Aula 03 Redes Industriais. Informática Industrial II ENG1023 Profª. Letícia Chaves

Transcrição

1 1 Aula 03 Redes Industriais Informática Industrial II ENG1023 Profª. Letícia Chaves

2 Plano de aula Tópicos da aula: 1 Introdução 2 Benefícios na utilização de redes 3 Dificuldades na utilização de redes 4 Conceitos 5 Níveis de redes industriais 6 Vários usos das redes 7 Especificação de uma rede de automação 8 Classificação das redes industriais 9 Os protocolos 10 Considerações para escolher uma rede 11 Padrões Seriais Onde encontrar mais informações? Referências 2

3 1. Introdução 3

4 4 1. Introdução Instalação tradicional: instalação e manutenção implicando em altos custos principalmente quando se deseja ampliar uma aplicação onde, além dos custos de projeto e equipamento, tem custos com cabeamento dos equipamentos de campo à unidade central de controle. Para minimizar estes custos e aumentar a operacionalidade de uma aplicação introduziu-se o conceito de rede de comunicação digital para interligar os vários equipamentos de uma aplicação.

5 1. Introdução 5

6 6 1. Introdução O projeto de implantação de sistemas de controle baseados em redes, requer um estudo para determinar qual o tipo de rede que possui as maiores vantagens de implementação ao usuário final. O usuário final deve buscar uma plataforma de aplicação (protocolo) compatível com o maior número de equipamentos possíveis. Protocolos de comunicação digital padronizados possibilita a integração de equipamentos de vários fabricantes distintos.

7 7 1. Instrodução Tais sistemas (protocolos padronizados) dizem-se arquiteturas de sistemas abertos que, ao contrário das arquiteturas proprietárias onde apenas um fabricante lança produtos compatíveis com a sua própria arquitetura de rede, o usuário pode encontrar em mais de um fabricante a solução para os seus problemas. Sistemas abertos são uma tendência em todas as áreas da tecnologia devido a sua flexibilidade e capacidade de expansão.

8 2. Benefícios na utilização de redes A utilização de redes em aplicações industriais possui as seguintes vantagens em relação às instalações tradicionais: - Facilidade na manutenção - Configurações dos instrumentos a distância - Flexibilidade para conectar nós adicionais; - Longa distância de abrangência; - Redução na quantidade de fiação e equipamentos auxiliares; - Custo global reduzido; - Simplificação de instalação e de operação; - Disponibilidade de ferramentas para configuração e diagnóstico; - Possibilidade de conectar produtos de diferentes fabricantes. 8

9 2. Benefícios na utilização de redes 9

10 2. Benefícios na utilização de redes 10

11 2. Benefícios na utilização de redes 11

12 2. Benefícios na utilização de redes 12

13 13 3. Dificuldades na utilização de redes As desvantagens são temporárias porque são relativas ao custo inicial de implementação e à tecnologia agregada: Existem muitos sistemas no mercado. Busca de uma padronização. Existem diferentes sistemas para diferentes aplicações. Os sistemas não são compatíveis entre si. Necessitam de componentes adicionais (roteadores, gatways, repetidores, etc). Necessidade de treinamento do sistema.

14 14 4. Conceitos Mas a final, o que são redes?

15 15 O que é rede de comunicação industrial? Uma rede faz a comunicação entre um determinado número de estações de forma que possam trocar informações entre si. É usada para conectar dispositivos tais como controladores, atuadores e sensores. Suas características podem ser determinadas em função do gerenciamento do fluxo de informação dentro do sistema. FieldBus é um termo genérico empregado para descrever tecnologias de comunicação industrial.

16 Por que Bus? 16

17 Por que FieldBus? 17

18 18 Histórico do FieldBus? Década de 40 Sinais de pressão analógicos Exemplo: 3 a 15 psi. Meados 1960 difusão do sinal analógico 4 a 20 ma. Década de 70 Desenvolvimento de processadores e ideia do uso de computadores para monitoração de processos e controle em um ponto central Início do desenvolvimento de instrumentos digitais.

19 19 Histórico do FieldBus? Necessidade de um Padrão. União de grupos para definição: Instrument Society of America (ISA), International Electrotechnical Commission (IEC), comitê de padronização do Profibus (norma alemã) e comitê de padronização do FIP (norma francesa) 2000: criação do fieldbus padrão IEC, que foi denominado IEC com oito protocolos diferentes Hoje vários padrões

20 Histórico do FieldBus? 20

21 5. Níveis de Redes Industriais 21

22 5. Níveis de Redes Industriais 22

23 23 5. Níveis de Redes Industriais O nível mais alto, nível de informação da rede: Destinado a um computador central que processa o escalonamento da produção da planta e permite operações de monitoramento estatístico da planta sendo implementado, geralmente, por softwares gerenciais (MIS). O padrão Ethernet operando com o protocolo TCP/IP é o mais comumente utilizado neste nível.

24 24 5. Níveis de Redes Industriais O nível intermediário, nível de controle da rede: Rede central localizada na planta incorporando PLCs, DCSc e PCs. A informação deve trafegar neste nível em tempo real para garantir a atualização dos dados nos softwares que realizam a supervisão da aplicação.

25 25 5. Níveis de Redes Industriais O nível mais baixo, nível de controle discreto: Se refere geralmente às ligações físicas da rede ou o nível de I/O. Este nível de rede conecta os equipamentos de baixo nível entre as partes físicas e de controle. Neste nível encontram-se os sensores discretos, contatores e blocos de I/O.

26 5. Níveis de Redes Industriais 26

27 6. Vários usos das Redes 27