Programa de Pós-Graduação

em Engenharia Mecânica

Mestrado em

Robótica e Automação

ETHERNET INDUSTRIALO futuro da conectividade na industria

Trabalho submetido aAvaliação na disciplina

De automação industrial

Prof.: Sinohara

Aluno: Jucelino dos Reis

Assim como no século XVIII aconteceu uma revolução industrial com o advento da máquina a vapor, no final do século XX a informática, o aperfeiçoamento dos transportes, as comunicações, a informação e a globalização – fatores marcantes da economia mundial – constituíram-se em propulsores de uma nova revolução tecnológica (Iório, 2002).

Os sistemas de controle de processos e fabricação demandam a eficiente e confiável transmissão de informação de dispositivos de controle e medição no chão de fábrica, para todos os caminhos até as aplicações que atravessam as empresas. Assim como a competição de âmbito mundial, regulamentos governamentais e as expectativas do consumidor continuar a surgir, as companhias precisam procurar meios mais eficientes e com custos mais efetivos para automatizar e controlar com facilidade a sua produção (The Online Industrial Ethernet Book, Chris LeBlanc).

INTRODUÇÃO

Fielbus é uma tecnologia que propõem a possibilidade de se conectar dispositivos no chão de fábrica, entre outros equipamentos instalados em uma indústria. Interligar tais equipamentos, também identificados como nós, em um barramento de campo (fieldbus) é conhecido como rede industrial.

Tipos de redes

Existem alguns tipos de implementações de rede conhecidos, mas será dada a ênfase para aquela é a mais relevante para este estudo. Os princípais tipos básicos de inteligação de redes estão associados a muitos fatores, dentre eles a localização geográfica dos dispositivos que compõem essa comunicação.

LAN (Rede de Área Local) é um sistema que interliga computadores em uma área de alcance bastante restrita. No geral limita-se a prédios ou até mesmo prédios próximos. Quando as distâncias aumentam, são necessárias outras tecnologias. No caso do espaço geográfico se limitar a uma mesma cidade, podemos chamá-las de MANs (Metropolitans Area Network) ou quando a interlgação estiver além dessa localização, são chamadas de WANs (Wide Area Network).

Para falarmos de redes de campo paras as indústrias (fieldbuses), consideraremos apenas as redes locais (LAN).

Tipos de redes de campo (fieldbuses)

Atualmente, existem muitos tipos de tecnologias de redes industriais (fieldbuses) no mercado.A idéia básica por trás de tudo isso é oferecer um método para conectar dispositivos juntos, principalmente para automação, permitindo que eles troquem informações entre si, normalmente relacionadas as variáveis de processos e diagnósticos – por trás de um controlador ou aplicação.

A tabela 1.1 organiza os tipos de redes fieldbuses mais conhecidas:

Tipos de fieldbuses Sensorbus Control Devicebus Fieldbus Enterprise

Redes industriais

ASIInterbus-S

Controlenet CAN-OpenDevicenetLonworksProfibus-DP

WorlFIPFoundationProfibus-PA

Ethernet

Tabela 1.1

Resumo dos tipos de redes para indústria

Sensorbus: transmite pequenas quantidades de dados; foi projetada para interligar sensores simples e de baixo custo, como por exemplo switches do tipo liga/desliga.

Devicebus: provê serviços de comunicação para dispositivos inteligentes que podem exeuctar funções múltiplas, além de possibilitar a comunicação de processos e diagnósticos.

Control: destinado a comunicação “par-a-par” entre dispositivos de controle de alto nível, como controladores DCS e CLPs

Fieldbus: suporte maior capacidade para a transmissão de grande quantidade de dados, mas numa velociade baixa, além de requerer maior poder de processamento no disposisitvo interligado.

Enterprise: oferece a possibilidade de interligar diversos tipos de dispositivos a rede backbone de uma empresa onde os negócios são compartilhados. A arquitetura de comunicação que predomina neste sistema é o TCP/IP sobre ethernet.

A verdadeira História da Ethernet

A Ethernet foi originalmente desenvolvida como um, entre muitos, projeto pioneiro da Xerox PARC. Entende-se, em geral, que a Ethernet foi inventada em 1973, quando Robert Metcalfe escreveu um memorando para os seus chefes contando sobre o potencial dessa tecnologia em redes locais. Contudo, Metcalfe afirma que, na realidade, a Ethernet foi concebida durante um período de vários anos. Em 1976, Metcalfe e David Boggs (seu assistente) publicaram um artigo: Ethernet: Distributed Packet-Switching For Local Computer Networks.Metcalfe deixou a Xerox em 1979 para promover o uso de computadores pessoais e redes locais (LANs), e para isso criou a 3Com. Ele conseguiu convencer a DEC, a Intel, e a Xerox a trabalhar juntas para promover a Ethernet como um padrão, que foi publicado em 30 de setembro de 1980. Competindo com elas na época estavam dois sistemas grandemente proprietários, token ring e ARCNET. Em pouco tempo ambos foram afogados por uma onda de produtos Ethernet. No processo a 3Com se tornou uma grande companhia.

Ethernet Industrial

As primeira aplicações industriais de ethernet foram baseadas no padrão IEEE 802.3 CSMA/CD e no padrão do protocolo ISO11801. O nome de uma marca bem conhecida para esta tecnologia foi SINECH1

Ethernet é uma tecnologia de interconexão para redes locais - Local Area Networks (LAN) - baseada no envio de pacotes. Ela define cabeamento e sinais elétricos para a camada física, e formato de pacotes e protocolos para a camada de controle de acesso ao meio (Media Access Control - MAC) do modelo OSI. A Ethernet foi padronizada pelo IEEE como 802.3. A partir dos anos 90, ela vem sendo a tecnologia de LAN mais amplamente utilizada e tem tomado grande parte do espaço de outros padrões de rede como Token Ring, FDDI e ARCNET.

HistóriaA Ethernet foi originalmente desenvolvida como um, entre muitos, projeto pioneiro da Xerox PARC. Entende-se, em geral, que a Ethernet foi inventada em 1973, quando Robert Metcalfe escreveu um memorando para os seus chefes contando sobre o potencial dessa tecnologia em redes locais. Contudo, Metcalfe afirma que, na realidade, a Ethernet foi concebida durante um período de vários anos. Em 1976, Metcalfe e David Boggs (seu assistente) publicaram um artigo, Ethernet: Distributed Packet-Switching For Local Computer Networks.Metcalfe deixou a Xerox em 1979 para promover o uso de computadores pessoais e redes locais (LANs), e para isso criou a 3Com. Ele conseguiu convencer DEC, Intel, e Xerox a trabalhar juntas para promover a Ethernet como um padrão, que foi publicado em 30 de setembro de 1980. Competindo com elas na época estavam dois sistemas grandemente proprietários, token ring e ARCNET. Em pouco tempo ambos foram afogados por uma onda de produtos Ethernet. No processo a 3Com se tornou uma grande companhia.[editar]