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TCC_Uso de fibras ópticas em automação

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Abstract— In industrial automation, the use of fieldbuses has 
been increased to have improvements in the monitoring and 
control actions. The use of optical fibers in fieldbuses provides 
longer distances, and immunity against EMI (Electromagnetic 
Interference), very common in an industrial environment, which 
can act negatively on the data that travels on the bus. This article 
discusses the operation, use, advantages, and disadvantages of 
using optical fibers for communication in a fieldbus. 
Index Terms— industrial automation, optical fiber, fieldbus, 
communication, immunity. 
Resumo— Na automação industrial, cada vez mais tem sido 
importante o uso de redes de comunicação para se ter melhorias 
no monitoramento e nas ações de controle. A utilização de fibra 
óptica nestas redes proporciona uma melhor comodidade com 
relação ao alcance de grandes distâncias, além de possuir 
imunidades contra diversas grandezas presentes em um ambiente 
industrial, que possam agir negativamente sobre os dados que 
trafegam na rede. Este artigo aborda o seu funcionamento, 
utilização, vantagens e desvantagens de se utilizar fibras ópticas 
para comunicação em uma rede industrial. 
Palavras chave— automação industrial, fibra óptica, 
rede, comunicação, imunidade. 
I. INTRODUÇÃO 
Atualmente, a automação industrial é um requisito que 
permite às indústrias competir de maneira eficaz no mercado 
globalizado. A busca por vantagens tecnológicas se faz 
necessária para se alcançar um nível de competição adequado 
no mercado. No ramo da indústria de petróleo e gás, por 
exemplo, é imprescindível a otimização de processos e 
recursos, além da redução de custos de produção. 
A necessidade de se ter informações disponíveis em 
diversos locais ao mesmo tempo, mostrando resultados 
confiáveis a cerca do processo produtivo, faz com que as redes 
de comunicação de dados sejam cada vez mais necessárias e 
presentes no ambiente industrial. Consequentemente há uma 
busca constante por novas técnicas e meios para estabelecer 
estas comunicações. 
Com a evolução das comunicações ópticas, motivadas pela 
necessidade de aumento da capacidade de tráfego de dados em 
alta velocidade, tem sido observado um crescente uso desta 
tecnologia em ambientes industriais. 
 
 
Trabalho de conclusão de curso apresentado ao Instituto Nacional de 
Telecomunicações, como parte dos requisitos para obtenção do Certificado de 
Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas Eletrônicos, Automação, e 
Controle Industrial. Orientador: Prof. Julio Arlindo Pinto Azevedo. Trabalho 
aprovado em 06/2013. 
II. A FIBRA ÓPTICA 
A. Descrição 
A fibra óptica é um meio de transmissão composto por um 
filamento extremamente fino e flexível, com a capacidade de 
transmitir luz. Tal filamento pode apresentar diâmetros 
variáveis, dependendo da aplicação, desde alguns micrometros 
até milímetros. 
O material utilizado em sua composição pode ser feito de 
vidro, plástico ou outro isolante elétrico que tenha alta 
resistência ao fluxo de corrente elétrica, mas baixa resistência 
à propagação da luz. A fibra óptica possui uma estrutura 
simples, composta por capa protetora ou revestimento, casca e 
núcleo. 
 
 
 
Fig. 1. Estrutura básica da fibra óptica. Fonte: ICMC USP 
(http://wiki.icmc.usp.br/images/8/84/Pratica_Fibras.pdf) 
 
A transmissão da luz na fibra segue o mesmo princípio, 
independentemente do material utilizado em sua composição, 
onde um feixe de luz é lançado em uma extremidade da fibra, 
e de acordo com as características ópticas do meio, este feixe 
percorre toda a extensão da fibra através de sucessivas 
reflexões. 
 
 
 
Fig. 2. Reflexões sucessivas dentro da fibra óptica. Fonte: ICMC USP 
(http://wiki.icmc.usp.br/images/8/84/Pratica_Fibras.pdf) 
 
A fibra óptica é totalmente imune a interferências 
eletromagnéticas, o que significa que os dados que trafegam 
em seu meio não sofrerão perdas ou distorções ao longo da 
transmissão. 
Uso de Fibras Ópticas em Automação 
William Costa Schumann de Melo & Julio Arlindo Pinto Azevedo 
 
B. Tipos de fibras 
As fibras ópticas são geralmente classificadas em função do 
número de modos guiados. Com base nesta classificação, 
existem dois tipos de fibras ópticas, a monomodo e a 
multimodo. A diferença básica entre elas está no diâmetro do 
seu núcleo. 
A fibra monomodo permite apenas um sinal de luz pela 
fibra. Possui diâmetros menores, de ordem inferior a 10 µm, 
apresenta maior banda passante devido sua menor dispersão, e 
geralmente utiliza-se um laser como fonte de geração de sinal 
[1]. Pode ser utilizada para aplicações de grandes distâncias. A 
fibra monomodo possui algumas desvantagens. O diâmetro 
menor do núcleo faz com que o acoplamento de luz no núcleo 
seja mais difícil. As tolerâncias para conectores e emendas 
também se tornam muito exigentes [2]. 
 
 
 
Fig. 3. Fibra monomodo. Fonte: ICMC USP 
(http://wiki.icmc.usp.br/images/8/84/Pratica_Fibras.pdf) 
 
A fibra multimodo permite o uso de fontes luminosas que 
possibilitam a transmissão do sinal de luz pela fibra em vários 
modos de propagação. Possui diâmetros maiores, da ordem de 
50 µm ou até maiores dependendo da aplicação. Este tipo de 
fibra é muito utilizado para curtas distâncias devido ao custo 
reduzido e a facilidade de implementação. Em longas 
distâncias apresenta muitas perdas. 
 
 
 
Fig. 4. Fibra multimodo. Fonte: ICMC USP 
(http://wiki.icmc.usp.br/images/8/84/Pratica_Fibras.pdf) 
 
C. Estrutura da fibra óptica 
Devido à fragilidade da fibra óptica, a mesma é revestida 
por materiais que lhe dão sustentação, permitindo-lhe maior 
flexibilidade e facilitando o seu manuseio. O material mais 
utilizado para esta finalidade é o acrilato, e o diâmetro deste 
revestimento é de 250 µm [3]. 
 
 
 
Fig. 5. Revestimento da fibra óptica. Fonte: ICMC USP 
(http://wiki.icmc.usp.br/images/8/84/Pratica_Fibras.pdf) 
A “Unidade Óptica Básica” abriga várias fibras, onde se 
tem uma capa de plástico superposta a um material 
denominado aramida, que é altamente resistente. Por sua vez, 
reveste o tubete onde se encontram as fibras. Tudo isto garante 
proteção e segurança às mesmas. Ela também é utilizada na 
numeração dos grupos, através de cores diferentes em seu 
revestimento. 
 
