logging in or signing up curso de automação e telemetria Alfacomp Download Post to : URL : Related Presentations : Share Add to Flag Embed Email Send to Blogs and Networks Add to Channel Uploaded from authorPOINT lite Insert YouTube videos in PowerPont slides with aS Desktop Copy embed code: (To copy code, click on the text box) Embed: URL: Thumbnail: WordPress Embed Customize Embed The presentation is successfully added In Your Favorites. Views: 195 Category: Science & Tech.. License: Some Rights Reserved Like it (0) Dislike it (0) Added: August 08, 2011 This Presentation is Public Favorites: 0 Presentation Description OBJETIVO Apresentar conceitos básicos de automação industrial com ênfase em: - Controladores lógicos programáveis; - Softwares de supervisão industrial; - Rádios modem. - Interrelacionar as três tecnologias acima na composição de sistemas de automação e telemetria. http://www.alfacomp.ind.br Comments Posting comment... Premium member Presentation Transcript Slide 1: Introdução à Automação Industrial e Telemetria Instrutor: Eng. Eletricista Eduardo GrachtenSlide 2: Próximo Anterior Objetivos do Curso Apresentar conceitos básicos de automação industrial com ênfase em: Controladores lógicos programáveis; Softwares de supervisão industrial; Rádios modem. Interrelacionar as três tecnologias acima na composição de sistemas de automação e telemetria.Slide 3: Próximo Anterior Ex.: Como fazer para monitorar e controlar um motor a 10 km de distância por intermédio de um computador? Habilitar os participantes a responder perguntas como esta é um dos objetivos do curso. 10 km clp rádio rádio Rádio enlaceSlide 4: Próximo Anterior Programa Automação: benefícios, evolução e exemplos Controladores lógicos programáveis Redes de comunicação Sistemas de rádio Softwares de supervisão industrial Sensores e atuadoresSlide 5: Próximo Anterior Automação Industrial Conjunto de técnicas e equipamentos utilizados para tornar um processo industrial automático e controlável. Telemetria Medição à distância (pela definição da palavra). Na prática, a palavra define as ações de monitoração, controle e aquisição de dados de um processo à distância. SCADA – Supervisory Control and Data Acquisition (supervisão, controle e aquisição de dados).Slide 6: Próximo Anterior Benefícios da Automação Uniformização de processos Diminuição do erro humano Substituição do contato direto do homem em situações insalubres ou perigosas Controle das variáveis do processo Aumento da qualidade Diminuição de custos Evolução da Tecnologia Relé 1904 – válvula (Sir Ambrose Fleming) 1948 – transistor (Bell Telephone Laboratories) 1959 – circuito integrado (Texas Instruments) 60’s – primeiro clp (General Motors – Detroit) 1971 – microprocessador (Intel 4004) p/ uma fábrica japonesa de calculadoras 1977 – microcomputadores ( Apple II, Tandy, TRS-80, Comodore Pet) 1981 – IBM PC 1982 – Timex Sinclair (o primeiro computador por menos de 100 dólares)Slide 7: Próximo Anterior Telecomunicações Monitoração de containers da Embratel onde o funcionamento dos condicionadores de ar, inversores e fontes de energia são visualizados e situações anormais são alarmadas.Slide 8: Próximo Anterior Metalurgia Controle dos fornos de cementação da linha de tratamento térmico da GKN de Porto Alegre e Charqueadas.Slide 9: Próximo Anterior Laticínios Software supervisório do sistema de controle da linha de fabricação de queijo CCGL, em Ijuí.Slide 10: Próximo Anterior Frigoríficos Controle da linha de resfriamento de carcaças do frigorífico Frigumz, em Jaraguá do Sul.Slide 11: Próximo Anterior ETE Automação da estação de tratamento de efluentes da unidade Albarus (GKN) de Charqueadas.Slide 12: Próximo Anterior Científico Controle do reator do gaseificador criado pelo Cientec para desenvolvimento de processos para obtenção de gás combustível a partir de matéria orgânica.Slide 13: Próximo Anterior Tabaco Automação da fábrica de Cut Rag da ILT na Jebel Ali Free Zone, em Dubai, nos Emirados Árabes.Slide 14: Próximo Anterior Saneamento Controle dos reservatórios e elevatórias de água tratada do Sistema Intermunicipal de Água e Esgoto dos municípios de Joaçaba, Herval D’oeste e Luzerna em Santa Catarina.Slide 15: Próximo Anterior Inovação e Resistência à Mudança O FENÔMENO DO CENTÉSIMO MACACO Na ilha de Koshima no Japão, em 1952, os cientistas observavam um grupo de 100 macacos fuscata em seu ambiente natural. O estudo levou os cientistas a jogarem batatas cruas na areia da praia. As batatas agradavam os macacos, a não ser pela areia. Um dia, observaram que uma macaca, que chamaram Imo , levava as batatas para lavar em um rio próximo. Ela havia resolvido seu problema de contaminação das batatas. Com o tempo, um a um, os outro macacos começaram a imitar a Imo . Até que, em 1958, o centésimo macaco aderiu à pratica de lavar batatas no rio. Essa experiência passou a ser conhecida como o “fenômeno do centésimo macaco”, e ele nos chama a atenção para o processo de mudança de comportamento de um grupo, a partir da mudança de atitude de um indivíduo do grupo. Podemos nos acomodar e ser como o centésimo macaco, ou ter a iniciativa de ser como o primeiro.Slide 16: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Surgimento Antes dos controladores programáveis (clps, cps, plcs), os painéis de controle a relé funcionavam bem, até que um relé falhasse. Descobrir o relé e consertar o painel era custoso e demorado. Alterar um painel para uma mudança de processo era tão problemático e caro que normalmente se montava um painel novo e se descartava o velho. Os primeiros controladores programáveis surgiram nos anos 60, na divisão de dispositivos hidramáticos da General Motors, em Detroit, nos Estados Unidos. Os clps introduziram a vantagem da alteração da lógica de funcionamento pela simples alteração do software, assim como substituíram os reles por dispositivos de estado sólido (transistores e circuitos integrados), que virtualmente não se desgastam.Slide 17: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Exemplos de modelos BCM Altus Atos Solaris Rockwell SiemensSlide 18: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Diagrama em blocos Genericamente, os clps possuem uma estrutura como a mostrada no diagrama abaixo.Slide 19: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Sensores Sensores são os dispositivos eletroeletrônicos que fornecem sinais de entrada para o clp. Podem ser digitais ou analógicos. SENSORES DIGITAIS – fornecem sinais que assumem apenas um entre dois estados: ligado ou desligado. Ex: Chaves fim de curso Contato auxiliar de uma contatora Botão de comando Sensor de proximidade ótico ou magnético SENSORES ANALÓGICOS – fornecem sinais elétricos que assumem valores contínuos dentro de uma faixa de valores. Ex: Transmissores de pressão ( 4 a 20mA ) Transdutores de tensão ( 0 a 10V )Slide 20: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Atuadores Atuadores são dispositivos eletroeletrônicos comandados pelos sinais dos pontos de saída do clp. Podem ser digitais ou analógicos. ATUADORES DIGITAIS – assumem apenas um entre dois estados: ligado ou desligado. Ex: Bobina de uma contatora Lâmpada Solenóide de uma válvula Motor ATUADORES ANALÓGICOS – assumem valores contínuos dentro de uma faixa de valores. Ex: Válvula proporcional ( controle e 4 a 20mA ) Inversor de freqüência ( controle em 0 a 10V )Slide 21: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Entradas Entradas de um clp são os pontos de conexão onde são ligados os sensores. Podem ser localizados em módulos, no caso de clps modulares, ou estar incorporados no gabinete único, no caso de clps compactos. ENTRADAS DIGITAIS – Podem ser do tipo: 24 volts cc – tipo P ou N 110 volts ca (triac) 220 volts ca (triac) encoder ou contador rápido (5Vcc, 10Vcc ou 24Vcc) ENTRADAS ANALÓGICAS – Podem ser do tipo: 0 a 5V ou 0 a 10V 0 a 20 mA ou 4 a 20mA PT100 ou TermoparSlide 22: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Entradas Digitais ENTRADAS DIGITAIS 24V TIPO N – Quando permite um fluxo de corrente da entrada para o potencial negativo da fonte de alimentação. A figura abaixo exemplifica um circuito de entrada digital tipo N. ENTRADAS DIGITAIS 24V TIPO P – Quando permite um fluxo de corrente do potencial positivo da fonte de alimentação para a entrada. A figura abaixo exemplifica um circuito de entrada digital tipo P.Slide 23: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Entradas Analógicas A figura abaixo mostra o diagrama simplificado de um módulo de 8 entradas analógicas em 4 a 20mA. Note-se que a corrente de 4mA gera uma queda de tensão de 1V e a corrente de 20mA gera uma tensão de 5V. Esta tensão é filtrada e convertida em digital pelo conversor ADC.Slide 24: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Saídas SAÍDAS DIGITAIS – Podem ser do tipo: 24 Vcc (transistor) – tipo P ou N 110 Vca ou 220 Vca (triac) Relé Entradas de um clp são os pontos de conexão onde são ligados os atuadores. Podem ser localizados em módulos, no caso de clps modulares, ou estar incorporados no gabinete único, no caso de clps compactos. SAÍDAS ANALÓGICAS – Podem ser do tipo: 0 a 5V ou 0 a 10V 0 a 20 mA ou 4 a 20mASlide 25: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Saídas Digitais SAÍDAS DIGITAIS 24V TIPO N – A carga é ligada entre os 24V e a saída digital, ou seja, a saída drena corrente da carga. A figura abaixo exemplifica um circuito de saída digital tipo N. SAÍDAS DIGITAIS 24V TIPO P – A carga é ligada entre a saída digital e o zero volts, ou seja, a saída fornece corrente à carga. A figura abaixo exemplifica um circuito de saída digital tipo P.Slide 26: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Saídas Analógicas As saídas analógicas fornecem um sinal, normalmente 0 a 10V ou 4 a 20mA, gerado por um conversor DAC a partir do valor contido em um registro de memória. A figura abaixo exemplifica um circuito de saída analógica.Slide 27: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Conexões – Exemplo 1 O diagrama abaixo mostra as conexões de um clp da Atos modelo TICO 2200.71 dotado de 4 entradas digitais, 4 saídas digitais e 2 entradas analógicas.Slide 28: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Conexões – Exemplo 2 O diagrama ao lado apresenta as conexões de um clp da Atos modelo Expert DX 2450.10 dotado de 14 entradas digitais, 10 saídas digitais, uma porta serial RS232 e uma RS485, display e teclado.Slide 29: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Princípio de Funcionamento O funcionamento dos clps é um processo contínuo chamado de varredura . Em cada ciclo de varredura, o equipamento realiza as seguintes atividades: Leitura das entradas Execução das instruções do programa Escrita (atualização) das saídas A ordem de grandeza do tempo de varredura está entre 1ms e 100 ms, dependendo do modelo do clp e do tamanho do programa. O tempo de varredura cresce com o programa.Slide 30: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Utilização da Memória O clps são equipamentos dotados de microprocessador ou microcontrolador e memória. A memória normalmente é mapeada de forma a reservar áreas para refletir as entradas, as saídas, o programa, variáveis temporárias e variáveis retentivas (que não se perdem quando o equipamento é desenergizado). Em modelos mais simples, conhecer o mapeamento de memória é fundamental para desenvolver os programas. Em modelos mais elaborados, as alocações de memória são dinâmicas, normalmente declaradas da mesma forma, como em linguagens estruturadas de programação.Slide 31: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Programação O clps são programados utilizando computadores pc ligados via cabo serial ou cabo de rede. O programa é todo desenvolvido em softwares chamados ferramentas de programação , fornecidos pelo fabricante do clp. Cada fabricante oferece uma ou mais linguagens de programação. As mais usuais são: Ladder (linguagem de relés) Lista de instruções Blocos de função A norma IEC 1131-3 estabeleceu um padrão de linguagem de programação para controle industrial que tem sido adotado por um número crescente de fabricantes de clp.Slide 32: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Ladder – Linguagem de Relés O Ladder surgiu com os clps na década de 60 e assemelha-se a esquemáticos elétricos. A palavra “ladder” significa escada em inglês, e designa aquele tipo de escada formada por duas hastes paralelas unidas por degraus constituídos de hastes. Um exemplo são as escadas utilizadas pelos bombeiros. A palavra foi utilizada para batizar a linguagem devido à semelhança de formato. O Ladder foi desenvolvido com a intenção de que os mesmos eletricistas que projetavam e construíam os painéis elétricos a relé rapidamente se