Caract´ erisations de la m´ etallisation riche en titane apr` es recuit de

De acordo com Pinheiro (2006), as redes de comunicação industrial são uma plataforma através da qual as informações do sistema são transferidas para o con- trole central, gerando a comunicação entre estações que possibilitam a troca de in- formações entre si. A principal finalidade de uma rede de comunicação industrial é a de permitir que a maior quantidade de dispositivos possa estar interligada por meio do compartilhamento de recursos de dados dos sistemas disponíveis para o ambien- te industrial oferecendo com isso rapidez, confiabilidade e redução de custos para a empresa.

De acordo com Castrucci e Moraes (2007), os avanços tecnológicos trouxe- ram vantagens relevantes em relação aos sistemas convencionais de cabeamento, tais como redução da fiação, facilidade na manutenção, flexibilidade na configuração da rede e, principalmente, diagnóstico de dispositivos. Além disso, por haver uma padronização nos protocolos de comunicação digital, essas redes possibilitam a in- tegração de equipamentos de vários fabricantes distintos. Esses sistemas são cha- mados de abertos e configuram uma tendência em todas as áreas da tecnologia de- vido a sua flexibilidade e capacidade de expansão.

Para a especificação de uma rede de comunicação bem como a garantia de que ela atenda as necessidades da planta industrial, devem-se levar em considera- ção as seguintes variáveis: taxa de transmissão, topologia física da rede, meio físico

de transmissão, tecnologia de comunicação e algoritmo de acesso ao barramento. De mesma forma, é imprescindível considerar fatores como a compatibilidade da re- de com o ambiente, o custo de instalação do projeto, a facilidade de instalação, a configuração e expansão do sistema, a parte de manutenção, a quantidade de dis- positivos, a disponibilidade de produtos e a segurança (CASTRUCCI e MORAES, 2007).

A seguir serão detalhadas as variáveis necessárias para o desenvolvimento de uma rede de comunicação conforme Castrucci e Moraes (2007) afirmam e que foram citadas anteriormente:

 Taxa de Transmissão: é a quantidade média de dados a serem transmitidos na rede num determinado período de tempo. O termo utilizado para esta es- pecificação é o throughput. É medida em kilobits por segundo (kb/s).

 Topologia Física da Rede: é o modo como se dispõe construtivamente os dis- positivos que estão conectados à rede. As topologias físicas de rede podem ser de ponto a ponto, anel, estrela e barramento.

 Meio Físico de Transmissão: está relacionado ao cabeamento utilizado para a interconexão dos dispositivos. Os tipos de cabos são selecionados de acordo com a aplicação, distância entre dispositivos, taxa de transferência desejada ou do protocolo a ser utilizado. Alguns exemplos de cabos são os cabos coa- xiais, par trançado e fibra ótica.

 Tecnologia de Comunicação: é a maneira de gerenciamento entre os pontos de comunicação da rede, chamados de nós, no que se refere à comunicação de dados. As tecnologias comumente utilizadas são mestre/escravo e produ- tor/consumidor.

 Algoritmo de Acesso ao Barramento: é o algoritmo usado pelos nós para a- cessar ou disponibilizar informações da rede. Os algoritmos mais empregados de acesso ao barramento são processos de varredura ou cíclica (cyclic pol-

ling), CSMA/CD (carrier sense multiple access/colision detection), token pas- sing e mudança de estado (Cos – change of state).

Segundo Pinheiro (2006), as redes de comunicação abrangem ainda as redes de campo, necessárias para a comunicação dentro do processo industrial, também conhecidas pelo nome genérico de fieldbus ou barramento de campo. O fieldbus é uma rede de comunicação que substitui os sinais analógicos 4-20mA e apresenta

como característica básica a transferência bidirecional com barramento serial aplica- da para conectar dispositivos como controladores, transdutores, atuadores e senso- res (LOPEZ, 2000).

Conforme os dispositivos e equipamentos de campo, como transmissores e atuadores, foram se modernizando de forma a enviar cada vez mais informações sobre o processo, também ocorreu o desenvolvimento de protocolos de comunica- ção permitindo uma maior troca de informações entre eles e a supervisão da planta. Tais protocolos chegaram a uma padronização quando o comitê IEC/ISA SP50 Fi-

eldbus organizou um conjunto de especificações, as quais relacionavam tempos de

resposta, topologia física, redundância, confiabilidade, número de dispositivos por ramo de rede, métodos de acesso ao meio físico, alimentação dos transmissores, comprimento do barramento e métodos de configuração do sistema (LOPEZ, 2000).

Atualmente existem diversos sistemas fieldbus, de acordo com Pinheiro (2006), eles podem ser divididos em três tipos diferentes:

 Redes de sensores ou “Sensorbus”: são redes apropriadas para interligar sensores e atuadores discretos, tais como chaves limites, contatores. Como exemplos temos as redes CAN e LonWorks;

 Redes de dispositivos ou “Devicebus”: são redes capazes de interligar dispo- sitivos mais genéricos como PLCs, outras remotas de aquisição de dados e controle, conversores AC/DC, relés de medição, etc. Exemplos: Profibus-DP,

DeviceNet, Interbus-S, SDS, LonWorks, CAN, ControlNet, ModbusPlus;

 Redes de instrumentação ou “Fieldbus”: são redes concebidas para integrar instrumentos analógicos no ambiente industrial, como transmissores de vazão, pressão, temperatura, válvulas de controle, etc. Exemplos: IECSP50-H1, HART, Profibus-PA.

Para que haja uma comunicação e interação completa do sistema, o PLC, a IHM e o servoconversor se comunicarão através de uma rede ModBus, pois con- templa as opções disponíveis tanto no PLC quanto no servoconversor escolhidos para a serem utilizados. Como o sistema possui um extenso sensoriamente, também poderia ser escolhida uma rede CAN para atender essa parte do sistema.

O ModBus foi a primeira rede industrial totalmente digital a ser utilizada em larga escala, algo que se mantém até hoje. O Modbus é composto por três camadas estruturais e suporta o sistema mestre-escravo. A comunicação feita entre eles é simples e comandada pelo mestre, onde ele manda uma mensagem ao escravo e

posteriormente o escravo responde, sendo que nunca é de maneira simultânea, que é conhecido como broadcast. É possível enviar as mensagens em modo RTU com 8bits ou ASCII com dois chars, a rede suporta de 0 a 247 endereços, o código de função varia de 1 a 255.

O custo benefício para utilização desta rede é satisfatório uma vez que o

ModBus é um protocolo aberto, de fácil implementação e possui uma vasta disponi-

3 DEFINIÇÃO DO SISTEMA PRODUTIVO