A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA.

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA."— Transcrição da apresentação:

1 25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/ REDES INDUSTRIAIS SEMANA 12 – PROTOCOLOS INDUSTRIAIS E PREDIAIS

2 25/1/20142REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20142REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI PROTOCOLOS INDUSTRIAIS n n LAN em ambientes administrativos: redes corporativas n n LAN em ambientes industriais: barramentos de campo ou Fieldbus n n Os tipos de redes dependem dos protocolos utilizados. n n LAN, MAN, WAN

3 25/1/20143REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20143REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Redes Industriais – Barramento de Campo - Fieldbus n n Surgiram da necessidade de interligar equipamentos usados nos sistemas de automação. n n Compartilha recursos e base de dados que passaram a ser únicas n n É usual saber a necessidade da taxa de taxa de transmissão de bits e dispositivos utilizados para depois especificar o protocolo utilizado.

4 25/1/20144REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20144REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Redes Industriais n n Requerem n n Modularidade n n Confiabilidade n n Interoperabilidade: capacidade dos sistemas abertos trocarem informações entre eles, mesmo quando fornecidos por fabricantes diferentes. n n Interconectividade: maneira como os computadores de fabricantes diferentes podem se conectar. n n Portabilidade: capacidade de um software rodar em plataformas diferentes. n n Grande desempenho

5 25/1/20145REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20145REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Idealização do Fieldbus n n Rede multiponto digital para conectar dispositivos de campo e controle a longa distância por apenas um barramento (dois fios), economizando cabeamento. n n Em alguns casos permite fazer o controle no local da aquisição, e atuação dos processos, ou seja, no próprio sensor e atuador, minimizando os problemas de comunicação e falhas de equipamentos.

6 25/1/20146REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20146REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Histórico do Fieldbus n n Fabricantes, na maioria americanos passaram a usar o MODBUS da MODICON como padrão. n n Na Europa, o PROFIBUS da SIEMENS é adotado como padrão. n n O MODBUS e o PROFIBUS tornam-se abertos por acordos entre os fabricantes europeus. n n Na década de 1980 a ISA reuniu uma comissão e criou o SP50 onde o interesse é criar um padrão único mundial. Barrado pelo interesse dos diversos fabricantes. n n Em 1992, Fisher-Rosemount, YOKOGAWA e Siemens, 3 dos maiores fabricantes de CLP e com protocolos compatíveis do mercado criam o ISP (Interoperable Systems Project).

7 25/1/20147REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20147REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Histórico do Fieldbus n n Também em 1992 a Honeywell, Allen- Bradley e outros (facção da SP50) criam o Worldfip com o mesmo objetivo do ISP. n n Em 1993 o ISP e o Worldfip foram unificados para criar o Foundation Fieldbus (FF), um padrão que até hoje, apesar das inúmeras aplicações e dos vários fabricantes, está por ser totalmente definido e testado.

8 25/1/20148REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20148REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Fieldbus – 3 Categorias n n Nível mais Baixo: redes de dispositivos simples tais como sensores/atuadores em nível de bit (do tipo E/S). Ex.: AS-i, SERIPLEX, INTERBUS-S, PROFIBUS-PA, HART. n n Nível Médio: redes de controladores (comunicação serial entre dispositivos – CLP) de campo. Ex.: CAN, Lonworks, DeviceNET, PROFIBUS-DP. n n Alto Nível: redes de controladores (mestres) para controles e instrumentação mais sofisticada (inteligentes). Ex.: SP50-H2, Ethernet Industrial, PROFIBUS-FMS. n n Obs.: Existem integração entre protocolos como com PROFIBUS (PA, DP, FMS) e a integração Ethernet com PROFIBUS (Profinet)

9 25/1/20149REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI NÍVEIS DE COMUNICAÇÃO NA AUTOMAÇÃO

10 25/1/201410REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201410REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Níveis dos Protocolos Industriais

11 25/1/201411REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201411REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Níveis de Redes Industriais

12 25/1/201412REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201412REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Tipos de Equipamento em Cada Nível de uma Rede Industrial

13 25/1/201413REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201413REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Operação Conjunta: SW Supervisório + Fieldbus + Instrumentos

14 25/1/201414REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201414REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Níveis do Protocolo

15 25/1/201415REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201415REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Benefícios Econômicos do Fieldbus Fieldbus permite baixo custo de implantação e manutenção e fácil expansão da rede. Fácil implementação de um sistema Fieldbus em um sistema de automação já implantado sendo necessário apenas placas de interface e conversores AD/DA.

