Foundation Fieldbus HSE Diego Silva Eduardo Coelho Plínio Altoé Professor Luiz Affonso
Introdução HSE: High Speed Ethernet Conjunto de especificações criado pela Fieldbus Foundation
Especificações Foundation Fieldbus HSE FF-581 1.2 FF-586 1.2 FF-588 1.2 FF-589 1.2 FF-593 1.2 FF-941 1.2 FF-803 1.2 System Architecture HSE Presence Field Device Access Agent HSE System Management HSE Redundancy HSE Profile HSE Network Management
FF-581 1.2 System Architecture Trata da arquitetura em geral de um sistema Foundation Fieldbus, não se restringindo apenas ao HSE Também trata da topologia lógica da rede, da arquitetura dos dispositivos H1 e HSE, bem como dá uma visão geral dos componentes de um dispositivo Foundation Fieldbus
FF-586 1.2 HSE Presence Pilha de protocolos que provê comunicação no HSE É formado por padrões abertos, como o IP, TCP, UDP, SNMP e o SNTP
FF-588 1.2 FDA Agent Implementa o FMS (Fieldbus Message Specification) para a rede HSE Grosseiramente, pode-se dizer que é quem faz a interface entre dispositivos H1 e HSE
FF-589 1.2 HSE System Management Provê as funções de coordenação entre dispositivos HSE, através do HSE SMK (System Management Kernel)
FF-593 1.2 HSE Redundancy Provê capacidade de redundância entre dispositivos HSE de igual capacidade Em caso de falhas, o dispositivo primário é substituído por um dos secundários, de forma transparente para o funcionamento dos processos configurados
FF-941 1.2 HSE Profile Tem como objetivo garantir um grau de interoperabilidade entre os dispositivos conectados a uma rede Fieldbus Especifica os recursos que cada tipo de dispositivo deve prover para que a interoperabilidade seja garantida
FF-803 1.2 HSE Network Management Provê capacidades de gerenciamento para dispositivos HSE através de um gerente externo Os objetos gerenciados são divididos nas classes Configuração, Performance e Falhas
Conceitos: Field Devices Field Device: um dispositivo Foundation Fieldbus que contenha, pelo menos, um NMA, um SMK e um FBAP Network Management Agent: Agente responsável por prover gerenciamento e configuracão dos VCRs System Management Kernel: peça chave de todo dispositivo Foundation Fieldbus, é ele que mantém informações do dispositivo e controla o funcionamento geral deste, para que se tenha um ambiente de rede coordenado Function Block Aplication Process: AP quepossuientradas, saídae algumasvezes algoritmos padronizados, permitindo ligações entre blocos funcionais
Conceitos: Virtual Field Devices Virtual Field Device: uma abstração para o acesso aos dispositivos. Uma rede Foundation Fieldbus encherga e interage com VFDs Virtual Communication Relationship: uma comunicação entre VFDs, pode ser Publisher/Subscriber Report distribution Client/Server
Conceitos: Field Devices Object Dictionary: Listagem de objetos individuais e seus parâmetros. Device Description: Especificação formal dos dispositivos, normalmente usado por Hosts HSE para revelar as capacidades dos dispositivos e permitir a configuração destes Device Description Language: linguagem utilizada em DDs
Topologia da Rede HSE
Componentes de Dispositivos HSE
Arquitetura de Diferentes Dispositivos HSE HSE Field Device: requer FBAPs HSE I/O Gateway Device: requer I/O mappings HSE Linking Device: requer interfaces H1 HSE LRE é requerido quando é usado redundância
FF-588 1.2 FDA Agent OBJETIVOS Transportar mensagens SM e FMS através de TCP/IP e UDP/IP Fazer comunicar links H1 que sem um H1 bridge Receber e enviar mensagens de redundância HSE TIPOS DE MENSAGENS PRINCIPAIS Mensagens Fieldbus Message Specification: Protocolo de comunicação Fieldbus implementado pelo NMA usado na comunicação de VFDs Mensagens Field Device Access: Protocolo de suporte a seções HSE Mensagens System Management Kernel: Mensagens SM trocadas internamente usando o protocolo SMKP
FF-589 1.2 HSE System Management FUNÇÕES DO HSE SYSTEM MANAGEMENT: Garantir que cada dispositivo tenha uma identidade única Responder a requisições de localização de objetos Distribuir o tempo entre os dispositivos Iniciar e manter agendamentos de Function Blocks Suportar adição e remoção de dispositivos na rede sem parada na operação da mesma
FF-803 1.2 HSE Network Management O HSE NMA é implementado através de uma VFD, assim como no H1 FUNÇÕES: Configurar H1 Bridges Carregar a lista de seções HSE corrente Carregar a lista de HSE VCRs Monitoramento de performance através de coleta de estatísticas Monitoramento de deteção de falhas
FF-941 1.2 HSE Profile