Curso Online de REDES LOCAIS INDUSTRIAIS
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Curso Online de REDES LOCAIS INDUSTRIAIS

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- Luis Alberto Da Silva

- Francisneide Silva De Avelar Dantas

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* Desde que tenha acessado a no máximo 50% do material.
** Material opcional, vendido separadamente.
  • Introdução

    introdução

    - primeiros computadores:
    máquinas complexas, grandes, caras
    ficavam em salas isoladas com ar condicionado
    operadas apenas por especialistas
    programas submetidos em forma de jobs seqüenciais
    - anos 60:
    primeiras tentativas de interação entre tarefas concorrentes
    surge técnica time-sharing, sistemas multi-usuários
    usuários conectados ao computador por terminais
    comunicação entre terminais e computador central => surgem primeiras técnicas de comunicação

  • Introdução

    introdução

    - anos 70:
    surgem microprocessadores
    computadores muito mais baratos => difusão do uso
    - após década de 70:
    computadores cada vez mais velozes, tamanho menor, preço mais acessível
    aplicações interativas cada vez mais freqüentes
    necessidade crescente de incremento na capacidade de cálculo e armazenamento
    computadores conectados podem ter desempenho melhor do que um mainframe, além de custo menor
    necessidade de desenvolver técnicas para interconexão de computadores => redes

  • Introdução

    introdução

    informatização das empresas cria necessidade de troca de informações entre equipamentos.
    métodos iniciais: fitas k7, disquetes, fitas perfuradas, cartões.
    método moderno: redes de comunicação (lan).
    requisitos de comunicação fabril:
    compartilhamento de recursos;
    gerenciamento da heterogeneidade;
    gerenciamento de diferentes tipos de diálogo;
    garantia de um tempo de resposta médio ou máximo;
    confiabilidade dos equipamentos e da informação;
    conectividade e interoperabilidade;
    evolutividade e flexibilidade.

  • Introdução

    introdução

    necessário definir arquiteturas, topologias e protocolos apropriados para redes de comunicação industriais.
    redes do tipo ponto-a-ponto: centralização das funções de comunicação.
    redes de difusão: possibilidade de descentralização da comunicação.
    idéia do final dos anos 70/ início 80: rede única para toda a fábrica.
    idéia atual: não existe uma rede única que atende as necessidades de todas as atividades existentes em uma fábrica.

  • Introdução

    introdução

    nas empresas modernas temos grande quantidade de computadores operando em diferentes setores.
    operação do conjunto mais eficiente se estes computadores forem interconectados:
    possível compartilhar recursos
    possível trocar dados entre máquinas de forma simples e confortável para o operador
    vantagens gerais de sistemas distribuídos e downsizing atendidas
    redes são muito importantes para a realização da filosofia cim (computer integrated manufacturing).

  • Os Níveis Hierárquicos De Integração Fabril

    os níveis hierárquicos de integração fabril

    s

    a

    s

    a

    cad, cae, cap,

    capp, caq, etc...

    fms

    fmc

    torno, manipulador,

    centro de usinagem,

    etc...

    motores, chaves,

    relés, etc...

    sistema de

    comunicação

    enterprise-network
    (map, top)

    fieldbus, map-epa, mini-map

    rtlan

  • Características da comunicação em CIM

    características da comunicação em cim

    vida útil e

    tamanho

    médio dos

    dados

    tráfego

    médio

    quadros /

    seg.

    tempo

    ocioso entre

    transmissões

    número

    de

    estações /

    segmento

    administração corporativa

    planejamento

    área

    célula

    unidade (subsistema)

    componente

    custo

    médio

    de uma

    estação

    hostilidade

    do meio

  • Motivação das Redes Industriais

    motivação das redes industriais

    maioria das redes de comunicação existentes concebidas para automação de escritórios.
    ambiente industrial tem características e necessidades que tornam redes para automação de escritórios mal adaptadas:
    ambiente hostil para operação dos equipamentos (perturbações eletromagnéticas, elevadas temperaturas, sujeira, áreas de segurança intrínseca, etc.);
    - troca de informações se dá entre equipamentos e, as vezes, entre um operador e o equipamento;
    - tempos de resposta críticos;
    - segurança dos dados crítica;
    - grande quantidade de equipamentos pode estar conectada na rede => custo de interconexão crítico.

  • Características e requisitos básicos das redes industriais

    características e requisitos básicos das redes industriais

    comportamento temporal
    confiabilidade
    requisitos do meio ambiente
    tipo de mensagens e volume de informações
    conectividade/interoperabilidade (padronização)

  • a) Comportamento temporal

    a) comportamento temporal

    aplicações industriais freqüentemente requerem sistemas de controle e supervisão com características de tempo-real.
    em aplicações tempo real, importante poder determinar comportamento temporal do sistema de comunicação.
    mensagens em str podem ter restrições temporais:
    periódicas: tem que ser enviadas em intervalos conhecidos e fixos de tempo. ex.: mensagens ligadas a malhas de controle.
    esporádicas: mensagens sem período fixo, mas que tem intervalo de tempo mínimo entre duas emissões consecutivas. ex.: pedidos de status, pedidos de emissão de relatórios.
    aperiódicas: tem que ser enviadas a qualquer momento, sem período nem previsão. ex.: alarmes em caso de falhas.

  • Sistemas Tempo-Real

    sistemas tempo-real

    um str é um sistema computacional que deve reagir a estímulos (físicos ou lógicos) oriundos do ambiente dentro de intervalos de tempo impostos pelo próprio ambiente.
    a correção não depende somente dos resultados lógicos obtidos, mas também do instante no qual são produzidos.