16 25/1/201416REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201416REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Benefícios de Performance do Fieldbus n Vantagens de customização e de obtenção de informações de mais baixo nível, devido: n Utilização de sistemas abertos. n Instrumentação de ponta no caso de redes novas. n Transmissão apenas de forma digital. n Redundância na rede.

17 25/1/201417REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201417REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Principais Protocolos Industriais e Prediais Disponíveis no Mercado

18 25/1/201418REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201418REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Protocolo HART n n HART - Highway Addressable Remote Transducer Protocol n n Lançado pela Rosemount em 1980 n n Logo depois, em 1993, foi formada a Hart Coomunication Foundation, pois o protocolo foi tornado aberto. n n Hoje mais de 2/3 dos instrumentos inteligentes de comunicação de dados usam o protocolo HART. n n Usa dois modos de comunicação: comunicação digital e o tradicional 4-20 mA analógicos usados por equipamentos de instrumentação tradicional.

19 25/1/201419REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201419REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

20 25/1/201420REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201420REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Comunicação Analógica + Digital Há vários anos, a comunicação de campo padrão usada pelos equipamentos de controle de processos tem sido o sinal analógico de corrente, o miliampére (mA). Na maioria das aplicações, esse sinal de corrente varia dentro da faixa de 4-20mA proporcionalmente à variável de processo representada. Virtualmente todos os sistemas de controle de processos de plantas usam esse padrão internacional para transmitir a informação da variável de processo.

21 25/1/201421REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201421REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Comunicação Digital + Sinal Analógico Simultâneo

22 25/1/201422REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI uP A D D A SENSOR 4 ~ 20 mA Híbrido (Analógico+ Digital) CHIP HART Instrumento Inteligente HART HART

23 25/1/201423REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201423REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI O HART sobrepõe o sinal de comunicação digital ao sinal de corrente 4 a 20 mA

24 25/1/201424REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201424REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

25 25/1/201425REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201425REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI O Protocolo HART® possibilita a comunicação digital bidirecional em instrumentos de campo inteligentes sem interferir no sinal analógico de 4-20mA. Tanto o sinal analógico 4-20mA como o sinal digital de comunicação HART®, podem ser transmitidos simultaneamente na mesma fiação. A variável primária e a informação do sinal de controle podem ser transmitidos pelo 4- 20mA, se desejado, enquanto que as medições adicionais, parâmetros de processo, configuração do instrumento, calibração e as informações de diagnóstico são disponibilizadas na mesma fiação e ao mesmo tempo. Ao contrário das demais tecnologias de comunicação digitais abertas para instrumentação de processos, o HART® é compatível com os sistemas existentes.

26 25/1/201426REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201426REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Protocolo HART n n Foi desenvolvido para configuração remota e diagnóstico. Para que eu pudesse via um computador trabalhar no loop e configurar/parametrizar um instrumento. n n O protocolo é Mestre-Escravo em 98% das aplicações. O direito de acesso ao meio consiste de um token que passa entre os dispositivos conectando- os ao canal. n n A camada de aplicação define os comandos, respostas, os dados digitais e o estado das informações apoiadas pelo protocolo.

27 25/1/201427REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201427REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Protocolo HART n n Topologia ponto-a-ponto: simultâneo analógico e digital e ponto-a-ponto somente digital. n n Cadeia Multidrop – somente digital n n O SDCD é ligado com 1 par de fios para cada instrumento no ponto a ponto.

