sistemas supervisorios e redes atividade de pesquisa

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Sistemas Supervisórios e Redes Industriais
Aluno (a): wilson bonifacio junior
Data: 15 /10 /2020
Atividade de Pesquisa 
NOTA:
ORIENTAÇÕES:
· Ler atentamente as instruções contidas no documento é de fundamental importância na realização da avaliação.
· Para esta atividade o aluno poderá utilizar-se das ferramentas de pesquisas como: internet, artigos científicos, manuais técnicos, livros e literaturas disponibilizadas em nossa biblioteca.
· Preencha todos os dados referente a sua identificação como: nome completo, data de entrega.
· As respostas poderão ser de escritas forma manual e/ou digitadas abaixo de cada pergunta. 
· Ao terminar a avaliação o arquivo deverá ser salvo com o nome: "Avaliação de Pesquisa" (nome do aluno).
· Envie o arquivo pelo sistema em formato digital em pdf ou word.
Bons Estudos!
1. Cite duas vantagens da utilização das redes industriais em relação aos sistemas tradicionais
As vantagens alcançadas pelas empresas que adotam Redes Industriais como tecnologia frequente são diversas. Para simplificar nossa abordagem e o seu estudo, vamos aqui falar das 6 vantagens clássicas:
· Redução de instalações elétricas;
· Redução do tamanho de painel elétrico;
· Modularização de máquinas e equipamentos;
· Diagnóstico local de falhas;
· Diagnóstico real time em supervisório;
· Flexibilidade na ampliação ou modificação
2. Qual é a diferença entre uma rede industrial e uma rede de escritório comum? Quando utilizar uma ou outra?
A diferença ente e rede industrial e a rede comum é basicamente o fato de a rede industrial ser probabilística, ou seja, não possui tempo exato para tráfego de informações. ... A rede comum e utilizada na comunicação computadores, servidores, impressoras e etc.., ou seja, ambientes de escritório.
3. Explique detalhadamente como funciona o ciclo de varredura para rede AS-I. Quais são as principais partes do ciclo?
A rede AS-I tem como característica principal trafegar informações de natureza discreta, ou seja, dados provenientes de sensores discretos e de atuadores ON/OFF. Como a maioria das redes industriais disponíveis no mercado:
O mestre faz a varredura das informações de entrada, executa o software de aplicação do usuário e atualiza as informações de saída.
4. Para que serve a memória RAM do mestre AS-I? E a memória EEPROM?
RAM: armazena o estado atual dos I/Os do escravo.
EEPROM: armazena informações vitais do escravo, como endereço, IO ID, parametrização e características especiais.
5. O que significam os parâmetros 10 e 1D gravados nos escravos da rede AS-I? Como eles são gravados?
O código I/O define a função de cada pino de informação, podendo ser esta entrada ou saída. Para isso, existe uma tabela com as possibilidades (Tabela 2.2). Esse código só pode ser acessado ou alterado pelo fabricante, sendo necessárias funções específicas para realizar o procedimento. A Tabela 2.2 ilustra os tipos de códigos I/O, sendo E = Entrada e S = Saída. D0 a D3 são os portais de entrada ou saída, dependendo da configuração desejada pelo fabricante.
 
6. Explique a diferença entre utilizar uma fonte AS-I legítima e uma fonte normal acoplada a um expansor de fonte. Quando utilizar uma ou outra configuração?
Fonte legítima para rede AS-I, em que os indutores estão internamente montados na fonte. Geralmente, essa fonte específica possui menor amperagem do que uma fonte comum (até 3 A de fornecimento). 
Fonte comum com um expansor de fonte separado.
 O expansor de fonte serve apenas para desacoplar o sinal AC do DC na rede (isolação), sendo um elemento passivo (sem endereço), separado da rede. Internamente, possui apenas as bobinas de desacoplamento do sinal. Essa opção provê mais corrente do que a primeira (com fonte legítima AS-I), geralmente até 8 A, porém é necessário ter dois elementos separados na rede (fonte e expansor), o que pode encarecer o custo de instalação da rede e provocar problemas de manutenção.
Explique a função de Frame (ou telegrama) de dados: conjunto de bits trafegados na rede para identificação, configuração e valor dos Vos do mestre ou dos escravos. 
A troca de mensagens no Profibus acontece em ciclos e cada pacote de dados é conhecido como mensagem ou frame. Cada frame de requisição de dados ou de envio de dados a uma estação mestre Profibus está associado a um frame de confirmação ou resposta de uma estação mestre ou escrava.
 
 Os  dados  podem ser  transmitidos  em  frames  de  envio  ou  resposta,  sendo  que  o  frame  de confirmação não contém dados, isto é, somente apresentará em seus campos códigos de reconhecimento do frame pela estação. Isto avisa a estação mestre que o escravo irá processar e responder ao mestre em breve.
 
