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Protocolo Foundation Fieldbus

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17 diapositives · 474 Views · Aug 30, 2014

Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Informática CMP159 – Sistemas de Tempo Real Profs: Carlos Eduardo Pereira e João Netto. Protocolo Foundation Fieldbus. Alessandra Antunes Vargas. Sumário. Contextualização Características do protocolo Vantagens

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  1. Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Informática CMP159 – Sistemas de Tempo Real Profs: Carlos Eduardo Pereira e João Netto Protocolo Foundation Fieldbus Alessandra Antunes Vargas

  2. Sumário • Contextualização • Características do protocolo • Vantagens • Transmissão de informações • Conclusões • Bibliografia Protocolo Foundation Fiedlbus

  3. Hierarquia de redes industriais • Computador central: • escalonamento da produção da planta • monitoramento estatístico • Padrão Ethernet operando com o protocolo TCP/IP Protocolo Foundation Fiedlbus

  4. Hierarquia de redes industriais • Rede central localizada na planta: • PLCs, DCSc e PCs. • A informação trafega em tempo real para garantir a atualização dos dados nos softwares que realizam a supervisão da aplicação. Protocolo Foundation Fiedlbus

  5. Hierarquia de redes industriais • Nível de controle discreto • Ligações físicas da rede ou o nível de I/O. • Conecta os equipamentos de baixo nível entre as partes físicas e de controle. • sensores discretos, contatores e blocos de I/O. Protocolo Foundation Fiedlbus

  6. Classificação das redes industriais Protocolo Foundation Fiedlbus

  7. Definição FIELDBUS é um sistema de comunicação digital bidirecional que permite a interligação em rede de múltiplos instrumentos diretamente no campo, realizando funções de controle e monitoração de processo e estações de operação (IHM) através de softwares supervisórios. Protocolo Foundation Fiedlbus

  8. Fieldbus Foundation • A Fieldbus Foundation é uma organização dedicada a um padrão único, internacional e interoperável de barramento de “chão” • Estabelecido em Setembro de 1994 pela união da WorldFIP North America e do Interoperable Systems Project (ISP). • Sem fins lucrativos com mais de 350 fornecedores e usuários finais nas áreas de controle de processo e automação de produção • Contribuições no desenvolvimento dos padrões do fieldbus de IEC/ISA. Protocolo Foundation Fiedlbus

  9. Características do Foundation Fieldbus • Modelo em camadas da comunicação: • O stack de comunicação corresponde às camadas 2 e 7 do modelo OSI. Protocolo Foundation Fiedlbus

  10. Características do Foundation Fieldbus • Camada 7 (de)codifica os comandos da camada do usuário • Fieldbus Access Sublayer (FAS) • Virtual Communication Relationships • Fieldbus Message Specification Protocolo Foundation Fiedlbus

  11. Camada 2 (Data Link Layer - DLL) • Controla a transmissão das mensagens para camada 1 • Gerencia o acesso ao barramento através de um escalonador de barramento determinístico centralizado: Link Active Scheduler (LAS). Protocolo Foundation Fiedlbus

  12. Características do Foundation Fieldbus • Dispositivos FF: instrumentos inteligentes • Meio físico IEC 1158-2 e Fast Ethernet • Arbitrador de acesso (LAS – escalonador de conexão ativa) • Publisher/subscriber • Dados periódicos • LAS invoca dados previamente escalonados • Dados aperiódicos • Passagem de permissão • Manutenção da lista de dispositivos ativos, ativação de nó e sincronização de dispositivos Protocolo Foundation Fiedlbus

  13. Vantagens • Sistemas abertos • Capacidade de expansão e configuração • Manutenção proativa: minimizar tempos de parada • Conectividade e facilidade de acesso às informações • Flexibilidade • Confiabilidade: auto-diagnose, detecção de defeitos, fácil implementação de redundância • Interoperabilidade Protocolo Foundation Fiedlbus

  14. Transmissão escalonada • Tarefas de tempos críticos. • O escalonador é criado pelo operador do sistema durante a configuração • O LAS envia periodicamente em broadcast um sinal de sincronização – TD: Time Distribution => sistema determinístico • Método Publisher/Subscriber Protocolo Foundation Fiedlbus

  15. Transmissão não escalonada • Restrita aos intervalos entre transmissões escalonadas • LAS passa o token (Pass Token - PT) a cada dispositivo da Live List para que enviem as mensagens • LAS mantém a Live List atualizada através do comando Probe Node – PN • LAS envia a Live List a todos dispostivos Protocolo Foundation Fiedlbus

  16. Conclusões • Garantia de tempo para processos com restrições temporais • Execução de processos sem restrições temporais • Melhor utilização da base de tempo Protocolo Foundation Fiedlbus

  17. Bibliografia • http://www.fieldbus.org • Foundation Fieldbus Technical Information – Samson AG Protocolo Foundation Fiedlbus