Redes de Comunicação em Automação
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Redes de Comunicação em Automação
João Mauricio Rosario
UNICAMP - RECOPE MANET
Redes de Comunicação em Automação
Interligação de ComputadoresIntegração de computadores aos CLP’sIntegração dos CLP’s a dispositivos inteligentes
Controladores de soldaRobôsTerminais de válvulasBalançasSistemas de IdentificaçãoSensoresCentros de Comando de Motores
Distribuição E/S
TendênciaSensores inteligentesGanho funcionalBaixo custo de instalação
AtualDistribuição de E/S aolongo da fabrica.Menor custo de instalação
TradicionalCada dispositivo e ligado individualmente ao CLPAlto custo de instalação
Paradigma do Controle Distribuído
1990’s
Flex I/O
Drive
PBPanel
2000
Multi-disciplinedController
Drive w/PIDAxis Controller
PB Panel
Prox
Flex I/O
O.I.
PackagedController
1980’s
Modelos de Redes
Origem/DestinoOrigem/Destino (ponto a ponto)(ponto a ponto)
srcsrc dstdst datadata crccrc
identifieridentifier datadata crccrc
Produtor/ConsumidorProdutor/Consumidor(dados são identificados)(dados são identificados)
Produtor/Consumidor
•• Mensagem #1Mensagem #1–– referência de posição do sensor transmitida emreferência de posição do sensor transmitida em multicastmulticast
aos CTRL1, 2 e IHMaos CTRL1, 2 e IHM
•• Mensagem #2Mensagem #2–– comando de velocidade do CTRL1 transmitido comando de velocidade do CTRL1 transmitido
simultaneamente aos 3simultaneamente aos 3 drivesdrives e IHMe IHM
Drive1Drive1 Drive3Drive3Drive2Drive2
CTLR1CTLR1 HMIHMI
SensorSensor
CTLR2CTLR2 ALLEN-BRADLEY
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#1#1#2#2
a cada 100msa cada 100msa cada 100ms
a cada 2000msa cada 2000msa cada 2000msa cada 5msa cada 5msa cada 5ms
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analógico I/Oanalógico I/O digital I/Odigital I/Opolling Mudança
de estado
Métodos para troca de dados
Polling Cíclico Mudança de Estado
Redes Produtor/ConsumidorRedes Produtor/Consumidor
Origem/Destinomestre/escravo multimestre
Produtor/ConsumidorProdutor/Consumidor
RIOProfibus DPInterbus-S
ASI
DH+Profibus FMSModbus PlusLONWorks
DeviceNet DeviceNet ControlNetControlNetFoundation FieldbusFoundation Fieldbus
ASI
LONWorks
RIO
Profibus DP
Interbus-S
DH+
Profibus FMS
Modbus Plus
Profibus PA
O que o mercado oferecia aos clientes ?
O que o cliente espera de uma rede hoje?
Redes eficientes, porém proprietárias.Redes eficientes, porém proprietárias.
O mercado passa a exigir redes abertas e O mercado passa a exigir redes abertas e facilidade de integração de todos os níveisfacilidade de integração de todos os níveis
A Rockwell procurou atender as solicitações dos usuários e passou
a promover as redes abertas que utilizam o modelo
produtor-consumidor.
Toda a conectividade que o cliente sempre desejou, através de
soluções tecnológicas modernas e que continuam a evoluir.
Information
Discrete Device
Automation and Control
Process Device
DH+DH485RIO
Open DeviceNet Vendor Association, Inc.http://www.odva.org
http://www.controlnet.orgControlNet™ International
12/4/2001 5:57 PM 13
Tecnologia de vanguarda para integração de dispositivos de campo
DeviceNet
Integração na DeviceNetSensores, atuadores e fim-de-curso
Interfaces de Operação Homem-Máquina
Botões
Inversores de Frequencia
Micro Inversores
Robos
Software
Válvulas Pneumáticas
Bridges/Gateways etc.
