HSE USER LAYER USER LAYER USER LAYER. OSI Model. IEC Type 5 FDA. 7 IEC Type 9 COMMUNICATION STACK IETF TCP/UDP IETF IP IEEE 802.
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- Manuel Chaplin Flores
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1 Arquitetura HSE 1
2 H1 & HSE Profiles OSI Model USER LAYER USER LAYER USER LAYER 7 APPLICATION LAYER 7 IEC Type 9 IEC Type 5 FDA 6 5 PRESENTATION LAYER SESSION LAYER COMMUNICATION STACK TRANSPORT LAYER 4 IETF TCP/UDP 3 NETWORK LAYER 3 IETF IP 2 DATA LINK LAYER 2 IEC Type 1 IEEE MAC 1 PHYSICAL LAYER PHYSICAL LAYER 1 IEC kbit/s IEEE 100 Mbit/s H1 HSE 2
3 Arquitetura HSE & Equipamentos 3
4 Arquitetura HSE Host Devices (HD) HD HSE 4
5 Arquitetura HSE Host Devices (HD) HSE 5
6 Arquitetura HSE Host Devices (HD) Hospedeiros. Podem não ter pilhas de comunicação HSE. Sabem comunicar-se com equipamentos HSE. Nunca são configurados por aplicações de configuração HSE. Exemplos: Estação de configuração. Estação de supervisão. Estação de manutenção. 6
7 Arquitetura HSE Linking Devices (LD) HSE LD 7
8 Arquitetura HSE Linking Devices (LD) HSE Linking Device H1 H1 H1 Field Devices 8
9 Arquitetura HSE Linking Devices (LD) Exemplos (sendo simplistas): DF62. DF63. DF51 pode ser considerado um Linking Device, porém baseado no protocolo proprietário da Smar (protocolo SE). 9
10 Arquitetura HSE I/O Gateway (IOG) HSE Linking Device IOG H1 H1 H1 Field Devices 10
11 Arquitetura HSE I/O Gateway (IOG) HSE Linking Device I/O Gateway H1 DeviceNet/ControlNet/... H1 DeviceNet/ControlNet/... H1 Field Devices 11
12 Arquitetura HSE I/O Gateway (IOG) Exemplos: DF73. DF75. DF79. DF81. Precisam ter blocos funcionais. 12
13 Arquitetura HSE Equipamentos de campo HSE (FD) HSE FD Linking Device I/O Gateway H1 DeviceNet/ControlNet/... H1 DeviceNet/ControlNet/... H1 Field Devices 13
14 Arquitetura HSE Equipamentos de campo HSE (FD) HSE Linking Device I/O Gateway HSE Field Device H1 DeviceNet/ControlNet/... H1 DeviceNet/ControlNet/... H1 Field Devices 14
15 Arquitetura HSE Equipamentos de campo HSE (FD) Equivalentes aos equipamentos de campo H1 Precisam ter blocos funcionais. 15
16 Arquitetura HSE VERTIC CAL HORIZONTAL Linking Device I/O Gateway HSE H1 HSE Field Device H1 DeviceNet/ControlNet/... DeviceNet/ControlNet/... H1 Field Devices 16
17 Equipamentos HSE Gateway CLIENTE HSE 100 Mbit/s Switch I/O Network Linking Device Linking Device P L H1 Plant P L Planta H1 P L Planta H1 P L Planta H1 100 metros no par trançado 2000 metros na fibra ótica Equipamento de campo Ethernet 17
18 Integração (Interoperabilidade) Operação Manutenção Informações da Planta Controle Advançado Controle Básico FF H1 Sistemas de Segurança (ESD/SIS) Chromatógrafo Compressores 18
19 Arquitetura Smar 19
20 SYSTEM302 SYSCON HOST HSE OLE SERVER / HSE HOST TCP / IP HSE TCP / IP LD HSE STACK / ID SHELL / FBAP H1 STACK - 4 Interfaces H1 H1 FD H1 STACK / FBAP 20
21 Cenários de aplicação 21
22 Cenários de aplicação Linking Devices FIELDBUS H1 FIELDBUS H1 Links internos / externos entre equipamentos instalados no mesmo segmento H1. 22
23 Cenários de aplicação Bridge H1 pode ser implementada pelo DLL H1 ou pelo HSE. Linking Devices FIELDBUS H1 FIELDBUS H1 Bridge H1 23
24 Cenários de aplicação Linking Devices FIELDBUS H1 FIELDBUS H1 Links externos entre equipamentos H1 instalados em diferentes Linking Devices. 24