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  • Introdução
  • Os Níveis Hierárquicos De Integração Fabril
  • Características da comunicação em CIM
  • Motivação das Redes Industriais
  • Características e requisitos básicos das redes industriais
  • a) Comportamento temporal
  • Sistemas Tempo-Real
  • Arquitetura para Sistemas Tempo-Real
  • A Problemática da Comunicação em Tempo-Real
  • Arquitetura do software de rede para CTR
  • Serviços de enlace para CTR
  • Classificação dos Protocolos MAC
  • Protocolos MAC não deterministas CSMA 1-persistente, p-persistente e não persistente
  • CSMA persistente e não persistente
  • O protocolo CSMA/CD
  • Randomização de tempo no CSMA/CD (Binary Exponential Backoff)
  • CSMA/CD
  • Protocolos MAC Deterministas
  • Comando Centralizado: Mestre-escravos
  • Comando Distribuído: Token-bus
  • Comando Distribuído: Token-Ring
  • Comando Distribuído: Forcing Headers
  • Comando Distribuído: Comprimento De Preâmbulo
  • Comando Distribuído: CSMA/DCR
  • CSMA/DCR
  • CSMA/DCR - Exemplo
  • CSMA/DCR
  • Abordagens Para CTR
  • b) Confiabilidade
  • C) Requisitos Do Meio Ambiente
  • Meios De Transmissão
  • Áreas De Risco (Segurança Intrínseca)
  • d) Tipo de mensagens e volume de informações
  • e) Conectividade / interoperabilidade (padronização)
  • Projetos de Padronização de redes industriais
  • Projeto PROWAY
  • Projeto IEEE 802 (ISO/IEC 8802)
  • IEEE 802 (ISO/IEC 8802)
  • A norma IEEE 802.3 (CSMA/CD)
  • Quadro IEEE 802.3
  • IEEE 802.3
  • IEEE 802.3 - Camada Física
  • IEEE 802.3 - Camada Física 10BASE5 (thicknet)
  • IEEE 802.3 - Camada Física 10BASE2 (thinnet)
  • IEEE 802.3 - Camada Física
  • IEEE802.3 – Camada Física 10BASE-T
  • IEEE802.3 – Camada Física 10BASE-FL
  • IEEE802.3 – Camada Física 10BASE-FP
  • IEEE802.3 – Camada Física 10BASE-FB
  • IEEE 802.3u – Fast Ethernet
  • IEEE802.3 – Switched Ethernet
  • A norma IEEE 802.4 (Token Bus)
  • IEEE 802.4
  • Quadro IEEE 802.4
  • IEEE 802.4 – Opções De Camada Física
  • A norma IEEE 802.5 (Token Ring)
  • IEEE 802.5
  • Quadro IEEE 802.5
  • IEEE 802.5 - Camada Física
  • A norma IEEE 802.11 - Wireless Networks
  • Redes Acústicas
  • Projeto MAP
  • Projeto TOP
  • Projeto FIELDBUS
  • Manufacturing Automation Protocol
  • MAP: introdução
  • A arquitetura MAP
  • A arquitetura MAP-EPA
  • A arquitetura Mini-MAP
  • Os serviços de mensagem industrial (MMS)
  • Os objetos MMS
  • Serviços MMS
  • Redes Fieldbus
  • Vantagens de uso do Fieldbus
  • Motivações e requisitos do Fieldbus
  • A proposta FIP (Factory Instrumentation Protocol)
  • A camada Física do FIP
  • A camada de Enlace do FIP
  • Formato do quadro do FIP
  • Serviços oferecidos pela camada de enlace FIP
  • A Camada de Aplicação do FIP
  • Funções De Gerenciamento da Rede no FIP
  • A proposta PROFIBUS (PROcess FIeld BUS)
  • A camada física do PROFIBUS
  • A camada de enlace do PROFIBUS
  • Serviços de enlace do PROFIBUS
  • A camada de Aplicação do PROFIBUS
  • A Proposta ISA SP-50
  • A Camada Física Do ISA-SP50
  • A Camada De Enlace Do ISA - SP50
  • A camada de Enlace do ISA - SP50
  • A Camada De Enlace Do ISA - SP50
  • A Camada De Enlace Do ISA-SP50
  • A Camada De Aplicação Do ISA-SP50
  • Camada Do Usuário Do ISA-SP50
  • Serviços De Gerenciamento De Rede Do ISA-SP50
  • Fieldbus: Conclusões
  • GPIB
  • Redes para Automação de Escritório
  • Softwares comerciais para rede
  • DDE/NetDDE
  • COM / DCOM
  • OPC
  • TCP/IP
  • Gerenciamento de redes
  • Correio eletrônico
  • Compartilhamento de arquivos
  • Comunicação
  • Emulação de terminais
  • APIs (Application Program Interfaces)
  • Transferência de arquivos
  • Impressão remota
  • Arquitetura TCP/IP
  • Softwares comerciais para rede
  • SINEC
  • BITBUS (INTEL)
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  • CAN – Enlace
  • CAN – Arbitragem
  • CAN – Exemplo De Arbitragem
  • CAN
  • VAN
  • Outras redes para veículos
  • DeviceNet
  • DeviceNet – Arquitetura
  • DeviceNet - Camada Física
  • DeviceNet – Alimentação e Sinal
  • DeviceNet - Conectores
  • DeviceNet - Daisy-Chaining
  • DeviceNet – Distâncias e Velocidades
  • DeviceNet - Enlace
  • Uso Do Campo Identifier
  • Grupos 1 e 2 – Master/Slave
  • DeviceNet – Camada de Aplicação
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  • Redes IBM - SNA
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