REDES INDUSTRIAIS. Prof. Igarashi

(1)

slide 1

REDES INDUSTRIAIS

Prof. Igarashi

(2)

IFSP – campus SPO

slide 2

REDES INDUSTRIAIS

(3)

slide 3

(4)

IFSP – campus SPO

slide 4

REDES INDUSTRIAIS

(5)

slide 5

Exemplos de aplicação: Automação da Aviação

(6)

IFSP – campus SPO

slide 6

REDES INDUSTRIAIS

Exemplos de aplicação: Automação da Agricultura

Rastreamento:

_{¨Transformar o campo em fábrica¨}

(7)

slide 7

(8)

IFSP – campus SPO

slide 8

CONCEITOS GERAIS DE REDES

DE COMUNICAÇÃO DE DADOS

(9)

slide 9

Definição de Comunicação e de Protocolo de Comunicação

Pode-se definir como Comunicação o processo que envolve a transmissão e a recepção de mensagens entre uma fonte emissora e um destinatário receptor,

no qual as informações são transmitidas através de um meio físico (ar, fios elétricos, etc.) através de recursos físicos (som, luz, eletricidade, etc.) segundo um conjunto de regras pré-determinadas. A este conjunto de regras pode-se dar

(10)

IFSP – campus SPO

slide 10

REDES DE COMUNICAÇÃO DE DADOS

IoT (Internet of Things)

(11)

slide 11

(12)

IFSP – campus SPO

slide 12

REDES DE COMUNICAÇÃO DE DADOS

Industria 4.0

(13)

slide 13

(14)

IFSP – campus SPO

slide 14

Conceitos gerais de redes de comunicação de dados

- Modelos de comunicação

- Topologia de rede

- Formatos de transmissão dos dados binários - Fluxo de dados

- Metodologias para a obtenção de informações - Modalidades de endereçamento

(15)

slide 15

Modelos de comunicação

Refere-se a forma como os dispositivos se organizam para definir como serão feitas as solicitações e as respostas na rede.

Os principais modelos são: - Mestre-escravo

- Multimestre - Peer-to-peer

(16)

IFSP – campus SPO

slide 16

Mestre-escravo

Principais características:

- somente um dispositivo mestre na rede. - demais dispositivos são escravos.

- os escravos somente respondem as solicitações do mestre. - não ocorrem colisões no barramento de rede

Mestre Escravo A Escravo B Escravo C

(17)

slide 17

Multimestre

- mais de um dispositivo pode ser definido como mestre na rede. - demais dispositivos são escravos.

- os escravos somente respondem as solicitações do mestre.

- mais de um mestre pode solicitar informações, portanto, podem ocorrer colisões. Mestre A Escravo A Escravo B Escravo C Mestre B

(18)

IFSP – campus SPO

slide 18

Peer-to-peer (ponto a ponto)

- quaisquer dispositivos podem ser mestres ou escravos.

- antes da troca de informações é definido através de mensagens específicas um par de dispositivos que irão trocar informações.

- pode-se definir neste par de dispositivos quem será o mestre e quem será o escravo.

- mais de um solicitante na rede, portanto, podem ocorrer colisões.

Dispositivo 1 Dispositivo 3 Dispositivo 4 Dispositivo 5 Dispositivo 2 Conexão lógica

(19)

slide 19

Conceitos gerais de redes de comunicação de dados

- Topologia de rede

(20)

IFSP – campus SPO

slide 20

Topologia de rede

Refere-se a forma como os dispositivos estão fisicamente interligados.

Os principais modelos são: - Barramento

- Anel - Estrela

(21)

slide 21

Barramento

- geralmente o meio físico é um par de fios que é compartilhado por todos os dispositivos da rede.

- quando se remove um dispositivo da rede ela continua operando.

- quando ocorrer um curto em qualquer ponto da rede toda a rede para.

Dispositivo 1 Dispositivo 3 Dispositivo 4 Dispositivo 5 Dispositivo 2 V(t)

(22)

IFSP – campus SPO

slide 22

Anel

- geralmente utiliza um par de fios

- normalmente a informação circula em um determinado sentido.

- quando ocorrer um curto em um trecho da rede somente aquele trecho para. - quando se remove um dispositivo da rede toda a rede para.

Dispositivo 1 Dispositivo 2 Dispositivo 3

(23)

slide 23

Estrela

- necessita de um dispositivo central (hub, switch) encarregado de replicar as mensagens.

- caso um dos trechos de rede apresentar problemas somente o trecho para. - caso ocorra um problema no dispositivo central todos os dispositivos a ele conectados param. Dispositivo central Dispositivo 1 Dispositivo 2 Dispositivo 3 Dispositivo 4

(24)

IFSP – campus SPO slide 24 Hub Switch Hub Dispositivo 1 Dispositivo 2 Dispositivo 4 Dispositivo 3 Switch Dispositivo 1 Dispositivo 2 Dispositivo 4 Dispositivo 3

(25)

slide 25

Conceitos gerais de redes de comunicação de dados

- Topologia de rede

(26)

IFSP – campus SPO

slide 26

Formatos de transmissão dos dados binários

Refere-se a forma de transmissão dos dados binários no barramento de rede.

