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Redes para Automação Industrial
Luiz Affonso Guedes
DCA-CT-UFRN
2005.1
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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.
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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– Definição e caracterização de relevância– Elementos básicos da automação industrial– Tipo de soluções de automação industrial– Problemas e desafios associados com a automação
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Conteúdo Programático• Capítulo 3: Revisão de Redes de Computadores
– Definições básicas e classificação– Modelo OSI/ISO– Arquitetura TCP/IP– Redes Locais: Ethernet, Can, Modbus
• Capítulo 4: Redes Fieldbus– Definições básicas– Modelo em camadas– Características de hardware e software– Principais blocos funcionais– Exemplos de aplicação
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Conteúdo Programático
• Capítulo 5: OPC Foundation– Introdução, classificação e propriedades
• Capítulo 6: Projeto de Redes Industriais– Procedimento de projeto e avaliação de redes
industriais
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Referências Bibliográficas
• Referências na Internet.
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Avaliação
• Primeira Avaliação: Prova Teórica
• Segunda Avaliação: Trabalho
• Terceira Avaliação: Projeto Prático
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Perspectiva do Curso
• O quê se esperar do curso
• O quê não se esperar do curso
• Linhas associadas– Automação industrial– Sistemas distribuídos– Sistemas inteligentes
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Visão Geral
O problema
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Visão Técnica
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Níveis de Abstração do Problema
Nível de Processos Físicos
Nível de Sensores e Atuadores
Nível de Controle Direto: PC, CLP
Nível de Supervisão
Nível de Gerência
Nível de Redede Comunicação
Motores, robôs, caldeiras, etc.
Eletrônica de potência, transdutores, acio. pneumático, etc
Algoritmos PID, fuzzy, lógica de relé,etc
Tecnologias e protocolos de comunicação
Visualização, configuração e armazenamento e variáveis
Geração de informação estratégica
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Níveis de Tecnologias do Problema
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Estrutura da automação industrial
Rede de Comunicação de Dados Local
Processo Físico 1
Sensores Atuadores
Condicionamentode sinais
Controlador Local 1
Processo Físico n
Sensores Atuadores
Condicionamentode sinais
Controlador Local n
. . .
Supervisor Base de Dados
Gerência de Informação
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Visão Geral
Monitorar e ou acionar dispositivos físicos remotamente
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O Problema de Controle
Processo FísicoSensores
Atuadores
A/D
D/A
Relógio Externo
ControleDireto
RegistroDe Dados
Gerência deInformação
InterfaceHomem/Máquina
Base de Dados
. . .
Terminais, impressoras, etc.
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Evolução da Automação Industrial
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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
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Redes Fieldbus
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OPC Foundation
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OPC Foundation