Redes industriais aula-1

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Redes industriais aula-1

  1. 1. Vagner S. Vasconcelosvsvasconcelos@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. 2 Barramento Serial Digital Definição Multiponto Bidirecional Redes (Full Duplex)Industriais Equipamentos de Supervisão Comunicação Controle Industrial Instrumentação
  3. 3. 3 Entre Pontos Transferir Objetivo: informação Entre Sistemas RedesIndustriais Temperatura Pressão Variáveis Produtividade Informações: de Processo Consumo Energia Pass Transp/h Peças Produzidas
  4. 4. 4 Refinarias Açúcar & Álcool Industrias Processo Papel & Celulose Petroquímica Variáveisde Processo Automobilística Industrias Metalúrgicas Manufatura Metroferroviária
  5. 5. 5 Anos 40: Sinais de pressão 3 ~ 15 psi Anos 60: Sinais elétricos 4 ~ 20 mAHistórico Anos 70: Computador e Controle Central Sensores Inteligentes Anos 80: Controle Digital 8 protocolos Ano 2000: IEC 61158
  6. 6. Histórico 6
  7. 7. 7 Sistemas Centralizados e DistribuídosSistemas Centralizados Barramento de Campo Controlador Controlador E/S E/S E/S E/S E/S E/S E/S E/S
  8. 8. 8Sistemas Centralizados e Distribuídos Barramento de Campo Distribuído Controlador E/S E/S Controlador Monitoramento E/S E/S E/S E/S E/S
  9. 9. 9Sistemas Centralizados e Distribuídos Sistema de Controle Distribuído E/S E/S E/S E/S Controlador Controlador Controlador E/S GTW E/S Controlador GTW MonitoramentoE/S E/S Monitoramento
  10. 10. 10 Custo de fiação Redução Custo de InstalaçãoVantagens Configuração Redes Acesso remotoIndustriais Diagnóstico Auto- Diagnóstico Dispositivos mais inteligentes Novas Funcionali- dades
  11. 11. Pirâmide de Automação 11Gerenciamento Corporativo N5: Gerenciamento da Planta N4: N3: Supervisão N2: Controle N1: Dispositivos de Campo Planta (Processo Controlado)
  12. 12. Pirâmide de Automação 12 Gerenciamento ERP Corporativo MPS MRPIIGerenciamento 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. 13. Fluxo de Dados 13 ERPSMES/PIMS/MRPII/MPS SCADAS/IHMSCLPs/SDCDs/CNCsSensores/Atuadores
  14. 14. 14 Rede Fast Ethernet - 100 Mbit/s ERPSN5N4 MES/PIMS/MRPII/MPSN3 SCADAS/IHMSN2 CLPs/SDCDs/CNCsN1 Sensores/Atuadores
  15. 15. Controle de Tipos de Redes de Campo 15 Processo Ethernet FieldBus FieldBus DeviceBusControle SensorBus Lógico Equipamentos Simples Equipamentos Complexos Bit Byte Bloco
  16. 16. Faixa de Aplicação de redes Industriais 16
  17. 17. 17 Interligar Sensores e Atuadores discretos Bits Tempo de resposta: msSensorBus Distâncias: < 200 m AS-Interface (AS-i) Exemplos CAN
  18. 18. 18 Interligar Dispositivos genéricos Bytes Tempo de resposta: dezenas msDeviceBus Distâncias: milhares metros Profibus-DP Exemplos DeviceNet
  19. 19. 19 Interligar Instrumentação Analógica Mensagens Tempo de resposta: centena msFieldBus Distâncias: < 10Km Profibus-PA Exemplos Foundation Fieldbus-H1
  20. 20. 20 Interligar redes corporativas Arquivos Tempo de resposta: segundosDataBus Distâncias: dezenas Km Ethernet TCP/IP Exemplos
  21. 21. Exemplo Arquitetura 21 MES MRPII PIMS ERP Servidor Cliente Cliente Histórico SCADA SCADA SCADA Robô CLPCNC CNC IHM GTW
  22. 22. Exemplo Arquitetura 22
  23. 23. 23 IBM Compatible Workstation Mac II Anel ANEL (Ring) Workstation Copy machine Terminal IBM PS/2Topologia 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. 24 Daisy-chainTopologia Rede
  25. 25. 25 Mestre/Escravo (Master/Slave)Mecanismos Cliente/ServidorComunicação (Client/Server) Produtor/Consumidor (Publisher/Subscriber)
  26. 26. Mestre/Escravo 26Mono Mestre
  27. 27. Mestre/Escravo 27Multi Mestre
  28. 28. Cliente/Servidor 28
  29. 29. Produtor/Consumidor 29
  30. 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. 31. 31CSMA/CD
  32. 32. 32Polling (Varredura)
  33. 33. 33Cíclica
  34. 34. 34Token Ring
  35. 35. 35Token Bus
  36. 36. 36Report by Exception
  37. 37. 37Time Division Multiple Access (TDMA)
  38. 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 SANTOSNotas de Aulas: Filho, Constantino Seixas. Disponível emhttp://www.delt.ufmg.br/~seixas/, acessado em julho de 2011

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