Os principais modelos são: - Serial

(27)

slide 27

Serial

Os bits são transmitidos de forma sequencial, um a um.

Dispositivo 1 Dispositivo 2 V(t) 1 0 1 1 0 1 0 0 V(t) t Valor B4_H = 1 0 1 1 0 1 0 0_B

(28)

IFSP – campus SPO

slide 28

Paralelo

Os bits são transmitidos simultaneamente através de várias linhas de dados.

Dispositivo 1 V₁(t) Valor B4_H = 1 0 1 1 0 1 0 0_B Dispositivo 2 V₂(t) V₃(t)

...

1 0 1 1 0 1 0 0

(29)

slide 29

Serial Paralelo

Quantidade de fios Menor Maior

Velocidade Menor Maior

Custo Menor Maior

Distância Maior Menor

(30)

IFSP – campus SPO

slide 30

Conceitos gerais de redes de comunicação de dados

- Topologia de rede

(31)

slide 31

Fluxo de dados

Refere-se a maneira como as solicitações e as respostas podem transitar em uma determinada rede.

Os principais modelos são: - Simplex

- Half-duplex - Full-duplex

(32)

IFSP – campus SPO

slide 32

Simplex

- As mensagens fluem na rede somente em um sentido. - Maximiza o uso do canal de comunicação.

- Não existe a possibilidade de confirmação de recepção da mensagem enviada.

Dispositivo 1

Dispositivo 2

(33)

slide 33

Half-duplex

- As mensagens fluem em ambos os sentidos, mas não simultaneamente. - Reduz o uso do canal de comunicação.

- Existe a possibilidade de confirmação de recepção da mensagem enviada.

Dispositivo 1 Dispositivo 2 solicitação Dispositivo 1 Dispositivo 2 resposta

(34)

IFSP – campus SPO

slide 34

Full-duplex

- As mensagens fluem em ambos os sentidos, simultaneamente. - Maximiza o uso do canal de comunicação.

- Existe a possibilidade de confirmação de recepção da mensagem enviada.

Dispositivo 1 Dispositivo 2 solicitação A solicitação B Dispositivo 1 Dispositivo 2 resposta B resposta A

(35)

slide 35

Conceitos gerais de redes de comunicação de dados

- Topologia de rede

- Metodologias para a obtenção de informações - Modalidades de endereçamento

(36)

IFSP – campus SPO

slide 36

Metodologias para a obtenção de informações

Refere-se a maneira como as solicitações e as respostas são realizadas para se obter as informações desejadas na rede.

Os principais modelos são: - Pooling

- Token ring

- Intervalo de tempo constante - Evento

(37)

slide 37

Pooling

É feita uma varredura (scan) com todos os dispositivos que se deseja obter informações. M S1 S2 S3 M S1 S2 S3 M S1 S2 S3

(38)

IFSP – campus SPO

slide 38

Token ring

Utilizado para gerenciar o fluxo de informações em redes na configuração em anel através de mensagem token.

A mensagem B C A B C A B C

(39)

slide 39

Intervalo de tempo constante

A cada intervalo de tempo programado previamente nos dispositivos uma solicitação é realizada. Mestre A Escravo A Escravo B Escravo C Mestre B TA = 1s TB = 100ms TC = 300ms

(40)

IFSP – campus SPO

slide 40

Evento

O envio da mensagem ocorre quando acontecer um determinado evento definido no dispositivo.

Configuração interessante para otimização de tráfego na rede.

Mestre Escravo A Escravo B Escravo C evento

(41)

slide 41

subestação alimentador

Evento

Exemplo de automação dos religadores de poste

supervisório

138KV

religador religador

(42)

IFSP – campus SPO

slide 42

(43)

slide 43

evento

subestação alimentador

Evento

Exemplo de automação dos religadores de poste

(44)

IFSP – campus SPO

slide 44

Conceitos gerais de redes de comunicação de dados

- Topologia de rede

(45)

slide 45

Modalidades de endereçamento

Geralmente, cada dispositivo da rede precisa ser identificado com um número para que as mensagens possam ser encaminhadas para ele. Este número é chamado Endereço de Rede.

As modalidades de endereçamento se referem a forma como as mensagens são endereçadas.

Os principais modelos são: - Unicast

- Multicast - Broadcast

(46)

IFSP – campus SPO

slide 46

Unicast

Nesta modalidade a mensagem é endereçada somente para um determinado dispositivo. Dispositivo 1 Dispositivo 3 Dispositivo 4 Dispositivo 5 Dispositivo 2

(47)

slide 47 Dispositivo 1 Dispositivo 3 Dispositivo 4 Dispositivo 5 Dispositivo 2

Multicast

Nesta modalidade a mensagem é endereçada para um determinado grupo de dispositivos.

