Redes de Campo

JLN, Augusto

Redes de Campo

A utilização da Rede de Campo vem de encontro com novos conceitos de controle distribuídos. A eficiência, flexibilidade e a confiança no sistema produtivo requerido atualmente pelas industrias, proporcionou o  avanço de novas tecnologias de transmissão de dados entre os diversos níveis de equipamentos de chão de fábrica e os sistemas de controle para operacionalização e supervisionar de maneira mais eficiente dos processos, através da informação na forma mais rápida e precisa.

Mais afinal o que é uma Rede de Campo? “As redes de campo, são redes locais de comunicação, bidirecionais, projetadas e utilizadas para interligar entre si instrumentação industrial de medida, dispositivos de controlo e sistemas de operação industriais”.

De maneira mais generalista podemos dizer que as redes de campo são todas as redes industriais de dados, e podemos padronizadas em 3 níveis hierárquicos: nível de sensores (Sensorbus), nível intermediário (Devaicebus) e nível mais alto ( Fieldbus).

O nível mais baixo, Sensorbus, é o que se refere à parte física da rede, onde estão localizados os sensores, atuadores, posicionadores, válvulas de controle que são conectados diretamente a rede, nesse nível  não almejam cobrir grandes distâncias, outra característica é sua baixa complexidade transmitindo dados no formato de bits para controles lógicos, em níveis discretos.

O segundo nível, o intermediário (Devaicebus), exige um pouco mais de complexidade de que o Sensorbus, o tipo de dados transmitido é no formato de bytes, podendo cobrir distâncias até 500m, trafega informações ao nível de máquinas  para verificação do status de robôs, máquinas-ferramentas, transportadores, havendo um controle de “loop” e variadores de velocidade, encontra-se os CLP’s e CNC’s como principais equipamentos , podendo trabalhar com sinais discretos, contínuos ou ambos.

O caso que mais interessa para o Controle em um nível mais elevado, é realizado pelas redes Fieldbus, suporta grande quantidade de informações, interligando dispositivos mais sofisticados, responsáveis pelo planejamento da produção, controle de estoque, estatística da qualidade, etc. Os dados são transportados em pacotes de mensagens, comunicando por vários tipos de dados, (discretos, contínuos, parâmetros, programas e informações do usuário). Geralmente é implementado por softwares gerenciais (sistema SAP, Arena), interligando PCs, autômatos, que são equipamentos inteligentes acoplados a rede que podem desempenhar funções especificas de controle.

Tradicional Arquitetura de Redes Industriais

Há atualmente grande numero de tipos de redes, cada uma com características próprias, havendo redes para utilização especificas para automação de processo, para domótica, para utilização em autômatos, uma das características atualmente para muito importante é a interoperacionalidade, ou seja, a possibilidade de os instrumentos de um fabricante ser substituído por outro de qualquer fabricante.

Aplicação dos principais tipos de Rede Industrial.

Conhecemos o que é rede industrial e seus diversos níveis, as suas características e aplicações, em seguida nos iremos descrever a topologia das redes industriais.

Referências Bibliográficas.

Souza, Fábio da Costa, Foundation Fieldbus, Monografia, São Paulo, 2004.

Silva, Gustavo V. Monteiro, Rede de Campo em Instrumentação e Controle Industrial. Setúbal, 2004.

Redes Industriais, FIESC – SENAI


Tendências em Redes Industriais
Topologia de Redes

Introdução a Álgebra Booleana.

JLN, Augusto, 

Introdução a Álgebra Booleana

augusto.leda@gmail.com

Portas lógicas.

Os sistemas digitais são formados por circuitos lógicos denominados Portas Lógicas. Por convenção a presença de tensão no circuito indicará um nível alto representado pelo numero 1 e a ausência de tenção será representado por 0, sendo a Álgebra de Booleana a ferramenta fundamental para descrevê-la a relação de entrada e saída de um circuito lógico por meio de expressões Booleanas.

Tipos básicos de portas lógicas.

As portas básicas são: Porta E e  Porta OU, esses tipos de porta podem ter duas ou mais entradas e uma saída e a Porta NÃO possui apenas uma entrada e uma saída.

Porta E (AND).

Sua representação algébrica pela expressão.

S = A. B

Pela operação lógica, a saída de uma porta E será 1, somente se todas as entradas foram 1. Observando o circuito podemos concluir que a “lâmpada” X  ficará acesa apenas quando as chaves A e B estiverem fechadas, pois ambas estão em série.

Porta OU (OR).

Sua representação algébrica é dada pela expressão.

S = A + B

A saída de uma porta OU estará em um nível alto se uma ou mais entradas estiverem em nível alto. Observando a operação lógica observamos que a saída não irá ser 1, apenas quando todas as entradas forem zeros, pelo circuito podemos concluir que a “lâmpada” X, ficará acesa quando A,  B ou ambas estiverem fechadas, no nível lógico 1, pois as mesmas estão em paralelo.

Porta Inversora, NÃO (NOT).

Nesse tipo de porta há apenas uma entrada e uma única saída.

Representada algebricamente pela expressão;

S = A’

 Para um diagrama onde a entrada lógica estiver no nível 0 a saída irá assumir o nível 1 e vice-versa. Podemos observar a operacionalidade dessa porta através do circuito lógico; quando a chave A esta aberta (nível zero), a lâmpada esta ligada (nível um), quando fecha à chave A, causando um curto-circuito, X cai para o nível zero, apagando a “lâmpada”.

Essas três portas representam a base de toda Álgebra de Booleana e todas as demais podem ser consideradas como derivadas delas, na continuação do estudo iremos demonstrar as portas derivadas dessas três. 

Cont.

Referências Bibliográficas.

Braga, Newton C, Curso de Eletrônica Digital, Saber Eletrônica Especial, n˚ 8, 2002.

Filardi, Vitor Leão, Apostila de Eletrônica Digital.

Montebeller, Sidney José, Eletrônica II, FACENS.

Oliveira, Jander, Instrumentação – Eletrônica Digital, SENAI – ES, 1999.

O que é Eletrônica? 

Elementos de Eletrônica Digital – Sistema Binário de Numeração.
            Introdução a Álgebra Booleana. 
            Álgebra de Booleana – Portas Lógicas Derivadas.