Redes Industriais Curso: Téc. Automação Professor: Regis Isael.

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1 Redes Industriais Curso: Téc. Automação Professor: Regis Isael

2 Histórico Década de 20 – Henry Ford criou a primeira linha de produção para a fabricação de automóveis. Década de 60 – Criação dos transistores. Antes eram utilizados os relés que possuíam operacionalidade muito baixa.

3 Outras desvantagens dos relés: Alto consumo de energia Difícil manutenção Dificultadas e onerosas modificações de comandos, com muitas alterações na fiação. Grande número de horas paradas; Dificuldade de manter a documentação atualizada dos esquemas de comandos modificados

4 A automação surgiu como um incremento das exigências do mercado: Redução de preços dos produtos; Melhor qualidade dos produtos; Rapidez de resposta a novas tendências do mercado; Maior produtividade; Flexibilidade do sistema produtivo; Diversidade de oferta.

5 Todavia a automação só se torna possível com a padronização de seus componentes, a qual visa facilitar a integração de componentes e de subsistemas. Atualmente, a automação exige a integração de diversas áreas de tecnologia, tais como elétrica, eletrônica, informática, mecânica, pneumática, hidráulica, química, física, entre outras.

6 Estrutura

7 Processos Os sistemas de controle de processos podem ser classificados como: Discretos: quando referentes à fabricação de produtos ou de peças que podem ser contados como unidades individuais Bateladas: quando relativos a bens cuja produção requer que determinadas quantidades de matérias-primas sejam combinadas de forma apropriada. Contínuos: Quando referentes a sistemas, em que as variáveis precisam ser monitoradas e controladas ininterruptamente.

8 Dispositivos Aquisição de dados; Adaptação dos dispositivos ao sistema; Comunicação intrassistema; Visualização, supervisão e operação; Definição de parâmetros e algoritmos de otimização.

9 Alguns fatores podem afetar o desempenho do sistema de controle automático: Qualidade dos dispositivos sensores, controladores e atuadores, pois deles dependem diretamente a precisão e a velocidade de resposta do sistema; Estratégias de controle adotadas, inseridas nos algoritmos executados pelo controlador, as quais determinam as ações a serem executadas; Velocidade de processamento e de resposta do controlador, além da qualidade da rede de comunicação de dados intrassistema.

10 Instrumentos Sensor ou medidor: instrumento cuja função é medir o valor de uma variável; Indicador: instrumento que apresenta o valor medido de uma variável; Transmissor: Dispositivo que converte o sinal oriundo do sensor em um sinal compatível com o padrão da rede de comunicação; Conversor: Dispositivo que, a partir do sinal de entrada produz um sinal de saída de natureza distinta, porém adequando à transmissão em determinado padrão;

11 Instrumentos Controlador: dispositivo que manipula determinada variável de entrada do sistema de forma a manter a variável de saída no valor de referência definido; Registrador: dispositivo que armazena os valores assumidos pela variável controlada; Atuador: dispositivo que, recebendo o comando do sistema de controle, o converte em uma ação física no sentido de alterar a variável manipulada; Chave: dispositivo que liga, desliga ou transfere ligações entre circuitos (alarme, segurança, sinalização, etc.)

12 Instrumentos Adaptador: dispositivo utilizado para permitir a comunicação entre redes (gateway, linking device) Interface Homem-Máquina IHM: utilizado para visualização de dados do processo, bem como para alteração de seus parâmetros e de condições de operação das máquinas Comando Numérico Computadorizado – CNC: dispositivo dedicado ao controle automático de máquinas-ferramenta. Robô: sistema eletromecânico que transmite a um observador a impressão de agir por si próprio, seja pela sua aparência seja por seus movimentos.

13 Redes industriais Surgiram da necessidade de interligar computadores e controlador lógico programável (CLP) que se proliferavam operando independentemente. Redes industriais definem-se como os protocolos de comunicação utilizados para supervisionar e controlar um determinado processo, com troca rápida e precisa de informações, ou seja, são redes de comunicação dedicadas ao contexto e ao ambiente industrial.

14 As redes industriais interligam dispositivos de campo inteligentes como sensores e atuadores, CLPs, entre outros. As redes industriais consistem em redes utilizadas para interligar máquinas, com protocolos diferentes do TCP/IP conjunto de protocolos de comunicação entre computadores em rede.

15 TCP/IP Desenvolvido em 1969 tratava-se de um recurso para um projeto experimental chamado de ARPANET que visava a preencher a necessidade de comunicação entre uma grande quantidade de sistemas de computadores e várias organizações militares diversas. O TCP/IP foi padronizado e se tornou o principal protocolo das redes para a Internet.

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17 Tipologia física

18 Modelo de Rede

19 Método de troca de dados Pooling

20 Método de troca de dados Cíclico

21 Método de troca de dados Mudança de estado

22 Redes produtor/consumidor pooling, cíclico e mudança de estado

23 Tipo de conexão

24 Modo de transmissão

25 Método de transmissão

26 Transmissão assíncrona

27 Modo de operação

28 Tipo de comutação

29 Fieldbus Para uma rede aplicada à interligação de elementos do nível de chão de fábrica, é utilizada a denominação genérica de barramento de campo, ou fieldbus. Fieldbus é um termo genérico empregado para descrever tecnologias de comunicação industrial, que abrangem diferentes protocolos. Trata-se de uma rede de comunicação digital que veio substituir o sistema de sinal analógico 4 a 20 mA.

30 Fieldbus Com a tecnologia fieldbus há economia na fiação. Pode ser utilizada a fibra óptica.

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