(48)

IFSP – campus SPO

slide 48

Broadcast

Nesta modalidade a mensagem é endereçada para todos os dispositivos da rede. Dispositivo 1 Dispositivo 3 Dispositivo 4 Dispositivo 5 Dispositivo 2

(49)

slide 49 Dispositivo 1 Dispositivo 3 Dispositivo 4 Dispositivo 5 Dispositivo 2 V(t)

Endereçamento Unicast, Multicast e Broadcast na

topologia de rede em barramento

(50)

IFSP – campus SPO

slide 50

Conceitos gerais de redes de comunicação de dados

- Topologia de rede

(51)

slide 51

Padrões físicos para a transmissão de dados

Refere-se as características físicas do meio no qual os dados são transmitidos.

Os principais modelos são: - RS232

- RS485

- Fibra óptica - Wireless

(52)

IFSP – campus SPO

slide 52

RS232

- Transmissão dos dados através de sinais elétricos.

- Níveis lógicos são implementados de forma inversa ao valor da tensão: - nível lógico 0 = +7V (aprox.)

- nível lógico 1 = -7V (aprox.)

- Todos os sinais são referenciados a um terra em comum. - Possui uma via para transmissão e uma via para recepção. - Distância máxima da ordem de algumas dezenas de metros.

(53)

slide 53

RS232

(54)

IFSP – campus SPO

slide 54

RS232

Implementação

(55)

slide 55

RS485

- Transmissão dos dados através de sinais elétricos. - Os dados são transmitidos de forma diferencial.

- A mesma via pode ser utilizada tanto para transmissão quanto para recepção. - Distância máxima da ordem de algumas centenas de metros.

(56)

IFSP – campus SPO

slide 56

RS485

(57)

slide 57

RS485

(58)

IFSP – campus SPO

slide 58

RS485

(59)

slide 59

Fibra óptica

- Transmissão de dados através da propagação de um feixe de luz.

- A mesma via pode ser utilizada tanto para transmissão quanto para recepção. - Distância máxima da ordem de algumas centenas de metros.

- Atinge altas velocidades de comunicação.

(60)

IFSP – campus SPO

slide 60

Luz

Modelos utilizados para análise - Óptica física

(61)

slide 61

Luz

- Óptica geométrica

(62)

IFSP – campus SPO

slide 62

Fibras ópticas

Princípio de funcionamento

(63)

slide 63

Fibras ópticas

Modelos de fibras ópticas

(64)

IFSP – campus SPO

slide 64

Fibras ópticas

Modelos de conectores

(65)

slide 65

Introdução as Redes Sem Fio (Wireless)

Transmissão através de ondas de rádio

- Princípios básicos de antena (ex: antena dipolo)

- Princípios básicos de modulação (ex: AM-DSB-FC)

- Modulação digital

- Dispositivos: Router, Repetidor, Access Point

- Exemplos de protocolos para redes sem fio por ondas de rádio

Transmissão através de luz

- Padrão Li-Fi

(66)

IFSP – campus SPO

slide 66

Princípios básicos de antenas

Ondas eletromagnéticas

James Clerk Maxwell (1831 – 1879)

(67)

slide 67

Antena dipolo básica

Comprimento = c

de onda (



) f

c = velocidade da luz (300 000 000 m/s)

f = frequência do sinal (Hertz)

(68)

IFSP – campus SPO

slide 68

Princípios básicos de antenas

Comprimento da antena dipolo

Para um melhor

rendimento

(69)

slide 69

Alguns modelos de antenas

Antena Dipolo Antena Yagi

Excitador

Refletor Diretores

(70)

IFSP – campus SPO

slide 70

Princípios básicos de modulação

A modulação AM-DSB-FC

Porque modular um sinal?

(71)

slide 71

A modulação AM-DSB-FC

(72)

IFSP – campus SPO

slide 72

Princípios básicos de modulação

A modulação AM-DSB-FC

(73)

slide 73

A modulação AM-DSB-FC

(74)

IFSP – campus SPO

slide 74

Princípios básicos de modulação

Outros tipos de modulação

AM-DSB-SC (Amplitude Modulation – Double Side Band

– Supressed Carrier)

AM-SSB (Amplitude Modulation – Single Side Band)

FM (Frequency Modulation)

(75)

slide 75

Exercício:

- Qual seria a distribuição espectral de um sinal de áudio que

possui uma banda de 0Hz a 20KHz modulado em AM-DSB-FC

com uma portadora em 780KHz (rádio CBN)?

- Qual seria o comprimento aproximado de uma antena dipolo

1/2L utilizado para transmitir este sinal?

(76)

IFSP – campus SPO

slide 76

Modulação digital

(77)

slide 77

Modulações básicas

a) QPSK (Quadrature Phase Shift Keying)

b) QAM-16 (Quadrature Amplitude Modulation – 16)

c) QAM-64 (Quadrature Amplitude Modulation – 64)

(78)

IFSP – campus SPO

slide 78

Padrões físicos para a transmissão de dados (Wireless)

Router: Encaminha pacotes de dados entre redes de computadores de nomes diferentes.

Repetidor: Repete uma determinada rede com as mesmas características, inclusive o mesmo nome.