 
 
Fig. 6. Unidade óptica básica. Fonte: ICMC USP 
(http://wiki.icmc.usp.br/images/8/84/Pratica_Fibras.pdf) 
 
D. Definições 
Para conhecer o funcionamento da fibra óptica, é necessário 
entender algumas definições importantes que proporcionam a 
transmissão da luz no meio óptico, como abaixo: 
 
• Índice de Refração (n): é definido como a razão entre a 
velocidade da luz no vácuo (c) e a velocidade da luz 
no material (v). Deste modo, a luz viaja com maior 
velocidade por um meio que apresente o índice de 
refração menor, e com menor velocidade em um meio 
que apresente o índice de refração maior [1]. Este 
índice é calculado pela equação (1): 
 
 
v
c
n = (1) 
 
 
 
Fig. 7. Índice de refração. Fonte: GTA / URFJ 
(http://www.gta.ufrj.br/grad/01_1/fibrasoticas/fibrasopticas.htm) 
 
• Ângulo Crítico (θc): é o ângulo a partir do qual a luz 
será totalmente refletida para o núcleo. É calculado 
pela equação (2): 
 
1
2
n
n
csen =θ (2) 
 
A partir desta fórmula, para que ocorra uma reflexão 
interna total é necessário que n1 seja maior que n2, 
onde n1 é o índice de refração no núcleo da fibra, e 
n2 é o índice de refração na casca da fibra [1]. 
 
 
 
Fig. 8. Ângulo crítico. Fonte: GTA / URFJ 
(http://www.gta.ufrj.br/grad/01_1/fibrasoticas/fibrasopticas.htm) 
 
• Abertura Numérica (NA – Numerical Aperture): é 
definida como o seno do ângulo máximo de 
incidência (θi) de um feixe de luz na interface 
ar/fibra, que será totalmente refletido na interface 
núcleo/casca [1]. É calculada pela equação (3): 
 
 isennnNA θ=−= )²2()²1( (3) 
 
 
 
 
Fig. 9. Abertura numérica. Fonte: GTA / URFJ 
(http://www.gta.ufrj.br/grad/01_1/fibrasoticas/fibrasopticas.htm)E. Vantagens 
Podem-se citar algumas vantagens que a fibra óptica 
oferece, tais como: 
 
• Pequena atenuação: A fibra óptica apresenta uma perda 
de potência por quilômetro muito menor do que os 
sistemas que utilizam cabos coaxiais, guias de ondas, 
ou transmissão pelo espaço livre. 
• Condutividade elétrica nula: A fibra óptica é 
constituída de vidro altamente transparente, com uma 
elevada resistência elétrica. Portanto, não necessita 
ser alterada, ou protegida contra descargas elétricas. 
Além do aspecto de segurança no manuseio durante a 
instalação, manutenção e operação, a fibra é capaz de 
suportar elevadas diferenças de potencial, sem que 
forneça riscos ao sistema, operador, ou usuário. 
• Imunidade às interferências eletromagnéticas: Sendo 
um meio altamente isolante, não é possível a indução 
de corrente elétrica na fibra por quaisquer sinais que 
estiverem próximos [4]. Isto permite sua instalação 
em ambientes altamente ruidosos do ponto de vista 
eletromagnético, sem que isto cause qualquer 
deterioração na qualidade de sua transmissão. 
• Grande redução nas dimensões e no peso dos cabos: O 
diâmetro externo da fibra óptica é muito menor do 
que o dos cabos coaxiais convencionais. Mesmo com 
a adição de camadas de revestimento e proteção, 
ainda apresenta diâmetros reduzidos. Com isto, 
resulta em um peso muito menor, maior flexibilidade 
mecânica, menor espaço para instalação, menor custo 
de transporte e armazenagem, etc. 
 
F. Desvantagens 
Algumas desvantagens podem ser citadas abaixo: 
 
• Dificuldades nas emendas e conectores: 
Frequentemente, os cabos de fibras ópticas 
necessitam ser emendados para a complementação de 
um determinado enlace. Isto exige uma tecnologia 
mais avançada comparada a tradicional aplicada nos 
cabos com condutores de cobre. O sistema mais 
comum é o que emprega a máquina de fusão por arco 
voltaico. Porém, seu custo é bastante elevado. Para a 
ligação dos conectores, encontram-se dificuldades 
semelhantes. A mecânica deve ser bastante precisa e 
o componente tem de dispor de recursos que facilitem 
o alinhamento correto da fibra. 
• Impossibilidade de conduzir corrente elétrica: Como a 
fibra óptica é constituída de um material isolante, não 
permite a transmissão de energia elétrica, o que seria 
interessante para alimentação remota dos 
equipamentos de campo. 
• Absorção de hidrogênio: Pode ocorrer difusão de 
moléculas de hidrogênio para o interior da sílica, 
acarretando alterações em suas características de 
transmissão, afetadando principalmente a potência do 
sinal guiado. 
III. REDES INDUSTRIAIS 
 
Redes industriais são redes de comunicação desenvolvidas 
para serem utilizadas em um ambiente industrial. Foram 
criadas a partir da necessidade de se conectar dispositivos, 
presentes no meio industrial, com computadores para que 
fosse possível ler todas as informações geradas durante um 
processo e também ajudar na tomada de decisão de acordo 
com a informação recebida. 
As redes de comunicação industrial são de grande 
importância para as empresas, pois permitem um 
 
compartilhamento de informações de forma segura e em tempo 
real, o que traz uma série de vantagens como o 
aperfeiçoamento nos processos de produção, a redução de 
gastos com perda de matéria-prima e mão de obra, entre 
outros. 
Atualmente existe uma série de redes de comunicações 
industriais sendo utilizadas em diversos níveis de um processo 
industrial. Dentre elas, as mais comuns são: AS-i, DeviceNet, 
Profibus-DP-FMS-PA, ProfiNet, CANOpen, ControlNet, 
Ethernet/IP, Modbus/TCP. 
 
A. Redes industriais que utilizam fibra óptica 
Há diversos meios de comunicação que podem ser 
utilizados em redes industriais, porém, em algumas redes há 
limitações em relação ao tipo do meio a ser utilizado devido à 
tecnologia envolvida em determinadas redes. A fibra óptica é 
uma opção para utilização em algumas redes industriais, pois 
oferece grande imunidade a ruídos eletromagnéticos, rápida 
comunicação, e alcance de grandes distâncias dentro do 
ambiente industrial sem a necessidade de utilizar repetidores, 
se comparada a outros meios empregados para comunicação. 
Abaixo, são citadas as redes em que é permitido o emprego 
da fibra óptica como meio de comunicação: 
 
• Profibus (Process Field Bus) 
 
Profibus é um sistema de comunicação industrial que atua 
em diversos níveis de um processo industrial, ambiente de 
fábrica, processos e gerência, e possui uma larga faixa de 
aplicações em automação industrial. 
Por conta disto, uma série de derivações foi criada, algumas 
abaixo: 
 
� Profibus DP (Decentralized Peripherals): Esta foi a 
primeira versão criada, e é o mais utilizado entre os 
protocolos Profibus. É indicado para o uso em chão 
de fábrica, onde se tem um enorme volume de 
informações, e há uma necessidade por alta 
velocidade de comunicação para que os dados sejam 
tratados em tempo hábil. É caracterizado por possuir 
uma alta velocidade, eficiência e baixo custo de 
conexão [5]. 
 
