA, 1998

[5] Stemmer, M. R., "Redes Locais Industriaus", Departamento de Automação e Sistemas, Universidade Federal de Santa Catarica, 2009

[6] Navet, N., "Controller Area Network", University of Mulhouse, França, 1998

[7] Fredriksson, L. B., "CAN for critical embedded automotive networks", Kvaser AB, Kinnahult, 2002

[8] Zucatto, F. L., Biscassi, C. A., Monsignore, F., Fidélix, F., Coutinho, S., Rocha, M. L., “ZigBee for Building Control Wireless Sensor Networks”, Eng. Sch. Of São Carlos, Univ. of São Paulo, 2007

http://www.smar.com/http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_automation_protocolshttp://www.schneider-electric.com.br/

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