familiarizassem e passassem a utilizar clps. Até o presente, o Ladder se mantém como a linguagem mais utilizada na programação de clps. No exemplo ao lado, S1 liga se E1 estiver ligado, ou seja S1=E1 . S2 liga se E3 estiver ligado e E1 ou E2 estiverem ligados, ou seja S2=E3 e (E1 ou E2) .Slide 33: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Equivalência Entre Ladder e Esquemático Os diagramas apresentam a equivalência entre o programa em Ladder e o circuito elétrico. Se houver um caminho elétrico a partir do barramento esquerdo, até o dispositivo conectado ao barramento direito, o dispositivo é acionado. Se a chave E1 estiver ligada, a lâmpada S1 é ligada. Se as chaves E1 e E3 estiverem simultaneamente ligadas, ou E1 e E2 simultaneamente ligadas, a lâmpada S2 é ligada.Slide 34: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Bit e Byte Os clps são construídos com circuitos lógicos digitais, ou seja, os sinais elétricos assumem “0” ou “1”. Em níveis TTL eles correspondem a 0 e 5V. A memória dos clps é organizada em bytes . Bit ( B inary Dig it ) é a unidade básica de informação e pode assumir o valor “0”ou “1”. Byte é o conjunto de oito bits. Pode conter um número equivalente a um valor entre 0 e 255. Numeração binária é o sistema de numeração que utiliza apenas algarismos “0” e “1”. Utiliza a base 2. Ex: (0101) binário = 0 x 2 3 + 1 x 2 2 + 0 x 2 1 + 1 x 2 0 = (5) decimal Numeração decimal é o sistema de numeração que utiliza os algarismos de 0 a 9. Utiliza a base 10. Ex: (456) decimal = 4 x 10 2 + 5 x 10 1 + 6 x 10 0 Numeração hexadecimal utiliza os algarismos 0 a 9, A, B, C, D, E e F. Utiliza a base 16. Ex.: (1CD)hexa = (1 x 16 2 + 12 x 16 1 + 13 x 16 0 ) = (461) decimal Nibble é o conjunto de 4 bits e pode representar um algarismos hexadecimal. Um byte possui dois nibbles e pode ser representado por dois algarismos hexadecimais. Ex.: A5h BCD (B inary C oded D ecimal ) é a forma de armazenar dados em bytes limitando os nibbles aos valores de 0 a 9. Dessa forma, cada nibble carrega um algarismo decimal.Slide 35: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Dimensionamento de Clps Uma das etapas na definição de um sistema de automação é o dimensionamento do clp. Para tanto, devemos relacionar os dispositivos envolvidos no sistema e listar para cada um o número de entradas e saídas analógicas e digitais necessárias para o comando e monitoração. A tabela abaixo é um exemplo de como formatar estas informações e obter os totais de pontos de entrada e saída. De posse destes números, e adicionando um percentual de folga usualmente entre 10 e 20%, podemos selecionar o modelo de clp e módulos que o irão compor.Slide 36: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Instalação Física – os clps devem ser montados em painéis de aço, acomodados em quadros elétricos com espaçamentos e ventilação conforme recomendado pelo fabricante. Fiação – utilizar fios numerados e com terminais. A fiação deve ser distribuída em calhas separadas por tipo: digital, analógica, potência, comunicação. Aterramento – o quadro do clp deve ser aterrado conforme a norma NBR 5410. Ruído elétrico – A maior parte dos problemas de interferência e mal funcionamento dos clps está relacionada com o acionamento de cargas indutivas. Isso se deve ao fato de que, quando uma bobina é desligada, esta gera um pico de tensão reversa, que pode chegar aos milhares de volts. Para absorver o surto, utilizam-se circuitos supressores.Slide 37: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Montagem de Clp em Painel A foto ao lado mostra um painel contendo um clp modelo Expert DX da Atos, alojado na porta. A foto abaixo apresenta o painel de clp instalado em uma estação elevatória de água tratada, ao lado do CCM.Slide 38: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Layout do Painel A figura abaixo apresenta o layout do painel da foto anterior.Slide 39: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis IHM Interface Homem Máquina são os dispositivos que permitem interagir com o clp configurando parâmetros e visualizando dados. Normalmente são dotadas de teclado e display, que pode ser numérico, alfanumérico ou gráfico.Slide 40: Próximo Anterior Rede de Comunicação As redes de comunicação são padrões de barramentos com definições de hardware e software que definem meios físicos e protocolos de comunicação. Alguns destes padrões utilizados na interligação de controladores industriais são: Ethernet Profibus Devicenet Modbus CAN Hart Zigbee TCP/IP Cada fabricante de clp normalmente possui um protocolo proprietário. Ex: Alnet I e Alnet II da Altus APR3 da Atos DH+ da RockwellSlide 41: Próximo Anterior Redes de Comunicação Padrão Serial RS-232 O EIA ( Electronic Industries Allience) registrou sob o código RS-232-C o padrão de conexão binária serial que estabelece comunicação entre um DTE (Data Terminal Equipment) e um DCE (Data Circuit-terminating Equipment). No PC, a porta serial segue o padrão RS-232. Originalmente concebido para conectar um terminal de computador a um modem, o padrão sofreu diversos desvios e modificações, sendo utilizado em um número bem mais amplo de aplicações. O padrão exige que os sinais elétricos sejam transmitidos em +12V (nível 0) e -12V (nível 1), mas os receptores devem distinguir até +3V e -3V. Alguns equipamentos utilizam +5V e -5V ou +9V e -9V. Na primeira definição do RS-232, foi utilizado o conector DB25. Outros conectores são utilizados hoje em dia e a tabela abaixo apresenta a pinagem do conector DB9. Pino 1 – CD - Carrier Detect Pino 2 – RXD – Received Data Pino 3 – TXD – Transmitted Data Pino 4 – DTR – Data Terminal Ready Pino 5 – GND – Ground Pino 6 – DSR – Data Set Ready Pino 7 – RTS – Request to Send Pino 8 – CTS – Clear to Send Pino 9 – RI – Ring IndicatorSlide 42: Próximo Anterior Redes de Comunicação Padrão Serial RS-232 Controle XON XOFF – Denota a utilização do RS-232 em que não é necessário controle de fluxo. Apenas 3 fios são necessários: RXD, TXD e GND. Handshaking por RTS/CTS – O equipamento que irá transmitir ativa a linha de RTS (Request do Send) e aguarda o sinal de CTS do outro equipamento ser ativado. Quando o equipamento receptor estiver livre para receber os dados, ele irá ativar a linha CTS (Clear do Send), permitindo a transmissão.Slide 43: Próximo Anterior Redes de Comunicação Padrão Serial RS-422 Enquanto as interface seriais RS-232, que utilizam linhas desbalanceadas, permitem comunicar a até 25 metros de distância, o padrão RS-422 permite distâncias de até 1200 metros utilizando cabos balanceados. O sistema permite múltiplos receptores, mas apenas um transmissor. Os sinais são diferenciais e trafegam em linhas balanceadas, normalmente pares trançados. É necessário um par de fios para transmitir e outro para receber. Quando o sinal em A assume +5V, o sinal em B assume 0V. Quando A assume 0V, B assume +5V. Essa solução confere alta imunidade à ruído na comunicação.Slide 44: Próximo Anterior Redes de Comunicação Padrão Serial RS-485 O padrão RS-485 é uma evolução do RS-422, pois utiliza um único par de fios para transmitir e receber. Até 32 equipamentos podem ser conectados a uma rede RS-485 e a comunicação tem de ser half-duplex , ou seja, transmissões e recepções simultâneas não são possíveis. O barramento é mantido em tri-state e assumido por um equipamento de cada vez. Como no RS-422, até 1.200 metros de distância são possíveis com o RS-485. Terminações resistivas são necessárias nas pontas da rede.Slide 45: Próximo Anterior Redes de Comunicação Protocolo MODBUS Criado na década de 70 pela Modicon, é um dos mais antigos protocolos utilizados em redes de clps para a aquisição de sinais de instrumentos e para comandar atuadores. A Modicon (atualmente parte do grupo Schneider Electric ) publicou as especificações e normas que definem o Modbus, tornando-as de domínio público. Por essa razão, é utilizado em milhares de equipamentos existentes e é uma das soluções de rede mais baratas a serem empregadas em automação industrial. O modbus utiliza o RS-232, RS-485, Ethernet ou rádio como meio de comunicação. O mecanismo de controle de acesso é mestre-escravo. A estação mestre (PC o CLP) envia mensagens solicitando dos escravos que enviem os dados lidos pela instrumentação ou envia sinais a serem escritos nas saídas para o controle dos atuadores. O protocolo possui comandos para envio de dados discretos (entradas e saídas digitais) ou numéricos (entradas e saídas analógicas). Modbus RTU - Neste modo, os dados são transmitidos em formato binário de oito bits, permitindo a compactação dos dados em pequenos pacotes. RTU é a sigla inglesa para Remote Terminal Unit . No modo RTU, os endereços e valores podem ser representados em formato binário. Números inteiros variando entre -32768 e 32767 podem ser representados por 2 bytes. O mesmo número precisaria de quatro caracteres ASCII para ser representado (em hexadecimal). Modbus ASCII - Transmite os dados codificados em caracteres ASCII de sete bits. Apesar de gerar mensagens legíveis por pessoas, este modo consome mais recursos da rede. Modbus/TCP - Aqui os dados são encapsulados em formato binário em frames TCP para a utilização do meio físico Ethernet (IEEE 802.3). Quando o Modbus/TCP é utilizado, o mecanismo de controle de acesso é o CSMA-CD (Próprio da rede Ethernet) e as estações utilizam o modelo cliente-servidor. Modbus Plus - Versão que possui vários recursos adicionais de roteamento, diagnóstico, endereçamento e consistência de dados. Esta versão ainda é mantida sob domínio da Schneider Electric e só pode ser implantada sob licença deste fabricante.Slide 46: Próximo Anterior Redes de Comunicação Protocolo MODBUS A figura abaixo mostra a organização em um equipamento contendo entradas e saídas digitais e analógicas. Dentro do conceito da Modicon, os diferentes tipos de dados devem ser separados por área e alocados em blocos específicos de memória. Cada bloco deve ser acessado utilizando funções diferentes do protocolo. Mapa de endereços: 00000 – Coils (Saídas digitais) - Bit 10000 – Inputs (Entradas digitais) - Bit 30000 – Input registers (Entr. analógicas) – Word 40000 – Holding registers (Memórias) - Word Funções Modbus: 01 - Lê um número variável de saídas digitais (bobinas) 02 - Lê um número variável de entradas digitais 03 - Lê um número variável de registros retentivos (saídas analógicas ou memórias) 04 - Lê um número variável de registros de entrada (entradas analógicas) 05 - Força uma única bobina (altera o estado de uma saída digital) 06 - Preset de um único registro (altera o estado de uma saída analógica) 07 - Lê exceções (registros de erro) 08 - Várias funções de diagnóstico 15 - Força uma quantidade variável de bobinas (saídas digitais) 16 - Preset de uma quantidade variável de registros (saídas analógicas ou memórias)Slide 47: Próximo Anterior Redes de Comunicação Protocolo MODBUS RTU – Função 03 Função 3 (Leitura de múltiplos registros) – Utilizado para ler um grupo de registros dentro de um clp remoto. A figura abaixo apresenta o frame enviado pelo mestre à RTU 26 solicitando o envio de 4 registros a partir do endereço 4000B. A figura abaixo apresenta o formato de um frame típico da função 03, enviado pelo mestre. A figura a seguir apresenta o frame devolvido pela remota 26.Slide 48: Próximo Anterior Redes de Comunicação Protocolo MODBUS RTU – Função 16 Função 16 (Escrita em múltiplos registros) – Utilizado para enviar um grupo de registros para um clp remoto. A figura abaixo apresenta o frame contendo 3 registro a serem escritos no endereço 40256 da remota 02. A figura abaixo apresenta o formato de um frame típico da função 16, enviado pelo mestre. A figura a seguir apresenta o frame devolvido pela remota 02.Slide 49: Próximo Anterior Redes de Comunicação Protocolo MODBUS RTU – CRC Algoritmo para o Cálculo do CRC ( Cyclic Redundance Code ) 1 – Carregue um registro de 16 bits com FFFF. Este registro é chamado de registro CRC . 2 – Faça um OU EXCLUSIVO do primeiro byte da mensagem com o byte menos significativo do registro CRC , colocando o resultado novamente no registro CRC . 3 – Memorize o bit menos significativo do registro CRC . Vamos chamá-lo de LastBit . 4 – Faça um shift right de um bit no registro CRC colocando um “0” no bit mais alto. 5 – Se o LastBit era 1, faça um OU EXCLUSIVO do registro CRC com o valor (1010 0000 0000 0001). 6 – Repita os passos 3,4,5 até que 8 shifts tenham sido realizados. 7 – Repita a partir do passo 2 do próximo byte até o último byte da mensagem. 