� Profibus FMS (Field Message Specification): é um 
protocolo destinado a tarefas de comunicações 
solicitadas, no nível onde se comunicam os PLCs 
(Programmable Logic Controller), ou seja, os 
mestres, e PCs (Personal Computer) [5]. 
 
� Profibus PA (Process Automation): Esta é a versão 
mais moderna do protocolo Profibus. Uma 
característica importante é o fato de os dados 
trafegarem na mesma linha física que a alimentação 
DC (Direct Current), ou seja, os pares de fios de 
dados e alimentação DC estão presentes no mesmo 
cabo. Esta versão da rede permite alimentar os 
equipamentos de campo em áreas intrinsecamente 
seguras, bem como a manutenção e a 
conexão/desconexão de equipamentos até mesmo 
durante a operação, sem interferir em outras estações 
em áreas potencialmente explosivas [5]. 
 
Topologia da rede Profibus: 
 
 
 
Fig. 10. Topologia da rede Profibus. Fonte: SMAR 
(http://www.smar.com/brasil/profibus.asp) 
 
TABELA I 
COMPARAÇÃO ENTRE VERSÕES PROFIBUS. 
 
 PROFIBUS 
DP 
PROFIBUS 
FMS 
PROFIBUS 
PA 
Tempo 1 a 5 ms < 60 ms < 60 ms 
Norma EN50170 EN50170 
EN50170 
IEC1158-2 
Distância 23 km 23 km 2 km 
 
Os meios de transmissão mais utilizados são RS-485, RS-
485-IS (Intrinsic Safety), MBP (Manchester Code Bus 
Powered), e fibra óptica. 
No caso dos meios RS-485, RS-485-IS, considerados meios 
elétricos, precisa ser obedecido o padrão de comunicação RS-
485. O RS-485 é o mais empregado utilizando um cabo de par 
trançado blindado que alcança transmissões de até 12 Mbps. O 
RS-485-IS utiliza dois pares de fios trançados, e é destinado 
 
para uso em áreas explosivas. 
O meio de transmissão MBP (Manchester Code Bus 
Powered) é utilizado em aplicações na automação industrial 
onde necessite de uma alimentação DC através do barramento, 
e segurança intrínseca dos dispositivos. 
Fibras óticas são usadas para aplicações fieldbus que 
tenham alta interferência eletromagnética, ou que cubram uma 
grande área ou distância. O Profibus inclui fibras multimodo e 
monomodo de vidro, fibras de plástico, entre outras. 
Segue abaixo uma tabela comparativa entre os meios de 
comunicação utilizados em uma rede Profibus. 
 
TABELA II 
MEIOS DE TRANSMISSÃO NA REDE PROFIBUS. 
 
 RS-485 RS-485-IS MBP Fibra óptica 
Taxa de 
transmissão 
9,6 a 12.000 
kbps 
9,6 a 1.500 
kbps 
31,25 kbps 
9,6 a 12.000 
kbps 
Topologia Barramento Barramento 
Barramento 
e/ou Árvore 
Estrela e 
anel. 
Barramento 
é possível. 
Alimentação Opcional Opcional 
Opcional 
(Cabo do 
Sinal) 
Opcional 
(Linha 
híbrida) 
Cabeamento STP STP – 4 fios STP 
Fibra de 
vidro ou 
plástico 
Número de 
estações 
32 por 
segmento 
sem 
repetidor, 
126 com 
repetidor 
32 por 
segmento 
sem 
repetidor, 
126 com 
repetidor 
32 por 
segmento, 
126 por 
rede 
126 por rede 
 
A aplicação de um sistema de comunicação industrial é 
amplamente influenciada pela escolha do meio de transmissão. 
Requisitos de uso genérico, como alta confiabilidade, grandes 
distânciascobertas e alta velocidade de transmissão, somam-se 
as exigências específicas da área de automação de processos 
tais como operação em áreas classificadas, transmissão de 
dados e alimentação no mesmo meio físico, etc [5]. 
 
Uma rede Profibus é composta pelos seguintes elementos: 
 
� Mestre: responsável pela comunicação do barramento; 
� Escravos: são dispositivos que se conectam ao 
barramento; 
� Acopladores: também conhecidos como Couplers, 
conectam dois meios físicos diferentes; 
� Links: são escravos na rede DP, e mestres na rede PA. 
Possuem seus endereços na rede DP. Pode-se 
conectar até 30 devices PA no link; 
� Terminadores: são impedâncias acrescentadas nas 
redes DP e PA para evitar distorção dos sinais de 
comunicação. São colocados nas extremidades do 
barramento. 
 
• Interbus-S 
 
Interbus-S é uma rede de comunicação de alta velocidade, 
que permite com que uma grande quantidade de dados seja 
transferida para os dispositivos atuantes na rede. Foi 
concebido para uma integração de sensores e atuadores a um 
elemento de tomada de decisão (PLC (Programmable Logic 
Controller)), envolvendo um controle determinístico e 
velocidade otimizada. Sua taxa de transmissão é de 500 kbps 
[6]. 
Esta rede é um sistema centralizado, necessitando de um 
controlador mestre (PLC), que terá a função de controlar todas 
as comunicações com os dispositivos escravos presentes na 
rede. 
O mestre constrói um quadro único contendo campos 
reservados a cada um dos escravos. Em seguida, o mestre 
preenche o campo destinado ao escravo em que deseja ler 
dados do processo ou enviar parâmetros. O quadro é enviado 
ao primeiro escravo do anel que por sua vez localiza o campo 
que contém informações destinadas a ele. Em seguida, este 
quadro é enviado para o próximo escravo que realiza a mesma 
rotina do escravo anterior. Este processo se repete até que o 
quadro tenha percorrido todos os escravos e retornado ao 
mestre. Este processo é conhecido como shift register, e pode 
ser mostrado através do diagrama abaixo: 
 
 
 
Fig. 11. Diagrama de comunicação da rede Interbus-S. Fonte: Phoenix 
Contact (http://www.phoenixcontact.com.au/automation/189_8363.htm) 
 
Características da rede Interbus-S: 
 
� Camada física RS-485 isolada opticamente; 
� Utiliza comunicação EIA-485 e topologia anel; 
� Comprimento do cabo entre os dispositivos até 400 m, 
expansíveis até 13 km com acopladores e sem 
repetidores; 
� Até 32 dispositivos escravos em uma rede de trabalho; 
� Temperatura ambiente: - 5° a + 40° C; 
� Número máximo de entradas e saídas é de 4096; 
� Sensores e atuadores formam estações escravas que 
executam operações de entrada/saída; 
� Temperatura de armazenamento: - 40° a + 50° C; 
� Diagnóstico de rede de trabalho local; 
� Comunicações “Ponto a Ponto” ou “Mestre-Escravo” 
não são aceitas; 
� Aceita redes de trabalho Interbus-S de 2 (dois) fios 
com taxa de transmissão de 500 kbps. 
 