DeviceNetDeviceNetALLEN-BRADLEY
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• CAN é uma tecnologia aberta• Fabricantes de chips: Intel, Motorola,Philips/Signetics, NEC, Hitachi,Siemens
• Produção em grandes volumes• Eletrônica embarcada
(Controller Area Network)CAN
DeviceNet - Características gerais
• Linha tronco + derivações
• Remoção de nós
• Até 64 nós
• Sinal e alimentação 24 Vcc
• Taxas selecionáveis (125K, 250K e 500K)
• Terminações de 121 OHM
DeviceNet - Características Gerais
Taxa Tronco(cabo grosso)
Derivação (cabo fino)
125K
250K
500K
500m (1640 ft)
250m (820 ft)
100m (328 ft)
6m (20 ft)
6m (20 ft)
6m (20 ft)
156m (512 ft)
78m (256 ft)
39m (128 ft)
AcumuladoMáximo
Taxas de transmissão, alcance e derivações
Comunicação DeviceNetMódulo “scanner” disponível também para CPU SLC 500
01/30/97
1
Introdução a
Uma Nova Tecnologia de RedesAbertas para Automação e Controle
8 06/11/96 09:48 PM
ControlNet - Características• Rede única para E/S, Programação e
Comunicação entre Controladores
• Modelo Produtor/Consumidor
• Repetibilidade e Determinismo (5Mbps)
• Flexibilidade para o meio físico
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•• Múltiplos controladoresMúltiplos controladores nana mesmamesma rederede•• Cada controladorCada controlador possuipossui o o seuseu própriopróprio I/OI/O•• RecursoRecurso de Multicast de Multicast parapara as as entradasentradas digitaisdigitais
Integração na ControlNet
PLC-5 na ControlNetSistema Redundante
ProcessadoresPLC-5 ControlNet
com módulos de Backup
ControlNet com Midia Redundante
FLEX I/O emControlNet
Hub em fibra ótica para ControlNetPLC
RPA RPFS
Seg. Coaxial
PLC
RPA RPFS
Seg. Coaxial
PLC
RPA RPFM
Seg. Coaxial
Segmento em Fibra Ótica(Ponto a ponto)
Segmento em Fibra Ótica(Ponto a ponto)
ProdutosControlNet
ProdutosControlNet
ProdutosControlNet
RPFS RPFMRPA
Inversor1336
RPA - Bloco inicial do Hub (conexão coaxial)RPFS - Módulo Ótico de curta distância (até 300m)RPFM - Módulo Ótico de longa distância (até 3 Km))
RPFM
Inversor1336
Interface Ethernet p/ PLC-5
HostComputer
RSLinx &INTERCHANGE™
SoftwareRSView™Software
EthernetPLC-5s
RSLinxDDE Server
ProgrammingSoftware
PLC-5 w/ EthernetSidecar Interface
PIEthernetGateway
DH+
ETHERNET TCP/IP
PLC-5
ControlNet
PLC-5PLC-5
ControlLogixControlLogixGatewayGateway
Flex I/O
10 Mbit/sec
SLCSLC--5/055/05
ALLEN-BRADLEYPowermonitor I
V 473 465 471A 865 852 859
PowerMonitor II
Integração na Ethernet
FOUNDATION FIELDBUS ORGANIZATIONFOUNDATION FIELDBUS ORGANIZATION
Board of Directors Board of Directors
Fisher-Rosemount
ABB Industrial Systems, Inc.
Rockwell AutomationHoneywell
Groupe Schneider
Siemens AG
Fuji Electric
Yokogawa Electric
The Foxboro Co.
Yamatake-Honeywell
Elsag Bailey
Power Monitor
Actuator
Drive
Transmitter
Display
DiscreteMux
Analog Mux
Actuator
TransmitterScale
DiscreteMux
Actuator
Transmitter
Transmitter
MagnewHoneywell
EOI
PLC
LD
T
LD
T
ControlNet
Maint.
T T
Quality
PLC
Os dispositivos da ControlNet têm acesso direto aos dados da rede Fieldbus
FOUNDATIONsegmentos H1
Configuration
T
ControlNet e FOUNDATIONControlNet e FOUNDATION
SLC 5/03
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MagnewHoneywell
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SLC 5/03
ALLEN-BRADLEY
CCMiCCMi
CCMi
CCMi
ControlNet
Fieldbus H1DeviceNet
Ethernet TCP/IP
Arquitetura Integrada
Referências Gerais
DeviceNet www.odva.org
ControlNet www.controlnet.org
Fieldbus www.fieldbus.org