Redes de Comunicação em Automação

João Mauricio Rosario

UNICAMP - RECOPE MANET

Redes de Comunicação em Automação

Interligação de ComputadoresIntegração de computadores aos CLP’sIntegração dos CLP’s a dispositivos inteligentes

Controladores de soldaRobôsTerminais de válvulasBalançasSistemas de IdentificaçãoSensoresCentros de Comando de Motores

Distribuição E/S

TendênciaSensores inteligentesGanho funcionalBaixo custo de instalação

AtualDistribuição de E/S aolongo da fabrica.Menor custo de instalação

TradicionalCada dispositivo e ligado individualmente ao CLPAlto custo de instalação

Paradigma do Controle Distribuído

1990’s

Flex I/O

Drive

PBPanel

2000

Multi-disciplinedController

Drive w/PIDAxis Controller

PB Panel

Prox

Flex I/O

O.I.

PackagedController

1980’s

Modelos de Redes

Origem/DestinoOrigem/Destino (ponto a ponto)(ponto a ponto)

srcsrc dstdst datadata crccrc

identifieridentifier datadata crccrc

Produtor/ConsumidorProdutor/Consumidor(dados são identificados)(dados são identificados)

Produtor/Consumidor

•• Mensagem #1Mensagem #1–– referência de posição do sensor transmitida emreferência de posição do sensor transmitida em multicastmulticast

aos CTRL1, 2 e IHMaos CTRL1, 2 e IHM

•• Mensagem #2Mensagem #2–– comando de velocidade do CTRL1 transmitido comando de velocidade do CTRL1 transmitido

simultaneamente aos 3simultaneamente aos 3 drivesdrives e IHMe IHM

Drive1Drive1 Drive3Drive3Drive2Drive2

CTLR1CTLR1 HMIHMI

SensorSensor

CTLR2CTLR2 ALLEN-BRADLEY

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#1#1#2#2

a cada 100msa cada 100msa cada 100ms

a cada 2000msa cada 2000msa cada 2000msa cada 5msa cada 5msa cada 5ms

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analógico I/Oanalógico I/O digital I/Odigital I/Opolling Mudança

de estado

Métodos para troca de dados

Polling Cíclico Mudança de Estado

Redes Produtor/ConsumidorRedes Produtor/Consumidor

Origem/Destinomestre/escravo multimestre

Produtor/ConsumidorProdutor/Consumidor

RIOProfibus DPInterbus-S

ASI

DH+Profibus FMSModbus PlusLONWorks

DeviceNet DeviceNet ControlNetControlNetFoundation FieldbusFoundation Fieldbus

ASI

LONWorks

RIO

Profibus DP

Interbus-S

DH+

Profibus FMS

Modbus Plus

Profibus PA

O que o mercado oferecia aos clientes ?

O que o cliente espera de uma rede hoje?

Redes eficientes, porém proprietárias.Redes eficientes, porém proprietárias.

O mercado passa a exigir redes abertas e O mercado passa a exigir redes abertas e facilidade de integração de todos os níveisfacilidade de integração de todos os níveis

A Rockwell procurou atender as solicitações dos usuários e passou

a promover as redes abertas que utilizam o modelo

produtor-consumidor.

Toda a conectividade que o cliente sempre desejou, através de

soluções tecnológicas modernas e que continuam a evoluir.

Information

Discrete Device

Automation and Control

Process Device

DH+DH485RIO

Open DeviceNet Vendor Association, Inc.http://www.odva.org

http://www.controlnet.orgControlNet™ International

12/4/2001 5:57 PM 13

Tecnologia de vanguarda para integração de dispositivos de campo

DeviceNet

Integração na DeviceNetSensores, atuadores e fim-de-curso

Interfaces de Operação Homem-Máquina

Botões

Inversores de Frequencia

Micro Inversores

Robos

Software

Válvulas Pneumáticas

Bridges/Gateways etc.

