Sistemas de barramento de campo – encontre fabricantes e fornecedores

Os sistemas Fieldbus ligam controladores, sensores, atuadores, variadores e módulos descentralizados de entrada e saída no âmbito de máquinas e instalações automatizadas.

Em vez de utilizarem um cabo separado para cada sinal individual, recorrem a um sistema de comunicação digital partilhado. Isto reduz os requisitos de cablagem, o espaço de instalação e os custos de instalação.
Para além dos dados de controlo, os sistemas de fieldbus podem transmitir valores medidos, estados dos dispositivos, parâmetros e informações de diagnóstico. Constituem, por isso, uma base importante para a automação descentralizada e a monitorização de processos industriais.
Dependendo da aplicação, os sistemas de fieldbus diferem em termos de velocidade de transmissão, comportamento em tempo real, alcance, número de participantes e meio físico de transmissão.
A seguir, é apresentada uma visão geral dos tipos, aplicações, vantagens e critérios de seleção importantes dos sistemas de fieldbus.

Tipos de sistemas de fieldbus

Sistemas de fieldbus seriais tradicionais

Os fieldbuses tradicionais transmitem dados em série através de linhas de comunicação partilhadas.
São utilizados há muitos anos em máquinas, instalações de produção e aplicações de engenharia de processos. As tarefas típicas incluem a comunicação entre controladores, estações de entrada e saída descentralizadas, conversores de frequência, sensores e atuadores.
Muitos destes sistemas caracterizam-se por uma transmissão de dados robusta e por uma vasta gama de dispositivos compatíveis.

Sistemas de Ethernet industrial

Os sistemas de Ethernet industrial combinam o elevado desempenho de transmissão da tecnologia Ethernet com os requisitos da automação industrial.
São adequados para grandes volumes de dados, circuitos de controlo rápidos, aplicações de controlo de movimento e comunicação entre diferentes níveis de automação.
Dependendo do sistema, estão disponíveis funções para comunicação em tempo real, diagnóstico, redundância e transmissão de dados relacionados com a segurança.

Sistemas de barramento de campo para a indústria de processos

Na automação de processos, os sistemas de fieldbus são frequentemente utilizados para ligar dispositivos de medição inteligentes, válvulas de controlo e outros dispositivos de campo.
Para além dos valores de processo, também podem transmitir parâmetros, estados dos dispositivos e informações de manutenção.
Podem aplicar-se tecnologias de transmissão especiais e requisitos de instalação em ambientes potencialmente explosivos ou em instalações amplamente distribuídas.

Sistemas de fieldbus relacionados com a segurança

Os sistemas de comunicação relacionados com a segurança transmitem sinais para paragens de emergência, portas de segurança, desligamentos seguros e outras funções de segurança.
Permitem combinar a comunicação padrão e a comunicação de segurança no âmbito de uma arquitetura de automação comum.
Os componentes e protocolos utilizados devem ser adequados e certificados para a função de segurança exigida.

Aplicações dos sistemas de fieldbus

Engenharia mecânica e de instalações

Na engenharia mecânica, os sistemas de fieldbus ligam controladores a sensores, terminais de válvulas, acionamentos e módulos de E/S descentralizados.
Facilitam o design modular das máquinas e permitem um diagnóstico rápido de componentes individuais.

Tecnologia de fabrico e montagem

Nas linhas de produção e montagem, os fieldbuses transmitem comandos de controlo, valores de posição e informações de estado entre estações individuais.
Apoiam a sincronização de processos automatizados e a integração de robôs, sistemas de manuseamento e equipamento de teste.

Automação de processos

Em instalações químicas, farmacêuticas, de processamento alimentar e outras instalações de engenharia de processos, os sistemas de barramento de campo ligam dispositivos de medição e controlo a sistemas de controlo e de gestão de processos.
Proporcionam acesso aos valores do processo e a dados adicionais dos dispositivos a partir da sala de controlo.

Tecnologia de transporte e logística

Em sistemas de transporte, armazéns e centros de distribuição, os sistemas de fieldbus interligam acionamentos, sensores, sistemas de identificação e controladores.
Isto permite monitorizar os fluxos de materiais e coordenar as diferentes secções da instalação.

Vantagens dos sistemas de fieldbus

• Requisitos de cablagem reduzidos
• Disposição descentralizada dos módulos de entrada e saída
• Transmissão de dados de controlo, de processo e de diagnóstico
• Expansão mais fácil de instalações modulares
• Resolução mais rápida de problemas através de funções de diagnóstico
• Ligação de sensores, atuadores e acionamentos inteligentes
• Suporte para aplicações em que o tempo é crítico e relacionadas com a segurança
• Melhor interligação entre diferentes componentes de automação

Critérios de seleção importantes para sistemas de bus de campo

Compatibilidade dos componentes

Os controladores, dispositivos de campo, acionamentos e módulos de E/S devem ser compatíveis com o sistema de comunicação selecionado.
Para além do protocolo, devem também ser verificados os perfis dos dispositivos, as interfaces e as ferramentas de configuração necessárias.

Velocidade de transmissão e comportamento em tempo real

A taxa de dados necessária depende da aplicação.
Uma velocidade de transmissão mais baixa é frequentemente suficiente para sinais de sensores simples. No entanto, processos de controlo rápidos e movimentos sincronizados dos eixos exigem tempos de transmissão curtos e previsíveis.

Comprimento do cabo e estrutura da rede

O comprimento de cabo permitido depende do sistema de barramento, da taxa de transmissão e do cabo utilizado.
A estrutura de rede possível, o número de participantes e a utilização de repetidores, comutadores ou acopladores também devem ser tidos em conta.

Condições ambientais

Interferências eletromagnéticas, humidade, poeira, vibração e flutuações de temperatura podem afetar a comunicação.
Os cabos, conectores e módulos descentralizados devem, por isso, ser adequados ao respetivo ambiente industrial.

Diagnóstico e manutenção

Funções de diagnóstico eficazes facilitam a deteção de falhas nos cabos, erros de comunicação e participantes defeituosos.
Ferramentas de diagnóstico claras e a disponibilidade de peças sobressalentes a longo prazo são particularmente importantes para instalações com elevados custos de paragem.

Integração em sistemas existentes

Ao expandir um sistema, é necessário verificar se o sistema de barramento de campo é compatível com a tecnologia de controlo e de rede existente.
Os gateways e os acopladores podem ligar sistemas diferentes, mas aumentam o esforço de integração e configuração.

Resumo

Os sistemas de bus de campo permitem a comunicação digital entre controladores, sensores, atuadores, variadores e módulos de entrada e saída descentralizados.
Reduzem os requisitos de cablagem, transmitem dados de processo e de diagnóstico e apoiam a conceção modular de máquinas e instalações automatizadas.
Os principais critérios de seleção incluem a compatibilidade dos dispositivos, a taxa de transmissão de dados, a capacidade em tempo real, o comprimento do cabo, as condições ambientais e as funções de diagnóstico.

Os sistemas de fieldbus estão disponíveis junto de vários fabricantes e fornecedores. É possível encontrar informações completas sobre fabricantes e fornecedores de sistemas de fieldbus de todo o mundo na Exportpages.