(79)

slide 79

Rede onde todos os dispositivos podem assumir papel de roteador

(80)

IFSP – campus SPO

slide 80

Protocolos para redes sem fio por ondas de rádio

Exemplos de protocolos

- IEEE 802.11 (Wi-Fi)

- Bluetooth

(81)

slide 81

Professor Harald Hass University of Edinburgh (UK)

(82)

IFSP – campus SPO

slide 82

(83)

slide 83

- Fluxo de dados?

- Segurança?

(84)

IFSP – campus SPO

slide 84

(85)

slide 85

(86)

IFSP – campus SPO

slide 86

Pirâmide da Automação

(87)

(88)

IFSP – campus SPO

slide 88

(89)

slide 89

(90)

IFSP – campus SPO

slide 90

Redes analógicas

- Antes do surgimento da tecnologia digital já existia a necessidade de se transmitir informação entre diferentes equipamentos

- No passado se transmitiam informações através da variação proporcional de uma grandeza elétrica (geralmente tensão ou corrente)

- Padrões mais adotados: - 0 a 20mV

- 0 a 20mA - 4 a 20mA

(91)

slide 91

Redes analógicas (Exercício)

Sensor

CLP

Range: 0o a 200oC Interface: 4 a 20mA Medido 120oC

I = ?

R

(92)

IFSP – campus SPO

slide 92

PROTOCOLOS DE

(93)

slide 93

Introdução aos protocolos de comunicação de dados

- Protocolos de rede são regras pré-estabelecidas de uma determinada rede de comunicação de dados para a troca de mensagens entre os dispositivos.

- Para esta introdução será utilizado um protocolo mais simples, muito utilizado em automação elétrica, que servirá como base para compreender diversos

(94)

IFSP – campus SPO

slide 94

Protocolo MODBUS-RTU

- Desenvolvido pela empresa MODICON na década de 70 inicialmente para uso em seus CLPs.

- Atualmente a MODICON pertence a empresa Schneider Electric.

- Seus direitos foram transferidos para a Modbus Organization em 2004.

- É um protocolo totalmente aberto (ou seja, o acesso a sua documentação é gratuito e o seu uso em equipamentos é livre de taxa de licenciamento).

- É um protocolo simples de ser implementado e possui grande versatilidade. - Possibilidade de implementação em redes Ethernet (MODBUS over TCP/IP)

(95)

slide 95

MODBUS-RTU

Classificação básica de uma rede MODBUS-RTU - Modelos de comunicação : Mestre, Multimestre e Peer-to-peer - Topologia de rede: Barramento, Anel ou Estrela

- Formatos de transmissão dos dados binários: Serial ou Paralelo - Fluxo de dados: Simplex, Half-Duplex ou Full-Duplex

- Metodologias para a obtenção de informações: Pooling, Token-Ring ou Event - Modalidades de endereçamento : Unicast, Multicast ou Broadcast

- Padrões físicos para a transmissão: RS232, RS485, Fibra óptica ou Wireless

M

(96)

IFSP – campus SPO

slide 96

MODBUS-RTU

(97)

slide 97

MODBUS-RTU

Como os dados são transmitidos serialmente: a codificação dos dados (bytes)

Conversor USB/RS485 Dispositivo 1 Dispositivo 2 Dispositivo 3 V(t) Frame MODBUS-RTU

(98)

IFSP – campus SPO

slide 98

MODBUS-RTU

Start: star bit (nível lógico 0).

bits de 1 a 8: dado (bit 1 o menos significativo, e o bit 8 o mais significativo). Par: bit de paridade:

par: total de “1s” entre o start e o stop bits é um número par.

ímpar: total de “1s” entre o start e o stop bits é um número ímpar. sempre 1: bit sempre nível lógico 1.

sempre 0: bit sempre nível lógico 0.

sem paridade: bit de paridade não transmitido Stop: stop bit (nível lógico 1).

1 stop bit: 1 bit no final 2 stop bits: 2 bits no final

(99)

slide 99

MODBUS-RTU

Exemplo: transmissão do valor 5C_H = 0101 1100_B com paridade ímpar

Bits gerados: V(t) t 1 0 Bit 8 Bit 1 Bit 8 Bit 1 Caracter MODBUS-RTU 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1

(100)

IFSP – campus SPO

slide 100

MODBUS-RTU

Conversor USB/RS485 Dispositivo 1 Dispositivo 2 Dispositivo 3 V(t) Frame MODBUS-RTU ex: valor 5C_H V(t) t 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1

(101)

slide 101

MODBUS-RTU

Siglas de três caracteres para identificação de paridade 1º caractere: quantidade de bits de dados transmitidos

2º caractere: lógica de paridade implementada O -> odd (ímpar)

E -> even (par)

M -> mark (sempre 1) S -> space (sempre 0) N -> none (sem paridade) 3º caractere: quantidade de stop bits

Ex: 8N1 -> 8 bits de dados, paridade none e 1 stop bit 7E2 -> 7 bits de dados, paridade even e 2 stop bits

(102)

IFSP – campus SPO

slide 102

(103)

slide 103

MODBUS-RTU

(104)

IFSP – campus SPO

slide 104

MODBUS-RTU

Tempo de transmissão do frame

- Velocidade informada em bits por segundo, ou seja, em bps.

