REDES INDUSTRIAIS E SISTEMAS SUPERVISÓRIOS

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Apostila 1
3.8 Exercícios 
Cite três vias de comunicação utilizadas na transmissão de dados em redes industriais? R: cabo metálico,fibra óptica ,cabo coaxial
b) Devo projetar uma rede de alta velocidade operando em um sistema industrial onde esta fica susceptível a induções provenientes de equipamentos de chão de fábrica, quais os cabos que tenho como opção? R Fibra óptica ,cabo Coaxial , cabo SSTP 
c) Cite os fatores que afetam a propagação de sinais em cabos elétricos. Interferência eletromagnéticas
d) Cite duas razões pelas quais as fibras ópticas não são muito mais difundidas na utilização em barramentos industriais. R A sua limitação no uso em barramentos industriais devido a sua incapacidade de suprir energia (alimentação) aos dispositivos de campo e o alto custo na implantação e manutenção dessa tecnologia.
e) Cite uma vantagem e uma desvantagem da utilização da topologia BUS. Vantagens : As vantagens do uso dessa topologia são o custo reduzido com o cabo de rede, pois esta topologia utiliza um único cabo para interligar os dispositivos e facilidade no acréscimo de novas estações de trabalho. 
 Desvantagens : é que qualquer problema no cabo ou em alguma placa da rede, fatalmente irá paralisar totalmente o tráfego e sua manutenção nesse caso fica ainda comprometida pelo fato de não saber exatamente a localização do ponto do cabo ou qual placa da rede com defeito. Tambem pode ocorrer sobrecarga de tráfego do barramento, devido ao aumento do número de máquinas conectadas ou da carga de comunicação, que pode levar à diminuição ou a inviabilização da continuidade da comunicação; 
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f) Cite uma vantagem e uma desvantagem da utilização da topologia estrela. R Vantagens Suas vantagens são a fácil manutenção, fácil construção do hardware e nós em falha não afetam os outros. Desvantagens As desvantagens são a limitação de estações ditada pela capacidade de expansão física de ligações do computador central e se o computador central para, a rede para. 
g) Cite uma aplicação de transmissão paralela de dados. R Para alta taxa de transferência,impressoras. 
h) Como se processa a comunicação do tipo half-duplex? R:canais em que a informação se processa alternadamente em cada um dos sentidos. Cada um dos terminais do canal funciona, portanto, ora como transmissor, ora como receptor. 
i) Liste algumas das vantagens e desvantagens dos sistemas centralizados, descentralizados. 
Vantagem centralizado Sua principal vantagem é o fato de ser um controle determinístico, ou seja uma estação poderá calcular e saber quando terá acesso ao meio; 
j) Explique a diferença entre largura de banda e capacidade de transferência . Largura de Banda: É a quantidade máxima de informação que pode ser transmitida em um determinado meio de comunicação . capacidade de transferência , a velocidade de transmissão
k) Descreva como funciona o controle de acesso ao meio do tipo polling. R O mestre da rede "pergunta" a cada um dos computadores da rede se estes querem utilizar algum recurso da LAN ou não, sucessivamente. Ao final da seqüência de scan o processo se repete. A ordem do polling é definida em função da prioridade de cada usuário podendo ser alterada por configuração. 
l) Assinale verdadeiro (V) ou falso (F) referente ao método de acesso CSMA/CD. 
(f)Neste método há um gerenciador de informações que controla cada iniciação de transmissão. 
(f )Após detectada uma colisão na rede, as estações responsáveis por esta colisão iniciam imediatamente uma nova transmissão. 
(v )O acrônimo “CD” no nome deste método de acesso significa detecção de colisão (collision detection). 
m) O que é colisão (dentro do contexto de comunicação)? 
Apostila 2
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1.7 Excercícios
Defina protocolos de comunicação? Define o formato e a ordem das mensagens trocadas entre duas ou mais entidades comunicantes, bem como as ações realizadas na transmissão e/ou no recebimento de uma mensagem ou outro evento.
b) O que é um protocolo de comunicação proprietário? são desenvolvidos por fabricantes diferentes para utilização em ambientes específicos
c) Referente à sistemas de comunicação seriais assinale falso(F) ou verdadeiro(V): 
(v ) A melhor topologia para desenvolvimento de uma rede no padrão RS 485 é a chamada Daisy-Chain. 
(f) O Padrão RS 232 C trabalha com um barramento diferencial balanceado. 
(v ) O padrão RS 485 suporta mais de um mestre em seu barramento. 
(f ) O padrão RS 422 suporta apenas o tipo de comunicação half-duplex.
d) Explique em que consiste um barramento diferencial balanceado de dados. 
barramento diferencial balanceado é aquele em que um fio de comunicação utiliza um outro fio para transmissão complementar, ou seja, os dados transmitidos em uma fio são complementares aos dados transmitidos no outro. Porém, isto não significa que um fio será a referência do outro barramento diferencial a diferença entre as tensões na linha dirão se o mestre está transmitindo 1 ou 0.
algumas vantagens como imunidade a ruídos , característica de alta impedância do barramento, o que implica na possibilidade de se atingir uma grande distância de transmissão como velocidades relativamente altas 
e) O que é um protocolo de comunicação aberto? Os protocolos abertos são protocolos que foram escritos nos padrões da indústria conhecidos publicamente.
f) Um técnico em instrumentação pretende implementar uma forma de comunicação entre um microcontrolador e um computador do tipo PC. Para isso, ele resolveu utilizar uma interface do tipo RS-232 e, antes de iniciar o projeto da interface e o programa de controle da mesma para o microcontrolador, ele definiu as seguintes especificações para o sistema: 
• Valor da tensão para o nível lógico 0 igual a + 12 V; 
• Valor da tensão para o nível lógico 1 igual a - 12 V; 
• Paridade par; 
• 1 stop bit; 
• taxa de transmissão igual a 300 bits por segundo. 
