Redes Industriais Curso: Téc. Automação Professor: Regis Isael

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.

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

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.

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.

Estrutura

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.

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

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.

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;

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.)

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.

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.

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.

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.

Tipologia física

Modelo de Rede

Método de troca de dados Pooling

Método de troca de dados Cíclico

Método de troca de dados Mudança de estado

Redes produtor/consumidor pooling, cíclico e mudança de estado

Tipo de conexão

Modo de transmissão

Método de transmissão

Transmissão assíncrona

Modo de operação

Tipo de comutação

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.

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