- Exemplos de velocidades padrão: 9600bps, 19200bps, 28800bps.

- Quando se utiliza “K” é igual a 103_{, e não 1024, ou seja:}

(105)

slide 105

MODBUS-RTU

Tempo de transmissão do frame

Exemplo: cálculo do tempo de transmissão do frame abaixo: 01_H 03_H 00_H 00_H 00_H 02_H 5A_H 71_H admitindo:

- paridade par - 1 stop bit

- velocidade de 9600bps

Qtde de bits em cada caracter: 1 start + 8 dados + 1 parid + 1 stop = 11 bits Qtde total de bits transmitidos: 8 caracteres x 11 bits = 88 bits

(106)

IFSP – campus SPO

slide 106

MODBUS-RTU

(107)

slide 107

MODBUS-RTU

Taxa efetiva de transmissão

- Representa a ocupação do canal na transmissão efetiva da informação - Pode ser calculado através da fórmula:

Taxa efetiva = qtde de bits de dados x 100% qtde total de bits transmitidos

Exemplo: calcular a taxa efetiva de transmissão para a transmissão de um único caracter MODBUS-RTU na configuração 8N2.

Vídeo sobre ajuste serial softstarter Schneider

(108)

IFSP – campus SPO

slide 108

(109)

slide 109

MODBUS-RTU

(110)

IFSP – campus SPO

slide 110

Tipos de variáveis

- Variáveis são utilizadas para expressar o estado, ou o valor, de determinadas grandezas do sistema.

- No MODBUS-RTU existem duas categorias de variáveis:

* variáveis tipo Register (Registro): representam grandezas de natureza analógica. Ex: tensão de linha, carga do trafo, corrente de linha.

* variáveis tipo Coil (Bobina): representam grandezas de natureza binária, com dois estados. Ex: posição de contatos, indicação luminosa.

(111)

slide 111

Variáveis tipo Register

- Expressam grandezas de natureza analógica.

- Tamanho de 16 bits (número inteiro), portanto, faixa de valores de 0 a 65535. ex: tensão de linha = 13800 V → registro = 13800_D = 35E8_H

- Utilização, por exemplo, de campo unit para expressar valores decimais. Este campo informa quanto vale cada bit do registro.

ex: corrente de linha = 547,2 A → admitindo campo unit = 0,1A 547,2 A = 5472 x 0,1A

(112)

IFSP – campus SPO

slide 112

Variáveis tipo Register

- São identificados dentro dos dispositivos através de um número de 16 bits, chamado Endereço de Registro.

- Dispositivos MODBUS-RTU informam seus registros disponíveis através de uma Tabela de Registros.

(113)

slide 113

Variáveis tipo Coil

- Expressam grandezas de natureza binária.

- Tamanho de 1 bit (somente dois estados).

- Utilização, por exemplo, de campo convenção para informar a convenção adotada, ou seja, o que “0” significa e o que “1” significa.

ex: contato = fechado → admitindo convenção: 0 = aberto / 1 = fechado portanto, coil = 1

(114)

IFSP – campus SPO

slide 114

Variáveis tipo Coil

- São identificados dentro dos dispositivos através de um número de 16 bits, chamado Endereço de Coil.

- Dispositivos MODBUS-RTU informam seus coils disponíveis através de uma Tabela de Coils.

(115)

(116)

IFSP – campus SPO

slide 116

MODBUS-RTU

(117)

slide 117

Construção do frame

- Tamanho máximo do frame: 256 bytes

(118)

IFSP – campus SPO

slide 118

Construção do frame

Slave Address

- Número que identifica o endereço físico do dispositivo slave na rede. - Valor único para cada dispositivo slave.

-Faixa de valores: * 0 : Broadcast

* 1 a 247 : Endereços individuais dos slaves * 248 a 255 : Reservados

(119)

slide 119

Construção do frame

Function Code

- Número que identifica a função a ser executada pelo slave. - Exemplos de funções mais utilizadas:

* código 3 : leitura de registro (read holding register) * código 6 : escrita de registro (write single register) * código 1 : leitura de coil (read coils)

(120)

IFSP – campus SPO

slide 120

Construção do frame

Data

(121)

slide 121

Construção do frame

CRC

(122)

IFSP – campus SPO

slide 122

Construção do frame

Utilizando o simulador MODBUS-RTU

Download no site: gigarashi.wordpress.com

Solicitação

(123)

slide 123

Construção do frame

(124)

IFSP – campus SPO

slide 124

Construção do frame

(125)

slide 125

Construção do frame

Função: Leitura de Registro (código 03_H)

Objetivo: Ler o valor de determinados registros de um determinado dispositivo Sintaxe:

Solicitação Resposta

Byte Descrição Byte Descrição

1 End. Slave 1 End. Slave

2 Código função (03_H) 2 Código função (03_H)

3 End. Inicial (HI) 3 Contador de bytes dos registros

4 End. Inicial (LO) 4 Valor 1º registro (HI)

5 Nº de registros (HI) 5 Valor 1º registro (LO)

6 Nº de registros (LO) ... ...

7 CRC (LO) penúlt. CRC (LO)

(126)

IFSP – campus SPO

slide 126

Construção do frame

Exemplo: Ler os valores das correntes medidas nas fases A e B.