Acerca destas especificações, assinale a opção correta.
( A ) O valor de tensão proposto para o nível lógico 0 não está de acordo com o padrão RS-232, pois o valor de tensão para tal nível é 0 V. 
( B ) O valor de tensão proposto para o nível lógico 1 é condizente com o padrão RS-232. 
( C ) A especificação paridade par indica que cada número digital transmitido deve conter dois bits de paridade em vez de um. 
( D ) Para elaborar o programa para comunicação serial, o técnico deverá fazê-lo de forma que o programa calcule, antes da transmissão de cada palavra, o valor de stop bit. Isto ocorre porque o valor de stop bit varia de acordo com o valor do número digital a ser transmitido, podendo ser 0 ou 1. 
( E ) A taxa de transmissão proposta não é factível, pois está muito acima das freqüências passíveis de serem utilizadas no padrão RS-232.
Apostila 3
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1.4 Exercícios
Qual a vantagem de utilizar um protocolo Interbus? 
A topologia Interbus é um sistema em anel , baseadas nas três primeiras camadas do modelo OSI , Utiliza procedimento TDMA , camada física é baseada no padrão RS-485
, par trançado para transmissão ,13km com repetidor 512 dispositivos.,alta velocidade
b) Em uma planta industrial, qual protocolo você escolheria? Justifique. 
PROTOCOLO - CAN É um protocolo de comunicação serial síncrono com capacidade para múltiplos mestres, regime multicast, caracterizado pelo envio de toda e qualquer mensagem para todos os módulos existentes na rede. Transmissor envia uma mensagem para todos os nós (broadcasting) Fundamentado no conceito CSMA/CD with NDA, Isto significa que todos os módulos verificam o estado do barramento, analisando se outro módulo está ou não enviando mensagens com maior prioridade, São representados por bits Dominantes e bits Recessivos, criados em função da condição presente nos fios CAN_H e CAN_L
Apostila 4
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Apostila 5
1.3 Exercícios 
Explique para que serve e como funciona a passagem do Token na rede profibus? 
Token Passing – o acesso ao canal é controlado
pelo token sendo que somente o dispositivo com o token pode acessar o canal naquele instante; 
O Token na rede Profibus serve como controle de acesso ao meio e efetua uma mistura de Token Ring entre os mestres e Mestre-escravo entre os mestres e os escravos. 
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1.3 Exercícios 
a) Analise a topologia da arquitetura abaixo e responda: 
a. Quais os tipos de dispositivos conectados nesta rede ? 
b. Como você classificaria esta rede: rede de sensores e atuadores (Sensorbus), redes de dispositivos (DeviceBus) ou rede de instrumentação (Fieldbus) ? 
c. Que velocidades distâncias e velocidades de comunicação você esperaria desta rede ? 
d. Qual o protocolo de acesso ao meio? 
e. Existe colisão nesta rede? 
f. Esta rede é determinística? 
g. Qual o número máximo de dispositivos suportados por esta rede? 
b) Discuta porque o protocolo Modbus permite apenas a comunicação síncrona. 
Apostila 6
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1.2 Exercícios 
Nos circuitos de 4-20mA, níveis de corrente são utilizados para transmitir o valor de uma grandeza física de um sensor. Qual a vantagem de se usar a corrente e qual o protocolo de rede industrial mantém compatibilidade com estes tipos de circuitos?
 Protocolo que usa essa facilidade é o HART , os circuitos de 4-20mA e são utilizados para medição de equipamentos de precisão e como temperatura e pressão , nivel, etc
b) Quais os modos de comunicação do protocolo Hart? Em qual deles o valor de um sensor é enviado de forma contínua, sem solicitação do mestre? 
c) Marque a alternativa em que diz respeito aos protocolos que podem funcionar no modo mestre-escravo e suportar mais de um escravo: 
a. Modbus pode, Hart não 
b. Hart pode, Modbus não 
c. Modbus e Hart podem 
d. Modbus e Hart não podem 
d) No protocolo HART o modo multidrop suporta até 15 dispositivos. Por que neste modo não é possível manter compatibilidade com os circuitos de 4-20mA existentes nos dispositivos? 
e) Marque Verdadeiro ou Falso: 
(f ) O protocolo HART transmite os sinais digitais nos intervalos da transmissão dos sinais analógicos. 
( ) Todo instrumento com transmissor HART suporta transmissão em modo burst. 
( ) A transmissão em modo burst propicia um melhor aproveitamento de banda do canal de transmissão. 
( ) É possível utilizar o modo burst em redes multidrop. 
( ) Quando em topologia multidrop, o valor da PV de cada 9 
instrumento não pode ser lido a partir da corrente de 4..20 mA. 
( ) Um dispositivo de campo HART deve responder a todos os comandos universais. 
( ) Instrumentos colocados em paralelo em um segmento HART trazem como beneficio um menor tempo de scan. 
( ) Ë impossível para um instrumento HART possuir um módulo PID e atuar diretamente sobre um atuador no campo. 
( ) Instrumentos HART são pouco disseminados no mundo, isto é sua base instalada é muito pequena em 2003. 
Apostila 7
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