28 25/1/201428REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201428REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Arquitetura convencional ponto a ponto

29 25/1/201429REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Modo Multidrop HART n Os dispositivos trocam seus dados e valores medidos digitalmente, somente via protocolo HART (frequencia). n A corrente serve apenas para alimentar os dispositivos a 2 fios a 4 mA. n Até 15 dispositivos podem ser conectados em paralelo através de um par de fios. n O comprimento do cabo depende de características do produto/cabo individualmente. n O mestre distingue o dispositivo de campo através de seu endereço que varia de 1 a 15. n Válvulas de controle não podem ser utilizadas no modo multidrop pois os sinais de controle para válvulas são transmitidos no padrão 4 a 20 mA. 25/1/201429REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

30 25/1/201430REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Modo Multidrop - HART 25/1/201430REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

31 25/1/201431REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201431REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Pontos Fortes e Fracos do HART n n Posso perder o HART (frequência) e o meu sistema de controle continua a funcionar (4-20mA) n n Distância no ponto a ponto – dependendo somente da Lei de Ohm. Saio com 24 V e o meu instrumento funciona com 18 V (queda de até 6 V). n n Custo do instrumento mais barato que o fieldbus. Dependendo do port do projeto. n n Posso escolher: pto a pto ou rede. n n Simples é pto-a-pto (4 a 20 mA) para projeto e manutenção. n n Com 4 a 20 eu continuo operando e com HART mantenho a configuração/diagnose. n n Exige pessoal com menor capacitação (multiteste) n Velocidade: para monitoração de controle. n Custo: infra-estrutura para 1 cabo para cada instrumento. Ex.: instrumentos exigem pares. No FieldBus seriam 3000 pares. n Em geral não é usado com rede. Velocidade baixa e custo alto. n Para sair de projetos HART e ir para protocolos Digitais a equipe deve encarar desafios. n HART é mais voltado para plantas de processo e pessoas mais conservadoras.

32 25/1/201432REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201432REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI MODBUS n n A princípio era um protocolo proprietário criado pela MODICON em 1978 visando o uso em seus próprios dispositivos. n n Atualmente a MODICON autorizou seu uso por um grande número de fabricantes passando a ser um protocolo aberto. n n O MODIBUS é baseado no modelo mestre-escravo. n n O mestre e os escravos estão ligados sobre uma rede bidirecional do tipo barramento. n n Todos os escravos recebem questões do mestre porém sómente o escravo endereçado responde ao mestre. n n É possível haver 1 mestre e 247 escravos (endereços de 1 a 247)

33 25/1/201433REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201433REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI MODBUS n n Em 1990 a Schneider lançou a versão ModBus/TCP que usa a Ethernet. n n Organização : n n Alimentação de 5 Volts DC n n As estações podem ser endereçadas por software ou por chaves n n Distância máxima 400 m ( com FO até m ) n n Em geral liga instrumentos a 4 fios. Muito pouco a 2 fios. Um par para energia e 1 par para comunicação. n n Já foi desenvolvido com a idéia de rede.

34 25/1/201434REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201434REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI MODBUS n n Usa 1 par de fios de comunicação com terminadores nas extremidades (trabalham com energia) n n O ModBus possui o nível físico RS 485 (até 32 estações Mestre e Escravo) mais popular ou RS 422, RS423, RS 442. n n Começa em 1200 bps e chega até 56 kbps. n n Conforme o tipo de ModBus os quadros possuem formato de comandos diferentes. n n Endereça Mestre e Escravo por chave ou software. n n Distância máxima do Mestre até o último escravo de 400 m (sem repetidor), com FO até 3300 m.

35 25/1/201435REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201435REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI MODBUS

36 25/1/201436REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201436REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Topologia a 2 fios

37 25/1/201437REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Exemplo de Rede ModBus

38 25/1/201438REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201438REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Protocolo Mestre-Escravo

39 25/1/201439REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201439REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Comunicação em uma rede MODBUS

40 25/1/201440REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201440REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Modelo de Aquisição/Resposta usado no MODBUS

41 25/1/201441REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201441REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Modelo de Aquisição/Resposta usado no MODBUS

42 25/1/201442REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201442REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

43 25/1/201443REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201443REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Modos de Mensagem n n O formato dos quadros de comunicação entre Mestre e Escravos pode ser feito nos modos: n n MODBUS ASCII (American Standard Code for Information Interchange) -transmite dados codificados em caracteres ASCII de 7 bits. Mensagens legíveis porém consome mais recursos de rede. n n MODBUS RTU (Remote Terminal Unit) – Os dados são transmitidos em formato binário de 8 bits. Cada byte contém 2 caracteres hexadecimais de 4 bits cada.