Solicitação Solicitação a ser enviada

1 End. Slave 1 ???

2 Código função (03_H) 2 ???

3 End. Inicial (HI) 3 ???

4 End. Inicial (LO) 4 ???

5 Nº de registros (HI) 5 ???

6 Nº de registros (LO) 6 ???

7 CRC (LO) 7 ???

(127)

slide 127

Construção do frame

1 End. Slave 1 01_H → endereço do slave

7 CRC (LO) 7 ???

(128)

IFSP – campus SPO

slide 128

Construção do frame

1 End. Slave 1 01_H

2 Código função (03_H) 2 03_H → código da função

7 CRC (LO) 7 ???

(129)

slide 129

Construção do frame

1 End. Slave 1 01_H

2 Código função (03_H) 2 03_H

3 End. Inicial (HI) 3 00_H → endereço inicial 0000_H

4 End. Inicial (LO) 4 00_H

7 CRC (LO) 7 ???

(130)

IFSP – campus SPO

slide 130

Construção do frame

1 End. Slave 1 01_H

3 End. Inicial (HI) 3 00_H

5 Nº de registros (HI) 5 00_H → a partir do end. inicial 0000_H 6 Nº de registros (LO) 6 02_H ler 2 registros

7 CRC (LO) 7 ???

(131)

slide 131

Construção do frame

1 End. Slave 1 01_H

5 Nº de registros (HI) 5 00_H

6 Nº de registros (LO) 6 02_H

7 CRC (LO) 7 XX_H → CRC (será explicado mais

(132)

IFSP – campus SPO

slide 132

Construção do frame

Resposta Resposta esperada

1 End. Slave 1 ???

3 Contador de bytes dos registros 3 ???

4 Valor 1º registro (HI) 4 ???

5 Valor 1º registro (LO) 5 ???

... ... 6 ???

penúlt. CRC (LO) 7 ???

último CRC (HI) 8 ???

(133)

slide 133

Construção do frame

... ... 6 ???

(134)

IFSP – campus SPO

slide 134

Construção do frame

1 End. Slave 1 01_H

... ... 6 ???

(135)

slide 135

Construção do frame

1 End. Slave 1 01_H

3 Contador de bytes dos registros 3 04_H → contador (2 regs = 4 bytes)

... ... 6 ???

(136)

IFSP – campus SPO

slide 136

Construção do frame

1 End. Slave 1 01_H

3 Contador de bytes dos registros 3 04_H

4 Valor 1º registro (HI) 4 00_H → valor do registro 0000_H

5 Valor 1º registro (LO) 5 15_H 21_D = 0015_H

... ... 6 ???

(137)

slide 137

Construção do frame

1 End. Slave 1 01_H

4 Valor 1º registro (HI) 4 00_H

5 Valor 1º registro (LO) 5 15_H

... ... 6 00_H → valor do registro 0001_H

penúlt. CRC (LO) 7 25_H 37_D = 0025_H

(138)

IFSP – campus SPO

slide 138

Construção do frame

1 End. Slave 1 01_H

4 Valor 1º registro (HI) 4 00_H

5 Valor 1º registro (LO) 5 15_H

... ... 6 00_H

penúlt. CRC (LO) 7 25_H

último CRC (HI) 8 XX_H → CRC (será explicado mais

(139)

slide 139

Construção do frame

Portanto:

Solicitação: 01_H 03_H 00_H 00_H 00_H 02_H XX_H XX_H

Resposta: 01_H 03_H 04_H 00_H 15_H 00_H 25_H XX_H XX_H

Solicitação

(140)

IFSP – campus SPO

slide 140

Construção do frame

Exercício: Ler os valores dos set points programados nas funções 51, 50N e 51N.

Portanto:

Solicitação: ?????

(141)

slide 141

Construção do frame

Função: Escrita de Registro (código 06_H)

Objetivo: Alterar o valor de um registro de um determinado dispositivo Sintaxe:

3 End. registro (HI) 3 End. registro (HI)

4 End. registro (LO) 4 End. registro (LO)

5 Novo valor (HI) 5 Novo valor (HI)

6 Novo valor (LO) 6 Novo valor (LO)

7 CRC (LO) 7 CRC (LO)

(142)

IFSP – campus SPO

slide 142

Construção do frame

Exemplo: Alterar o valor do set point da função 51 para 2,7A.

