Classificação das redes para automação industrial. Luiz Affonso Guedes

Transcrição

1 Classificação das redes para automação industrial Luiz Affonso Guedes

2 CONCEITO FIELDBUS Tecnologia Dominante Pneumatica Analogica Digital Redes de campo Time 2

3 Redes de Comunicação Interligação de Computadores Integração de computadores aos CLP s Integração dos CLP s a dispositivos inteligentes Controladores de solda Robôs Terminais de válvulas Balanças Sistemas de Identificação Sensores Centros de Comando de Motores

4 Distribuição E/S Tradicional Cada dispositivo e ligado individualmente ao CLP Alto custo de instalação Atual Distribuição de E/S ao longo da fabrica. Menor custo de instalação Tendência Sensores inteligentes Ganho funcional Baixo custo de instalação

5 Paradigma do Controle Distribuído 1980 s 1990 s 2000 O.I. PB Panel Flex I/O Multi-disciplined Controller Prox PB Panel Drive Axis Controller Flex I/O Packaged Controller Drive w/pid

6 CLASSIFICAÇÃO DE REDES DIGITAIS Tipos de Controle Controle de Processo Devicebus Fieldbus IEC/ISA SP50 Foundation Fieldbus Profibus PA WORLDFIP Controle Lógico Sensorbus Seriplex ASI CAN Low-end bit Device Net SDS Profibus DP LONWorks INTERBUS-S Midrange byte High-end block Tipo de instrumento Instr Simples Instr Complexos 6

7 Information Automation and Control Discrete Device Process Device

8 Redes Tipo Sensorbus Dados em formato de bits. Conexão - poucos equipamentos. - Equipamentos simples - Ligação direta. Características: Comunicação rápida em níveis discretos. Sensores de baixo custo. Pequenas distancias. Objetivo Principal: Minimizar custo. Exemplos: Seriplex, ASI e Interbus Loop.

9 Redes Tipo Devicebus Dados em formato de bytes Podem cobrir distâncias de até 500 m. Equipamentos Predominantemente de variáveis discretas. Algumas redes permitem a transferência de blocos de dados com prioridade menor aos dados em formato de bytes. Possuem os mesmos requisitos temporais das rede Sensorbus, porém podem manipular mais equipamentos e dados. Exmplos:Device-Net e Profibus DP.

10 Redes Tipo Fieldbus Redes mais inteligentes: Podem conectar mais equipamentos a distâncias mais longas. Os equipamentos conectados a rede possuem inteligência para executar funções específicas: Sensor, atuador, controle. As taxas de transferência de dados podem ser menores que as anteriores, porém estas são capazes de comunicar vários tipos de dados: discretos, analógicos, parâmetros, programas e informações de usuário. Exemplos: - Fieldbus Foundation e Profibus PA.

11 ALLEN-BRADLEY F1 F6 F2 F7 F3 F8 F4 F9 F5 F < - < ' - ^ < > v PanelView 550 Estrutura de uma Fieldbus Sensores, atuadores e fim-de-curso Interfaces de Operação Homem-Máquina Botões Inversores de Frequencia Micro Inversores Robos Software Válvulas Pneumáticas Bridges/Gateways etc.

12 Modelos de Redes src dst data crc Origem/Destino (ponto a ponto) identifier data crc Produtor/Consumidor (dados são identificados)

13 ALLEN-BRADLEY F1 F6 F2 F7 F3 F8 F4 F9 F5 F < < ' ^ < > v PanelView 550 Produtor/Consumidor CTLR1 CTLR2 HMI #2 #1 Sensor Drive1 Drive2 Drive3 Mensagem #1 referência de posição do sensor transmitida em multicast aos CTRL1, 2 e IHM Mensagem #2 comando de velocidade do CTRL1 transmitido simultaneamente aos 3 drives e IHM

14 ALLEN-BRADLEY ALLEN-BRADLEY F1 F1 F6 F6 F2 F2 F7 F7 F3 F3 F8 F8 F4 F4 F9 F9 F5 F5 F1 0 F < - < < ' - - < ' - ^ ^ < > < > v v PanelView 550 PanelView 550 Redes Produtor/Consumidor Métodos para troca de dados Polling Cíclico Mudança de Estado a cada 100ms a cada 5ms polling analógico I/O a cada 2000ms digital I/O Mudança de estado

15 Origem/Destino mestre/escravo multimestre RIO Profibus DP Interbus-S ASI DH+ Profibus FMS Modbus Plus LONWorks Produtor/Consumidor DeviceNet ControlNet Foundation Fieldbus

16 O que o mercado oferecia aos clientes? Redes eficientes, porém proprietárias. Interbus-S LONWorks DH+ Modbus Plus RIO Profibus FMS Profibus DP Profibus PA ASI que o cliente espera de uma rede hoje? mercado passa a exigir redes abertas e cilidade de integração de todos os níveis