8 – O valor resultante do CRC é o que deve ser utilizado para compor o frame a ser enviado ou comparado com o CRC da mensagem recebida.Slide 50: Próximo Anterior Telemetria A Telemetria designa as tecnologias envolvidas na obtenção e processamento de dados à distância. A telemetria pode ser usada para a exploração de lugares de difícil acesso, como o subsolo, o fundo do mar ou o espaço exterior. Os exemplos aqui apresentados são ilustrados como sendo para estabelecer a comunicação entre um computador e um clp, mas o conceito se aplica a quaisquer dois dispositivos com capacidade de comunicação por porta serial. A Linha Privativa de Comunicação de Dados é um serviço fornecido por companhias telefônicas, destinado à interligação de dois ou mais pontos e que permite a conexão de equipamentos em velocidades que podem variar de 1,2kbps a 2Mbps. O custo da utilização da linha é fixo e a disponibilidade do meio de comunicação é de 100% do tempo. O preço gira em torno de R$ 400,00 por mês.Slide 51: Próximo Anterior Telemetria Na comunicação por LINHA DISCADA , os equipamentos utilizam linhas telefônicas comuns e estabelecem a ligação conforme a necessidade de envio de dados. O custo da utilização do meio é dado pelos impulsos registrados, ou seja, proporcional ao uso da linha.Slide 52: Próximo Anterior Telemetria O telefone celular é conectado à rede telefônica através de ondas de rádio, permitindo assim sua mobilidade, enquanto o telefone convencional faz uso de fios. O conceito de telefone celular foi desenvolvido em 1960, tornando-se comercialmente disponível a partir de 1983. Cada região atendida pelo Serviço de Telefonia Móvel Celular é dividida em pequenas áreas, chamadas células, que possuem uma Antena Celular (ou ERB - Estação Rádio Base) para receber e emitir informações aos telefones celulares que estão em operação naquela célula. Conforme o assinante do sistema móvel celular se desloca de uma célula para outra, com seu aparelho ligado, o sistema automaticamente transfere a sua ligação para a célula seguinte, sem que o assinante perceba. Este processo é chamado "Hand Off". As arquiteturas de sistemas telefônicos celulares podem ser divididas em três, conforme o padrão de utilização do espectro: FDMA – Acesso Múltiplo por Divisão de Freqüência; TDMA – Acesso Múltiplo por Divisão de Tempo; CDMA – Acesso Múltiplo por Divisão de Código; Os três padrões de telefonia celular digital que disputam o mercado atualmente são o GSM, baseado no TDMA, o IS-136 e o CDMA. A forma de comunicação utilizando a estrutura da telefonia celular mais amplamente utilizada no momento é chamada GPRS (General Packet Radio Service). Essa tecnologia oferece conexão contínua sem fio com redes de dados e permite acessar os mais diversos serviços de informações e entretenimento. A tecnologia GPRS dá acesso à Internet e permite que seja configurada uma rede supervisão e controle sem limites práticos de distância e número de estações, basta que as áreas de interesse sejam atendidas pela infra-estrutura da telefonia celular. Esse serviço tem um custo proporcional ao número de bytes trafegados. A implementação mais usual de um sistema de telemetria utilizando GPRS consiste em um computador rodando um software de supervisão, conectado à Internet, por acesso em Banda Larga e com IP Fixo. As remotas se comunicam com a central por meio de módulos celulares e assumem endereços de IP variáveis atribuídos pela operadora de telefonia celular. Sempre que a remota assume um novo IP, essa se reporta à central e informa o novo endereço.Slide 53: Próximo Anterior Telemetria A figura abaixo mostra um sistema de telemetria utilizando GPRS.Slide 54: Próximo Anterior Telemetria Os cabos óticos são construídos com materiais cristalinos à base de vidro, plástico e sílica. Ao invés de conduzir corrente elétrica, conduzem luz. Por suas propriedades isolantes, são imunes à interferência eletromagnética e a diferenças de potencial elétrico, que são causa de danos por surto. Apesar do diâmetro pequeno, são capazes de trafegar grande quantidade de dados.Slide 55: Próximo Anterior Telemetria A comunicação de dados por rádios modem é possível em faixas canalizadas, sendo que cada estação tem de ser licenciada pela Anatel, e também em faixas destinadas à operação de transceptores que utilizam a técnica do espalhamento espectral, ou spread spectrum . Esses últimos estão dispensados de licenciamento dentro de certas condições. Os enlaces diretos, sem repetidoras, utilizando transceptores dotados de modems , são possíveis em distâncias desde alguns poucos metros até mais de 30 km. Utilizando repetidoras, as distâncias podem ser estendias a centenas de quilômetros. Obstruções devidas a relevo e edificações são fatores determinantes na viabilidade dos enlaces.Slide 56: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Componentes básico de um Rádio Enlace Podemos definir como rádio enlace o conjunto de equipamentos necessários para estabelecer comunicação por rádio entre dois pontos. Os elementos básicos para a implementação de um rádio enlace são: Rádio transmissor Linha de transmissão da estação transmissora Antena transmissora Meio de propagação Antena receptora Linha de transmissão da estação receptora Rádio receptorSlide 57: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Comportamento da Energia ao Longo do Percurso Desde a saída do transmissor até a chegada no receptor, o sinal sofre atenuações e ganhos. O gráfico ao lado representa a variação da intensidade do sinal ao longo do percurso. A intensidade do sinal sofre as seguintes alterações: Perda no cabo do transmissor Ganho na antena transmissora Perda no espaço livre Ganho na antena receptora Perda no cabo do receptor As intensidades, perdas e ganhos são representados em decibel (dB).Slide 58: Próximo Anterior Sistemas de Rádio A Escala Logarítmica O dB é uma escala utilizada para representar a relação entre duas potências. São as seguintes as unidades de referência usuais nos sistemas de rádio: dBW – relação entre uma dada potência e a unidade de 1W; dBm – relação entre uma dada potência e a unidade de 1mW; dBi – relação entre o ganho de uma antena e o ganho do irradiador isotrópico (antena teórica com diagrama de irradiação esférico). O cálculo da relação entre duas potências é dado pela fórmula abaixo. P medida dB = 10 log ----------------------- P referência Exemplo: Seja uma potência de 0,001 mW, sua intensidade dada em dBm é calculada como: 10 log (0,001 mW / 1 mW) = - 30 dBmSlide 59: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Cálculo de Viabilidade de Rádio Enlace Dizemos que um enlace é viável se a intensidade calculada do sinal recebido é maior do que o nível de sensibilidade do receptor, guardada a margem de segurança. O cálculo da intensidade de sinal recebido é dado pela fórmula abaixo: RX = TX – Pt + Gt – Ao + GR - Pr O nde: Tx – Potência de saída do rádio transmissor (dBm); Pt – Perda por atenuação no cabo da antena transmissora (dB); Gt – Ganho na antena transmissora (dBi); Ao – Atenuação no espaço livre (dB); Gr – Ganho da antena receptora (dBi); Pr – Perda por atenuação no cabo da antena receptora (dB); RX – Sinal recebido (dBm).Slide 60: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Atenuação no Espaço Livre Uma onda eletromagnética propagando-se no espaço sofre uma atenuação contínua. A intensidade é inversamente proporcional ao quadrado da distância, ou seja, quando a distância dobra, o sinal diminui para um quarto do valor. A atenuação no espaço livre pode ser calculada pela fórmula abaixo. 4.π.D Ao (dB) = 20 log -------------- λ Onde: D = distância em metros; λ = Comprimento de onda (m) = 300 / freqüência (MHz); Ao = Atenuação do espaço livre (dB). Ou, utilizando a freqüência (f) em MHz: 4.π.D.f Ao (dB) = 20 log -------------- 300Slide 61: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Cálculo da Potência Efetivamente Irradiada A Potência Efetivamente Irradiada (ERP) por uma estação transmissora pode ser calculada pela fórmula abaixo. ERP (dBm) = Potência (dBm) – Perda no cabo (dB) + Ganho da antena (dBi) O valor da ERP é importante na análise para enquadramento das estações às normas da Anatel.Slide 62: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Perda por Obstrução da Primeira Zona de Fresnel A energia transportada de uma antena transmissora até uma antena receptora é contida em elipsóides concêntricos chamados zonas de Fresnel. Dizemos que não existe perda por obstrução quando não há obstáculos dentro da primeira zona. Essa avaliação é feita levantando-se o perfil do terreno entre as duas estações com a ajuda de mapas cartográficos e calculando-se o raio da zona ao longo do percurso. O cálculo do raio de Fresnel é apresentado abaixo.Slide 63: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Perda por Obstrução da Primeira Zona de Fresnel Perdas ocasionadas por obstruções conhecidas como gume de faca são calculadas com base no percentual de liberação da primeira zona de Fresnel e seguem a fórmula abaixo. Perda (dB) = 6,9 + 20log ((( v -0,1)2+1)1/2 +v – 0,1) Onde v é o índice de liberação do raio de Fresnel dado por: v = 0,0316.H.[ 2.(D1+D2) / λ.D1.D2 ]1/2Slide 64: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Ondas Eletromagnéticas A energia enviada pelas antenas transmissoras e captada pelas antenas receptoras é transportada por ondas eletromagnéticas. Seu nome origina-se do fato de que são compostas por campos elétricos e magnéticos variáveis e se propagam no vácuo à velocidade de 300.000 quilômetros por segundo. A maneira como os campos elétrico e magnético se orientam no espaço é chamada polarização. Se o campo elétrico é paralelo à superfície da Terra, dizemos que a polarização é horizontal; se o campo elétrico está em plano perpendicular à superfície da Terra, a polarização é vertical. Podemos orientar antenas verticalmente ou horizontalmente. Conceito: OEM é uma perturbação física composta por um campo elétrico (E) e um campo magnético (H) variáveis no tempo, perpendiculares entre si, capazes de se propagar no espaço. Freqüência: número de oscilações por unidade de tempo (Hz). Comprimento de onda: distância percorrida pela onda durante um ciclo. É definido pela velocidade de propagação dividida pela freqüência. Ver fórmula abaixo. 300 λ (m) = -------------- f (MHz)Slide 65: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Antenas Yagi Antenas são dispositivos capazes de transmitir e captar ondas eletromagnéticas nas faixas de radiofreqüência. São compostas de componentes metálicos nas mais variadas configurações. Os comprimentos e a disposição dos elementos irão depender das freqüências em que se deseja operar. Alguns tipos de antenas são listados abaixo. Yagi Painel Setorial Omnidirecional Antenas Patch Log – Periódica Helicoidal Normalmente conhecida apenas por antena Yagi , foi concebida em 1926 por Shintaro Uda da Universidade Tohoku do Japão com a colaboração de Hidetsugu Yagi , que teve seu nome associado à antena quando publicou o primeiro artigo em inglês descrevendo a mesma. Conceitualmente, a antena Yagi é composta por um Refletor, um dipolo simples ou dobrado e um ou mais diretores. A antena da figura é apresentada na posição de polarização vertical que é normalmente utilizada em telemetria e apresenta ganhos que vão de 3 até mais de 20 dBi.Slide 66: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Antenas Omnidirecionais Normalmente construídas com a concepção colinear, essas antenas, como sugere o nome, irradiam com a mesma intensidade em todas as direções do plano horizontal. Sua polarização é naturalmente vertical e apresenta ganhos na faixa de 2 a 10 dBi.Slide 67: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Polarização de Antenas A figura a seguir apresenta a irradiação resultante de um dipolo simples polarizado verticalmente. Em polarização vertical, o plano elétrico é perpendicular à superfície da Terra, enquanto o plano magnético é paralelo à superfície da Terra.Slide 68: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Diagrama de Irradiação O diagrama de irradiação é a representação gráfica da forma como a energia eletromagnética se distribui no espaço. O diagrama pode ser obtido tanto pelo deslocamento de uma antena de prova em torno da antena que se está medindo, como pela rotação dessa em torno do seu eixo, enviando os sinais recebidos a um receptor capaz de discriminar com precisão a freqüência e a potência recebidas. Os resultados obtidos são geralmente normalizados. Ao máximo sinal recebido é dado o valor de 0 dB, facilitando a interpretação dos lóbulos secundários e a relação frente-costas. A curva em azul representa a energia irradiada em cada direção em torno da antena.Slide 69: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Diagrama de Irradiação Os ângulos de meia potência são definidos pelos pontos no diagrama onde a potência irradiada equivale à metade da irradiada na direção principal. Esses ângulos definem a abertura da antena