redes industriais aula-1
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Vagner S. [email protected]
@vsvasconcelos
1Redes Industriais
Programa
Modbus
Serial
Ethernet
RTU
ASCII
Modbus/TCPHART
AS-i
CAN
Foundation Fieldbus
ProfibusDP
PA
Ethernet Industrial
Rev-0
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RedesIndustriais
Definição
Comunicação
Barramento Serial
Digital
Multiponto
Bidirecional(Full Duplex)
Equipamentos deSupervisão
Controle Industrial
Instrumentação
2
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RedesIndustriais
Objetivo:
Informações:
Transferirinformação
EntrePontos
EntreSistemas
Variáveis de
Processo
Temperatura
Pressão
ConsumoEnergia
PeçasProduzidas
Produtividade
3
Pass Transp/h
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Variáveisde Processo
IndustriasProcesso
IndustriasManufatura
Refinarias
Açúcar & Álcool
Papel & Celulose
Automobilística
Metalúrgicas
Metroferroviária
4
Petroquímica
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Histórico
Anos 40:
Anos 60:
Sinais de pressão 3 ~ 15 psi
5
Anos 80:
Sinais elétricos 4 ~ 20 mA
Sensores Inteligentes
Controle Digital
Anos 70: Computador e Controle Central
Ano 2000: IEC 611588 protocolos
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Histórico 6
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7Sistemas Centralizados e Distribuídos
Controlador
E/S E/S E/S E/S
Controlador
E/S
E/S
E/S
E/S
Sistemas Centralizados Barramento de Campo
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8Sistemas Centralizados e Distribuídos
Controlador
E/S
E/S
E/S
Barramento de CampoDistribuído
Monitoramento
E/S E/S E/S E/S
Controlador
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9Sistemas Centralizados e Distribuídos
Controlador
E/SE/S
E/S
E/S
Sistema de ControleDistribuído
MonitoramentoControlador
Controlador
E/S
Controlador
E/S
E/S
E/S
Monitoramento
GTW
GTW
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10
VantagensRedes
Industriais
ReduçãoCusto de fiação
Custo de Instalação
Acesso remotoConfiguração
Diagnóstico
Dispositivos maisinteligentes
Auto-Diagnóstico
NovasFuncionali-dades
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N1: Dispositivos de Campo
N2: Controle
N3: Supervisão
N4:
N5:
GerenciamentoCorporativo
Planta (Processo Controlado)
Gerenciamentoda Planta
11Pirâmide de Automação
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N1: Dispositivos de Campo
N2: Controle
N3: Supervisão
N4:
GerenciamentoCorporativo
Planta (Processo Controlado)
Gerenciamentoda Planta
Sensores
Atuadores
CLP
SoftPLC
CNC
SDCD
N1: Dispositivos de Campo
N2: Controle
SCADAIHM
N3: Supervisão
N4:
N5:MRPIIMESPIMS
MPS
ERP
12Pirâmide de Automação
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Sensores/Atuadores
CLP's/SDCD's/CNC's
SCADA'S/IHM'S
MES/PIMS/MRPII/MPS
ERP'S
13Fluxo de Dados
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Sensores/Atuadores
CLP's/SDCD's/CNC's
SCADA'S/IHM'S
MES/PIMS/MRPII/MPS
ERP'S
Rede Fast Ethernet - 100 Mbit/s
N5
N4
N3
N2
N1
14
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FieldBus
FieldBus
DeviceBus
Co
ntr
ole
de
Pro
ces
so
Co
ntr
ole
Ló
gic
o
Tipos de Redes de Campo
SensorBus
Ethernet
Equipamentos Simples Equipamentos Complexos
Bit Byte Bloco
15
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16Faixa de Aplicação de redes Industriais
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SensorBus
Interligar Sensores e Atuadores discretos
Exemplos
AS-Interface (AS-i)
CAN
17
Bits
Tempo de resposta: ms
Distâncias: < 200 m
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DeviceBus