1 End. Slave 1 ???

3 End. registro (HI) 3 ???

4 End. registro (LO) 4 ???

5 Novo valor (HI) 5 ???

6 Novo valor (LO) 6 ???

7 CRC (LO) 7 ???

(143)

slide 143

Construção do frame

7 CRC (LO) 7 ???

(144)

IFSP – campus SPO

slide 144

Construção do frame

1 End. Slave 1 01_H

7 CRC (LO) 7 ???

(145)

slide 145

Construção do frame

1 End. Slave 1 01_H

3 End. registro (HI) 3 00_H → endereço do registro

4 End. registro (LO) 4 21_H

7 CRC (LO) 7 ???

(146)

IFSP – campus SPO

slide 146

Construção do frame

1 End. Slave 1 01_H

3 End. registro (HI) 3 00_H

5 Novo valor (HI) 5 00_H → novo valor (27_D = 001B_H)

6 Novo valor (LO) 6 1B_H

7 CRC (LO) 7 ???

(147)

slide 147

Construção do frame

1 End. Slave 1 01_H

5 Novo valor (HI) 5 00_H

7 CRC (LO) 7 XX_H → CRC (será explicado

(148)

IFSP – campus SPO

slide 148

Construção do frame

Resposta Resposta a ser enviada

1 End. Slave 1 01_H → idêntica à solicitação

5 Novo valor (HI) 5 00_H

7 CRC (LO) 7 XX_H

(149)

slide 149

Construção do frame

Exemplo: Alterar o valor do set point da função 51 para 2,7A.

Portanto:

Solicitação: 01_H 06_H 00_H 21_H 00_H 1B_H XX_H XX_H

Resposta: 01_H 06_H 00_H 21_H 00_H 1B_H XX_H XX_H

Solicitação

(150)

IFSP – campus SPO

slide 150

Construção do frame

Exercício: Alterar o tempo da função 51 para 8 s.

Portanto:

(151)

slide 151

Construção do frame

Exemplo: Ler valor do set point da função 50, alterar seu valor para 5,5A e ler novo valor.

Solicitação: 01_H 03_H 00_H 20_H 00_H 01_H XX_H XX_H leitura do valor atual = 5,0A Resposta: 01_H 03_H 02_H 00_H 32_H XX_H XX_H

Solicitação: 01_H 06_H 00_H 20_H 00_H 37_H XX_H XX_H alterar valor para 5,5A Resposta: 01_H 06_H 00_H 20_H 00_H 37_H XX_H XX_H

Solicitação: 01_H 03_H 00_H 20_H 00_H 01_H XX_H XX_H leitura do novo valor = 5,5A Resposta: 01_H 03_H 02_H 00_H 37_H XX_H XX_H

(152)

IFSP – campus SPO

slide 152

Construção do frame

Função: Leitura de Coil (código 01_H)

Objetivo: Ler o valor de determinados coils de um determinado dispositivo Sintaxe:

3 End. Inicial (HI) 3 Contador de bytes dos coils

4 End. Inicial (LO) 4 Valor dos coils

5 Nº de coils (HI) ... ...

6 Nº de coils (LO) penúlt. CRC (LO)

7 CRC (LO) último CRC (HI)

(153)

slide 153

Construção do frame

Exemplo: Ler o status das funções 51 e 50N (se estão habilitadas ou não).

1 End. Slave 1 ???

5 Nº de coils (HI) 5 ???

6 Nº de coils (LO) 6 ???

7 CRC (LO) 7 ???

(154)

IFSP – campus SPO

slide 154

Construção do frame

7 CRC (LO) 7 ???

(155)

slide 155

Construção do frame

1 End. Slave 1 01_H

7 CRC (LO) 7 ???

(156)

IFSP – campus SPO

slide 156

Construção do frame

1 End. Slave 1 01_H

3 End. Inicial (HI) 3 00_H → endereço inicial (0001_H)

7 CRC (LO) 7 ???

(157)

slide 157

Construção do frame

1 End. Slave 1 01_H

5 Nº de coils (HI) 5 00_H → quantidade de coils para ler

6 Nº de coils (LO) 6 02_H (02_D = 0002_H)

7 CRC (LO) 7 ???

(158)

IFSP – campus SPO

slide 158

Construção do frame

1 End. Slave 1 01_H

5 Nº de coils (HI) 5 00_H

6 Nº de coils (LO) 6 02_H

7 CRC (LO) 7 XX_H → CRC ( será explicado mais

(159)

slide 159

Construção do frame

1 End. Slave 1 ???

3 Contador de bytes dos coils 3 ???

4 Valor dos coils 4 ???

5 CRC (LO) 5 ???

(160)

IFSP – campus SPO

slide 160

Construção do frame

5 CRC (LO) 5 ???

(161)

slide 161

Construção do frame

1 End. Slave 1 01_H

5 CRC (LO) 5 ???

(162)

IFSP – campus SPO

slide 162

Construção do frame

1 End. Slave 1 01_H

3 Contador de bytes dos coils 3 01_H → contador (2 bits → 1 byte)

5 CRC (LO) 5 ???

(163)

slide 163

Construção do frame

1 End. Slave 1 01_H

3 Contador de bytes dos coils 3 01_H

4 Valor dos coils 4 01_H → valor 01_H = 0 0 0 0 0 0 0 1_B

5 CRC (LO) 5 ??? 6 CRC (HI) 6 ??? Coil 0001_H (Sim = 1) Coil 0002_H (Não = 0) Demais coils são zerados

(164)

IFSP – campus SPO

slide 164

Construção do frame

1 End. Slave 1 01_H

3 Contador de bytes dos coils 3 01_H

4 Valor dos coils 4 01_H

(165)

slide 165

Construção do frame

Exemplo: Ler o status das funções 51 e 50N (se estão habilitadas ou não).

