Redes Industriais 01

Prévia do material em texto


FATEC ADIB MOISÉS DIB
EEI102 – Redes Industriais
Redes Industriais
Aula 01
Professor Murilo Zanini de Carvalho
Professor Pedro Adolfo Galani
sites.google.com/site/olamundoc/
Redes Industriais – Resumo 
Plano de Ensino
 Carga Horária: 80 horas
 Quantidade de Avaliações: 2 (P1 e P2) + 1 (P3)
 Nota de Trabalho: Atividades em sala de aula e 
apresentação de seminário.
 Professores Responsáveis: 
 Murilo Zanini de Carvalho (Diurno) 
 Pedro Adolfo Galani (Noturno) 
2
FATEC São Bernardo - REDES INDUSTRIAIS
Redes Industriais – Plano de Aulas
Aula Resumo Conteúdo
1
Apresentação. Plano de ensino. Contextualização da disciplina. Pirâmide da 
automação industrial. Princípios da comunicação digital, conceitos gerais
2
Características de acesso ao meio (explicitar como é o método de acesso 
das redes em cada camada da pirâmide).
3 Modelo ISO/OSI. Padrão IEE802
4 Redes AS-I.
5 Redes Profibus.
6
Rede Ethernet e Ethernet IP. Topo da pirâmide de automação: sistemas 
MES/ERP.
7 Rede ModBus.
8 Apresentação de trabalhos de pesquisa: Rede CAN, Comunicação Sem-Fio.
9 Avaliação P1.
10 Práticas de redes industriais
3
FATEC São Bernardo - REDES INDUSTRIAIS
Redes Industriais – Plano de Aulas
Aula Resumo Conteúdo
11 Práticas de redes industriais
12 Práticas de redes industriais
13 Práticas de redes industriais
14 Práticas de redes industriais
15 Práticas de redes industriais
16 Apresentação dos trabalhos de conclusão de curso (TCC).
17 Avaliação P2.
18 Apresentação dos resultados da avaliação P2.
19 Avaliação P3.
20 Apresentação dos resultados finais.
4
FATEC São Bernardo - REDES INDUSTRIAIS
Bibliografia
Livro Autor(es)Editora
Redes Industriais - Aplicações em sistemas digitais de 
controle distribuído: Protocolos industriais, aplicações 
SCADA
Pedro Urbano 
Braga de 
Albuquerque; 
Auzuir Ripardo de 
Alexandria Ensino Proficional
Engenharia de automação industrial
Cícero Couto de 
Moraes; Plínio de 
Lauro LTC
Princípios de Mecatrônica João Maurício Rosário Prentice Hall
Sistemas Fieldbus para automação industrial: DeviceNet, 
CANopen, SDS e Ethernet
Alexandre 
Baratella Lugli, 
Max Mauro Dias 
Santos Érica, 2009
Redes Industriais para automação industrial: AS-I, 
PROFIBUS e PROFINET
Alexandre 
Baratella Lugli, 
Max Mauro Dias 
Santos Érica, 2010
Controladores lógicos programáveis Frank D. Petruzella AMGH, 2014
Automação Industrial PLC: programação e instalação Francesco Prudente LTC, 2011
5
FATEC São Bernardo - REDES INDUSTRIAIS
Evolução da Industria
FATEC São Bernardo - REDES INDUSTRIAIS
6
Retirado de (http://www.siemens.com/innovation/en/home/publications/industry-and-
automation/digtial-factory-trend-industry-4-
0/_jcr_content/par1/image_1.adapt.596.high.jpg/1425980271073.jpg), em 01.02.2016
Esquema da Mecatrônica
FATEC São Bernardo - REDES INDUSTRIAIS
7
Retirado de 
(https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f9/Esquemamecatronica.jpg/640px-
Esquemamecatronica.jpg), em 01.02.2016
Previsões para Futuro das Comunicações
FATEC São Bernardo - REDES INDUSTRIAIS
8
Retirado de (http://beckhamcontrols.com/wp-content/uploads/2015/09/iot_jpg.jpg), em 01.02.2016
Pirâmide da Automação
FATEC São Bernardo - REDES INDUSTRIAIS
9
Retirado de (http://www.schneiderelectric.pt/images/pictures/products-services/showroom-
movel/piramide_plantstruxure.jpg), em 01.02.2016
Pirâmide da Automação
FATEC São Bernardo - REDES INDUSTRIAIS
10
Retirado de (https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/93/Piramidedaautomacao.jpg), em 
01.02.2016
Sistemas de Comunicação de Dados
 Bit, byte, caracteres e blocos
 Base
 Caracteres > conjunto de bits
 Bloco > conjunto de caracteres
 Tipos de sinais
 Analógico 
 Digital
FATEC São Bernardo - REDES INDUSTRIAIS
11
Sinal Analógico
FATEC São Bernardo - REDES INDUSTRIAIS
12
Sinal Digital
FATEC São Bernardo - REDES INDUSTRIAIS
13
Necessita da codificação e decodificação do sinal analógico
Elementos Básicos
Necessários para Comunicação
 Transmissor
 Receptor
 Protocolo
 Meio Físico
FATEC São Bernardo - REDES INDUSTRIAIS
14
Elementos Básicos
Necessários para Comunicação
FATEC São Bernardo - REDES INDUSTRIAIS
15
Componentes de um Sistema de 
Comunicação de Dados
FATEC São Bernardo - REDES INDUSTRIAIS
16
Componentes de um Sistema de 
Comunicação de Dados
FATEC São Bernardo - REDES INDUSTRIAIS
17
Componentes de um Sistema de 
Comunicação de Dados
FATEC São Bernardo - REDES INDUSTRIAIS
18
 Protocolo (Oliveira, 1989):
1. Conjunto de regras estabelecido para a transmissão
ordenada e automática de dados
2. Regras sequenciais de requisições e respostas pelas quais
unidades de uma rede coordenam e controlam
operações de transferência de dados
3. Conjunto de regras que governam a troca de informações
entre dois ou mais processos
Sistemas de Comunicação de Dados
 Principais funções do protocolo (Oliveira, 1989):
1. Endereçamento
2. Estabelecimento de conexão
3. Confirmação de recebimento
4. Controle de erro
5. Retransmissão
6. Controle de fluxo
FATEC São Bernardo - REDES INDUSTRIAIS
19
Sistemas de Comunicação de Dados
FATEC São Bernardo - REDES INDUSTRIAIS
20
 Exemplo de códigos:
 A comunicação serial, de forma geral, utiliza ASCII 
com 8 bits para transmissão dos dados.
