Prof. Manuel A Rendón M

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1 Prof. Manuel A Rendón M

2 MORAES, C. C. Engenharia de Automação Industrial, Cap. 6 Tanenbaum, Redes de Computadores, Cap. 1.2 AGUIRRE, L. A. Enciclopédia da Automática, Volume II, Cap. 15.3

3 Escravo é um periférico: Disp. E/S, drivers, IHM s, válvulas, transdutores Recebe informação do processo Utiliza informações do mestre atuar na planta Dispositivo passivo, a requisições do mestre Monomestre: Somente um mestre no barramento durante a operação Escravos são acoplados descentralizadamente Multimestre: Todos leem as E/S mas somente um controla um determinado escravo

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5 Produz desperdício da banda Dados enviados várias vezes Sincronização entre nós é difícil Pode produzir congestionamento Exemplo: uma pessoa conta a outra, no ouvido, a informação

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7 Dados possuem identificador, origem/destino Os nós podem ser sincronizados Múltiplos nós (produtores) podem transmitir para outros nós (consumidores) Alguns nós podem assumir as duas funções Vantagens: Economia transmissão dados (só a quem precisa) Determinismo (não trabalha em varredura) Ex.: uma pessoa conta em voz alta a informação; outra informação anunciada por uma das pessoas

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9 Carrier Sense Multiple Access/Colision Detection Dispositivo começa a transmitir dados quando detecta o canal disponível Colisão se dois tentarem transmitir Após tempo randômico tenta transmitir Em alguns tipos existem prioridades

10 A rede física tem topologia anel É indicada a direção onde circula o Token Dispositivo que deseja transmitir deve capturar o token substituindo-o por um frame (informações, dados) Finaliza (enviou todos os dados ou por tempo) regenera o token

11 Produtores transmitem dados numa taxa préconfigurada (E/S) Os dados são transferidos numa taxa adequada p/ dispositivo ou aplicação Recursos podem ser preservados para dispositivos com alta variação Eficiente para aplicações onde sinais se alteram lentamente (sinais analógicos de E/S) Sinais discretos (variação rápida) poderão ter sua informação perdida

12 Dispositivos produzem dados só quando têm o seu estado alterado Em segundo plano um sinal é transmitido periodicamente p/aferir a operação do disp. Vantagem: reduz significativamente o tráfego na rede Bom para comunicação de dados E/S digitais

13 Acesso à rede é controlado por algoritmo fatia de tempo Regula a transmissão de dados pelos nós em cada intervalo de tempo É possível selecionar o tamanho desse intervalo

14 Caracterizam os elementos de maior importância em redes automação industrial Definem o padrão operacional da rede ASI ModBus CAN Profibus LON InterBus FOUNDATION FieldBus ControlNet Ethernet I/P

15 Se destacam duas dimensões: Tecnologia de transmissão Escala

16 Tecnologias de transmissão: Broadcast Ponto a ponto Ponto a ponto: Conecta pares de máquinas. Pacotes transitam pelos computadores. É importante achar boas rotas. Transmissão com 1 transmissor e 1 receptor: Unicasting Broadcast: 1 canal compartilhado. Campo endereço no pacote especifica destinatário. Exemplo rede sem fio. Analogia. O pacote pode ser enviado a todos.

17 Escolha 2 aspectos relevantes: Cobertura Geográfica Topologia da Rede (ligada à tecnologia) Classificação pela Cobertura Geográfica Redes locais (LAN) Redes Metropolitanas (MAN) Redes de Longa Distância (WAN) Classificação pela Topologia da Rede Redes em meio partilhado (Broadcast) Redes ponto a ponto (Point to point)

18 Classificadas pela distância DISTÂNCIA DO INTERPROCESSADOR PROCESSADORES NO MESMO EXEMPLO 1 m Metro quadrado Área pessoal 10 m Cômodo 100 m Prédio 1 km Campus Rede Local 10 km Cidade Rede Metropolitana 100 km País Rede a longas 1000 km Continente distâncias km Planeta Internet

19 PAN Personal Area Network Dispositivos pelo alcance de uma pessoa Exemplo rede sem fio WPAN (Bluetooth) que usam paradigma mestre-escravo. Outro exemplo RFID em smartcards e livros de biblioteca.

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21 Opera dentro de um único prédio (residência, escritório ou fábrica) Ponto de acesso para comunicação sem fio Padrão WiFi. Velocidade 11 ate centenas de Mbps LANs com fios: fios de cobre ou fibra óptica. Velocidades de 100 Mbps até 10 Gbps Ethernet (IEEE 802.3) é o tipo mais comum de LAN com fios. Usa o switch. VLAN para dividir redes dentro de uma LAN

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23 A tecnologia industrial WLAN Exemplo comunicação entre sala de controle central e a planta numa fábrica Exemplo: Redes sem fio muito populares atualmente ZigBee: Automação residencial, redes de sensores sem fio, etiquetas inteligentes, controles remotos

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26 Redes broadcast sem fios dividem-se em estáticas ou dinâmicas Estáticas: O tempo de acesso ao meio é dividido em intervalos discretos (rodízio) Dinâmicas: A alocação de acesso ao canal é definida por demanda. Métodos centralizados ou descentralizados. No futuro provavelmente todo dispositivo terá capacidade de se comunicar com os outros

27 Dispositivos que se comunicam na atualidade: Computadores, TVs, telefones, câmeras, sistemas de monitoramento remoto, rádio-relógios (ajuste de horário pela internet), medidores de energia, termostatos, etc. Futuros dispositivos deverão ter alta segurança e confiabilidade Uma tendência e utilizar redes existentes para transmitir dados

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29 MAN Abrange uma cidade Exemplo: Rede de tv a cabo Até 1990 transmitiam somente sinal de TV Começaram a transmitir também internet em partes não utilizadas do espectro Rede sem fio padrão WiMax: Cobertura da ordem de quilômetros e até 74 Mbps. Interfaces para IP, ATM, E1/T1 e Ethernet

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32 WAN Abrange uma grande área (pais ou continente) Conecta redes LAN através de sub-redes Linhas de transmissão são usualmente alugadas pelas empresas Utiliza comutadores (roteadores) para gerenciar o trafego de várias linhas de transmissão convergem em um ponto

33 É similar a uma grande LAN Normalmente os host (computadores) e a sub-rede são gerenciados por diferentes pessoas Roteadores conectam diferentes tipos de tecnologias WANs Redes interligadas Na sub-rede pode estar conectado computadores (hosts) ou redes LAN

34 VPN - Rede privada virtual: A empresa gerencia a conexão entre os seus escritórios usando a capacidade de infraestrutura da Internet VPN oferecem flexibilidade na reutilização do recurso Linhas dedicadas podem dar maior confiabilidade na capacidade de transmissão de dados

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37 Parâmetros: Meio físico Topologia da rede Regras de acesso transmissão/recepção Tamanho e formato das mensagens Tipos de aplicação Transm. Paralela ou serial Distância Velocidade da transmissão Identificação dos equipamentos (endereço/variável) Detecção de erros, etc.

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