Programação de Sistemas para Tempo Real - DCA

Redes para Automação
Industrial
Luiz Affonso Guedes
DCA-CT-UFRN
2005.1
Objetivos da Disciplina
• Estudo sistêmico de sistemas de automação
industrial.
• Contextualizar a importância de redes de
comunicação no âmbito de automação industrial.
• Caracterizar os requisitos necessários de redes de
comunicação para aplicações industriais.
• Estudo de padrões de redes para automação
industrial
– Fieldbus
– OPC
• Estudo de caso: projeto e ou implementação de uma
rede industrial.
Conteúdo Programático
• Capítulo 1: Introdução
– Definição, caracterização e classificação
– Exemplos de redes de comunicação para automação
industrial
– Requisitos demandados por aplicações industriais
• Capítulo 2: Introdução à Automação Industrial
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Definição e caracterização de relevância
Elementos básicos da automação industrial
Tipo de soluções de automação industrial
Problemas e desafios associados com a automação
Conteúdo Programático
• Capítulo 3: Revisão de Redes de Computadores
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Definições básicas e classificação
Modelo OSI/ISO
Arquitetura TCP/IP
Redes Locais: Ethernet, Can, Modbus
• Capítulo 4: Redes Fieldbus
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–
Definições básicas
Modelo em camadas
Características de hardware e software
Principais blocos funcionais
Exemplos de aplicação
Conteúdo Programático
• Capítulo 5: OPC Foundation
– Introdução, classificação e propriedades
• Capítulo 6: Projeto de Redes Industriais
– Procedimento de projeto e avaliação de redes
industriais
Referências Bibliográficas
• Referências na Internet.
Avaliação
• Primeira Avaliação: Prova Teórica
• Segunda Avaliação: Trabalho
• Terceira Avaliação: Projeto Prático
Perspectiva do Curso
• O quê se esperar do curso
• O quê não se esperar do curso
• Linhas associadas
– Automação industrial
– Sistemas distribuídos
– Sistemas inteligentes
Visão Geral
O problema
Visão Técnica
Níveis de Abstração do Problema
Nível de
Gerência
Nível de
Supervisão
Nível de Rede
de Comunicação
Nível de Controle
Direto: PC, CLP
Nível de Sensores
e Atuadores
Nível de
Processos Físicos
Geração de informação estratégica
Visualização, configuração e
armazenamento e variáveis
Tecnologias e protocolos de comunicação
Algoritmos PID, fuzzy, lógica de relé,etc
Eletrônica de potência,
transdutores, acio. pneumático, etc
Motores, robôs, caldeiras, etc.
Níveis de Tecnologias do Problema
Estrutura da
automação industrial
Supervisor
Gerência de
Informação
Base de
Dados
Rede de Comunicação de Dados Local
Controlador Local 1
Condicionamento
de sinais
Sensores
Atuadores
Processo Físico 1
Controlador Local n
...
Condicionamento
de sinais
Sensores
Atuadores
Processo Físico n
Visão Geral
Monitorar e ou acionar
dispositivos físicos remotamente
O Problema de Controle
Relógio Externo
Controle
Direto
A/D
Sensores
Processo Físico
Registro
De Dados
D/A
Atuadores
Gerência de
Informação
Interface
Homem/Máquina
...
Terminais, impressoras, etc.
Base de
Dados
Evolução da Automação Industrial
Desafios da Automação Industrial
•
•
•
•
Redes determinísiticas e tolerantes a falha
Interoperabilidade: busca por padronização
Algoritmos de controle eficientes
Algoritmos de detecção e previsão de
falhas
• Sistemas de gerência de informação
• Diminuição de custo
• Escalabilidade
Redes Fieldbus
OPC Foundation
OPC Foundation