Foundation fieldbus - resumo

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Foundation
Fieldbus

Autor: Constantino Seixas Filho
UFMG – Departamento de Engenharia Eletrônica

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Foundation Fieldbus
Introdução:
A rede Foundation Fieldbus (FF) é uma rede digital cuja padronização levou mais
de dez anos para ser concluída. Existem duas redes FF, uma de baixa velocidade
concebida para interligação de instrumentos (H1 - 31,25 kbps) e outra de alta
velocidadeutilizada para integração das demais redes e para a ligação de
dispositivos de alta velocidade como CLPs (HSE - 100 Mpbs).

Figura 1: Redes Fieldbus H1 e HSE
A rede H1 possui velocidade de 31,25 kbps e proporciona grandes vantagens para
substituir a instrumentação convencional de 4..20mA:
• Redução do cabeamento, painéis, borneiras, fontes de alimentação,
conversores e espaço na sala decontrole.
• Alimentação do instrumento pelo mesmo cabo de sinal
• Opções de segurança intrínseca
• Grande capacidade de diagnóstico dos instrumentos
• Suporte para asset management: capacidade de realizar funções de
diagnóstico, configuração, calibração via rede permitindo minerar dados de
instrumentação em tempo real. Estas funções irão permitir a implementação da
manutenção proativa, centrandoos recursos onde eles são mais necessários.
• Capacidade de auto sensing (auto reconhecimento) do instrumento permitindo
fácil instalação e download de parâmetros.
• Redução dos custos de engenharia, instalação e manutenção.
• Sinal de alta resolução e livre de distorções asseguram precisão do sinal
recebido aumentando a confiabilidade do sistema de automação.
A rede Foundation Fieldbus temcomo principais concorrentes as redes ProfibusPA e o protocolo HART.
Autor: Constantino Seixas Filho
UFMG – Departamento de Engenharia Eletrônica

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O estudante deve se esforçar para não confundir o nome rede Foundation
Fieldbus com o da fundação que a criou e a mantém esta sim denominada
Fieldbus Foundation.

Discreto

Profibus PA

IEC/SP50H1

IEC/SP50 H2

Aplicações

HARTLonWorks

WorldFIP
DeviceWFIP

Ethernet 10/100/1000 Base-T

SDS

DeviceNet

ControlNet

CCLink

CAN

Profibus
FMS
Seriplex

Profibus DP
ASI

Interbus
Loop

Interbus

Controle

ATM/FDDI

Negócio

Faixa de Aplicação de Redes

Processo

Figura 2: : FF e faixa de aplicação das redes de campo [ARC]
Uma das grandes revoluções da rede FF foi estender a visão daárea de processo
até o instrumento e não até o último elemento inteligente então existente que era o
CLP ou remota do SDCD.

Figura 3: Aumentando as fronteiras do processo
A outra revolução da rede FF foi permitir a migração das estratégias de controle
do controlador, antes representado por uma remota ou CLP para o elemento de
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UFMG – Departamento de EngenhariaEletrônica

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campo, representados pelos transmissores de temperatura, pressão, etc. e pelos
atuadores em sua maior parte válvulas de controle. Isto irá permitir que dois ou
mais instrumentos estabeleçam malhas de controle, que uma vez configuradas
remotamente irão operar de forma completamente independente do controlador
externo. Estas estratégias de controle constituem os chamadosblocos de controle.
Os blocos mais conhecidos são os de Analog Input (AI), Analog Output (AO),
Controlador PID (PID), Digital Input (DI) e Digital Output (DO).

Figura 4: Migração das funções de controle para a instrumentação
Outra vantagem da rede FF é a redução de equipamentos necessários para instalar
os instrumentos em uma área classificada.

Figura 5: Barreiras de segurança intrínsecanuma topologia FF
Autor: Constantino Seixas Filho
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Arquitetura do Sistema
A tecnologia Fieldbus H1 foi baseada no modelo OSI da ISO.

Figura 6: Fieldbus H1 e modelo OSI/ISO
O sistema H1 é formado de três camadas: a camada física, o stack de comunicação
e a camada de usuário. Fazendo a correspondência com o modelo OSI/ISO, a
camada...
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