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Carregado porVagner Sanches Vasconcelos, MSc
Redes industriais aula-1
O documento fornece uma introdução abrangente às redes industriais, discutindo sua história, aplicações, tipos, topologias e mecanismos de comunicação. Ele descreve como as redes evoluíram para atender às necessidades de comunicação em processos industriais e como diferentes protocolos foram desenvolvidos para aplicações específicas. O documento também fornece exemplos de arquiteturas típicas de redes industriais.
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Redes industriais aula-1
- 1. Vagner S. Vasconcelos vsvasconcelos@gmail.com Redes Industriais RTU 1 @vsvasconcelos Serial Modbus ASCII Ethernet HART Modbus/TCP AS-i Programa CAN DP Profibus PA Foundation Fieldbus Ethernet Industrial Rev-0
- 2. 2 Barramento Serial Digital Definição Multiponto Bidirecional Redes (Full Duplex) Industriais Equipamentos de Supervisão Comunicação Controle Industrial Instrumentação
- 3. 3 Entre Pontos Transferir Objetivo: informação Entre Sistemas Redes Industriais Temperatura Pressão Variáveis Produtividade Informações: de Processo Consumo Energia Pass Transp/h Peças Produzidas
- 4. 4 Refinarias Açúcar & Álcool Industrias Processo Papel & Celulose Petroquímica Variáveis de Processo Automobilística Industrias Metalúrgicas Manufatura Metroferroviária
- 5. 5 Anos 40: Sinais de pressão 3 ~ 15 psi Anos 60: Sinais elétricos 4 ~ 20 mA Histórico Anos 70: Computador e Controle Central Sensores Inteligentes Anos 80: Controle Digital 8 protocolos Ano 2000: IEC 61158
- 6.
- 7. 7 SistemasCentralizados e Distribuídos Sistemas Centralizados Barramento de Campo Controlador Controlador E/S E/S E/S E/S E/S E/S E/S E/S
- 8. 8 Sistemas Centralizados eDistribuídos Barramento de Campo Distribuído Controlador E/S E/S Controlador Monitoramento E/S E/S E/S E/S E/S
- 9. 9 Sistemas Centralizados eDistribuídos Sistema de Controle Distribuído E/S E/S E/S E/S Controlador Controlador Controlador E/S GTW E/S Controlador GTW Monitoramento E/S E/S Monitoramento
- 10. 10 Custo de fiação Redução Custo de Instalação Vantagens Configuração Redes Acesso remoto Industriais Diagnóstico Auto- Diagnóstico Dispositivos mais inteligentes Novas Funcionali- dades
- 11. Pirâmide de Automação 11 Gerenciamento Corporativo N5: Gerenciamento da Planta N4: N3: Supervisão N2: Controle N1: Dispositivos de Campo Planta (Processo Controlado)
- 12. Pirâmide de Automação 12 Gerenciamento ERP Corporativo MPS MRPII Gerenciamento N5: MES da Planta PIMS N4: N4: SCADA IHM N3: N3: Supervisão Supervisão CLP SDCD N2:N2: Controle Controle CNC SoftPLC N1: Dispositivos de Campo Campo N1: Dispositivos de Sensores Planta (Processo Controlado) Atuadores
- 13. Fluxo de Dados 13 ERP'S MES/PIMS/MRPII/MPS SCADA'S/IHM'S CLP's/SDCD's/CNC's Sensores/Atuadores
- 14. 14 Rede Fast Ethernet - 100 Mbit/s ERP'S N5 N4 MES/PIMS/MRPII/MPS N3 SCADA'S/IHM'S N2 CLP's/SDCD's/CNC's N1 Sensores/Atuadores
- 15. Controle de Tipos de Redes de Campo 15 Processo Ethernet FieldBus FieldBus DeviceBus Controle SensorBus Lógico Equipamentos Simples Equipamentos Complexos Bit Byte Bloco
- 16. Faixa de Aplicaçãode redes Industriais 16
- 17. 17 Interligar Sensores e Atuadores discretos Bits Tempo de resposta: ms SensorBus Distâncias: < 200 m AS-Interface (AS-i) Exemplos CAN
- 18. 18 Interligar Dispositivos genéricos Bytes Tempo de resposta: dezenas ms DeviceBus Distâncias: milhares metros Profibus-DP Exemplos DeviceNet
- 19. 19 Interligar Instrumentação Analógica Mensagens Tempo de resposta: centena ms FieldBus Distâncias: < 10Km Profibus-PA Exemplos Foundation Fieldbus-H1
- 20. 20 Interligar redes corporativas Arquivos Tempo de resposta: segundos DataBus Distâncias: dezenas Km Ethernet TCP/IP Exemplos
- 21. Exemplo Arquitetura 21 MES MRPII PIMS ERP Servidor Cliente Cliente Histórico SCADA SCADA SCADA Robô CLP CNC CNC IHM GTW
- 22.
- 23. 23 IBM Compatible Workstation Mac II Anel ANEL (Ring) Workstation Copy machine Terminal IBM PS/2 Topologia Barramento Workstation IBM Compatible Mac I BARRAMENTO Rede (Bus) Terminal Copy machine Workstation IBM Compatible Mac II Estrela Modem Modem Workstation Terminal IBM PS/2 Copy machine
- 24. 24 Daisy-chain Topologia Rede
- 25. 25 Mestre/Escravo (Master/Slave) Mecanismos Cliente/Servidor Comunicação (Client/Server) Produtor/Consumidor (Publisher/Subscriber)
- 26. Mestre/Escravo 26 Mono Mestre
- 27. Mestre/Escravo 27 Multi Mestre
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- 29.
- 30. CSMA/CD 30 Carrier Sense Multiple access with Collision Detection Polling Integridade (varredura) Mudança Estado Acesso (Change of State) ao Cíclica Barramento (troca dados) Ring Token Passing Bus Report by Exception (Mensagem não Solicitada) Time Division Multiple Access http://www.ece.cmu.edu/~koopman/protsrvy/protsrvy.html
- 31.
- 32.
- 33.
- 34.
- 35.
- 36.
- 37. 37 Time Division MultipleAccess (TDMA)
- 38. 38 Referências ENGENHARIA DE AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL - 2ª EDIÇÃO MORAES, CICERO COUTO DE CASTRUCCI, PLÍNIO DE LAURO REDES INDUSTRIAIS PARA AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL: AS-I, PROFIBUS E PROFINET ALEXANDRE BARATELLA LUGLI MAX MAURO DIAS SANTOS Notas de Aulas: Filho, Constantino Seixas. Disponível em http://www.delt.ufmg.br/~seixas/, acessado em julho de 2011