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capa BARRAMENTOS DE CAMPO BLOCOS FF: FERRAMENTAS DE INTEGRAÇÃO. Libanio Carlos de Souza (libanio@smar.com.br), Diretor de Desenvolvimento da Smar Equipamentos Industriais Ltda. 14 InTech 140
INTRODUÇÃO Um sistema implementado com a tecnologia da Fieldbus Foundation (FF) é composto por equipamentos de campo inteligentes e por controladores/equipamentos de monitoração interconectados por uma das redes de comunicação da FF (rede H1 ou rede HSE). Estes equipamentos estão integrados fisicamente na planta e atuam juntos para prover sinal de entrada/saída e controle para a correta operação da planta. Cada equipamento de campo executa uma pequena parte das funções necessárias para operação completa da planta, através da implementação de uma ou mais aplicações em tempo real, tais como leitura de um sensor e/ou processamento de um algoritmo de controle. Por sua vez, cada aplicação é composta por um conjunto de funções básicas modeladas por blocos. Portanto, os blocos proporcionam uma estrutura geral para especificar diferentes tipos de funções executados pelos equipamentos de campo. Os blocos, juntamente com os arquivos de descrição dos equipamentos (DDs), são elementos fundamentais na promoção da interoperabilidade de um sistema implementado com a tecnologia da FF. Os parâmetros dos blocos são descritos na DD. A descrição carrega todas as informações necessárias para configuração e visualização dos parâmetros nos sistemas (unidade, texto explicativo da funcionalidade do parâmetro, processos associados, dependências de outros parâmetros, etc.). Os sistemas que suportam as DDs podem integrar com facilidade os blocos dos equipamentos registrados na FF. A Figura 1 mostra a visão que um sistema tem de um equipamento de campo e o uso das DDs para mostrar os parâmetros ao usuário. Os blocos são elementos chaves também na distribuição das funções de controle entre os vários equipamentos inteligentes presentes no sistema. A distribuição ou não de controle parece ser uma questão de preferência dos usuários, mas na realidade de hoje, percebe-se que a distribuição de controle proporciona ganhos fabulosos de desempenho ao sistema de controle. Em vez do processamento serial feito pelas grandes CPUs, usa-se o processamento paralelo, ou seja, centenas ou milhares de processadores executando em paralelo as pequenas funções básicas de controle para compor o controle total de uma planta. BARRAMENTOS DE CAMPO capa Outros fatores importantes são a precisão e o sincronismo alcançado com o uso dos blocos. Os blocos estão conectados com a fonte do dado dos sensores e dos atuadores, e nenhuma outra eletrônica é capaz de acessar estes dados de forma tão precisa, rápida e com a exata informação temporal dos mesmos. Os blocos são tipicamente utilizados nos SDCDs e permitem uma engenharia mais fácil dos sistemas através da configuração/seleção de valores para os parâmetros dos blocos. Eles se contrapõem às lógicas dos Controladores Lógicos Programáveis, que muitas vezes precisam ser inteiramente programados, o que pode implicar em um tempo de engenharia elevado. CONCEITOS BÁSICOS A FF define alguns conceitos que são válidos para todos os blocos. Os principais conceitos são: 1) Conexão entre entradas e saídas; 2) Modo de operação do bloco (MODE_ BLK); 3) Qualidade das variáveis expressa através de um byte de informação chamado status byte; 4) Detecção, notificação e reconhecimento de alarmes; 5) Coleta e publicação de dados de tendência (Trend); 6) Sincronismo de execução. Figura 1 – Representação do Equipamento de Campo via Blocos. 1) Conexão entre entradas e saídas: FF define os tipos de dados que podem ser utilizados para as entradas e saídas dos blocos. Ela também definiu que somente dados do mesmo tipo podem ser conectados, assim os equipamentos devem rejeitar as conexões com tipos diferentes. Os equipamentos controlam o fluxo da recepção das conexões. Se um parâmetro de saída não é publicado InTech 140 15
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