 
 
• Arcnet (Attached Resource Computer Network) 
 
É uma rede local LAN (Local Area Network) semelhante à 
Ethernet ou Token Ring. Desenvolvida pela empresa 
Datapoint em 1976 e introduzida no mercado em 1977, foi 
uma alternativa a grandes e caros sistemas de computadores. A 
Arcnet foi oferecida também como uma alternativa barata na 
instalação de redes locais [7]. 
 
Características da rede Arcnet: 
 
� Meios de comunicação: Cabo coaxial, Cabo de par 
trançado, e fibra óptica; 
� Número máximo de dispositivos que a rede suporta: 
255; 
� Máxima distância entre dispositivos utilizando cabo 
coaxial: até 600 m; 
� Máxima distância entre dispositivos utilizando cabos 
UTP: até 120 m; 
� Taxa de transmissão de 2,5 Mbps; 
 
Atualmente as redes de comunicação Arcnet estão 
praticamente em desuso devido à perda de mercado para as 
redes Ethernet. Embora obsoletas muitos conceitos utilizados 
nesta rede serviram de base para estabelecer padrões nas redes 
atuais. 
 
• Fieldbus Foundation H1 
 
Uma rede Fieldbus Foundation é composta por diversos 
barramentos H1. Estes barramentos são meios de comunicação 
de instrumentos de campo. Geralmente válvulas e 
transmissores são equipamentos conectados à rede H1. A 
conexão dos barramentos H1 se dá através de bridges ou 
linking devices (dispositivos de conexão) Fieldbus Foundation, 
que por sua vez se conectam às redes HSE. A taxa de 
transmissão da rede é 31,25 kbps [8]. 
Os elementos que contemplam a rede Fieldbus Foundation 
no nível H1 são fontes de energia DC, equipamentos de 
campo, terminadores, bridges, cabos, caixas de 
junção/distribuição e repetidores/acopladores (quando 
necessário). 
O meio físico é um par trançado blindado. O comprimento 
da fiação pode chegar a 1.900 m, podendo ser utilizados até 
4(quatro) repetidores, chegando até 9.600 m. A alimentação e 
transmissão de dados são feitas pelo mesmo par, necessitando 
de no mínimo 9 V no terminal do equipamento para energizá-
lo. Ao transmitir, cada dispositivo fieldbus gera uma corrente 
de 10 mA em uma carga de 50 Ohms, criando uma voltagem 
pico a pico de 1 V. Este sinal é modulado sobre o sinal DC. 
 
 
 
 
 
Topologia da rede Fieldbus Foundation H1: 
 
 
 
Fig. 12. Topologia da rede Fieldbus Foundation H1.Fonte: ABB 
(http://www.abb.com/cawp/gad02181/c1256d71001e0037c1256b5a003158ce
.aspx) 
 
• Fieldbus Foundation HSE (High Speed Ethernet) 
 
HSE é uma solução da Fieldbus Foundation para a rede 
Ethernet. A rede HSE possibilita o envio de informações da 
rede H1 para sistemas de supervisão e engenharia [9]. É 
baseada na rede Ethernet, IP e TCP/UDP, e possui quatro tipos 
básicos de categorias de dispositivos: 
 
� Estação de trabalho, chamada de Host Device (HD); 
� Nó HSE, chamado de Linking Device(LD), com a 
função de conectar um ou mais segmentos Fieldbus 
H1 à HSE; 
� Nó HSE, chamado de Gateway Device(GD), com a 
função de conectar uma ou mais redes externas à 
HSE; 
� Ethernet Device (ED), ou dispositivo ethernet, que tem 
a função de prover conexões diretas às aplicações de 
controle e medição. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Topologia da rede Fieldbus Foundation HSE: 
 
 
 
Fig. 13. Topologia da rede Fieldbus Foundation HSE. Fonte: SMAR 
(http://www.smar.com/brasil/noticias/conteudo.asp?id_not=302) 
 
Características da rede Fieldbus Foundation HSE: 
 
� Não possui alimentação pelo barramento; 
� Não possui segurança intrínseca; 
� Taxa de transmissão de 10 Mbps ou 100 Mbps, mas 
também há a possibilidade de os equipamentos se 
comunicarem à taxas de 1 Gbps ou 10 Gbps; 
� Distância máxima de 100 m; 
� Possui determinismo desde que se utilizem switches 
full duplex. 
 
A diferença básica entre a rede HSE e H1 está no 
determinismo. Com o uso da rede Ethernet na rede HSE é 
possível construir uma rede industrial com dispositivos que 
independem de cada fabricante. 
 
• IEC/ISA SP50 Fieldbus 
 
O padrão SP50 (Standards & Practices 50) reúne propostas 
da ISA (Instrumentation Society of América), IEC 
(International Electrotechnical Commission), Profibus 
(German National Standard) e FIP (French National 
Standard), que se uniram para a formação deste padrão 
mundial para o fieldbus. O padrão desenvolvido deveria 
integrar uma grande variedade de instrumentos de automação e 
controle, suportar um protocolo de comunicação para os 
diversos dispositivos e redes de campo, e providenciar 
interfaces para operação simultânea de vários dispositivos 
[10]. 
 
Este padrão oferece três opções de meios de transmissão: 
 
� Par-trançado blindado: 
- Comunicação em half-duplex; 
- Clock embutido (Codificação Manchester); 
- 32 dispositivos por segmento; 
� RF half-duplex com 4,8 kbps, 31,25 kbps, e 1 Mbps; 
� Fibra óptica com taxa de transmissão de até 2,5 Mbps. 
 
TABELA III 
RELAÇÕES ENTRE TAXAS DE TRANSMISSÕES E COMPRIMENTOS DOS 
SEGMENTOS DO PROTOCOLO SP50. 
 
TAXA DE 
TRANSMISSÃO 
COMPRIMENTO CORRENTE 
31,25 kbps 1.900 m - 
1 Mbps 750 m - 
1 Mbps 500 m - 
1 Mbps 750 m a 200 mA 
2,5 Mbps 400 m a 1 A 
 
Características da rede IEC/ISA SP50 Fieldbus:� Confiabilidade nos dados trafegados em ambientes 
hostis; 
� Capacidade de comunicação em situações críticas 
relacionadas ao tempo; 
� Barramento multiponto; 
� Redundância para manutenções; 
� Baixa potência para uso em ambientes inflamáveis e 
explosivos; 
� Camada de usuário, situada acima da camada de 
aplicação, destinada a oferecer serviços adequados 
aos diversos tipos de aplicações diferentes. 
 
A camada de enlace oferece quatro funções que podem ser 
implementadas nas estações de acordo com a necessidade. A 
função “Responder”, onde a estação transmite dados somente 
em resposta a uma solicitação (estação escrava). A função 
“Initiator”, onde a estação tem o direito de acesso ao meio 
(token), podendo enviar e requisitar dados a outras estações 
por iniciativa própria. A função “Linkmaster”, onde as funções 
“Responder” e “Initiator” estão inclusas, a estação pode 
administrar o token e gerenciar o tempo interno do sistema. E 
a função “Ponte” (Bridge), onde a estação é capaz de interligar 
outras de enlaces diferentes. 
 
