Protocolo Foundation Fieldbus

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Protocolo Foundation Fieldbus
Universidade Federal do Rio Grande do
Sul Instituto de Informática CMP159 Sistemas de
Tempo Real Profs Carlos Eduardo Pereira e João
Netto

• Alessandra Antunes Vargas

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Sumário

• Contextualização
• Características do protocolo
• Vantagens
• Transmissão de informações
• Conclusões
• Bibliografia

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Hierarquia de redes industriais

• Computador central
• escalonamento da produção da planta
• monitoramento estatístico
• Padrão Ethernet operando com o protocolo TCP/IP

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Hierarquia de redes industriais

• Rede central localizada na planta
• PLCs, DCSc e PCs.
• A informação trafega em tempo real para garantir
  a atualização dos dados nos softwares que
  realizam a supervisão da aplicação.

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Hierarquia de redes industriais

• Nível de controle discreto
• Ligações físicas da rede ou o nível de I/O.
• Conecta os equipamentos de baixo nível entre as
  partes físicas e de controle.
• sensores discretos, contatores e blocos de I/O.

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Classificação das redes industriais
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Definição

• FIELDBUS é um sistema de comunicação digital
  bidirecional que permite a interligação em rede
  de múltiplos instrumentos diretamente no campo,
  realizando funções de controle e monitoração de
  processo e estações de operação (IHM) através de
  softwares supervisórios.

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Fieldbus Foundation

• A Fieldbus Foundation é uma organização dedicada
  a um padrão único, internacional e interoperável
  de barramento de chão
• Estabelecido em Setembro de 1994 pela união da
  WorldFIP North America e do Interoperable Systems
  Project (ISP).
• Sem fins lucrativos com mais de 350 fornecedores
  e usuários finais nas áreas de controle de
  processo e automação de produção
• Contribuições no desenvolvimento dos padrões do
  fieldbus de IEC/ISA.

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Características do Foundation Fieldbus

• Modelo em camadas da comunicação
• O stack de comunicação corresponde às camadas 2
  e 7 do modelo OSI.

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Características do Foundation Fieldbus

• Camada 7 (de)codifica os comandos da camada do
  usuário
• Fieldbus Access Sublayer (FAS)
• Virtual Communication Relationships
• Fieldbus Message Specification

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• Camada 2 (Data Link Layer - DLL)
• Controla a transmissão das mensagens para camada
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• Gerencia o acesso ao barramento através de um
  escalonador de barramento determinístico
  centralizado Link Active Scheduler (LAS).

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Características do Foundation Fieldbus

• Dispositivos FF instrumentos inteligentes
• Meio físico IEC 1158-2 e Fast Ethernet
• Arbitrador de acesso (LAS escalonador de
  conexão ativa)
• Publisher/subscriber
• Dados periódicos
• LAS invoca dados previamente escalonados
• Dados aperiódicos
• Passagem de permissão
• Manutenção da lista de dispositivos ativos,
  ativação de nó e sincronização de dispositivos

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Vantagens

• Sistemas abertos
• Capacidade de expansão e configuração
• Manutenção proativa minimizar tempos de parada
• Conectividade e facilidade de acesso às
  informações
• Flexibilidade
• Confiabilidade auto-diagnose, detecção de
  defeitos, fácil implementação de redundância
• Interoperabilidade

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Transmissão escalonada

• Tarefas de tempos críticos.
• O escalonador é criado pelo operador do sistema
  durante a configuração
• O LAS envia periodicamente em broadcast um sinal
  de sincronização TD Time Distribution gt
  sistema determinístico
• Método Publisher/Subscriber

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Transmissão não escalonada

• Restrita aos intervalos entre transmissões
  escalonadas
• LAS passa o token (Pass Token - PT) a cada
  dispositivo da Live List para que enviem as
  mensagens
• LAS mantém a Live List atualizada através do
  comando Probe Node PN
• LAS envia a Live List a todos dispostivos

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Conclusões

• Garantia de tempo para processos com restrições
  temporais
• Execução de processos sem restrições temporais
• Melhor utilização da base de tempo

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Bibliografia

• http//www.fieldbus.org
• Foundation Fieldbus Technical Information
  Samson AG