no plano horizontal e no plano vertical. OBS: -3 dB = 50% Potência No exemplo abaixo temos: Ângulo de –3dB = 55°Slide 70: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Cabos de RF Linha de transmissão é uma linha com dois ou mais condutores isolados por um dielétrico que tem por finalidade fazer com que uma OEM se propague de modo guiado. Essa propagação deve ocorrer com a menor perda possível. As linhas de transmissão podem ser construídas de diversas maneiras: cabos paralelos, pares trançados, microstrip, cabos coaxiais, guias de onda, etc. Os cabos coaxiais são as linhas de transmissão mais utilizadas em aplicações de telemetria.Slide 71: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Transceptores Analógico Os rádios transceptores ditos analógicos são compostos de um bloco transmissor e um bloco receptor. Popularmente chamados de rádio voz, possuem, em suas conexões, os seguintes sinais básicos: TX – sinal de áudio que será transmitido pelo bloco transmissor; RX – sinal de áudio recebido pelo bloco receptor; PTT – Push to talk (aperte para falar), que é o sinal que coloca o transceptor em modo de transmissão; CD – Carrrier Detected (portadora detectada), que é o sinal que indica que o rádio está recebendo o sinal emitido por um transmissor. E m comunicação de voz, o TX é conectado a um amplificador de áudio que aciona um alto-falante e ao RX é ligado um microfone. Ao PTT é ligada uma chave para acionar a transmissão. Em comunicação digital, esses sinais são ligados a sinais correspondentes de um modem.Slide 72: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Rádios Modem Rádio Modem é o nome dado aos equipamentos que unem um rádio e um modem e têm a capacidade de transmitir e receber dados digitais por rádio. A palavra MODEM deriva de modulator demodulator, equipamento capaz de converter informação serial digital em analógica e vice-versa. S ão os seguintes os sinais básicos na interface serial de um rádio modem: CTS – Clear to Send (pronto para transmitir) indica para o equipamento conectado que o rádio modem está pronto para receber os dados a serem transmitidos CD – Carrrier Detected (portadora detectada), que é o sinal que indica que o rádio está recebendo o sinal emitido por um transmissor TXD – sinal serial a ser transmitido RXD – sinal serial recebido RTS – Request to Send (pedido para transmitir) indica para o rádio modem que o equipamento conectado solicita transmissãoSlide 73: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Temporizações e Handshaking USO DOS SINAIS RTS E CTS – Esses sinais são necessários para dar tempo aos rádios receptores de sincronizarem seus PLLs na freqüência exata do rádio transmissor. Quando o equipamento que vai transmitir os dados (ex. microcomputador ou clp) levanta o sinal de RTS , o rádio modem começa a transmitir a portadora. Nesse instante, é iniciada a contagem do tempo (algo em torno de 20 a 100 ms, dependendo do modelo de rádio modem) necessário aos rádios receptores “atracarem ” seus circuitos de sintonia. Quando esse tempo é completado, o rádio modem aciona o CTS para permitir que o equipamento conectado envie os dados seriais. HANDSHAKING POR XON/XOFF – Alguns modelos de rádio modem dispensam o uso do RTS/CTS . Isso é possível quando o rádio modem tem a capacidade de armazenar os dados recebidos do equipamento conectado ao mesmo. Esses modelos colocam os dados recebidos pelo TXD em uma FIFO (fila First In First Out ), transmitem a portadora e aguardam o tempo necessário para iniciar a transmissão dos bytes. Para o equipamento conectado, as temporizações são transparentes. A diferença entre estabelecer a comunicação serial e via rádio modem está no fato de que existe um tempo maior entre os equipamentos enviarem suas solicitações e receberem as respostas às mesmas. Isso é ajustado na escolha correta do time-out de comunicação. RS485 – Alguns modelos de rádio modem são dotados da interface RS485. Esse padrão de interface elétrica permite até 32 dispositivos conectados simultaneamente, sendo que apenas um assume o barramento por vez. Os comprimentos de cabos podem chegar a 1500 metros e esse padrão de interface tem vantagens como a imunidade a ruído elétrico bem superior à do padrão RS232. Os transceptores dotados de RS485 necessariamente bufferizam os dados e gerenciam as temporizações como no handshaking por XON/XOFF.Slide 74: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Rádios por Espalhamento O FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) ou Espalhamento Espectral por Saltos em Freqüência foi inventado pela atriz Hedy Lamarr e pelo compositor George Antheil em 1941 e desenvolvido pelas forças armadas americanas a partir da Segunda Guerra Mundial, com a intenção de criar um sistema de comunicação por rádio mais protegido contra interceptações. As primeiras idéias sobre essa tecnologia, entretanto, datam das décadas de 20 e 30. A técnica de spread spectrum consiste em espalhar a transmissão no espectro de freqüências ocupando uma banda maior, mas com densidade de potência pequena. Os rádios spread spectrum utilizam as faixas de freqüências livres adotadas por vários países, inclusive o Brasil, denominadas como bandas ISM (Instrumentation, Scientific & Medical) definidas em 900 MHz, 2,4 GHz e 5,8 GHz. Existem três técnicas de espalhamento espectral: Frequency hopping – O sinal transmitido é comutado rapidamente entre diferentes freqüências dentro de uma faixa do espectro de forma pseudo-aleatória e o receptor “sabe” de antemão onde encontrar o sinal a cada novo salto.Slide 75: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Rádios por Espalhamento Time hopping – O sinal é transmitido em pacotes curtos e psedo-aleatórios. O receptor sabe de antemão quando acontecerá uma nova transmissão. Direct sequence – Os dados são diretamente codificados em freqüência bastante superior. O código é gerado de forma pseudo-aleatória. O receptor tem a capacidade de gerar o mesmo código e correlaciona o sinal recebido com o código gerado para extrair os dados. A técnica pseudo-randômica é conhecida como “chip sequence” ou pseudo-ruído (“pseudo-noise” ou PN-code). O sinal codificador é um sinal binário gerado numa freqüência muito maior do que a taxa do sinal de informação. Ele é usado para modular a portadora de modo a expandir a largura da banda do sinal de rádio freqüência transmitido. No receptor, o dado é recuperado através de um processo complementar usando um gerador de código local similar e sincronizado com o código gerado na transmissão. Em razão da utilização de uma grande largura de banda para transmissão, os sistemas em seqüência direta dispõem de poucos canais dentro da faixa. Esses canais são totalmente separados de forma a não gerar interferência entre os mesmos. A técnica de seqüência direta é o principio utilizado pelo CDMA (Code Division Multiple Access) na telefonia celular. Sistemas híbridos - Os sistemas híbridos combinam as duas técnicas de modulação: saltos em freqüência e seqüência direta. Esses sistemas utilizam, alternadamente, uma técnica de cada vez, mantendo a outra inoperante.Slide 76: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Rádios por Espalhamento No Brasil, a legislação que regula o uso da tecnologia spread spectrum foi inicialmente definida pela ANATEL através da Norma 02/93, posteriormente pela Norma 012/96 (resolução 209 de Jan/2000) e atualmente pela resolução 305 de Jul/2002 – Regulamento sobre Equipamentos de Radiocomunicação de Radiação Restrita. As faixas de freqüências estabelecidas para uso por equipamentos de radiocomunicação empregando a técnica de spread spectrum, para aplicações Ponto a Ponto e Ponto Multiponto, estão assim definidas: 902 a 928 MHz, 2400 a 2483,5 MHz e 5725 a 5850 MHz. Dessa forma, os sistemas que utilizam a tecnologia de spread spectrum não necessitam da licença ANATEL para a sua instalação e operação, desde que sejam atendidos os requisitos das Resoluções 209 e 305. A regulamentação vigente estabelece as condições de operação para os sistemas que operam por Saltos de Freqüência, para os sistemas que operam em Seqüência Direta e para os Sistemas Híbridos. Nas faixas de 900 MHz a potência de pico máxima de saída do transmissor não deve ser superior à 1 Watt para sistemas que empreguem no mínimo 50 canais de salto e 0,25 Watt para sistemas empregando menos de 50 canais de salto. Sistemas operando nas faixas de 2,4 GHz e 5,8 GHz devem trabalhar com potência de pico máxima de saída do transmissor não superior à 1 Watt.Slide 77: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Operação na Faixa de 406 a 430 MHz Essa faixa de operação é regulamentada pelo ANEXO À RESOLUÇÃO Nº 169, DE 05 DE OUTUBRO DE 1999 - REGULAMENTO SOBRE A CANALIZAÇÃO E CONDIÇÕES DE USO DA FAIXA DE 400 MHz. Nas disposições gerais, estabelece: Art. 1º Este Regulamento tem por objetivo estabelecer a canalização e as condições de uso das faixas de freqüências de 406,10 MHz a 413,05 MHz e de 423,05 MHz a 430,0 MHz, atribuídas ao serviço fixo, conforme definido no Regulamento de Radiocomunicações da UIT(S1.20), por sistemas digitais de radiocomunicação com capacidades de transmissão de 1200 bit/s, 2400 bit/s, 4800 bit/s, 9600 bit/s, 14400 bit/s, 19200 bit/s, 28800 bit/s e 64 kbit/s, 128 kbit/s, 192 kbit/s, 256 kbit/s e 320 kbit/s, para aplicações ponto-a-ponto e ponto-multiponto .Slide 78: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Operação na Faixa de 406 a 430 MHz Essa faixa de operação é regulamentada pelo ANEXO À RESOLUÇÃO Nº 169, DE 05 DE OUTUBRO DE 1999 - REGULAMENTO SOBRE A CANALIZAÇÃO E CONDIÇÕES DE USO DA FAIXA DE 400 MHz. Nas disposições gerais, estabelece: Art. 1º Este Regulamento tem por objetivo estabelecer a canalização e as condições de uso das faixas de freqüências de 406,10 MHz a 413,05 MHz e de 423,05 MHz a 430,0 MHz, atribuídas ao serviço fixo, conforme definido no Regulamento de Radiocomunicações da UIT(S1.20), por sistemas digitais de radiocomunicação com capacidades de transmissão de 1200 bit/s, 2400 bit/s, 4800 bit/s, 9600 bit/s, 14400 bit/s, 19200 bit/s, 28800 bit/s e 64 kbit/s, 128 kbit/s, 192 kbit/s, 256 kbit/s e 320 kbit/s, para aplicações ponto-a-ponto e ponto-multiponto .Slide 79: Próximo Anterior Software Supervisório Elipse SCADA Após proceder com a instalação do software, você terá em sua máquina um grupo de programas chamado Elipse SCADA com os ícones para chamar o sistema. Para iniciar o Elipse SCADA, faça isso: Clique no botão Iniciar (Start) na barra de tarefas do Windows. Selecione Programas (Programs), Elipse SCADA e Elipse SCADA novamente. Você terá uma tela parecida com a figura abaixo.Slide 80: Próximo Anterior Software Supervisório Elipse SCADA ORGANIZER A fim de permitir uma visão simples e organizada de toda a aplicação, o Elipse SCADA oferece uma poderosa ferramenta de programação chamada Organizer . A partir do Organizer , você pode desenvolver toda a aplicação simplesmente navegando através de sua estrutura. Essa estrutura pode ser comparada a uma árvore de diretórios. Desta forma, a estrutura da aplicação começa no canto superior esquerdo com a raiz da aplicação. Todos os objetos da aplicação descem a partir da raiz agrupados de acordo com seu tipo: Tags, Telas, Alarmes, Receitas, Históricos, Relatórios e assim por diante. Selecionando-se qualquer um de seus ramos, as propriedades do objeto selecionado serão mostradas no lado direito da janela onde poderão ser editadas.Slide 81: Próximo Anterior Software Supervisório Elipse SCADA TAGS A supervisão de um processo com o Elipse SCADA ocorre através da leitura de variáveis de processos no campo. Os valores dessas variáveis são associados a objetos do sistema chamados Tags. Para cada objeto inserido na tela, devemos associar pelo menos um tag ou atributo. Os tags são todas as variáveis (numéricas ou alfanuméricas) envolvidas num aplicativo. Os atributos são dados fornecidos pelo Elipse SCADA sobre parâmetros de sistema e componentes da aplicação. Como exemplo, podemos considerar um tag a temperatura de um forno. Um de seus atributos poderia ser o nível de alarme a partir do qual deva ser acionada uma sirene. Para a criação de novos tags, basta selecionar no Organizer o item Tags ou um grupo de tags previamente criado e clicar em Novo Tag. Será mostrado o quadro. Criar um novo tag, onde deverá ser informado o nome do tag, a quantidade e o tipo. Para uma quantidade maior que 1, o sistema numera automaticamente os tags, acrescentando um número depois do nome.Slide 82: Próximo Anterior Idéias Onde alguns vêem problemas, outros vêem oportunidades. Se você fizer tudo sempre da mesma forma, obterá sempre os mesmos resultados. Se você quer resultados diferentes, faça diferente. Você é o único responsável pela sua felicidade ou infelicidade. Não reclame dos outros, talvez você esteja na turma errada. Se todos estão seguindo um mesmo caminho e você estiver junto, será apenas mais um. Pense em um caminho alternativo. Não faça para os outros o que não gostaria que fizessem para você. Faça sempre mais do que você prometeu fazer. Estude e aprenda, ninguém vai tirar isso de você. MUITO OBRIGADO A TODOS You do not have the permission to view this presentation. In order to view it, please contact the author of the presentation.