Tabela de Caracteres ASCII
FATEC São Bernardo - REDES INDUSTRIAIS
21
Adaptado de (https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4f/ASCII_Code_Chart.svg), em 01.02.2016
Exercício
 Considerando um sensor de temperatura LM35, com
sensibilidade de 10mV/ºC, determine a mensagem que deve ser
transmitida quando as temperaturas 24ºC, 69ºC e 100ºC forem
detectadas. Considerar que o conversor A/D utilizado possui 10
bits de resolução com uma tensão de referência de 5 volts.
Considerar que os dados transmitidos são no formato ASCII.
Para realizar a conversão de um dígito para seu equivalente na
tabela ASCII, somar 0x30. Dimensionar o bit de paridade em
cada um dos casos.
FATEC São Bernardo - REDES INDUSTRIAIS
22
Exercício
 Um sensor de temperatura PT100, ligado a um cartão de entrada do CLP,
fornece um sinal de saída com amplitude entre 0 e 10V. A sensibilidade do
sensor é de 20 mV/°C. O cartão de entrada possui 12 bits para representar
os sinais analógicos. Os sinais desse sensor são transmitidos utilizando
codificação ASCII, sempre transmitindo seus dados como uma palavra,
começando o pacote de mensagens por 0x0A e terminando ele com 0x0E.
Determine:
 tensão de saída para as temperaturas: 50, 100 e 125°C.
 a representação digital dos sinais do item A.
 as mensagens que devem ser transmitidas para cada um dos itens
anteriores, considerando a codificação ASCII.
FATEC São Bernardo - REDES INDUSTRIAIS
23
Exercício
 Para transmitir os sinais medidos de vazão, o transmissor utilizado codifica
seus dados no formato ASCII. O início de cada mensagem é marcada pelo
caráter 0x0A e o final por 0x0E. Determine qual valor será transmitido
quando uma vazão de 15 l/min for detectada, considerando que o ADC do
transmissor é de 10 bits, a tensão de referência é de 5 volts e que a
sensibilidade do sensor é de 10 mV/l/min.
FATEC São Bernardo - REDES INDUSTRIAIS
24
Exercício
 Para transmitir os sinais de nível no interior de um tanque, um sensor de
ultrassom codifica seus dados no formato ASCII. O início de cada mensagem
é marcada pelo caráter 0x0A e o final por 0x0E. Determine qual valor será
transmitido quando um nível de 40 litros for detectado, tomando que a área
transversal do tanque é de 400 cm², considerandoque o ADC do
transmissor é de 10 bits, a tensão de referência é de 5 volts e que a
sensibilidade do sensor é de 5 mV/cm. RELEMBRANDO: 1 m³ = 1000 litros.
FATEC São Bernardo - REDES INDUSTRIAIS
25
Referências
 ROSÁRIO, J.M.; Princípios de Mecatrônica. Prentice Hall, 2005.
 BOLTON, W.; Mecatrônica – Uma abordagem multidisciplinar, 4 ed., Ed
Bookman, Porto Alegre, 2010.
 PALLÀS-ARENY, Ramon; WEBSTER, John G.; Sensors and Signal Conditioning,
2 edition, Wiley & Sons, 2000.
 ALBUQUERQUE, P. U. B.; ALEXANDRIA, A. R. Redes Industriais - aplicações em
sistemas digitais de controle distribuído. Ensino Profissional, 2009.
 THOMAZINI, Daniel; ALBUQUERQUE, P.U.B.; Sensores Industriais –
Fundamentos e Aplicações. Editora Érica, 2009.
26
FATEC São Bernardo - REDES INDUSTRIAIS