Portanto:

Solicitação: 01_H 01_H 00_H 01_H 00_H 02_H XX_H XX_H

Resposta: 01_H 01_H 01_H 01_H XX_H XX_H

Solicitação

(166)

IFSP – campus SPO

slide 166

Construção do frame

Exercício: Ler o status de todos os contatos.

Portanto:

(167)

slide 167

Construção do frame

Função: Escrita de Coil (código 05_H)

Objetivo: Alterar o valor de um determinado coil de um determinado dispositivo Sintaxe:

3 End. coil (HI) 3 End. coil (HI)

4 End. coil (LO) 4 End. coil (LO)

5 Novo valor (0=00_H / 1=FF_H) 5 Novo valor (0=00_H / 1=FF_H)

6 00_H 6 00_H

7 CRC (LO) 7 CRC (LO)

(168)

IFSP – campus SPO

slide 168

Construção do frame

Exemplo: Habilitar a função 50N.

1 End. Slave 1 ???

3 End. coil (HI) 3 ???

4 End. coil (LO) 4 ???

5 Novo valor (0=00_H / 1=FF_H) 5 ???

6 00_H 6 ???

7 CRC (LO) 7 ???

(169)

slide 169

Construção do frame

1 End. Slave 1 01_H → endereço slave

5 Novo valor (0=00_H / 1=FF_H) 5 ???

6 00_H 6 ???

7 CRC (LO) 7 ???

(170)

IFSP – campus SPO

slide 170

Construção do frame

1 End. Slave 1 01_H

5 Novo valor (0=00_H / 1=FF_H) 5 ???

6 00_H 6 ???

7 CRC (LO) 7 ???

(171)

slide 171

Construção do frame

1 End. Slave 1 01_H

3 End. coil (HI) 3 00_H → endereço do coil (0002_H)

4 End. coil (LO) 4 02_H

5 Novo valor (0=00_H / 1=FF_H) 5 ???

6 00_H 6 ???

7 CRC (LO) 7 ???

(172)

IFSP – campus SPO

slide 172

Construção do frame

1 End. Slave 1 01_H

3 End. coil (HI) 3 00_H

5 Novo valor (0=00_H / 1=FF_H) 5 FF_H → coil = 1

6 00_H 6 00_H

7 CRC (LO) 7 ???

(173)

slide 173

Construção do frame

1 End. Slave 1 01_H

3 End. coil (HI) 3 00_H

5 Novo valor (0=00_H / 1=FF_H) 5 FF_H

6 00_H 6 00_H

REDES INDUSTRIAIS. Prof. Igarashi

REDES INDUSTRIAIS

Prof. Igarashi

REDES INDUSTRIAIS

REDES INDUSTRIAIS

Exemplos de aplicação: Automação da Aviação

REDES INDUSTRIAIS

Exemplos de aplicação: Automação da Agricultura

Rastreamento:

¨Transformar o campo em fábrica¨

CONCEITOS GERAIS DE REDES

DE COMUNICAÇÃO DE DADOS

Definição de Comunicação e de Protocolo de Comunicação

REDES DE COMUNICAÇÃO DE DADOS

IoT (Internet of Things)

REDES DE COMUNICAÇÃO DE DADOS

Industria 4.0

Conceitos gerais de redes de comunicação de dados

Modelos de comunicação

Mestre-escravo

Multimestre

Peer-to-peer (ponto a ponto)

Conceitos gerais de redes de comunicação de dados

Topologia de rede

Barramento

Anel

Estrela

Conceitos gerais de redes de comunicação de dados

Formatos de transmissão dos dados binários

Serial

Paralelo

...

Conceitos gerais de redes de comunicação de dados

Fluxo de dados

Simplex

Half-duplex

Full-duplex

Conceitos gerais de redes de comunicação de dados

Metodologias para a obtenção de informações

Pooling

Token ring

Intervalo de tempo constante

Evento

Evento

Evento

Conceitos gerais de redes de comunicação de dados

Modalidades de endereçamento

Unicast

Multicast

Broadcast

Endereçamento Unicast, Multicast e Broadcast na

topologia de rede em barramento

Conceitos gerais de redes de comunicação de dados

Padrões físicos para a transmissão de dados

RS232

RS232

RS232

RS485

RS485

RS485

RS485

Fibra óptica

Luz

Luz

Fibras ópticas

Fibras ópticas

Fibras ópticas

Introdução as Redes Sem Fio (Wireless)

Transmissão através de ondas de rádio

- Princípios básicos de antena (ex: antena dipolo)

- Princípios básicos de modulação (ex: AM-DSB-FC)

- Modulação digital

- Dispositivos: Router, Repetidor, Access Point

- Exemplos de protocolos para redes sem fio por ondas de rádio

Transmissão através de luz

- Padrão Li-Fi

Princípios básicos de antenas

Ondas eletromagnéticas

Antena dipolo básica

Comprimento = __c__

_{¨Transformar o campo em fábrica¨}

Comprimento = c