O ciclo de mensagens é somente interrompido quando se tem a transmissão do frame de token (o token é passado entre as estações mestres em uma ordem numérica ascendente de endereços por meio do frame de token e com isto o mestre que o recebe dominará a comunicação por um determinado tempo) e pela transmissão de dados sem confirmação, necessária para mensagens broadcast. Em ambos os casos não há confirmação.
 
Todas as estações, exceto a que detém o token, monitoram todas as requisições e confirmam ou respondem somente quando são endereçadas. A confirmação ou resposta retornará em um tempo predefinido, o slot time (máximo tempo que o mestre irá esperar por uma resposta do escravo). Caso contrário, a requisição será repetida.   A estação que não confirmar ou responder depois de um certo número de tentativas (retries) será listada como “não operacional” pela estação mestre.
Se um escravo detecta um erro de transmissão ao receber um pedido do mestre, ele simplesmente não responde e depois de esperar um slot time, o mestre enviará novamente o pedido (retry). Da mesma forma se o mestre detectar uma falha na resposta do escravo, também enviará novamente o pedido. O número de vezes que o mestre tentará sucesso na comunicação com o escravo dependerá da taxa de comunicação:
 
9.6 kbits/s a 1.5 Mbits/s – retry = 1
3.0 Mbits/s – retry = 2
6.0 Mbits/s – retry = 3
12.0 Mbits/s – retry = 4
 
Após esgotar todos os retries, o mestre marca o escravo, indicando um problema e faz o log out com dele. Nos ciclos subsequentes, se o mestre conseguir sucesso, realizará a sequência do startup novamente (4 ciclos para trocar dados novamente).
7. Quais são as principais tecnologias aplicadas no conceito de 14.0?
Gestão de ativos e de desempenho: é nítido que a implantação de sensores de baixo custo sem fio e com conectividade fácil à nuvem (além de outros tipos de redes), juntamente com uma análise bem-feita dos dados, melhorará o desempenho de ativos, pois essas ferramentas permitem que os dados sejam facilmente obtidos a partir do campo e convertidos em informações manipuláveis em tempo real.
Manufatura aditiva: é o termo genérico usado para descrever o processo de manufatura por meio do qual operam diversas ferramentas, como a impressora 3D. Trata-se de um processo mecânico no qual diversas camadas de material são progressivamente sobrepostas uma à outra com o objetivo de formar um objeto, geralmente tendo como base um modelo digital.
Prospecção de dados ou mineração de dados (também conhecida pelo termo inglês data mining): é o processo de explorar grandes quantidades de dados à procura de padrões consistentes, como regras de associação ou sequências temporais para detectar relacionamentos sistemáticos entre variáveis, detectando, dessa maneira, novos subconjuntos de dados. 
Protocolos de interconexão entre as redes industriais e as redes de comunicação: com a finalidade de conectar as redes de automação industrial às redes de comunicação comerciais (redes de TI), dois protocolos estão despontando como os mais utilizados no momento: MQTT (Message Queue Telemetry Transport) e OPC UA (Unified Architecture). Ambos os protocolos são padrões de interoperabilidade para a troca de dados segura e confiável no espaço de automação industrial e em outras indústrias. São plataformas independentes que garantemo fluxo de informação contínuo entre os dispositivos de diversos fornecedores.
 Cloud Computing: computação em nuvem. Conceito sobre armazenagem e manipulação de informações que estão guardadas em um local ciberfísico
8. Explique a diferença entre as versões de rede PROFINET 10 e CBA. Onde e quando utilizar uma ou outra?
Basicamente, há dois tipos de redes PROFINET: PROFINET IO (Input/Output) e PROFINET CBA (Component Based Automation). O PROFINET IO é utilizado em aplicações em tempo real (rápidas) e o PROFINET CBA é usado em aplicações em que o tempo não é crítico, por exemplo, na conversão de PROFINET para rede PROFIBUS DP.
9. Qual é a finalidade do arquivo GSDML? Onde ele deve ser instalado?
O PROFINET IO é, na realidade, uma extensão do protocolo PROFIBUS DP. Ele opera diretamente com os elementos de campo, realizando leituras de sensores, atualizações dos sinais de saída e controle de diagnósticos da rede. A rede Ethernet Industrial PROFINET IO descreve um modelo de dispositivo que é baseado em características essenciais do PROFIBUS DP, incluindo canais para cada elemento alocado na rede. As características dos dispositivos de campo são descritas via arquivo GSD (General Specification Default) em uma base XML (Extensible Markup Language). O arquivo GSDML (GSD em uma base de programação XML) acompanha todos os elementos da rede PROFINET IO e descreve as principais características de cada um deles. Ele deve ser fornecido pelo fabricante do equipamento.
Avaliação de Pesquisa: Sistemas Supervisórios e Redes Industriais