• WorldFIP (World Factory Instrumentation) 
 
WordlFIP foi desenvolvido a partir da norma francesa NFC 
46-600. Atualmente, é um padrão europeu especificado no 
volume 3 da norma européia EN 50170. A proposta deste 
protocolo procurou levar em consideração as restrições de 
tempo real impostas por um número grande de aplicações em 
nível de chão de fábrica. Este protocolo é especificado em três 
camadas do modelo OSI (Open Systems Interconnection 
(Modelo de referência para interconexão de sistemas abertos 
que possui mecanismos que impedem a modificação acidental 
ou intencional)): física, enlace de dados, e aplicação. 
O WorldFIP suporta as topologias em barramento, e 
transmissões por par-trançado e fibra óptica. Para o meio 
físico utilizando o par-trançado têm-se três velocidades de 
transmissão [11]: 
 
� S1: 31,25 kbps. Distância de até 1.900 m; 
� S2: 1 Mbps. Distância de até 750 m, utilizando par-
trançado blindado; 
� S3: 2,5 Mbps. Distância de até 500 m, utilizando par-
trançado blindado. 
 
A taxa de transmissão padrão utilizada é 1 Mbps [11]. As 
taxas de 31,25 kbps e 2,5 Mbps são utilizadas somente para 
aplicações especiais. 
Para o uso de fibra óptica, a velocidade permitida é de 5 
Mbps. 
Os bits transmitidos são codificados em Manchester, o qual 
permite o envio simultâneo do sinal de sincronização e dos 
dados. 
O barramento principal pode ser decomposto em segmentos, 
que são interligados por repetidores. Cada segmento pode ter 
até 32 dispositivos. O número total de dispositivos suportados 
é 256. 
Segundo WorldFIP, nas redes industriais, uma informação 
gerada em um determinado ponto pode ser importante para 
vários outros dispositivos, que poderão recebê-la e realizar 
alguma ação. Isto mostra como é realizado o método de acesso 
ao meio, que é feito por difusão (broadcasting). A difusão é 
organizada por uma estação de controle denominada “árbitro 
do barramento”. Devido ao uso da difusão, os endereços de 
transmissores e receptores não necessitam ser conhecidos 
pelas aplicações. 
 
Topologia da rede WorldFIP: 
 
 
 
Fig. 14. Topologia da rede WorldFIP. Fonte: WorldFIP 
(http://www.worldfip.org/) 
 
 
 
 
 
• LONWorks 
 
O protocolo LONWorks foi criado para dar fim a soluções 
de controle baseado em sistemas lógicos hierárquicos com 
ligações ponto a ponto, onde existia um controlador principal 
(mestre), como um PLC, que controlava os demais 
dispositivos (escravos). Este tipo de sistema resultava em algo 
caro e difícil de manter, expandir e instalar [12]. O nome LON 
é uma sigla para Local Operating Network. 
Na rede LONWorks, todos os dispositivos possuem um chip 
onde é executado o protocolo de comunicação e as aplicações 
atribuídas a cada dispositivo. 
Esta tecnologia possui um protocolo chamado LonTalk que 
implementa as 7 camadas do modelo OSI [12]. A troca de 
informações entre dispositivos LONWorks em uma rede é 
feita através de variáveis de rede de nome SNVT (Standard 
Network Variable Type). Existem também variáveis de 
configuração chamadas SCPT (Standard Configuration 
Parameter Types), responsáveis pela configuração de 
propriedades da aplicação. 
Este protocolo possui características como: prioridade na 
transmissão, retransmissão automática, detecção e correção de 
erros, funções de reconhecimento e comunicação, 
padronização e identificação dos dados. 
O meio físico utilizado pode ser o par-trançado ou fibra 
óptica, e a comunicação por linha de energia. 
Uma rede LONWorks permite um domínio com 32.385 
dispositivos. Cada um destes pode subdividir-se em 256 
grupos ou subdomínios. 
É possível interligar dispositivos LONWorks a redes 
TCP/IP através de uma plataforma que utiliza um processo 
chamado tunelamento IP (ANSI/CEA-852), permitindo a 
integração dos dispositivos com a rede TCP/IP e a internet. 
 
Características da rede LONWorks [12]: 
 
� Não necessita de um computador central; 
� Cada dispositivo é um ponto na rede; 
� Processamento de informação é feito localmente; 
� Não necessita de gateways; 
� Pode apresentar topologia estrela, anel, linear, e 
árvore; 
� Cada dispositivo pode comunicar diretamente 
utilizando formatos de dados SNVT e SCPT; 
� Baseada em rede dedicada, opera em 78 kbps 
utilizando Manchester diferencial; 
� Utilizando rede de energia elétrica, opera em 5,4 ou 
3,6 kbps; 
� Flexibilidade máxima em termos de expansibilidade. 
 
 
 
 
 
 
 
Topologia da rede LONWorks: 
 
 
Fig. 15. Topologia da rede LONWorks. Fonte: Contimetra 
(http://www.contimetra.com/paginas/arcondicionado/segcontraincendios/doc
umentacaocontimetra/lON-conceito.pdf) 
 
• ControlNet 
 
É uma rede de controle aberta que atende às exigências de 
aplicações que requerem uma alta taxa de transmissão 
(throughput) em tempo real [13]. 
Foi desenvolvida para atuar no nível de controle, com 
transferência de dados críticos em tempo real, upload e 
download de programação e configuração de dispositivos. 
A rede opera de forma determinista, permitindo que 
diversos dispositivos e controladores presentes na rede possam 
se comunicar em instantes de tempo precisos e pré-
determinados. 
Apesar de ser um sistema de transmissão serial de alta 
velocidade, sendo o mais comum a utilização do cabo coaxial 
RG 6/U 75 ohms com conector BNC, pode ser utilizada 
também a fibra óptica como opção de meio de transmissão. 
 
Características da rede ControlNet: 
 
� Taxa de transmissão de 5 Mbps; 
� A alimentação dos dispositivos é feita de forma 
externa, ou seja, não é feita através do barramento, ou 
meio físico de comunicação; 
� Comprimento da rede: 1.000 m com cabo coaxial para 
dois nós, 500 m para 30 nós, 250 m para 48 nós, e até 
30 km com repetidor e fibra óptica. Cada nó na rede 
consiste na conexão de diferentes dispositivos; 
� Número de nós: até 99 nós; 
� Tamanho do pacote de dados: 0 a 510 bytes; 
� Topologia: Barramento, árvore, estrela, e anel; 
� Configuração de comunicação: Mestre e escravo, 
múltiplos mestres e peer-to-peer; 
� Modelo de comunicação: Produtor/Consumidor; 
� Pode-se remover ou adicionar dispositivos com a rede 
energizada; 
� Capacidade de detecção de duplicidade de 
dispositivos. 
 
Em relação ao modo de envio de dados, existem dois tipos 
de conexões: 
 
� Não agendadas (Unscheduled): Os dados são enviados 
pelo usuário do software, ou através da interface 
homem/máquina. Esta conexão é encerrada quando 
não utilizada por um determinado período de tempo; 
� Agendadas (Scheduled): Os dados são enviados de 
forma programada em intervalos de tempo pré-
determinados. Esta conexão permanece ativa 
enquanto a fonte geradora de dados estiver ativa. 
 