44 25/1/201444REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201444REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Formato do Quadro usado no MODBUS-RTU

45 25/1/201445REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201445REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Modos de Mensagem n n O modo RTU é chamado de ModBus-B ou ModBus Binário e é o modo preferencial. n n O ModBus Plus e o ModBus/TCP são outras variações do protocolo MODBUS. n n MODBUS/TCP (sobre Ethernet) – Dados encapsulados no formato binário em quadros para a utilização do meio físico Ethernet. O mecanismo MAC é o CSMA/CD e as estações utilizam o modelo Cliente-Servidor. n n Permite muito mais endereços de RS-485 n n O uso de múltiplos Mestres n n Velocidade de Transmissão na ordem de Gbps. n n MODBUS Plus – versão ainda mantida sob o domínio da Schneider Electric e só pode ser implantada sob licença deste fabricante. Possui vários recursos adicionais.

46 25/1/201446REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201446REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Modos de Mensagem

47 25/1/201447REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201447REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Formato do Frame usado no MODBUS/TCP

48 25/1/201448REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201448REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

49 25/1/201449REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201449REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

50 25/1/201450REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/201450REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Pontos Fortes e Fracos do ModBus n n Simples – fácil trabalhar n n Infra estrutura simples (rede ModBus mais simples que a Ethernet) n n Opção de trabalhar com TCP/IP n n Aplicação indicada: Pequena troca de dados. n Velocidade, se eu tenho necessidade de velocidade maior. n Existência de várias versões. n Distância pequena (alcanço) sem repetidor. n Conectar no máximo 32 equipamentos (RS 485)

51 25/1/201451REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Protocolos Digitais de Comunicação Tipos de Controles Controle Lógico Controle de Processo Equipamentos SimplesEquipamentos Complexos Tipos de Equipamentos Sensorbus –Baixo Custo, Alta Velocidade, Comunicação a nível de Bit (push buttons, limit switches, etc.) –Instrumentos Multiplexados em um único nó –Pequeno em tamanho (distância) SENSORBUS

52 25/1/201452REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Protocolos Digitais de Comunicação DEVICEBUS SENSORBUS Tipos de Controles Controle Lógico Controle de Processo Equipamentos SimplesEquipamentos Complexos Tipos de Equipamentos Devicebus –Alta Velocidade, Comunicação a nível de Byte, Equipamentos Discretos Complexos –Pode suportar variáveis analógicas e comunicação peer- to-peer

53 25/1/201453REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Protocolos Digitais de Comunicação Fieldbus –Digital replacement of 4-20 mA signals –Power and signal on 2-wires –Supports Intrinsic Safety Tipos de Controles Controle Lógico Controle de Processo Equipamentos SimplesEquipamentos Complexos Tipos de Equipamentos FIELDBUS DEVICEBUS SENSORBUS

54 25/1/201454REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Protocolos Digitais de Comunicação FIELDBUS DEVICEBUS SENSORBUS - Foundation Fieldbus - Profibus PA Tipos de Controles Controle Lógico Controle de Processo Equipamentos SimplesEquipamentos Complexos Tipos de Equipamentos - CAN - DeviceNet - LonWorks - Profibus DP - Interbus - ASI - LonWorks - Seriplex

55 25/1/201455REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Controle de Processo & Diagnosticos Controle Lógico Contínuo & Batch Packaging, CCM Discretos Manufatura, Packaging Variáveis de Processo Diagnosticos e Controle Contínuo & Batch Simple Devices Complex Devices Mapa de aplicações típicas

56 25/1/201456REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

57 25/1/201457REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Plantas de Processo - Considerações n n Plantas de Processo usam controle de pressão, vazão, temperatura, botoeiras, válvulas, sensores. n n Equipamentos simples: botoeiras e válvulas. n n Complexidade Média: CPM inteligente que mede e monitora o desempenho de seus indicadores. Ex.: Cálculo do vlume n n Equipamento mais complexo: instrumento de controle de processo e instrumentação.

