DOSSIER Nuno Guedes PILZ Industrieelektronik, S.L. Tel. + 351 229 407 594 . Fax. + 351 229 407 595 n.guedes@pilz.es . www.pilz.com
TECNOLOGIA DE SEGURANÇA – REQUISITOS EM SISTEMAS DE COMUNICAÇÃO BASEADOS EM ETHERNET O conceito de descentralização através de redes de campo seguras está progressivamente a ganhar aceitação, oferecendo ao utilizador um novo conjunto de possibilidades. As especificações e propriedades dos sistemas de segurança baseados em redes de campo industriais estão neste momento também a ser transferidos para a tecnologia Ethernet.
do sistema. Se tiveram que ser adicionados dados relativos à segurança à mistura, a carga das necessárias estratégias de controlo de falhas no sistema não são neglegenciáveis. Ao mesmo tempo há rigorosos requisitos para a consistência de dados relacionados com a variação temporal do processo e dados do sistema. Os familiares sistemas de redes de campo rápidamente chegam ao seu limite. Para as funções de automação como um conjunto, os fabricantes de sistemas de controlo focaram-se na Ethernet industrial como um meio de comunicação universal e único. Como meio de comunicação a Ethernet combina serviços de comunicação adicionais e pode também extender os limites de largura de banda existentes. Um dos factores chave para as fábricas é que a Ethernet é já amplamente aceite e utilizada por fabricantes e utilizadores no escritório. O termo “integração vertical” pretende descrever a utilização universal da Ethernet industrial para todas estas utilidades da automação.
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Quando se lida com tecnologia relacionada com a segurança, é necessário ter em conta critérios adicionais de selecção comparativamnete com a automação standard d, para que seja difícil evitar as questões de semelhanças e diferenças entre as duas àreas. Precisamente no que diz respeito às novas estruturas de redes e a muita publicitada massificação e abertura das redes de comunicação, mecanismos apropriados devem ser definidos para garantir que as especificações da tecnologia de segurança continuem a ser garantidos.
1.1. Propriedades da Ethernet como standard de escritório Hoje, a Ethernet está estabelecida como um standard d na comunicação de escritório. Em linguagem habitual, o termo “Ethernet” é compreendido como representando toda a gama de propriedades de comunicação e utilidades. Num exame técnico mais de perto, no entanto, Ethernet forma apenas a comunicação base, compreendendo o meio de comunicação (a camada física na camada OSI 1) e a camada de ligação de dados (camada OSI 2). Todas as outras utilidades como TCP, SMTP ou FTP por exemplo, usam esta base para se construirem, sobre.
1. NOVAS ARQUITECTURAS DE SISTEMAS COM ETHERNET Os sistemas de redes de campo foram inicialmente desenvolvidos para habilitar a descentralização de dispositivos de campo. Optimizados para estas aplicações, os sistemas de redes de campo gozaram de um sucesso limitado resolvendo totalmente a necessidade das funções de comunicação industrial. Com os crescente nível de automação e a necessidade de ligar em rede uma vasta gama de equipamentos tecnológicos, os requisitos das funções de comunicação estão a crescer. Por exemplo, a alteração dinâmica do estado de drivess individuais ou de aplicações de controlo de movimento complexas ligadas em rede, requerem sistemas de comunicação poderosos e sincronizados. Em paralelo com a comunicação funcional, a rede deve também ter espaço para utilidades adicionais para o ajuste de parâmetros em dispositivos de campo, para transferir dados de visualização e programação e para acesso remoto a todos os componentes
Devido à dificuldade que envolve as colisões (CSMA/CD) no standard Ethernet TCP/IP, é impossível de prevêr exactamente quando um pacote de dados será transportado, em outras palavras, não é determinístico. Tal característica temporal indefinida é crítica, particularmente quando é necessário garantir tempos de reacção extremamente baixos para desligar um movimento perigoso, como no caso das aplicações de controlo de movimento e tecnologia de segurança. A largura de banda disponível apresenta um desafio similar. Com a Ethernet standard d é impossível prevêr a exacta entrega de dados, já que o tamanho do pacote e o número de colisões determinam a performance do sistema. Onde os sistemas têm um estrutura pobre e têm uma elevada taxa de colisão com a subsequente repetição de ciclos, uma parte substancial da rede estará ocupada a resolver esta colisão de dados. Isto pode representar uma grande percentagem da sua capacidade de utilização. Consequentemente, a largura de banda disponível para as funções de controlo actual é baixa. Os switchess são
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