Arquitetura de sistemas de automação - introdução

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TRABALHO 01 DE REDES INDUSTRIAIS

Material de referência:

Artigo “Arquiteturas de sistemas de automação - Uma introdução”

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1 – Um bom projeto de rede industrial deve levar em consideração as limitações existentes de ordem física, funcional, de processo, de clientes, de velocidade, expansão futura, etc. Para isso, o artigo apresenta um check list fundamental a ser observado para um correto projeto de rede. Sobre este check list, pesquise e responda qual o principal aspecto da rede será afetado por cada tópico abaixo:

1.1 – Condições ambientais: campo magnético intenso nas proximidades; interferência eletromagnética.

Será afetado os cabos se não forem instalados com distanciamento correto se não houver blindagem e um aterramento.

1.2 – Sites fora da área industrial a serem conectados à planta.

Será afetado na questão da velocidade e a distancia, como exemplo se for uma distancia maior de 10 km terá que utilizar um cabo de fibra óptica .

2 – Baseado nos conceitos apresentados, explique com suas palavras o que seria uma rede de informação e uma rede de controle de processo. Qual das duas deve ter compromisso de comunicação em tempo real? Porque?

Rede de comunicação: refere-se a transferência eletrônica de informações, comunicação mediada por um computador ou periférico.

Rede de controle de processo: Fornecem a comunicação entre instrumentos de processo e o sistema de controle.

Rede de controle de processo deve ser em tempo real, pois a informação defeituosa é descartada e ignorada, e somente é usado a seguinte ou atual, devido a isto o controle se torna em tempo real.

3 – Com relação ao conceito de rede de controle e sistemas conectados apresentados, pesquise a respeito dos sistemas denominados PIMS, MES e SCADA e apresente seus conceitos, finalidades e exemplos de aplicações disponíveis no mercado. Identifique com qual nível de rede (apresentado em sala, no capítulo 1) cada um desses sistemas está inserido, justificando sua conclusão.

Sistema PIMS

Conceito: PIMS são softwares que adquirem informações contínuas de processo (temperaturas, pressões, vazões, quantidades, velocidades, pesos, etc.) de diversas fontes, os armazenam em um banco de dados de históricos, e os disponibilizam através de relatórios dos mais diversos tipos.

Finalidade: tem como principal finalidade essencial proporcionar uma visão unificada de todo processo.

Aplicação: Este sistema nasceu na indústria de processos contínuos dos setores químico e petroquímico, e atualmente se estenderam para outros, como o siderúrgico, papel, celulose, cimento e mineração.

Este sistema se identifica como nível 2, onde estão os sistemas SCADA e SDCD. Porém, há algumas implementações que (também) acessam dados diretamente do Nível 1, por exemplo dos CLPs.

Sistema MES

Conceito: Sistemas MES são softwares que adquirem dados discretos de processo (quantidades produzidas, itens reparados, lista dos lotes prontos, nível de utilização das máquinas, tempos de setup, processo e movimentação, etc.) de diversas fontes, os armazenam em um banco de dados (que também podem armazenar históricos), e os disponibilizam através de relatórios dos mais diversos tipos.

Finalidade: Um MES tem também como objetivo essencial proporcionar uma visão unificada de todo processo. Mas aqui o foco é ajudar às aplicações cliente (do Nível 4) a ter um controle mais preciso.

Aplicação: pedidos de compras, de vendas, níveis de estoque, etc., ou seja, das várias etapas de produção.

Sistema SCADA:

Conceito: Em geral, os sistemas SCADA são compostos por uma unidade central de processamento, chamada de Estação Central ou de MTU (Master Terminal Unit) e de estações remotas, chamadas de RTU (Remote Terminal Unit). Esses componentes trocam informações através de um meio de comunicação. Os meios de comunicação podem ser links através de satélite, links de rádio, cabos metálicos ou fibras ópticas.

Finalidade: Supervisionar as variáveis e os dispositivos de sistemas de controle conectados através de drivers específicos. Estes sistemas podem assumir topologia mono-posto, cliente-servidor ou múltiplos servidores- clientes.

4 – Baseado no artigo, é possível projetar uma rede de informação e uma rede de controle compartilhando o mesmo meio físico. Apresente e explique os principais pontos positivos e negativos desta configuração.

Vantagem: Menor gasto

Desvantagens: menor confiabilidade de tráfego, pois estará interligado a outros computadores, risco em informações.

5 – O artigo apresenta em sua Figura 2 uma arquitetura de rede de duas camadas. Defina quais são estas camadas fazendo a correlação com os níveis de rede apresentados em aula (capítulo 1). Classifique cada equipamento apresentado nessa figura de acordo com a camada (nível) a que pertence.

Nível 1 – de controle: (Dispositivo de controle e sistema de supervisão)

• Rede central que incorpora PLCs e PCs

Nível 2 – Nível de informação ou gestão (Gerenciamento de produção).

• Destinado ao computador central que processa o escalonamento da produção e permite operações de monitoramento estático.

6 – Quais as finalidades práticas de se isolar o tráfego entre rede de informação e rede de controle?

É isolado devido às informações