58 25/1/201458REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Tipos de Medição n n Um instrumento é um dispositivo utilizado para medir, indicar, transmitir ou controlar grandezas de sistemas físicos. n n Conjunto de variáveis medidas: pressão, temperatura, nível, densidade, viscosidade, pH, corrente elétrica, tensão elétrica, indutância, capacitância, frequência, vazão, volume, etc. n n Sinais de Saída do instrumento que mediu do tipo analógicos: n n Tensão: 1-5 V 0-5 V 0-10 V Corrente: 0-20mA 4-20mA 8-40mA n n Pneumáticos: 3-15 PSI kPa 6-30 PSI n n Sinais Digitais: transmitidos por protocolos do tipo n n MODBUS, Profibus n n Protocolo HART Protocolo SMART Fieldbus n n Controle de Processos n n Elétrica, Mecânica, Computação: Mecatrônica n n Controle de Processos n n Sistema de controle (definição): n n Interconexão de componentes formando uma configuração que fornece um desempenho desejado. U(s) Entrada de referência (set-point); Y(s) Saída do sistema; G(s) - Planta. n n Sistema de controle em malha fechada: O sinal de saída é realimentado na entrada e o controlador processa o erro E(s) e atua no sinal de entrada da planta U(s).

59 25/1/201459REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Categorias de Protocolos n n Primeira Categoria, Categoria de Bus (Sensorbus) – protocolos de baixo custo, alta velocidade, comunicação a nível de bit. Ex.: porta aberta=0, porta fechada=1. n n Segunda Categoria (Device Bus) – válvulas, botoeiras até COM inteligentes. Comunicação a nível de byte. Consigo ter noção de que a comunicação digital está correta. Usa detecção de erro. Consigo informar algumas variáveis analógicas. Trabalha com vários bytes. n n Terceira Categoria (Fieldbus) – hoje em dia qualquer protocolo digital é chamado fieldbus. Protocolos voltados para equipamentos mais complexos. Trabalha a nível de dados.

60 25/1/201460REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Categorias de Protocolos n n No Brasil, a maioria das aplicações estão na: n n 1ª Categoria – ASi (bit) n n 2ª Categoria – CAN (byte), Interbus (Porto de Paranaguá). O CAN pode ser usado no carro para ler os sensores (ASTRA, FIAT) n n 3ª Categoria: Fieldbus Foundation, Profibus PA. Monitora e controla variáveis analógicas.

61 25/1/201461REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Padronização de Protocolos n n Protocolos abertos (não são proprietários) – Existe uma fundação que coordena e tem vários fabricantes. n n Pode ser escrito via normas. n n De país: ABNT, DIN, ISA, etc. Ex.: ASi, DeviceNet, Profibus PA não são protocolos mundiais. n n Mundial: IEC (Comissão de Eletrotécnica Internacional – sede em Bruxelas. EX.: IEC 61158, norma mundial de protocolo, engloba FF, Profibus, ControlNet (antigo), Profibus-DP, P-Net (?), Interbus-S, SwiltNet (?), WorldFIP (França). n n Obs – Profibus DP e DeviceNet são praticamente iguais. Só que Profibus DP é mundial e DeviceNet não é.

62 25/1/201462REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

63 F OUNDATION Fieldbus PROFIBUS – PA PROFIBUS – DP CAN (Device Net) ASI Single loop controller Inverter Micro-inverter Control valve Motor starter Contactor Solenoid Analyzer Gas chro. Remote I/O Barcode Flow meter Thermometer Pressure gage Encoder Photo switch Proximity switch Limit switch Sensors bitbytedata

64 25/1/201464REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Protocolo ASi

65 25/1/201465REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Equipamentos Industriais ASi

66 25/1/201466REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI O que é AS-interface? n n É um simples sistema de rede desenvolvido para a monitoração e controle de sinais digitais e analógicos no nível de campo. n n Trabalha com apenas um par de fios, onde são transmitidos os dados e a alimentação para os equipamentos.

67 25/1/201467REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Cenários Tecnológicos