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Premium member Presentation Transcript Slide 1: Introdução à Automação Industrial e Telemetria Instrutor: Eng. Eletricista Eduardo GrachtenSlide 2: Próximo Anterior Objetivos do Curso Apresentar conceitos básicos de automação industrial com ênfase em: Controladores lógicos programáveis; Softwares de supervisão industrial; Rádios modem. Interrelacionar as três tecnologias acima na composição de sistemas de automação e telemetria.Slide 3: Próximo Anterior Ex.: Como fazer para monitorar e controlar um motor a 10 km de distância por intermédio de um computador? Habilitar os participantes a responder perguntas como esta é um dos objetivos do curso. 10 km clp rádio rádio Rádio enlaceSlide 4: Próximo Anterior Programa Automação: benefícios, evolução e exemplos Controladores lógicos programáveis Redes de comunicação Sistemas de rádio Softwares de supervisão industrial Sensores e atuadoresSlide 5: Próximo Anterior Automação Industrial Conjunto de técnicas e equipamentos utilizados para tornar um processo industrial automático e controlável. Telemetria Medição à distância (pela definição da palavra). Na prática, a palavra define as ações de monitoração, controle e aquisição de dados de um processo à distância. SCADA – Supervisory Control and Data Acquisition (supervisão, controle e aquisição de dados).Slide 6: Próximo Anterior Benefícios da Automação Uniformização de processos Diminuição do erro humano Substituição do contato direto do homem em situações insalubres ou perigosas Controle das variáveis do processo Aumento da qualidade Diminuição de custos Evolução da Tecnologia Relé 1904 – válvula (Sir Ambrose Fleming) 1948 – transistor (Bell Telephone Laboratories) 1959 – circuito integrado (Texas Instruments) 60’s – primeiro clp (General Motors – Detroit) 1971 – microprocessador (Intel 4004) p/ uma fábrica japonesa de calculadoras 1977 – microcomputadores ( Apple II, Tandy, TRS-80, Comodore Pet) 1981 – IBM PC 1982 – Timex Sinclair (o primeiro computador por menos de 100 dólares)Slide 7: Próximo Anterior Telecomunicações Monitoração de containers da Embratel onde o funcionamento dos condicionadores de ar, inversores e fontes de energia são visualizados e situações anormais são alarmadas.Slide 8: Próximo Anterior Metalurgia Controle dos fornos de cementação da linha de tratamento térmico da GKN de Porto Alegre e Charqueadas.Slide 9: Próximo Anterior Laticínios Software supervisório do sistema de controle da linha de fabricação de queijo CCGL, em Ijuí.Slide 10: Próximo Anterior Frigoríficos Controle da linha de resfriamento de carcaças do frigorífico Frigumz, em Jaraguá do Sul.Slide 11: Próximo Anterior ETE Automação da estação de tratamento de efluentes da unidade Albarus (GKN) de Charqueadas.Slide 12: Próximo Anterior Científico Controle do reator do gaseificador criado pelo Cientec para desenvolvimento de processos para obtenção de gás combustível a partir de matéria orgânica.Slide 13: Próximo Anterior Tabaco Automação da fábrica de Cut Rag da ILT na Jebel Ali Free Zone, em Dubai, nos Emirados Árabes.Slide 14: Próximo Anterior Saneamento Controle dos reservatórios e elevatórias de água tratada do Sistema Intermunicipal de Água e Esgoto dos municípios de Joaçaba, Herval D’oeste e Luzerna em Santa Catarina.Slide 15: Próximo Anterior Inovação e Resistência à Mudança O FENÔMENO DO CENTÉSIMO MACACO Na ilha de Koshima no Japão, em 1952, os cientistas observavam um grupo de 100 macacos fuscata em seu ambiente natural. O estudo levou os cientistas a jogarem batatas cruas na areia da praia. As batatas agradavam os macacos, a não ser pela areia. Um dia, observaram que uma macaca, que chamaram Imo , levava as batatas para lavar em um rio próximo. Ela havia resolvido seu problema de contaminação das batatas. Com o tempo, um a um, os outro macacos começaram a imitar a Imo . Até que, em 1958, o centésimo macaco aderiu à pratica de lavar batatas no rio. Essa experiência passou a ser conhecida como o “fenômeno do centésimo macaco”, e ele nos chama a atenção para o processo de mudança de comportamento de um grupo, a partir da mudança de atitude de um indivíduo do grupo. Podemos nos acomodar e ser como o centésimo macaco, ou ter a iniciativa de ser como o primeiro.Slide 16: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Surgimento Antes dos controladores programáveis (clps, cps, plcs), os painéis de controle a relé funcionavam bem, até que um relé falhasse. Descobrir o relé e consertar o painel era custoso e demorado. Alterar um painel para uma mudança de processo era tão problemático e caro que normalmente se montava um painel novo e se descartava o velho. Os primeiros controladores programáveis surgiram nos anos 60, na divisão de dispositivos hidramáticos da General Motors, em Detroit, nos Estados Unidos. Os clps introduziram a vantagem da alteração da lógica de funcionamento pela simples alteração do software, assim como substituíram os reles por dispositivos de estado sólido (transistores e circuitos integrados), que virtualmente não se desgastam.Slide 17: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Exemplos de modelos BCM Altus Atos Solaris Rockwell SiemensSlide 18: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Diagrama em blocos Genericamente, os clps possuem uma estrutura como a mostrada no diagrama abaixo.Slide 19: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Sensores Sensores são os dispositivos eletroeletrônicos que fornecem sinais de entrada para o clp. Podem ser digitais ou analógicos. SENSORES DIGITAIS – fornecem sinais que assumem apenas um entre dois estados: ligado ou desligado. Ex: Chaves fim de curso Contato auxiliar de uma contatora Botão de comando Sensor de proximidade ótico ou magnético SENSORES ANALÓGICOS – fornecem sinais elétricos que assumem valores contínuos dentro de uma faixa de valores. Ex: Transmissores de pressão ( 4 a 20mA ) Transdutores de tensão ( 0 a 10V )Slide 20: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Atuadores Atuadores são dispositivos eletroeletrônicos comandados pelos sinais dos pontos de saída do clp. Podem ser digitais ou analógicos. ATUADORES DIGITAIS – assumem apenas um entre dois estados: ligado ou desligado. Ex: Bobina de uma contatora Lâmpada Solenóide de uma válvula Motor ATUADORES ANALÓGICOS – assumem valores contínuos dentro de uma faixa de valores. Ex: Válvula proporcional ( controle e 4 a 20mA ) Inversor de freqüência ( controle em 0 a 10V )Slide 21: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Entradas Entradas de um clp são os pontos de conexão onde são ligados os sensores. Podem ser localizados em módulos, no caso de clps modulares, ou estar incorporados no gabinete único, no caso de clps compactos. ENTRADAS DIGITAIS – Podem ser do tipo: 24 volts cc – tipo P ou N 110 volts ca (triac) 220 volts ca (triac) encoder ou contador rápido (5Vcc, 10Vcc ou 24Vcc) ENTRADAS ANALÓGICAS – Podem ser do tipo: 0 a 5V ou 0 a 10V 0 a 20 mA ou 4 a 20mA PT100 ou TermoparSlide 22: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Entradas Digitais ENTRADAS DIGITAIS 24V TIPO N – Quando permite um fluxo de corrente da entrada para o potencial negativo da fonte de alimentação. A figura abaixo exemplifica um circuito de entrada digital tipo N. ENTRADAS DIGITAIS 24V TIPO P – Quando permite um fluxo de corrente do potencial positivo da fonte de alimentação para a entrada. A figura abaixo exemplifica um circuito de entrada digital tipo P.Slide 23: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Entradas Analógicas A figura abaixo mostra o diagrama simplificado de um módulo de 8 entradas analógicas em 4 a 20mA. Note-se que a corrente de 4mA gera uma queda de tensão de 1V e a corrente de 20mA gera uma tensão de 5V. Esta tensão é filtrada e convertida em digital pelo conversor ADC.Slide 24: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Saídas SAÍDAS DIGITAIS – Podem ser do tipo: 24 Vcc (transistor) – tipo P ou N 110 Vca ou 220 Vca (triac) Relé Entradas de um clp são os pontos de conexão onde são ligados os atuadores. Podem ser localizados em módulos, no caso de clps modulares, ou estar incorporados no gabinete único, no caso de clps compactos. SAÍDAS ANALÓGICAS – Podem ser do tipo: 0 a 5V ou 0 a 10V 0 a 20 mA ou 4 a 20mASlide 25: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Saídas Digitais SAÍDAS DIGITAIS 24V TIPO N – A carga é ligada entre os 24V e a saída digital, ou seja, a saída drena corrente da carga. A figura abaixo exemplifica um circuito de saída digital tipo N. SAÍDAS DIGITAIS 24V TIPO P – A carga é ligada entre a saída digital e o zero volts, ou seja, a saída fornece corrente à carga. A figura abaixo exemplifica um circuito de saída digital tipo P.Slide 26: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Saídas Analógicas As saídas analógicas fornecem um sinal, normalmente 0 a 10V ou 4 a 20mA, gerado por um conversor DAC a partir do valor contido em um registro de memória. A figura abaixo exemplifica um circuito de saída analógica.Slide 27: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Conexões – Exemplo 1 O diagrama abaixo mostra as conexões de um clp da Atos modelo TICO 2200.71 dotado de 4 entradas digitais, 4 saídas digitais e 2 entradas analógicas.Slide 28: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Conexões – Exemplo 2 O diagrama ao lado apresenta as conexões de um clp da Atos modelo Expert DX 2450.10 dotado de 14 entradas digitais, 10 saídas digitais, uma porta serial RS232 e uma RS485, display e teclado.Slide 29: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Princípio de Funcionamento O funcionamento dos clps é um processo contínuo chamado de varredura . Em cada ciclo de varredura, o equipamento realiza as seguintes atividades: Leitura das entradas Execução das instruções do programa Escrita (atualização) das saídas A ordem de grandeza do tempo de varredura está entre 1ms e 100 ms, dependendo do modelo do clp e do tamanho do programa. O tempo de varredura cresce com o programa.Slide 30: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Utilização da Memória O clps são equipamentos dotados de microprocessador ou microcontrolador e memória. A memória normalmente é mapeada de forma a reservar áreas para refletir as entradas, as saídas, o programa, variáveis temporárias e variáveis retentivas (que não se perdem quando o equipamento é desenergizado). Em modelos mais simples, conhecer o mapeamento de memória é fundamental para desenvolver os programas. Em modelos mais elaborados, as alocações de memória são dinâmicas, normalmente declaradas da mesma forma, como em linguagens estruturadas de programação.Slide 31: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Programação O clps são programados utilizando computadores pc ligados via cabo serial ou cabo de rede. O programa é todo desenvolvido em softwares chamados ferramentas de programação , fornecidos pelo fabricante do clp. Cada fabricante oferece uma ou mais linguagens de programação. As mais usuais são: Ladder (linguagem de relés) Lista de instruções Blocos de função A norma IEC 1131-3 estabeleceu um padrão de linguagem de programação para controle industrial que tem sido adotado por um número crescente de fabricantes de clp.Slide 32: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Ladder – Linguagem de Relés O Ladder surgiu com os clps na década de 60 e assemelha-se a esquemáticos elétricos. A palavra “ladder” significa escada em inglês, e designa aquele tipo de escada formada por duas hastes paralelas unidas por degraus constituídos de hastes. Um exemplo são as escadas utilizadas pelos bombeiros. A palavra foi utilizada para batizar a linguagem devido à semelhança de formato. O Ladder foi desenvolvido com a intenção de que os mesmos eletricistas que projetavam e construíam os painéis elétricos a relé rapidamente se familiarizassem e passassem a utilizar clps. Até o presente, o Ladder se mantém como a linguagem mais utilizada na programação de clps. No exemplo ao lado, S1 liga se E1 estiver ligado, ou seja S1=E1 . S2 liga se E3 estiver ligado e E1 ou E2 estiverem ligados, ou seja S2=E3 e (E1 ou E2) .Slide 33: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Equivalência Entre Ladder e