Interligar Dispositivos genéricos
Exemplos
Profibus-DP
DeviceNet
18
Bytes
Tempo de resposta: dezenas ms
Distâncias: milhares metros
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FieldBus
Interligar Instrumentação Analógica
Exemplos
Profibus-PA
Foundation Fieldbus-H1
19
Mensagens
Tempo de resposta: centena ms
Distâncias: < 10Km
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DataBus
Interligar redes corporativas
Exemplos
Ethernet TCP/IP
20
Arquivos
Tempo de resposta: segundos
Distâncias: dezenas Km
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CNC IHM
CLP
ServidorSCADA
ClienteSCADA
ClienteSCADAHistórico
MES MRPII PIMS ERP
21
Robô
Exemplo Arquitetura
CNCGTW
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Exemplo Arquitetura 22
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23
TopologiaRede
Anel(Ring)
Barramento(Bus)
Estrela
ANEL
Workstation
IBM Compatible
Mac II
Workstation
IBM PS/2
Terminal
Copy machine
BARRAMENTO
Workstation IBM Compatible Mac II
Terminal Copy machine
ModemModem
Workstation IBM Compatible Mac II
Workstation
IBM PS/2Terminal Copy machine
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24
TopologiaRede
Daisy-chain
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25
MecanismosComunicação
Mestre/Escravo(Master/Slave)
Cliente/Servidor(Client/Server)
Produtor/Consumidor(Publisher/Subscriber)
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Mestre/Escravo
Mono Mestre
26
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Mestre/Escravo
Multi Mestre
27
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Cliente/Servidor 28
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Produtor/Consumidor 29
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30
Acessoao
Barramento(troca dados)
CSMA/CDCarrier Sense Multiple accesswith Collision Detection
Polling(varredura)
Token Passing
Report by Exception(Mensagem não Solicitada)
Time Division Multiple Access
Ring
http://www.ece.cmu.edu/~koopman/protsrvy/protsrvy.html
Bus
Mudança Estado(Change of State)
Integridade
Cíclica
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CSMA/CD 31
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Polling (Varredura) 32
![Page 33: Redes industriais aula-1](https://reader034.vdocument.in/reader034/viewer/2022052619/5564128bd8b42a130c8b53c4/html5/thumbnails/33.jpg)
Cíclica 33
![Page 34: Redes industriais aula-1](https://reader034.vdocument.in/reader034/viewer/2022052619/5564128bd8b42a130c8b53c4/html5/thumbnails/34.jpg)
Token Ring 34
![Page 35: Redes industriais aula-1](https://reader034.vdocument.in/reader034/viewer/2022052619/5564128bd8b42a130c8b53c4/html5/thumbnails/35.jpg)
Token Bus 35
![Page 36: Redes industriais aula-1](https://reader034.vdocument.in/reader034/viewer/2022052619/5564128bd8b42a130c8b53c4/html5/thumbnails/36.jpg)
Report by Exception 36
![Page 37: Redes industriais aula-1](https://reader034.vdocument.in/reader034/viewer/2022052619/5564128bd8b42a130c8b53c4/html5/thumbnails/37.jpg)
Time Division Multiple Access (TDMA) 37
![Page 38: Redes industriais aula-1](https://reader034.vdocument.in/reader034/viewer/2022052619/5564128bd8b42a130c8b53c4/html5/thumbnails/38.jpg)
Referências 38
ENGENHARIA DE AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL - 2ª EDIÇÃOMORAES, CICERO COUTO DECASTRUCCI, PLÍNIO DE LAURO
REDES INDUSTRIAIS PARA AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL:AS-I, PROFIBUS E PROFINET
ALEXANDRE BARATELLA LUGLIMAX MAURO DIAS SANTOS
Notas de Aulas: Filho, Constantino Seixas. Disponível em http://www.delt.ufmg.br/~seixas/, acessado em julho de 2011