25 Cenários de aplicação Linking Devices FIELDBUS H1 FIELDBUS H1 Links internos / externos entre equipamentos HSE. 25
26 Cenários de aplicação Linking Devices FIELDBUS H1 FIELDBUS H1 Links externos entre equipamentos HSE e equipamentos H1. 26
27 Cenários de aplicação INTERNET por exemplo, VPN Internet Linking Devices FIELDBUS H1 FIELDBUS H1 Comunicação Cliente / Servidor 27
28 Redundância HSE 28
29 Tolerância a falha Habilidade para recuperar-se de certas condições de falha. Sob o ponto de vista do hospedeiro, a rede e os equipamentos são compartilhados. Redundância é usada para alcançar-se alta disponibilidade. Qualquer cartão (interface) Ethernet pode ter redundância de mídia. HSE suporta: Redundância de rede. Redundância de equipamento. 29
30 Redundância de rede 30
31 Redundância de rede Equipamentos podem ter até duas interfaces de rede. Estações com 2 NICs Switch primário Switch secundário LD com somente 1 canal Ethernet LDs com 2 canais Ethernet 31
32 Redundância de rede Cada equipamento publica mensagens de diagnóstico. Estações com 2 NICs Switch primário Switch secundário LD com somente 1 canal Ethernet LDs com 2 canais Ethernet 32
33 Redundância de rede Cada equipamento publica mensagens de diagnóstico. Estações com 2 NICs Mensagens de diagnóstico exportam a visão que um Switch primário Switch secundário equipamento tem de todos os outros equipamentos que participam da estratégia de redundância. LD com somente 1 canal Ethernet LDs com 2 canais Ethernet 33
34 Redundância de rede Visão individual da rede. Estações com 2 NICs Switch primário Switch secundário LD com 2 canais Ethernet LDs com 2 canais Ethernet 34
35 Redundância de rede Visão individual da rede após uma falha. Estações com 2 NICs Switch primário Switch secundário LD com 2 canais Ethernet LDs com 2 canais Ethernet 35
36 Redundância de rede Visão individual da rede após uma falha. Estações com 2 NICs Cada equipamento que recebe uma mensagem de diagnóstico atualiza Switch primário Switch secundário sua tabela de roteamento HSE e usa-a para validar o caminho de rede para alcançar o equipamento que enviou a mensagem de LD com 2 canais Ethernet diagnóstico. LDs com 2 canais Ethernet 36
37 Redundância de equipamento 37
38 Redundância de equipamento Na ocorrência de uma falha, o switch over de um equipamento secundário para o papel de primário pode ser configurado ou automático. Isto depende da estratégia de redundância adotada e das características dos equipamentos que participam dela. SWITCH LD PRIMÁRIO LD SECUNDÁRIO 38
39 Redundância de equipamento Equipamentos D-1 Switch Equipamentos D-2 Equipamentos D-3 39
40 Redundância de equipamento Primário (P) Equipamentos D-1 Switch Secundário (S) Desacoplados. Redundância depende do configurador. Primário é totalmente configurado. Um secundário nem tem PD Tag, nem conhecimento prévio de seu potencial para assumir o papel de primário. 40
41 Redundância de equipamento Switch P S Equipamentos D-2 Fracamente acoplados. Redundância depende do configurador. Primários & Secundários têm o mesmo PD Tag e configuração. 41
42 Redundância de equipamento Switch Canal de comunicação P S Fortemente acoplados. Sincronizam suas configurações. Detetam falhas. Automaticamente recuperam-se após a ocorrência de uma falha. Primário & Secundários funcionam operacionalmente como um único equipamento. Equipamentos D-3 42
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