Esquemático Os diagramas apresentam a equivalência entre o programa em Ladder e o circuito elétrico. Se houver um caminho elétrico a partir do barramento esquerdo, até o dispositivo conectado ao barramento direito, o dispositivo é acionado. Se a chave E1 estiver ligada, a lâmpada S1 é ligada. Se as chaves E1 e E3 estiverem simultaneamente ligadas, ou E1 e E2 simultaneamente ligadas, a lâmpada S2 é ligada.Slide 34: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Bit e Byte Os clps são construídos com circuitos lógicos digitais, ou seja, os sinais elétricos assumem “0” ou “1”. Em níveis TTL eles correspondem a 0 e 5V. A memória dos clps é organizada em bytes . Bit ( B inary Dig it ) é a unidade básica de informação e pode assumir o valor “0”ou “1”. Byte é o conjunto de oito bits. Pode conter um número equivalente a um valor entre 0 e 255. Numeração binária é o sistema de numeração que utiliza apenas algarismos “0” e “1”. Utiliza a base 2. Ex: (0101) binário = 0 x 2 3 + 1 x 2 2 + 0 x 2 1 + 1 x 2 0 = (5) decimal Numeração decimal é o sistema de numeração que utiliza os algarismos de 0 a 9. Utiliza a base 10. Ex: (456) decimal = 4 x 10 2 + 5 x 10 1 + 6 x 10 0 Numeração hexadecimal utiliza os algarismos 0 a 9, A, B, C, D, E e F. Utiliza a base 16. Ex.: (1CD)hexa = (1 x 16 2 + 12 x 16 1 + 13 x 16 0 ) = (461) decimal Nibble é o conjunto de 4 bits e pode representar um algarismos hexadecimal. Um byte possui dois nibbles e pode ser representado por dois algarismos hexadecimais. Ex.: A5h BCD (B inary C oded D ecimal ) é a forma de armazenar dados em bytes limitando os nibbles aos valores de 0 a 9. Dessa forma, cada nibble carrega um algarismo decimal.Slide 35: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Dimensionamento de Clps Uma das etapas na definição de um sistema de automação é o dimensionamento do clp. Para tanto, devemos relacionar os dispositivos envolvidos no sistema e listar para cada um o número de entradas e saídas analógicas e digitais necessárias para o comando e monitoração. A tabela abaixo é um exemplo de como formatar estas informações e obter os totais de pontos de entrada e saída. De posse destes números, e adicionando um percentual de folga usualmente entre 10 e 20%, podemos selecionar o modelo de clp e módulos que o irão compor.Slide 36: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Instalação Física – os clps devem ser montados em painéis de aço, acomodados em quadros elétricos com espaçamentos e ventilação conforme recomendado pelo fabricante. Fiação – utilizar fios numerados e com terminais. A fiação deve ser distribuída em calhas separadas por tipo: digital, analógica, potência, comunicação. Aterramento – o quadro do clp deve ser aterrado conforme a norma NBR 5410. Ruído elétrico – A maior parte dos problemas de interferência e mal funcionamento dos clps está relacionada com o acionamento de cargas indutivas. Isso se deve ao fato de que, quando uma bobina é desligada, esta gera um pico de tensão reversa, que pode chegar aos milhares de volts. Para absorver o surto, utilizam-se circuitos supressores.Slide 37: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Montagem de Clp em Painel A foto ao lado mostra um painel contendo um clp modelo Expert DX da Atos, alojado na porta. A foto abaixo apresenta o painel de clp instalado em uma estação elevatória de água tratada, ao lado do CCM.Slide 38: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis Layout do Painel A figura abaixo apresenta o layout do painel da foto anterior.Slide 39: Próximo Anterior Controladores Lógicos Programáveis IHM Interface Homem Máquina são os dispositivos que permitem interagir com o clp configurando parâmetros e visualizando dados. Normalmente são dotadas de teclado e display, que pode ser numérico, alfanumérico ou gráfico.Slide 40: Próximo Anterior Rede de Comunicação As redes de comunicação são padrões de barramentos com definições de hardware e software que definem meios físicos e protocolos de comunicação. Alguns destes padrões utilizados na interligação de controladores industriais são: Ethernet Profibus Devicenet Modbus CAN Hart Zigbee TCP/IP Cada fabricante de clp normalmente possui um protocolo proprietário. Ex: Alnet I e Alnet II da Altus APR3 da Atos DH+ da RockwellSlide 41: Próximo Anterior Redes de Comunicação Padrão Serial RS-232 O EIA ( Electronic Industries Allience) registrou sob o código RS-232-C o padrão de conexão binária serial que estabelece comunicação entre um DTE (Data Terminal Equipment) e um DCE (Data Circuit-terminating Equipment). No PC, a porta serial segue o padrão RS-232. Originalmente concebido para conectar um terminal de computador a um modem, o padrão sofreu diversos desvios e modificações, sendo utilizado em um número bem mais amplo de aplicações. O padrão exige que os sinais elétricos sejam transmitidos em +12V (nível 0) e -12V (nível 1), mas os receptores devem distinguir até +3V e -3V. Alguns equipamentos utilizam +5V e -5V ou +9V e -9V. Na primeira definição do RS-232, foi utilizado o conector DB25. Outros conectores são utilizados hoje em dia e a tabela abaixo apresenta a pinagem do conector DB9. Pino 1 – CD - Carrier Detect Pino 2 – RXD – Received Data Pino 3 – TXD – Transmitted Data Pino 4 – DTR – Data Terminal Ready Pino 5 – GND – Ground Pino 6 – DSR – Data Set Ready Pino 7 – RTS – Request to Send Pino 8 – CTS – Clear to Send Pino 9 – RI – Ring IndicatorSlide 42: Próximo Anterior Redes de Comunicação Padrão Serial RS-232 Controle XON XOFF – Denota a utilização do RS-232 em que não é necessário controle de fluxo. Apenas 3 fios são necessários: RXD, TXD e GND. Handshaking por RTS/CTS – O equipamento que irá transmitir ativa a linha de RTS (Request do Send) e aguarda o sinal de CTS do outro equipamento ser ativado. Quando o equipamento receptor estiver livre para receber os dados, ele irá ativar a linha CTS (Clear do Send), permitindo a transmissão.Slide 43: Próximo Anterior Redes de Comunicação Padrão Serial RS-422 Enquanto as interface seriais RS-232, que utilizam linhas desbalanceadas, permitem comunicar a até 25 metros de distância, o padrão RS-422 permite distâncias de até 1200 metros utilizando cabos balanceados. O sistema permite múltiplos receptores, mas apenas um transmissor. Os sinais são diferenciais e trafegam em linhas balanceadas, normalmente pares trançados. É necessário um par de fios para transmitir e outro para receber. Quando o sinal em A assume +5V, o sinal em B assume 0V. Quando A assume 0V, B assume +5V. Essa solução confere alta imunidade à ruído na comunicação.Slide 44: Próximo Anterior Redes de Comunicação Padrão Serial RS-485 O padrão RS-485 é uma evolução do RS-422, pois utiliza um único par de fios para transmitir e receber. Até 32 equipamentos podem ser conectados a uma rede RS-485 e a comunicação tem de ser half-duplex , ou seja, transmissões e recepções simultâneas não são possíveis. O barramento é mantido em tri-state e assumido por um equipamento de cada vez. Como no RS-422, até 1.200 metros de distância são possíveis com o RS-485. Terminações resistivas são necessárias nas pontas da rede.Slide 45: Próximo Anterior Redes de Comunicação Protocolo MODBUS Criado na década de 70 pela Modicon, é um dos mais antigos protocolos utilizados em redes de clps para a aquisição de sinais de instrumentos e para comandar atuadores. A Modicon (atualmente parte do grupo Schneider Electric ) publicou as especificações e normas que definem o Modbus, tornando-as de domínio público. Por essa razão, é utilizado em milhares de equipamentos existentes e é uma das soluções de rede mais baratas a serem empregadas em automação industrial. O modbus utiliza o RS-232, RS-485, Ethernet ou rádio como meio de comunicação. O mecanismo de controle de acesso é mestre-escravo. A estação mestre (PC o CLP) envia mensagens solicitando dos escravos que enviem os dados lidos pela instrumentação ou envia sinais a serem escritos nas saídas para o controle dos atuadores. O protocolo possui comandos para envio de dados discretos (entradas e saídas digitais) ou numéricos (entradas e saídas analógicas). Modbus RTU - Neste modo, os dados são transmitidos em formato binário de oito bits, permitindo a compactação dos dados em pequenos pacotes. RTU é a sigla inglesa para Remote Terminal Unit . No modo RTU, os endereços e valores podem ser representados em formato binário. Números inteiros variando entre -32768 e 32767 podem ser representados por 2 bytes. O mesmo número precisaria de quatro caracteres ASCII para ser representado (em hexadecimal). Modbus ASCII - Transmite os dados codificados em caracteres ASCII de sete bits. Apesar de gerar mensagens legíveis por pessoas, este modo consome mais recursos da rede. Modbus/TCP - Aqui os dados são encapsulados em formato binário em frames TCP para a utilização do meio físico Ethernet (IEEE 802.3). Quando o Modbus/TCP é utilizado, o mecanismo de controle de acesso é o CSMA-CD (Próprio da rede Ethernet) e as estações utilizam o modelo cliente-servidor. Modbus Plus - Versão que possui vários recursos adicionais de roteamento, diagnóstico, endereçamento e consistência de dados. Esta versão ainda é mantida sob domínio da Schneider Electric e só pode ser implantada sob licença deste fabricante.Slide 46: Próximo Anterior Redes de Comunicação Protocolo MODBUS A figura abaixo mostra a organização em um equipamento contendo entradas e saídas digitais e analógicas. Dentro do conceito da Modicon, os diferentes tipos de dados devem ser separados por área e alocados em blocos específicos de memória. Cada bloco deve ser acessado utilizando funções diferentes do protocolo. Mapa de endereços: 00000 – Coils (Saídas digitais) - Bit 10000 – Inputs (Entradas digitais) - Bit 30000 – Input registers (Entr. analógicas) – Word 40000 – Holding registers (Memórias) - Word Funções Modbus: 01 - Lê um número variável de saídas digitais (bobinas) 02 - Lê um número variável de entradas digitais 03 - Lê um número variável de registros retentivos (saídas analógicas ou memórias) 04 - Lê um número variável de registros de entrada (entradas analógicas) 05 - Força uma única bobina (altera o estado de uma saída digital) 06 - Preset de um único registro (altera o estado de uma saída analógica) 07 - Lê exceções (registros de erro) 08 - Várias funções de diagnóstico 15 - Força uma quantidade variável de bobinas (saídas digitais) 16 - Preset de uma quantidade variável de registros (saídas analógicas ou memórias)Slide 47: Próximo Anterior Redes de Comunicação Protocolo MODBUS RTU – Função 03 Função 3 (Leitura de múltiplos registros) – Utilizado para ler um grupo de registros dentro de um clp remoto. A figura abaixo apresenta o frame enviado pelo mestre à RTU 26 solicitando o envio de 4 registros a partir do endereço 4000B. A figura abaixo apresenta o formato de um frame típico da função 03, enviado pelo mestre. A figura a seguir apresenta o frame devolvido pela remota 26.Slide 48: Próximo Anterior Redes de Comunicação Protocolo MODBUS RTU – Função 16 Função 16 (Escrita em múltiplos registros) – Utilizado para enviar um grupo de registros para um clp remoto. A figura abaixo apresenta o frame contendo 3 registro a serem escritos no endereço 40256 da remota 02. A figura abaixo apresenta o formato de um frame típico da função 16, enviado pelo mestre. A figura a seguir apresenta o frame devolvido pela remota 02.Slide 49: Próximo Anterior Redes de Comunicação Protocolo MODBUS RTU – CRC Algoritmo para o Cálculo do CRC ( Cyclic Redundance Code ) 1 – Carregue um registro de 16 bits com FFFF. Este registro é chamado de registro CRC . 2 – Faça um OU EXCLUSIVO do primeiro byte da mensagem com o byte menos significativo do registro CRC , colocando o resultado novamente no registro CRC . 3 – Memorize o bit menos significativo do registro CRC . Vamos chamá-lo de LastBit . 4 – Faça um shift right de um bit no registro CRC colocando um “0” no bit mais alto. 5 – Se o LastBit era 1, faça um OU EXCLUSIVO do registro CRC com o valor (1010 0000 0000 0001). 6 – Repita os passos 3,4,5 até que 8 shifts tenham sido realizados. 7 – Repita a partir do passo 2 do próximo byte até o último byte da mensagem. 