Curso Online de REDES LOCAIS INDUSTRIAIS

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

- 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

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

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

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

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

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

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

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

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

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.