ControlNet utiliza o protocolo de acesso ao meio 
denominado de Concurrent Time Domain Multiple Access 
(CTDMA), onde as informações criticas são enviadas durante 
a parte agendada do intervalo da rede. 
 
• Ethernet Industrial 
 
A rede Ethernet é a tecnologia mais utilizada em escritórios 
de empresasno mundo todo. Devido ao baixo custo, a grande 
variedade de produtos, e a ausência de um padrão para redes 
industriais, a Ethernet acabou migrando para o ambiente 
industrial. 
Atualmente, há quatorze redes Ethernet Industriais, e podem 
ser citadas como exemplo: ProfiNet, Ethernet IP e Fieldbus 
Foundation HSE. Ela é capaz de conectar o chão de fábrica 
com o ambiente de escritório. 
 
 
 
Fig. 16. Topologia da rede Ethernet Industrial. Fonte: Rockwell Automation 
(http://www.rockwellautomation.com/news/the-journal/exclusive/2011/ 
march3.page) 
 
A rede Ethernet Industrial segue o mesmo padrão de 
encapsulamento das informações que a Ethernet comum, 
porém, há uma preocupação com o tráfego de informações na 
rede, pois em alguns ambientes há grande interferência por 
 
parte de processos industriais que podem ocasionar perda de 
informações durante a comunicação. 
A vantagem em se usar a rede Ethernet na indústria faz com 
que se tenha uma estrutura de rede uniformizada, tendo com 
isso uma redução de interfaces, continuidade até o chão de 
fábrica, e engenharia em qualquer ponto da rede. Em relação 
aos sistemas hoje já existentes, a rede Ethernet traria um alto 
desempenho, quantidades ilimitadas, e operação mais simples. 
Em relação à camada física da rede, podem-se citar os 
meios de transmissão na tabela abaixo: 
 
TABELA IV 
CAMADA FÍSICA DA REDE ETHERNET INDUSTRIAL [15]. 
 
TIPO DE CABO VELOCIDADE DISTÂNCIA 
Cabo coaxial fino – 10BASE2 10 Mbps 185 m 
Cabo coaxial grosso – 10BASE5 10 Mbps 500 m 
Par trançado – 10BASE-T 10 Mbps 100 m 
Par trançado – 100BASE-TX 100 Mbps 100 m 
Par trançado – 1000BASE-X 1000 Mbps 100 m 
Fibra óptica – 10BASE-FL 10 Mbps 2000 m 
Fibra óptica – 100BASE-FX 100 Mbps 2000 m 
Fibra óptica – 1000BASE-FX 1000 Mbps 500 m 
 
Características da rede Ethernet Industrial: 
 
� Alimentação 24 VDC; 
� Taxa de transmissão de 10 Mbps e 100 Mbps; 
� Flexibilidade e confiabilidade; 
� Topologia em linha, árvore ou estrela, e redundância 
em anel com configuração em tempo real; 
� Mais eficiência no equipamento e processo; 
� Comunicações TCP/IP padrão junto com recursos de 
comunicação industrial, em conformidade com a 
norma IEEE 802.3; 
� Mesma quantidade de dispositivos, ou mais, se 
comparado a outras redes; 
� Número de protocolos e interfaces reduzidos; 
� Tempo de ciclo mais rápido; 
� Mais eficiência na manutenção; 
� Distância de 100 m entre dispositivos para fiação de 
par trançado de cobre, sendo que para utilização de 
fibra óptica a distância pode ser na ordem de 
quilômetros, dependendo do projeto. 
 
IV. FIBRAS ÓPTICAS EM REDES INDUSTRIAIS 
 
A utilização de fibra óptica para transmissão de dados em 
automação industrial e controle de processos tornou-se cada 
vez mais popular nos últimos anos. Um sistema que utiliza 
fibra óptica oferece uma série de vantagens que não são 
encontradas em sistemas tradicionais que utilizam condutores 
de cobre. 
A maioria das plantas de processo em indústrias tem 
requisitos específicos para redes, que diferem das redes 
comerciais. Elementos presentes em uma rede industrial 
devem suportar severas condições ambientais que podem 
incluir temperaturas extremas, interferências eletromagnéticas, 
e em muitos casos, funcionar em locais de áreas perigosas com 
riscos de incêndio e/ou até mesmo explosão. 
O rápido crescimento do uso de fibras ópticas em mercados 
industriais foi conduzido pelas vantagens oferecidas por esta 
tecnologia. 
Como dito anteriormente, quanto ao número de modos 
guiados, existem dois tipos de fibra óptica, a monomodo e a 
multimodo. Em determinada aplicação, deve-se ficar atento ao 
tipo de fibra que será empregado, pois existem conversores de 
meio físico que funcionam de acordo com cada tipo de fibra 
óptica. A maioria das aplicações industriais que utilizam a 
tecnologia de fibra óptica requer uma construção específica de 
um sistema para garantir a funcionalidade adequada. 
 
A. Conversores ópticos 
Atualmente existem conversores de diversos meios físicos 
para o meio físico que utiliza fibras ópticas. Dentre eles, 
podem-se citar alguns: 
 
� Conversor Ethernet – Fibra Óptica: converte o meio 
elétrico par trançado para o meio óptico (fibra 
óptica); 
 
 
 
Fig. 17. Conversor Ethernet x Fibra Óptica. Fonte: D-Link 
(http://www.dlink.com.br/produtos-detalhes/items/dmc-530sc.html). 
 
� Conversor Serial – Fibra Óptica: converte meios seriais 
elétricos, como RS-232, RS-485, RS-422 para meio 
óptico; 
 
� Conversor Profibus – Fibra Óptica: converte sinais de 
interfaces Profibus em sinais para cabos duplos de 
fibra óptica; 
 
 
 
Fig. 18. Conversor de fibra óptica para Profibus. Fonte: Phoenix Contact 
(http://www.phoenixcontact.com.br/combinacao-de-sinais/242_69355.htm). 
 
 
 
 
Fig. 19. Conversor de fibra óptica para Profibus. Fonte:Siemens 
(http://www.automation.siemens.com/mcms/industrial-communication/ 
en/profibus/network-components/optical-networks/olm/Pages/olm.aspx). 
 
� Conversor ControlNet – Fibra Óptica: converte meio 
físico de cobre para meio óptico utilizando protocolo 
transparente; 
 
 
 
Fig. 20. Conversor de fibra óptica para ControlNet. Fonte: Phoenix Contact 
(http://www.phoenixcontact.com.br/combinacao-de-sinais/242_69355.htm). 
 
� Conversor Interbus – Fibra Óptica: converte o meio 
elétrico do protocolo Interbus para meio óptico. 
 
 
 
Fig. 21. Conversor de fibra óptica para Interbus. Fonte: Phoenix Contact 
(http://www.phoenixcontact.com.br/combinacao-de-sinais/242_69355.htm). 
 