8 – O valor resultante do CRC é o que deve ser utilizado para compor o frame a ser enviado ou comparado com o CRC da mensagem recebida.Slide 50: Próximo Anterior Telemetria A Telemetria designa as tecnologias envolvidas na obtenção e processamento de dados à distância. A telemetria pode ser usada para a exploração de lugares de difícil acesso, como o subsolo, o fundo do mar ou o espaço exterior. Os exemplos aqui apresentados são ilustrados como sendo para estabelecer a comunicação entre um computador e um clp, mas o conceito se aplica a quaisquer dois dispositivos com capacidade de comunicação por porta serial. A Linha Privativa de Comunicação de Dados é um serviço fornecido por companhias telefônicas, destinado à interligação de dois ou mais pontos e que permite a conexão de equipamentos em velocidades que podem variar de 1,2kbps a 2Mbps. O custo da utilização da linha é fixo e a disponibilidade do meio de comunicação é de 100% do tempo. O preço gira em torno de R$ 400,00 por mês.Slide 51: Próximo Anterior Telemetria Na comunicação por LINHA DISCADA , os equipamentos utilizam linhas telefônicas comuns e estabelecem a ligação conforme a necessidade de envio de dados. O custo da utilização do meio é dado pelos impulsos registrados, ou seja, proporcional ao uso da linha.Slide 52: Próximo Anterior Telemetria O telefone celular é conectado à rede telefônica através de ondas de rádio, permitindo assim sua mobilidade, enquanto o telefone convencional faz uso de fios. O conceito de telefone celular foi desenvolvido em 1960, tornando-se comercialmente disponível a partir de 1983. Cada região atendida pelo Serviço de Telefonia Móvel Celular é dividida em pequenas áreas, chamadas células, que possuem uma Antena Celular (ou ERB - Estação Rádio Base) para receber e emitir informações aos telefones celulares que estão em operação naquela célula. Conforme o assinante do sistema móvel celular se desloca de uma célula para outra, com seu aparelho ligado, o sistema automaticamente transfere a sua ligação para a célula seguinte, sem que o assinante perceba. Este processo é chamado "Hand Off". As arquiteturas de sistemas telefônicos celulares podem ser divididas em três, conforme o padrão de utilização do espectro: FDMA – Acesso Múltiplo por Divisão de Freqüência; TDMA – Acesso Múltiplo por Divisão de Tempo; CDMA – Acesso Múltiplo por Divisão de Código; Os três padrões de telefonia celular digital que disputam o mercado atualmente são o GSM, baseado no TDMA, o IS-136 e o CDMA. A forma de comunicação utilizando a estrutura da telefonia celular mais amplamente utilizada no momento é chamada GPRS (General Packet Radio Service). Essa tecnologia oferece conexão contínua sem fio com redes de dados e permite acessar os mais diversos serviços de informações e entretenimento. A tecnologia GPRS dá acesso à Internet e permite que seja configurada uma rede supervisão e controle sem limites práticos de distância e número de estações, basta que as áreas de interesse sejam atendidas pela infra-estrutura da telefonia celular. Esse serviço tem um custo proporcional ao número de bytes trafegados. A implementação mais usual de um sistema de telemetria utilizando GPRS consiste em um computador rodando um software de supervisão, conectado à Internet, por acesso em Banda Larga e com IP Fixo. As remotas se comunicam com a central por meio de módulos celulares e assumem endereços de IP variáveis atribuídos pela operadora de telefonia celular. Sempre que a remota assume um novo IP, essa se reporta à central e informa o novo endereço.Slide 53: Próximo Anterior Telemetria A figura abaixo mostra um sistema de telemetria utilizando GPRS.Slide 54: Próximo Anterior Telemetria Os cabos óticos são construídos com materiais cristalinos à base de vidro, plástico e sílica. Ao invés de conduzir corrente elétrica, conduzem luz. Por suas propriedades isolantes, são imunes à interferência eletromagnética e a diferenças de potencial elétrico, que são causa de danos por surto. Apesar do diâmetro pequeno, são capazes de trafegar grande quantidade de dados.Slide 55: Próximo Anterior Telemetria A comunicação de dados por rádios modem é possível em faixas canalizadas, sendo que cada estação tem de ser licenciada pela Anatel, e também em faixas destinadas à operação de transceptores que utilizam a técnica do espalhamento espectral, ou spread spectrum . Esses últimos estão dispensados de licenciamento dentro de certas condições. Os enlaces diretos, sem repetidoras, utilizando transceptores dotados de modems , são possíveis em distâncias desde alguns poucos metros até mais de 30 km. Utilizando repetidoras, as distâncias podem ser estendias a centenas de quilômetros. Obstruções devidas a relevo e edificações são fatores determinantes na viabilidade dos enlaces.Slide 56: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Componentes básico de um Rádio Enlace Podemos definir como rádio enlace o conjunto de equipamentos necessários para estabelecer comunicação por rádio entre dois pontos. Os elementos básicos para a implementação de um rádio enlace são: Rádio transmissor Linha de transmissão da estação transmissora Antena transmissora Meio de propagação Antena receptora Linha de transmissão da estação receptora Rádio receptorSlide 57: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Comportamento da Energia ao Longo do Percurso Desde a saída do transmissor até a chegada no receptor, o sinal sofre atenuações e ganhos. O gráfico ao lado representa a variação da intensidade do sinal ao longo do percurso. A intensidade do sinal sofre as seguintes alterações: Perda no cabo do transmissor Ganho na antena transmissora Perda no espaço livre Ganho na antena receptora Perda no cabo do receptor As intensidades, perdas e ganhos são representados em decibel (dB).Slide 58: Próximo Anterior Sistemas de Rádio A Escala Logarítmica O dB é uma escala utilizada para representar a relação entre duas potências. São as seguintes as unidades de referência usuais nos sistemas de rádio: dBW – relação entre uma dada potência e a unidade de 1W; dBm – relação entre uma dada potência e a unidade de 1mW; dBi – relação entre o ganho de uma antena e o ganho do irradiador isotrópico (antena teórica com diagrama de irradiação esférico). O cálculo da relação entre duas potências é dado pela fórmula abaixo. P medida dB = 10 log ----------------------- P referência Exemplo: Seja uma potência de 0,001 mW, sua intensidade dada em dBm é calculada como: 10 log (0,001 mW / 1 mW) = - 30 dBmSlide 59: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Cálculo de Viabilidade de Rádio Enlace Dizemos que um enlace é viável se a intensidade calculada do sinal recebido é maior do que o nível de sensibilidade do receptor, guardada a margem de segurança. O cálculo da intensidade de sinal recebido é dado pela fórmula abaixo: RX = TX – Pt + Gt – Ao + GR - Pr O nde: Tx – Potência de saída do rádio transmissor (dBm); Pt – Perda por atenuação no cabo da antena transmissora (dB); Gt – Ganho na antena transmissora (dBi); Ao – Atenuação no espaço livre (dB); Gr – Ganho da antena receptora (dBi); Pr – Perda por atenuação no cabo da antena receptora (dB); RX – Sinal recebido (dBm).Slide 60: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Atenuação no Espaço Livre Uma onda eletromagnética propagando-se no espaço sofre uma atenuação contínua. A intensidade é inversamente proporcional ao quadrado da distância, ou seja, quando a distância dobra, o sinal diminui para um quarto do valor. A atenuação no espaço livre pode ser calculada pela fórmula abaixo. 4.π.D Ao (dB) = 20 log -------------- λ Onde: D = distância em metros; λ = Comprimento de onda (m) = 300 / freqüência (MHz); Ao = Atenuação do espaço livre (dB). Ou, utilizando a freqüência (f) em MHz: 4.π.D.f Ao (dB) = 20 log -------------- 300Slide 61: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Cálculo da Potência Efetivamente Irradiada A Potência Efetivamente Irradiada (ERP) por uma estação transmissora pode ser calculada pela fórmula abaixo. ERP (dBm) = Potência (dBm) – Perda no cabo (dB) + Ganho da antena (dBi) O valor da ERP é importante na análise para enquadramento das estações às normas da Anatel.Slide 62: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Perda por Obstrução da Primeira Zona de Fresnel A energia transportada de uma antena transmissora até uma antena receptora é contida em elipsóides concêntricos chamados zonas de Fresnel. Dizemos que não existe perda por obstrução quando não há obstáculos dentro da primeira zona. Essa avaliação é feita levantando-se o perfil do terreno entre as duas estações com a ajuda de mapas cartográficos e calculando-se o raio da zona ao longo do percurso. O cálculo do raio de Fresnel é apresentado abaixo.Slide 63: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Perda por Obstrução da Primeira Zona de Fresnel Perdas ocasionadas por obstruções conhecidas como gume de faca são calculadas com base no percentual de liberação da primeira zona de Fresnel e seguem a fórmula abaixo. Perda (dB) = 6,9 + 20log ((( v -0,1)2+1)1/2 +v – 0,1) Onde v é o índice de liberação do raio de Fresnel dado por: v = 0,0316.H.[ 2.(D1+D2) / λ.D1.D2 ]1/2Slide 64: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Ondas Eletromagnéticas A energia enviada pelas antenas transmissoras e captada pelas antenas receptoras é transportada por ondas eletromagnéticas. Seu nome origina-se do fato de que são compostas por campos elétricos e magnéticos variáveis e se propagam no vácuo à velocidade de 300.000 quilômetros por segundo. A maneira como os campos elétrico e magnético se orientam no espaço é chamada polarização. Se o campo elétrico é paralelo à superfície da Terra, dizemos que a polarização é horizontal; se o campo elétrico está em plano perpendicular à superfície da Terra, a polarização é vertical. Podemos orientar antenas verticalmente ou horizontalmente. Conceito: OEM é uma perturbação física composta por um campo elétrico (E) e um campo magnético (H) variáveis no tempo, perpendiculares entre si, capazes de se propagar no espaço. Freqüência: número de oscilações por unidade de tempo (Hz). Comprimento de onda: distância percorrida pela onda durante um ciclo. É definido pela velocidade de propagação dividida pela freqüência. Ver fórmula abaixo. 300 λ (m) = -------------- f (MHz)Slide 65: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Antenas Yagi Antenas são dispositivos capazes de transmitir e captar ondas eletromagnéticas nas faixas de radiofreqüência. São compostas de componentes metálicos nas mais variadas configurações. Os comprimentos e a disposição dos elementos irão depender das freqüências em que se deseja operar. Alguns tipos de antenas são listados abaixo. Yagi Painel Setorial Omnidirecional Antenas Patch Log – Periódica Helicoidal Normalmente conhecida apenas por antena Yagi , foi concebida em 1926 por Shintaro Uda da Universidade Tohoku do Japão com a colaboração de Hidetsugu Yagi , que teve seu nome associado à antena quando publicou o primeiro artigo em inglês descrevendo a mesma. Conceitualmente, a antena Yagi é composta por um Refletor, um dipolo simples ou dobrado e um ou mais diretores. A antena da figura é apresentada na posição de polarização vertical que é normalmente utilizada em telemetria e apresenta ganhos que vão de 3 até mais de 20 dBi.Slide 66: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Antenas Omnidirecionais Normalmente construídas com a concepção colinear, essas antenas, como sugere o nome, irradiam com a mesma intensidade em todas as direções do plano horizontal. Sua polarização é naturalmente vertical e apresenta ganhos na faixa de 2 a 10 dBi.Slide 67: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Polarização de Antenas A figura a seguir apresenta a irradiação resultante de um dipolo simples polarizado verticalmente. Em polarização vertical, o plano elétrico é perpendicular à superfície da Terra, enquanto o plano magnético é paralelo à superfície da Terra.Slide 68: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Diagrama de Irradiação O diagrama de irradiação é a representação gráfica da forma como a energia eletromagnética se distribui no espaço. O diagrama pode ser obtido tanto pelo deslocamento de uma antena de prova em torno da antena que se está medindo, como pela rotação dessa em torno do seu eixo, enviando os sinais recebidos a um receptor capaz de discriminar com precisão a freqüência e a potência recebidas. Os resultados obtidos são geralmente normalizados. Ao máximo sinal recebido é dado o valor de 0 dB, facilitando a interpretação dos lóbulos secundários e a relação frente-costas. A curva em azul representa a energia irradiada em cada direção em torno da antena.Slide 69: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Diagrama de Irradiação Os ângulos de meia potência são definidos pelos pontos no diagrama onde a potência irradiada equivale à metade da irradiada na direção principal. Esses ângulos definem a abertura da antena no plano horizontal e no plano vertical. OBS: -3 dB = 50% Potência No exemplo abaixo temos: Ângulo de –3dB = 55°Slide 70: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Cabos de RF Linha de transmissão é uma linha com dois ou mais condutores isolados por um dielétrico que tem por finalidade fazer com que uma OEM se propague de modo guiado. Essa propagação deve ocorrer