04/03/2015

1

Ana Paula Cardoso Belo Horizonte 2015_01

Redes Industriais� As indústrias precisam cada vez mais da integração de

equipamentos e dispositivos em todos os níveis da automação industrial.

� Essa interligação em rede permitiu o compartilhamento de recursos e bases de dados conferindo mais segurança aos usuários da informação

04/03/2015

2

Redes Industriais� As redes industriais possuem o papel de:

� Transmitir a informação medida nos sensores para as unidade de processamento ou para os sistemas de controle e supervisão da planta.

� E vice versa, transmitir os comandos enviados pelos sistemas de controle e supervisão para os elementos atuadores (motores, válvulas, etc)

Redes Industriais� não há necessidade de comunicação com áreas

externas da empresa.

� são determinísticas.

� têm estrutura física simples (reduzir custos)

� são menos flexíveis a grandes mudanças.

04/03/2015

3

Tecnologias de Comunicação� As redes industriais podem adotar diferentes formas de

comunicação como:

� Mestre-Escravo: � o escravo é um periférico (dispositivos entrada/saída, drivers

de acionamento de maquinas, atuadores, etc), que recebe uma informação do processo ou utiliza informações de saída do mestre para atuar na planta.

� são dispositivos passivos que somente respondem a requisições do mestre.

� Uma rede de automação pode operar com:� apenas um (monomestre)

� com vários mestres (multímestre) num mesmo barramento.

Tecnologias de Comunicação� Produtor-consumidor:

� os dados possuem um identificador único de origem ou destino,

� há uma economia na transmissão de dados, pois eles só são enviados aos dispositivos que os requisitarem.

� Quando um nó da rede necessita de uma informação (consumidor), a solicitação é “anunciada” na rede e o (produtor) que dispõe da informação solicitada a envia.

04/03/2015

4

Classificação GeralQuanto à Tipos

Topologia física Barramento, anel, estrela, árvore

Modelo de redes Mestre-escravo, produtor-consumidor

Tipo de conexão Ponto a ponto, multiponto

Modo de transmissão Transmissão Serial ou paralela

Sincronização de bits Transmissão síncrona ou assíncrona

Modo de operação Simplex, half-duplex e full-duplex

Tipo de comutação Comutação de pacotes ou de circuitos

Redes Industriais� As redes industriais passaram a ter uma divisão em três

camadas.

NÍVEL DECAMPO

NÍVEL DECONTROLE

NÍVEL DEPLANTA

Rede de Controle

SupervisãoBanco de

Dados

Rede de Planta ou Gerenciamento

Rede deCampo

04/03/2015

5

Níveis Hierárquicos de Redes Industriais

Redes Industriais� Nível de campo:

� Rede de dispositivos de campo (sensores, atuadores, etc.)

� Nível de controle:� Rede de equipamentos inteligentes de controle como CLPs ou

computadores

� Nível de gerência:� Rede de equipamentos e sistemas inteligentes de controle como

CLPs, SDCDs (Sistemas Digitais de Controle Distribuído), etc.

� Neste nível há a troca de dados entre equipamentos e o sistema administrativo

04/03/2015

6

Níveis� Nível mais alto (fieldbus)

� Interligação de dispositivos mais sofisticados (autómatos, PC, etc)

� Grandes quantidades de informação� Transações de dados na ordem das centenas de ms

� Nível intermédio (devicebus)� Equipamento de nível intermédio (variadores de velocidade,

etc)� Transações de dados na ordem das dezenas de ms

� Nível de sensor (sensorbus)� Equipamento baixo nível (detectores, sensores e atuadores)� Transações de dados abaixo de 5 ms

� Sensorbus – rede utilizada para ligar sensores e atuadores.

� Transferência rápida

� Baixo custo

� Distância máxima: 200 metros

� Exemplo: AS-I e CAN

Redes Industriais

04/03/2015

7

� Devicebus – rede utilizada para conectar dispositivos mais genéricos como CLPs, remotas de aquisição de dados e controle, etc.

� Transferência rápida

� Distância máxima: 500 metros

� Exemplo: DeviceNet, Profibus DP e ModbusPlus

Redes Industriais

� Fieldbus – rede de equipamentos que desempenham funções específicas de controle.� Transferência mais lenta e opera com vários tipos de dados

(analógicos, digitais, parâmetros, programas, informações para o usuário).

� Distância: até 10 km

� Exemplo: HART, Profibus FMS, Fieldbus Foundation

Redes Industriais

04/03/2015

8

� Databus – rede de comunicação que conecta os sistemas de supervisão aos sistemas informáticos de gestão.

� Grande volume de dados

� Transferência lenta

� Exemplo: Ethernet

Redes Industriais

Redes de Campo

04/03/2015

9

Tipos de aplicações

Redes Industriais

04/03/2015

10

Barramento de Campo� Integração

Barramento de Campo� Classificação: são classificados de acordo com o tipo de

dispositivo

04/03/2015

11

Barramento de Campo� Barramentos de processo:

� Os instrumentos de processos que fornecem informações de grandezas físicas como pressão, temperatura, nível e vazão são interligados por barramentos de processos.

� Barramentos de dispositivos:

� Interconectam os dispositivos que manipulam informações discreta, atuadores ON-OFF, sensores de posição (aberto-fechado), proximidade (longe-perto), acionadores de motores, botoeiras e sinalizadores.

Barramento de Campo� O uso de barramento de campo pode reduzir os custos

e aumentar a produtividade:

� Redução nos custos do projeto, fiação, caixas e painéis.

� Redução no tempo de instalação

� Configuração, monitoramento e diagnósticos on-line

� Os dispositivos habilitados a utilizarem do barramento de campo são microprocessados

04/03/2015

12

Protocolos