Redes Industriais

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DISCIPLINA:
157 – Redes Industriais e Sistemas de Tempo Real
Trabalho Acadêmico – APS – 2021.2
Alunos: Carolyne Rodrigues – 2016200472
Raiza Correia de Albuquerque - 2017101805
Stefani dos Santos Fernandes - 2016104071
 
CANopen
Sumário
Introdução	3
CANopen	3
Características	4
Vantagens	6
Conclusão	7
Referências	7
Introdução 
Este trabalho tem a finalidade de mostrar o protocolo de comunicação industrial CANopen como uma boa escolha de interconexão de dispositivos.
CANopen 
 No mercado desde 1994, a rede CANopen é uma rede completa e preparada para as mais diversas aplicações de automação de dados. Foi desenvolvida por um grande grupo de trabalho, sem financiamento de fabricantes de componentes industriais como boa parte dos protocolos do mercado.
 Baseada na tecnologia da Rede CAN, é uma rede preparada para diversas aplicações como no mercado automobilístico, engenharia médica, engenharia de transportes e automação industrial.
 Sua comunicação é baseada em sistema multimestre que estabelece a comunicação entre agentes de rede, aumentando a velocidade de tráfego de dados, oferecendo melhor performance para projetos mais exigentes.
O CANopen é utilizado em aplicações embarcadas, como veículos terrestres, e possibilita a comunicação de diversos sistemas eletrônicos, como iluminação, controle de combustível e temperatura; e pode ser utilizado para realizar a comunicação entre variados dispositivos inteligentes de campo, como inversores de frequência, sensores magnéticos, posicionadores, motores etc. Muito confiável, o modelo CAN apresenta um baixo índice de erros de transmissão não identificados. Cada equipamento da rede deve prosseguir com a identificação da origem de erros e informar aos demais elementos sobre esses erros. Esse padrão oferece segurança e flexibilidade em aplicações complexas e mantém o custo de aplicação razoável.
Controlador CANopen
 
Fonte: Controlador CANopen; 128/64 KB Programa/RAM; MCS
Características
 A rede CANopen como dito anteriormente, é uma rede baseada em CAN o que significa dizer que ela utiliza telegramas CAN para troca de dados na rede.
 O protocolo CAN é um protocolo de comunicação serial que descreve os serviços da camada 2 do modelo ISO/OSI (camada de enlace de dados). Nesta camada, são definidos os diferentes tipos de telegramas (frames), a forma de detecção de erros, validação e arbitração de mensagens.
Modelo OSI e camadas
Fonte: O modelo de referência OSI | Networking (efagundes.com)
 A definição de como detectar erros, criar e transmitir frames não é suficiente para definir o significado dos dados enviados pela rede. Deve haver uma especificação para indicar como combinar identificadores e dados e como trocar informações. Desta forma, os elementos da rede podem interpretar corretamente os dados transmitidos. Nesse sentido, a especificação CANopen define com precisão como trocar dados entre dispositivos e como cada dispositivo deve interpretar esses dados.
 Utilizando o barramento CAN como método de transmissão de mensagens, todos os dispositivos da rede CANopen possuem a mesma autoridade de acesso à rede, sendo que a prioridade do identificador é responsável por solucionar os conflitos durante o acesso simultâneo. Isso traz o benefício de realizar a comunicação direta entre as estações escravas da rede. Além disso, os dados podem ser fornecidos de uma forma mais otimizada, sem que a estação mestre controle toda a comunicação e o acesso cíclico a todos os dispositivos da rede para atualizar os dados. 
 Outra característica importante é a utilização do modelo produtor / consumidor para transmissão de dados. Isso significa que as mensagens espalhadas na rede não têm um endereço fixo na rede como destino. A mensagem possui um identificador que indica quais dados ela está transmitindo. Qualquer elemento da rede que necessite desta informação para sua lógica de funcionamento pode utilizá-la, portanto, a mesma mensagem pode ser utilizada por vários elementos da rede ao mesmo tempo.
Vantagens
- Boa complexidade de comunicação: permissão de conversação entre si, o que agiliza a comunicação simplificando o trabalho da rede; 
- Uso de pontos analógicos com facilidade: podem existir algumas limitações dependendo do fabricante, mas podem facilmente ter bastante pontos analógicos;
- Custos competitivos: por conta da interoperabilidade e intercambialidade defendida m os custos de aplicação ficam em patamares muito aceitáveis;
- Padronização internacional realizada; 
- Diagnóstico local e via CLP: o tempo de atuação em caso de falha é menor;
- Facilidade para mudar e aumentar a rede - a modularização da rede também traz benefícios quanto aos ajustes necessários na instalação de máquinas e equipamentos, bem como nas reformas e implementações de novos componentes de campo até a quantidade limite para escravos da Rede ASi (31 escravos).
Conclusão
 A Rede CANopen proporciona segurança e flexibilidade para aplicações de boa complexidade, mantendo o custo da aplicação em patamares competitivos. Sendo uma rede aberta, faz com que seus agentes e componentes sejam adquiridos por custos melhores.
 Desta forma, o desenvolvimento de componentes de rede para inúmeras aplicações tem uma grande gama de fabricantes em mercados diferentes, fazendo com que seja uma escolha clara, objetiva e eficaz. 
Referências
SILVA, Dereck. Implementação de uma rede CANopen para controle de veículos autônomos. UFMG, 2011. Disponível em: <http://www.coro.cpdee.ufmg.br/publications/derick_silva.pdf> Acesso em: 20 set. 2021.
Conhecendo os protocolos Modbus RTU, Profibus e CANopen. Altus, 2021. Disponível em: <https://www.altus.com.br/post/413/conhecendo-os-protocolos-modbus-rtu-2c-profibus-e-canopen> Acesso em: 20 set. 2021
ABREU, Tiago. Uma aplicação de demonstração de rede CANopen num Sistema Eletropneumático. FEUP, 2016. Disponível em: <https://sigarra.up.pt/fep/en/pub_geral.show_file?pi_doc_id=58128> Acesso em: 20 set. 2021
SANTOS, Lucas. Conheça sobre CANopen, protocolo de Rede Industrial. MURR, 2017. Disponível em: <http://blog.murrelektronik.com.br/protocolos-de-redes-canopen/> Acesso em: 26 set.2021
MANUAL, CANopen. Manual da Comunicação CANopen. WEQ, 2013 Disponível em: <https://static.weg.net/medias/downloadcenter/h2f/h1a/WEG-cfw11-manual-da-comunicacao-canopen-plc11-10002134020-manual-portugues-br.pdf> Acesso em: 20 set.2021