com a menor perda possível. As linhas de transmissão podem ser construídas de diversas maneiras: cabos paralelos, pares trançados, microstrip, cabos coaxiais, guias de onda, etc. Os cabos coaxiais são as linhas de transmissão mais utilizadas em aplicações de telemetria.Slide 71: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Transceptores Analógico Os rádios transceptores ditos analógicos são compostos de um bloco transmissor e um bloco receptor. Popularmente chamados de rádio voz, possuem, em suas conexões, os seguintes sinais básicos: TX – sinal de áudio que será transmitido pelo bloco transmissor; RX – sinal de áudio recebido pelo bloco receptor; PTT – Push to talk (aperte para falar), que é o sinal que coloca o transceptor em modo de transmissão; CD – Carrrier Detected (portadora detectada), que é o sinal que indica que o rádio está recebendo o sinal emitido por um transmissor. E m comunicação de voz, o TX é conectado a um amplificador de áudio que aciona um alto-falante e ao RX é ligado um microfone. Ao PTT é ligada uma chave para acionar a transmissão. Em comunicação digital, esses sinais são ligados a sinais correspondentes de um modem.Slide 72: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Rádios Modem Rádio Modem é o nome dado aos equipamentos que unem um rádio e um modem e têm a capacidade de transmitir e receber dados digitais por rádio. A palavra MODEM deriva de modulator demodulator, equipamento capaz de converter informação serial digital em analógica e vice-versa. S ão os seguintes os sinais básicos na interface serial de um rádio modem: CTS – Clear to Send (pronto para transmitir) indica para o equipamento conectado que o rádio modem está pronto para receber os dados a serem transmitidos CD – Carrrier Detected (portadora detectada), que é o sinal que indica que o rádio está recebendo o sinal emitido por um transmissor TXD – sinal serial a ser transmitido RXD – sinal serial recebido RTS – Request to Send (pedido para transmitir) indica para o rádio modem que o equipamento conectado solicita transmissãoSlide 73: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Temporizações e Handshaking USO DOS SINAIS RTS E CTS – Esses sinais são necessários para dar tempo aos rádios receptores de sincronizarem seus PLLs na freqüência exata do rádio transmissor. Quando o equipamento que vai transmitir os dados (ex. microcomputador ou clp) levanta o sinal de RTS , o rádio modem começa a transmitir a portadora. Nesse instante, é iniciada a contagem do tempo (algo em torno de 20 a 100 ms, dependendo do modelo de rádio modem) necessário aos rádios receptores “atracarem ” seus circuitos de sintonia. Quando esse tempo é completado, o rádio modem aciona o CTS para permitir que o equipamento conectado envie os dados seriais. HANDSHAKING POR XON/XOFF – Alguns modelos de rádio modem dispensam o uso do RTS/CTS . Isso é possível quando o rádio modem tem a capacidade de armazenar os dados recebidos do equipamento conectado ao mesmo. Esses modelos colocam os dados recebidos pelo TXD em uma FIFO (fila First In First Out ), transmitem a portadora e aguardam o tempo necessário para iniciar a transmissão dos bytes. Para o equipamento conectado, as temporizações são transparentes. A diferença entre estabelecer a comunicação serial e via rádio modem está no fato de que existe um tempo maior entre os equipamentos enviarem suas solicitações e receberem as respostas às mesmas. Isso é ajustado na escolha correta do time-out de comunicação. RS485 – Alguns modelos de rádio modem são dotados da interface RS485. Esse padrão de interface elétrica permite até 32 dispositivos conectados simultaneamente, sendo que apenas um assume o barramento por vez. Os comprimentos de cabos podem chegar a 1500 metros e esse padrão de interface tem vantagens como a imunidade a ruído elétrico bem superior à do padrão RS232. Os transceptores dotados de RS485 necessariamente bufferizam os dados e gerenciam as temporizações como no handshaking por XON/XOFF.Slide 74: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Rádios por Espalhamento O FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) ou Espalhamento Espectral por Saltos em Freqüência foi inventado pela atriz Hedy Lamarr e pelo compositor George Antheil em 1941 e desenvolvido pelas forças armadas americanas a partir da Segunda Guerra Mundial, com a intenção de criar um sistema de comunicação por rádio mais protegido contra interceptações. As primeiras idéias sobre essa tecnologia, entretanto, datam das décadas de 20 e 30. A técnica de spread spectrum consiste em espalhar a transmissão no espectro de freqüências ocupando uma banda maior, mas com densidade de potência pequena. Os rádios spread spectrum utilizam as faixas de freqüências livres adotadas por vários países, inclusive o Brasil, denominadas como bandas ISM (Instrumentation, Scientific & Medical) definidas em 900 MHz, 2,4 GHz e 5,8 GHz. Existem três técnicas de espalhamento espectral: Frequency hopping – O sinal transmitido é comutado rapidamente entre diferentes freqüências dentro de uma faixa do espectro de forma pseudo-aleatória e o receptor “sabe” de antemão onde encontrar o sinal a cada novo salto.Slide 75: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Rádios por Espalhamento Time hopping – O sinal é transmitido em pacotes curtos e psedo-aleatórios. O receptor sabe de antemão quando acontecerá uma nova transmissão. Direct sequence – Os dados são diretamente codificados em freqüência bastante superior. O código é gerado de forma pseudo-aleatória. O receptor tem a capacidade de gerar o mesmo código e correlaciona o sinal recebido com o código gerado para extrair os dados. A técnica pseudo-randômica é conhecida como “chip sequence” ou pseudo-ruído (“pseudo-noise” ou PN-code). O sinal codificador é um sinal binário gerado numa freqüência muito maior do que a taxa do sinal de informação. Ele é usado para modular a portadora de modo a expandir a largura da banda do sinal de rádio freqüência transmitido. No receptor, o dado é recuperado através de um processo complementar usando um gerador de código local similar e sincronizado com o código gerado na transmissão. Em razão da utilização de uma grande largura de banda para transmissão, os sistemas em seqüência direta dispõem de poucos canais dentro da faixa. Esses canais são totalmente separados de forma a não gerar interferência entre os mesmos. A técnica de seqüência direta é o principio utilizado pelo CDMA (Code Division Multiple Access) na telefonia celular. Sistemas híbridos - Os sistemas híbridos combinam as duas técnicas de modulação: saltos em freqüência e seqüência direta. Esses sistemas utilizam, alternadamente, uma técnica de cada vez, mantendo a outra inoperante.Slide 76: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Rádios por Espalhamento No Brasil, a legislação que regula o uso da tecnologia spread spectrum foi inicialmente definida pela ANATEL através da Norma 02/93, posteriormente pela Norma 012/96 (resolução 209 de Jan/2000) e atualmente pela resolução 305 de Jul/2002 – Regulamento sobre Equipamentos de Radiocomunicação de Radiação Restrita. As faixas de freqüências estabelecidas para uso por equipamentos de radiocomunicação empregando a técnica de spread spectrum, para aplicações Ponto a Ponto e Ponto Multiponto, estão assim definidas: 902 a 928 MHz, 2400 a 2483,5 MHz e 5725 a 5850 MHz. Dessa forma, os sistemas que utilizam a tecnologia de spread spectrum não necessitam da licença ANATEL para a sua instalação e operação, desde que sejam atendidos os requisitos das Resoluções 209 e 305. A regulamentação vigente estabelece as condições de operação para os sistemas que operam por Saltos de Freqüência, para os sistemas que operam em Seqüência Direta e para os Sistemas Híbridos. Nas faixas de 900 MHz a potência de pico máxima de saída do transmissor não deve ser superior à 1 Watt para sistemas que empreguem no mínimo 50 canais de salto e 0,25 Watt para sistemas empregando menos de 50 canais de salto. Sistemas operando nas faixas de 2,4 GHz e 5,8 GHz devem trabalhar com potência de pico máxima de saída do transmissor não superior à 1 Watt.Slide 77: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Operação na Faixa de 406 a 430 MHz Essa faixa de operação é regulamentada pelo ANEXO À RESOLUÇÃO Nº 169, DE 05 DE OUTUBRO DE 1999 - REGULAMENTO SOBRE A CANALIZAÇÃO E CONDIÇÕES DE USO DA FAIXA DE 400 MHz. Nas disposições gerais, estabelece: Art. 1º Este Regulamento tem por objetivo estabelecer a canalização e as condições de uso das faixas de freqüências de 406,10 MHz a 413,05 MHz e de 423,05 MHz a 430,0 MHz, atribuídas ao serviço fixo, conforme definido no Regulamento de Radiocomunicações da UIT(S1.20), por sistemas digitais de radiocomunicação com capacidades de transmissão de 1200 bit/s, 2400 bit/s, 4800 bit/s, 9600 bit/s, 14400 bit/s, 19200 bit/s, 28800 bit/s e 64 kbit/s, 128 kbit/s, 192 kbit/s, 256 kbit/s e 320 kbit/s, para aplicações ponto-a-ponto e ponto-multiponto .Slide 78: Próximo Anterior Sistemas de Rádio Operação na Faixa de 406 a 430 MHz Essa faixa de operação é regulamentada pelo ANEXO À RESOLUÇÃO Nº 169, DE 05 DE OUTUBRO DE 1999 - REGULAMENTO SOBRE A CANALIZAÇÃO E CONDIÇÕES DE USO DA FAIXA DE 400 MHz. Nas disposições gerais, estabelece: Art. 1º Este Regulamento tem por objetivo estabelecer a canalização e as condições de uso das faixas de freqüências de 406,10 MHz a 413,05 MHz e de 423,05 MHz a 430,0 MHz, atribuídas ao serviço fixo, conforme definido no Regulamento de Radiocomunicações da UIT(S1.20), por sistemas digitais de radiocomunicação com capacidades de transmissão de 1200 bit/s, 2400 bit/s, 4800 bit/s, 9600 bit/s, 14400 bit/s, 19200 bit/s, 28800 bit/s e 64 kbit/s, 128 kbit/s, 192 kbit/s, 256 kbit/s e 320 kbit/s, para aplicações ponto-a-ponto e ponto-multiponto .Slide 79: Próximo Anterior Software Supervisório Elipse SCADA Após proceder com a instalação do software, você terá em sua máquina um grupo de programas chamado Elipse SCADA com os ícones para chamar o sistema. Para iniciar o Elipse SCADA, faça isso: Clique no botão Iniciar (Start) na barra de tarefas do Windows. Selecione Programas (Programs), Elipse SCADA e Elipse SCADA novamente. Você terá uma tela parecida com a figura abaixo.Slide 80: Próximo Anterior Software Supervisório Elipse SCADA ORGANIZER A fim de permitir uma visão simples e organizada de toda a aplicação, o Elipse SCADA oferece uma poderosa ferramenta de programação chamada Organizer . A partir do Organizer , você pode desenvolver toda a aplicação simplesmente navegando através de sua estrutura. Essa estrutura pode ser comparada a uma árvore de diretórios. Desta forma, a estrutura da aplicação começa no canto superior esquerdo com a raiz da aplicação. Todos os objetos da aplicação descem a partir da raiz agrupados de acordo com seu tipo: Tags, Telas, Alarmes, Receitas, Históricos, Relatórios e assim por diante. Selecionando-se qualquer um de seus ramos, as propriedades do objeto selecionado serão mostradas no lado direito da janela onde poderão ser editadas.Slide 81: Próximo Anterior Software Supervisório Elipse SCADA TAGS A supervisão de um processo com o Elipse SCADA ocorre através da leitura de variáveis de processos no campo. Os valores dessas variáveis são associados a objetos do sistema chamados Tags. Para cada objeto inserido na tela, devemos associar pelo menos um tag ou atributo. Os tags são todas as variáveis (numéricas ou alfanuméricas) envolvidas num aplicativo. Os atributos são dados fornecidos pelo Elipse SCADA sobre parâmetros de sistema e componentes da aplicação. Como exemplo, podemos considerar um tag a temperatura de um forno. Um de seus atributos poderia ser o nível de alarme a partir do qual deva ser acionada uma sirene. Para a criação de novos tags, basta selecionar no Organizer o item Tags ou um grupo de tags previamente criado e clicar em Novo Tag. Será mostrado o quadro. Criar um novo tag, onde deverá ser informado o nome do tag, a quantidade e o tipo. Para uma quantidade maior que 1, o sistema numera automaticamente os tags, acrescentando um número depois do nome.Slide 82: Próximo Anterior Idéias Onde alguns vêem problemas, outros vêem oportunidades. Se você fizer tudo sempre da mesma forma, obterá sempre os mesmos resultados. Se você quer resultados diferentes, faça diferente. Você é o único responsável pela sua felicidade ou infelicidade. Não reclame dos outros, talvez você esteja na turma errada. Se todos estão seguindo um mesmo caminho e você estiver junto, será apenas mais um. Pense em um caminho alternativo. Não faça para os outros o que não gostaria que fizessem para você. Faça sempre mais do que você prometeu fazer. Estude e aprenda, ninguém vai tirar isso de você. MUITO OBRIGADO A TODOS