Acima foram mostrados alguns exemplos de conversores de 
meio físico metálico para meio físico óptico existentes no 
mercado. Empresas como a Rockwell Automation, Phoenix 
Contact, Siemens, entre outras, são fabricantes de diversos 
produtos para ambientes industriais, e facilmente consegue-se 
encontrar conversores para diversas aplicações. 
 
B. Materiais empregados na fabricação de fibras ópticas 
Quanto ao material empregado na fabricação da fibra 
óptica, têm-se os seguintes tipos: 
 
� Fibra de Vidro: é o material mais empregado na 
fabricação de fibras ópticas. Possui baixas perdas e 
podem alcançar grandes distâncias utilizando este 
material. 
� Fibra de Sílica: apresenta perdas ópticas internas muito 
baixas, porém, apresenta índice de refração menor 
que o do vidro ou outros materiais que deverão 
envolvê-la, dificultando sua utilização na prática. 
Devido a este fato, foram desenvolvidos processos de 
fabricação que fizeram com que fosse possível se 
obter menores perdas por atenuação ao longo da fibra 
[16]. 
� Fibra PCS (Polymer Clad Silica): são formadas por um 
núcleo de sílica pura onde é aplicada uma camada de 
resina plástica, geralmente de silicone com um índice 
de refração menor. Esta técnica permite a fabricação 
de fibras com diâmetros maiores. Fibras PCS, em 
geral, têm desempenho significativamente mais baixo, 
as perdas de transmissão são particularmente altas, e 
possuem larguras de banda menores do que as fibras 
de vidro [17]. 
� Fibra Polimérica (ou fibra plástica): são fabricadas 
com material transparente, e apresentam 
características como maior diâmetro, flexibilidade, 
facilidade na preparação de acoplamentos, e melhor 
resistência mecânica. Apesar disto, apresentam 
perdas significativas, fazendo com que seu uso fique 
limitado, pois os sinais não podem alcançar grandes 
distâncias, porém atendendo muitas aplicações 
industriais [18]. 
 
Dentre as fibras citadas acima, a mais utilizada no ambiente 
industrial é a fibra polimérica, ou conhecida como fibra 
plástica, pois possui uma tecnologia barata, de fácil 
conectorização e manutenção. 
Fibras ópticas poliméricas (FOP) são muito úteis para 
aplicações de curta distância tais como: redes locais, eletrônica 
de veículos, automação industrial, sensores (na medicina e 
indústria), iluminação, sinais. Embora apresentem maior 
atenuação do sinal transmitido elas oferecem grandes 
benefícios técnico-ecônomicos comparadas às fibras de vidro,devido à flexibilidade, tenacidade, maiores diâmetros, maior 
abertura numérica, fácil manuseio e baixo custo com 
conectores e junções [19]. 
Fibras de vidro do tipo multimodo são utilizadas em um 
ambiente industrial quando se deseja trafegar dados a uma 
distância onde nem o cabo de cobre consegue alcançar. Já a 
fibra de vidro do tipo monomodo, apesar de ser melhor que a 
 
fibra de vidro multimodo em termos de alcance, é pouco 
utilizada no ambiente industrial devido ao custo mais elevado. 
 
C. Aplicações na indústria 
Em um primeiro momento, o uso de fibras ópticas em um 
ambiente industrial para sistemas de telemetria e supervisão de 
controle de processos pode se restringir apenas à substituição 
dos cabos metálicos que formam o meio de transmissão. Com 
isto, consegue-se aumentar a confiabilidade do sistema 
melhorando-se a transmissão de dados. Porém, em um segundo 
momento, as fibras ópticas podem trazer uma solução global 
para o sistema, incluindo não só a transmissão, mas também os 
sensores, acoplados de forma direta ao meio de transmissão. 
Com isto, elimina-se a necessidade de transdutores elétricos, 
vulneráveis a interferências e problemas elétricos. 
Dentre os tipos de sensores com fibras ópticas empregados 
em um ambiente industrial, destacam-se os seguintes [18]: 
 
� Pressão: são usados para medição de pressão em áreas 
críticas como poços de petróleo, usinas nucleares e 
navios petroleiros; 
� Temperatura: são usados para monitorar temperaturas 
em fornos e caldeiras industriais, turbinas a gás, entre 
outros; 
� Nível de Líquidos: seu funcionamento se dá através da 
variação do índice de refração. Um exemplo de 
aplicação é no monitoramento de vazamento de óleo 
em oleodutos; 
 
D. Instalação, cuidados e manuseio 
A fibra óptica oferece algumas vantagens em relação ao 
cabo metálico, pois alcança grandes distâncias, mantendo o 
sinal original imune à interferências eletromagnéticas e ruídos, 
e trabalha a altas taxas de transmissão. Deste modo, pode ser 
instalada em ambientes que seriam hostis para a transmissão 
em cabos metálicos. Devido à tecnologia envolvida, a fibra 
óptica tem um custo maior de instalação, implantação, e 
manutenção em relação ao cabo metálico, porém é 
extremamente necessária em ambientes onde requer uma 
transmissão de dados de forma segura. 
 
Ao instalar uma rede de fibra óptica, deve-se ficar atento a 
alguns pontos principais, como abaixo: 
 
� Evitar torção do cabo ao lançá-los em um ambiente; 
� Não pisar, ou colocar algum objeto de peso, sobre a 
fibra óptica; 
� Evitar a passagem de fibras ópticas em canaletas que 
tenham sobras de cabos elétricos que possam fazer 
com que as fibras sejam dobradas além do valor 
permitido em seu raio mínimo de curvatura, de 
acordo com a especificação de cada tipo de cabo; 
� Instalar os cabos de fibra óptica em canaletas ou 
conduites separados. Este procedimento minimiza 
esforços mecânicos na fibra provenientes da 
movimentação de outros cabos; 
� Evitar o uso de abraçadeiras muito apertadas. Isto pode 
causar microfissuras na fibra; 
� Ao realizar curva no cabo, utilizar abraçadeiras para 
garantir o raio mínimo de curvatura; 
� Utilizar um tubo protetor sempre que for instalar a 
fibra óptica em portas ou em partes móveis. 
� Utilizar proteção para curvas quando a fibra óptica sair 
de algum painel elétrico. 
 