68 25/1/201468REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI n n ABB n n AIRTEC n n Allen-Bradley n n American Microsystems n n Andras Steuerungssysteme n n Asco Joucomatic n n AUCOTEC n n Austria Mikro Systeme n n Baco n n Balluf n n Baumer n n Bihl + Wiedemann n n Brad Harrison /H.F. Vogel n n Bürkert n n Carinthian Tech Research n n Crouzet n n Datalogic n n Dr.-Ing. Hans Jürgen Melhardt n n Egemin NV n n Elasta n n Elektro-Apparatebau Olten n n Endress + Hauser n n ENTRELEC-SCHIELE n n Fachhochschule Solothurn n n Fachhochschule Vorarlberg n n Festo n n Franz Binder Friedrich Lütze Fuji Electric GE Fanuc. Gebauer & Griller GEMÜ Gossen-Metrawatt Hans Bernstein Harting Hilscher Hörbiger-Origa Idec Izumi Corp. ifm electronic IMI Norgren Limited IMI Norgren-Herion Fluidtronic Institut für Informationstechnik im J. Auer K. A. Schmersal Karl Lumberg Kuhnke Lachmann & Rink Leuze electronic Mitsubishi Electric MLS Lanny Moeller Murrelektronik Omron Electronics Ositech PTY Ltd. Pepperl + Fuchs Phoenix Contact Pilz Power Controls Iberica S.L. Puls Pulsotronic R. Stahl Schaltgeräte RECHNER Hirschmann Robert Bosch Schneider Electric Sense Electronica Ltda SEW-EURODRIVE Sick Siemens Sirena S.p.A. SMC Pneumatik Steinbeis Toyoda Machine Works Ltd. Trox Technik Turck VCOM VEGA Visolux-Elektronik Weidmüller WERMA Signaltechnik Wiechers & Partner

69 25/1/201469REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Análise na escolha da rede Industrial

70 25/1/201470REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI a) Sistemas convencionais; b) Rede AS-i.

71 25/1/201471REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Interligação da rede AS-i com outras redes digitais.

72 25/1/201472REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI REDE AS-INTERFACE

73 25/1/201473REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Viabilidade econômica do sistema AS-i.

74 25/1/201474REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Princípio de Operação A rede AS-i possui um mestre (gateway/ master) que é responsável pela monitoração de todos os escravos. Cada escravo possui um endereço, desta forma, se algum dos escravos entrar em falha, seu endereço será automaticamente indicado pelo mestre.

75 25/1/201475REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

76 25/1/201476REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

77 25/1/201477REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI UMA ÚNICA REDE AS-I PODE CONECTAR ATÉ 62 ESCRAVOS! Com 248 entradas e 248 saídas!

78 25/1/201478REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Master ÁRVORE Master ESTRELA Master LINHA COM RAMIFICAÇÕES Master LINHA

79 25/1/201479REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Solicitação do Master Master Controle Escravo 1A Escravo 2A Escravo 1B Escravo 2B Escravo 2B Escravo 1B Escravo 2A Escravo 1A Escravo 3B Escravo 3B Resposta do Escravo Tempo de ciclo: 20 ms (dependendo da configuração) Escravo 3A Escravo 3A Escravos BEscravos A O master chama os escravos com endereço A e depois B

80 25/1/201480REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Componentes da rede AS-i Masters/ Gateways Os Masters e Gateways são os mestres da rede AS-I. Eles são os responsáveis pelo controle e monitoração de toda a rede AS-I n n MASTER – É capaz de fazer todo o controle da rede AS-I, funcionando como um Mini-PLC n n GATEWAY – Monitora a rede AS-I e faz a interface com um protocolo de comunicação superior

81 25/1/201481REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Gateways com interface para: Profibus Modbus/ TCP Modbus RTU CANOpen DeviceNet Ethernet/ IP Profinet Master com interface Serial RS-232/ RS-485

82 25/1/201482REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Arquitetura – Rede AS-i com Gateway AS-i/ Profibus DP PLC - Profibus Gateway AS-i/Profibus Rede AS-i

83 25/1/201483REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Componentes da rede AS-i Fonte AS-i As fontes AS-i são responsáveis pela alimentação da rede AS-i, dentre outras funções. Através do seu circuito e método de construção, ela permite que a rede trabalhe com alimentação e troca de dados no mesmo par de fios.

84 25/1/201484REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Fontes de Tensão ASI Correntes de até 8A Entrada em 24VDC ou 115/230VAC Modelos com grau de proteção IP65 (poeira e jato de água)

85 25/1/201485REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Componentes da rede AS-i n n Módulo I/O – são necessários para que sensores e atuadores comuns, que não possuem o chip AS-i integrado, possam ser utilizados na rede AS-i. n n Módulos para montagem em campo (IP67) e em painel (IP20) n n Entradas Digitais para contato seco, sensores PNP, NPN, NAMUR, 2 fios DC. n n Entradas e saídas analógicas (4… 20mA, 0… 20mA e 0… 10V) n n Saídas digitais à relé e transistor n n Detecção de falhas na saída

86 25/1/201486REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI A alimentação das entradas dos módulos pode ser feita através da própria alimentação fornecida pela rede AS-I (Cabo Amarelo) ou através de uma alimentação auxiliar convencional de 24Vdc (Cabo Preto)

87 25/1/201487REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Módulos de I/O Montagem sem ferramentas Conexão M12 de metal Classe de Proteção IP67 Fixação em trilho DIN ou direto no campo

88 25/1/201488REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Trilho DIN - Em chapa de aço com 1,0 mm de espessura, bicromatizado, auxilia na fixação de componentes elétricos.