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• CAN é uma tecnologia aberta• Fabricantes de chips: Intel, Motorola,Philips/Signetics, NEC, Hitachi,Siemens

• Produção em grandes volumes• Eletrônica embarcada

(Controller Area Network)CAN

DeviceNet - Características gerais

• Linha tronco + derivações

• Remoção de nós

• Até 64 nós

• Sinal e alimentação 24 Vcc

• Taxas selecionáveis (125K, 250K e 500K)

• Terminações de 121 OHM

DeviceNet - Características Gerais

Taxa Tronco(cabo grosso)

Derivação (cabo fino)

125K

250K

500K

500m (1640 ft)

250m (820 ft)

100m (328 ft)

6m (20 ft)

6m (20 ft)

6m (20 ft)

156m (512 ft)

78m (256 ft)

39m (128 ft)

AcumuladoMáximo

Taxas de transmissão, alcance e derivações

Comunicação DeviceNetMódulo “scanner” disponível também para CPU SLC 500

01/30/97

1

Introdução a

Uma Nova Tecnologia de RedesAbertas para Automação e Controle

8 06/11/96 09:48 PM

ControlNet - Características• Rede única para E/S, Programação e

Comunicação entre Controladores

• Modelo Produtor/Consumidor

• Repetibilidade e Determinismo (5Mbps)

• Flexibilidade para o meio físico

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•• Múltiplos controladoresMúltiplos controladores nana mesmamesma rederede•• Cada controladorCada controlador possuipossui o o seuseu própriopróprio I/OI/O•• RecursoRecurso de Multicast de Multicast parapara as as entradasentradas digitaisdigitais

Integração na ControlNet

PLC-5 na ControlNetSistema Redundante

ProcessadoresPLC-5 ControlNet

com módulos de Backup

ControlNet com Midia Redundante

FLEX I/O emControlNet

Hub em fibra ótica para ControlNetPLC

RPA RPFS

Seg. Coaxial

PLC

RPA RPFS

Seg. Coaxial

PLC

RPA RPFM

Seg. Coaxial

Segmento em Fibra Ótica(Ponto a ponto)

Segmento em Fibra Ótica(Ponto a ponto)

ProdutosControlNet

ProdutosControlNet

ProdutosControlNet

RPFS RPFMRPA

Inversor1336

RPA - Bloco inicial do Hub (conexão coaxial)RPFS - Módulo Ótico de curta distância (até 300m)RPFM - Módulo Ótico de longa distância (até 3 Km))

RPFM

Inversor1336

Interface Ethernet p/ PLC-5

HostComputer

RSLinx &INTERCHANGE™

SoftwareRSView™Software

EthernetPLC-5s

RSLinxDDE Server

ProgrammingSoftware

PLC-5 w/ EthernetSidecar Interface

PIEthernetGateway

DH+

ETHERNET TCP/IP

PLC-5

ControlNet

PLC-5PLC-5

ControlLogixControlLogixGatewayGateway

Flex I/O

10 Mbit/sec

SLCSLC--5/055/05

ALLEN-BRADLEYPowermonitor I

V 473 465 471A 865 852 859

PowerMonitor II

Integração na Ethernet

FOUNDATION FIELDBUS ORGANIZATIONFOUNDATION FIELDBUS ORGANIZATION

Board of Directors Board of Directors

Fisher-Rosemount

ABB Industrial Systems, Inc.

Rockwell AutomationHoneywell

Groupe Schneider

Siemens AG

Fuji Electric

Yokogawa Electric

The Foxboro Co.

Yamatake-Honeywell

Elsag Bailey

Power Monitor

Actuator

Drive

Transmitter

Display

DiscreteMux

Analog Mux

Actuator

TransmitterScale

DiscreteMux

Actuator

Transmitter

Transmitter

MagnewHoneywell

EOI

PLC

LD

T

LD

T

ControlNet

Maint.

T T

Quality

PLC

Os dispositivos da ControlNet têm acesso direto aos dados da rede Fieldbus

FOUNDATIONsegmentos H1

Configuration

T

ControlNet e FOUNDATIONControlNet e FOUNDATION

SLC 5/03

ALLEN-BRADLEY

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MagnewHoneywell

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SLC 5/03

ALLEN-BRADLEY

CCMiCCMi

CCMi

CCMi

ControlNet

Fieldbus H1DeviceNet

Ethernet TCP/IP

Arquitetura Integrada

Referências Gerais

DeviceNet www.odva.org

ControlNet www.controlnet.org

Fieldbus www.fieldbus.org