V. CONCLUSÕES 
A fibra óptica se destaca em diversas aplicações pelas 
inúmeras vantagens que proporciona. Não poderia ser 
diferente em um ambiente industrial, que apresenta condições 
adversas que podem prejudicar a comunicação de dados. Em 
casos como este, a fibra óptica, que é totalmente imune a 
interferências eletromagnéticas, ou seja, os dados que trafegam 
em seu meio não sofrerão perdas ou distorções, é uma opção 
que garante confiabilidade e segurança ao sistema. 
O uso da fibra óptica oferece várias vantagens tais como: 
velocidade, pequena atenuação em relação a outros meios de 
transmissão, grande distância, imunidade a interferências 
eletromagnéticas, largura de banda, manutenção, pequena 
dimensão e menor peso do cabo, dentre outros. 
As fibras ópticas de vidro possuem maior alcance, o que é 
interessante em instalações industriais onde se tem um grande 
espaço físico. Já as fibras ópticas plásticas, ou poliméricas, são 
interessantes em locais onde as instalações se concentram em 
um espaço físico reduzido, com níveis altos de ruído e 
interferências eletromagnéticas, e também, quando se quer 
reduzir o custo com a instalação, o que é mais importante no 
meio industrial. 
Em um sistema de automação industrial, quanto mais segura 
e rápida for a transmissão de dados e quanto menos a equipe 
de manutenção for solicitada para fazer algum reparo na rede, 
menos tempo e dinheiro são perdidos. Estes fatores justificam 
a utilização de fibras ópticas em ambientes industriais. 
REFERÊNCIAS 
[1] Ribeiro, J. A. J. Características da Propagação em Fibras Ópticas. 
Revista Científica Periódica, vol. 2, no. 1, pp. 4-6, Março de 1999. 
[2] Types of Optical Fiber (on-line). Disponível na Internet. URL: 
http://www.fiber-optics.info/articles/types_of_optical_fiber (acesso em 
2012). 
[3] Peres, R. L. R. Tecnologia de Fibras Ópticas (on-line). Disponível na 
Internet. URL: http://xa.yimg.com/kq/groups/19828166/1372566939/ 
name/RedesI-6-+Cabeamento+%C3%93ptico.pdf (acesso em 2012). 
[4] BARCELOS, Diego Gomes, RODRIGUES, Guilherme da Cunha. Fibra 
Óptica (on-line). Disponível na internet. URL: 
http://www.al.urcamp.tche.br/infocamp/edicoes/ago05/Fibra%20aptica.
pdf (acesso em 2012). 
[5] SOUZA, Rafaela Castelhano de. Dissertação de Mestrado. Universidade 
de São Paulo – Escola de Engenharia de São Carlos. São Carlos. 2012. 
[6] BORGES, Fátima. Redes de Comunicação Industrial – Documento 
Técnico nº 2 (on-line). Disponível na internet. URL: 
http://www.schneiderelectric.pt/documents/ product-
services/training/doctecnico_redes.pdf (acesso em 2012). 
 
[7] ARCNET Resource Center (on-line). Disponível na internet. URL: 
http://www.arcnet.com (acesso em 2012). 
[8] Foundation H1 (on-line). Disponível na internet. URL: 
http://www.fieldbus.org/index.php?option=com_content&task=view&id
=137&Itemid=313 
[9] SOUZA, Flávio. Introdução ao Foundation Fieldbus (on-line). 
Disponível na internet. URL: 
http://www.flaviosouza.org/fieldbusfoundation.html (acesso em 2012). 
[10] PINTO, JIM. Fieldbus: A Neutral Instrumentation Vendor’s Perspective 
(on-line). Disponível na internet. URL: 
http://www.jimpinto.com/writings/fbarticle.html (acesso em 2012). 
[11] SANTOS, José Luiz Pereira dos. Cálculo do tempo de resposta da rede 
de campo padrão WorldFIP do sistema de supervisão e controle de uma 
unidade hidrogeradora de energia elétrica. Dissertação de Mestrado. 
Universidade Federal de Santa Catarina. Florianópolis. 2003. 
[12] CHERMONT, Marlon Gripp, CANOVAS, Sergio Roberto de Mello. 
Sistema Supervisório para Redes LonWorks (on-line). Disponível na 
internet. URL: http://www.p2s.com.br/team/scanovas/files/ 
sist_superv_lonworks.pdf (acesso em 2012). 
[13] SOUZA, Fábio Luiz Vale de. Avaliação do desempenho de redes com 
foco na aplicação em sistemas de controle digitais. Dissertação de 
Mestrado. Universidade Federal do Espírito Santo. Vitória. 2006. 
[14] Protocolos Industriais Ethernet/IP (on-line). Disponível na internet. 
URL: http://www.feng.pucrs.br/professores/tergolina/ 
Redes_e_Protocolos_Industriais/APRESENTACAO_-
_Aula_10_Protocolos_Industriais_EthernetIP.pdf (acesso em 2012). 
[15] MOURA, Alex Soares de. Gigabit Ethernet: Um novo horizonte (on-
line). Disponível na internet. URL: 
http://www.rnp.br/newsgen/9802/gbe-intr.html (acesso em 2012). 
[16] Fibra Óptica (on-line). Disponível na internet. URL: http://www.jsl-
online.net/Imgs/content/page_180/Fibra_optica.pdf (acesso em 2012). 
[17] Fibra óptica de plástico para comunicaciones de datos (on-line). 
Disponível na internet. URL: http://www.ercoasl.com/index.php/id/2/ 
objeto/8/claves/Fibra-optica-de-plastico-para-comunicaciones-de-datos(acesso em 2012). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
[18] GUALTIERI, Carlos Eduardo. Técnicas de caracterização para 
avaliação das propriedades mecânicas dos revestimentos de poliuretano 
acrilado de fibra óptica. Dissertação de Mestrado. Universidade de São 
Paulo. São Carlos. 2002. 
[19] BARTOLI, J.R., COSTA, R. A., VERDONCK, P., MANSANO, R. D., 
CARREÑO, M. N., Filmes Ópticos Poliméricos Fluorados com Índice 
de Refração Gradual. Revista Polímeros, vol. 9, no. 4, Dezembro de 
1999. 
 
 
William Costa Schumann de Melo nasceu em Itajubá, MG, em 11 de maio 
de 1984. Recebeu os títulos de Engenheiro Eletricista (Inatel, 2009), e 
Especialista em Engenharia de Sistemas Eletrônicos, Automação e Controle 
Industrial (Inatel, 2013). 
 Em 2012, matriculou-se no curso de Engenharia Civil (Fepi), ramo onde 
possui grande interesse, assim como no segmento de exploração de óleo e gás. 
 
Júlio Arlindo Pinto Azevedo nasceu em Belo Horizonte, MG, em 27 de 
fevereiro de 1969. Possui os títulos: Técnico em Eletrônica (ETE “FMC”', 
1987), Engenheiro Eletricista (Inatel, 1994), Mestre em Engenharia Elétrica 
(Unifei,2001). 
 De 1995 a 1998 atuou como engenheiro em telecomunicações na 
implantação de sistemas de transmissão para operadoras de telefonia fixa e 
móvel. De 1998 a 2004 atuou como professor substituto do Departamento de 
Eletrônica da Universidade Federal de Itajubá – UNIFEI, ministrando várias 
disciplinas nas áreas de eletrônica e telecomunicações. Desde 2006 atua como 
engenheiro de certificações de produto e validação de desenvolvimento de 
equipamentos de automação. Desde 2008 atua como professor da disciplina 
de redes industriais na Escola Técnica de Eletrônica FMC ministrando aulas 
teóricas e práticas com equipamentos do laboratório de automação. 
 Atua como Coordenador da Comissão de Estudos do COBEI ( Comitê 
Brasileiro de Eletricidade, Eletrônica, Telecomunicações e Iluminação) 
- CE 03:031.04 para criação de normas ABNT NBR IEC na área de produtos 
eletrônicos para áreas classificadas.

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