89 25/1/201489REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Travamento rápido SPEEDCON M12

90 25/1/201490REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI IP67 – protejido contra poeira e efeitos de imersão temporária em água. n n Conectores circulares com grau de proteção IP67, padrão M8 com 3 e 4 pólos e M12 com 3, 4 ou 5 pólos, para sensores e atuadores, com contato a ouro (0.25 µm), conexao à mola e à parafuso, reto ou angular, todo plástico, shieldado ou com rosca metálica. n n Podendo ser fornecido já injetado com o cabo em poliuretano nos seguintes padrões: M8 com 3 e 4 pólos e M12 com 3, 4, 5 e 8 pólos.

91 Rede AS-i - Transportadora de Latinhas (sensores) 25/1/201491REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

92 25/1/201492REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Módulos de I/O Grau de proteção IP68/ IP69K Ideal para aplicações onde existam processos de limpeza Indicação visual de falhas nas saídas Instalação em qualquer posição, devido ao seu formato arredondado

93 25/1/201493REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Módulos de I/O Módulo compacto para aplicações descentralizadas 1 entrada e 1 saída por módulo Montagem em espaços reduzidos Grau de proteção IP68/ IP69K (poeira e imersão contínua em água)

94 25/1/201494REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Sensores Inteligentes AS-i Utilização direto na rede AS-I, pois possuem chip AS-I integrado Não necessitam de Módulos I/O São vistos como um nó da rede

95 25/1/201495REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Sensor ou atuador com AS-i embutido.

96 25/1/201496REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Módulo 2E/2S para sensores/atuadores convencionais.

97 Sensores Indutivos para Monitoramento de válvulas ON/OFF 25/1/201497REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Sensor Indutivo Duplo Trabalha em conjunto com ativador acoplado ao eixo da válvula Indicação visual de aberto/ fechado através dos leds dos sensores Fixação no padrão universal NAMUR (30x80mm ou 30x130mm) Saída para solenóides de baixa potência (máx. 26,4V/ 2,5W) Alimentação do sensor e da solenóide através da rede AS-i

98 Repetidores/Terminadores n Repetidores n Extensão de rede até 100 metros n Máximo de 2 repetidores em série em um único segmento. n Devem trabalhar em conjunto com uma fonte AS-i n Terminadores n Otimização e balanceamento do sinal na rede AS-i n Permite a extensão da rede até 200 metros 25/1/201498REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

99 Rede com Repetidores 25/1/201499REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

100 Rede com Terminador 25/1/ REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

101 Combinação Repetidores/Terminadores 25/1/ REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

102 Cabos AS-i 25/1/ REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Cabo Chato - Conexão tipo Vampiro

103 25/1/ REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Vista do corte frontal do cabo AS-i

104 Cabo AS-i – Imagens Ampliadas 25/1/ REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

105 Cabo AS-i 25/1/ REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Conexão com cabo redondo: Cabo simples com dois condutores de Ø1,5mm² sem necessidade de shield

106 25/1/ REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Cabos circulares sem blindagem

107 25/1/ REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Cabos padrões do barramento AS-i

108 25/1/ REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI a) Acoplamento do módulo ao barramento; b) Pinos de perfuração

109 Programador Manual 25/1/ REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI Permite mudança de endereços dos escravos AS-I Verificação de entradas e acionamento de saídas dos escravos para teste Mudança e visualização de Parâmetros

110 Acessórios 25/1/ REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI nDerivadores nConectores M12 nConectores com cabo nBases com vampiro

111 Exemplos de Aplicações 25/1/ REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI

112 Exemplos de Aplicações 25/1/ REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI


Carregar ppt "25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141REDES INDUSTRIAIS - RCBETINI25/1/20141 1 1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA."

Apresentações semelhantes


Anúncios Google