A rede ASI é um dos protocolos
mais consolidados do mercado de automação, em especial para aplicações com
monitoração e comando de válvulas, e uma excelente solução atual para integrar
estes equipamentos a indústria 4.0, aqui iremos dar algumas dicas em pontos
específicos do protocolo para aumentar a segurança da rede.
Figura: Topologia de uma rede AS-Interface
A rede AS-Interface usa como meio
físico modulação por pulsos alternados (APM) com codificação Manchester, onde através de um único par de onde
através de um único par de fios são alimentados os instrumentos e é realizada a
comunicação digital modulada sobre esta
Portanto como alimentação e
comunicação utilizam mesmo meio físico, podemos iniciar nossa analise junto ao
circuito de alimentação da rede, que possui entre outras diferenças uma tensão de
saída de 30,5 Vcc.
A Sense, através de sua experiência com fontes de
alimentação e rede ASI, desenvolveu uma fonte que pode trabalhar em
redundância, como indicado na figura acima, para isso o circuito de acoplamento
obrigatório em todo sistema de comunicação Manchester foi separado da fonte,
tornando um conjunto modular e como indicado na nossa topologia, com 2 fontes e
2 acopladores alimentando os 2 segmentos da rede e com redundância de fonte, ou
seja, utilizamos os mesmos equipamentos que são usados nas instalações
convencionais mas com o ganho da redundância de fontes, aumentando o grau de
confiabilidade da planta sem adicionar equipamentos.
A alimentação via fontes já
garantimos, agora o importante é pensar neste cabo que percorre toda planta
entre os diversos equipamentos, como exemplo referenciando a nossa figura acima
temos:
Monitores de válvula: Acoplados a
válvula, portanto temos que levar o cabo até todas válvulas, e pensar como
proceder em situação como por exemplo uma manutenção da válvula;
Módulos de I/O: Geralmente os
módulos são instalados em locais mais amigáveis que os monitores, mas
dependendo da planta e filosofia de processo podem estar também em locais
críticos.
Para proteger a alimentação
contra curtos-circuitos, o ideal é utilizarmos “protetores de segmento”,
principalmente nos trechos que percorrem caminhos ao lado de equipamentos
industriais, como em nosso exemplo as válvulas.
Na figura acima podemos perceber
que existe na topologia adotada um cabo principal que percorre a planta e
através destes protetores criamos derivações onde utilizamos 1 ou 2
equipamentos por derivação, sendo que qualquer curto-circuito em qualquer uma
destas derivações são isolados através deste protetor dos outros produtos da
planta.
Em Profibus PA e/ou Foundation
FieldBus, que também utilizam o princípio de alimentação e modulação de
sinal no mesmo cabo, a utilização de protetores já é praxe comum de quase todos
os projetos, e neste protocolo o comum é utilizar 1 equipamento por derivação,
e já na rede ASI o comum é instalar 2 equipamentos por spur. Importante
ressaltar, que embora utilizem princípio comuns, os protetores de Profibus PA/Foundation FieldBus e os de ASI não são intercambiáveis, por
trabalharem em frequências diferentes e consequentemente utilizam componentes eletrônicos
com diferentes dimensionamentos.
Portanto uma
das premissas básicas é segmentar a alimentação, para que caso ocorra algum
curto-circuito na rede, este derrube somente um segmento da rede, e não todos.
Considerações finais:
Pelo raciocínio mostrado, podemos
comprovar que com nenhum ou pouco investimento, é possível incrementar
fortemente o nível de segurança e confiabilidade de uma rede ASI.
A Sense possui uma equipe técnica
pronta para atender e auxiliar todos seus parceiros no desenvolvimento de um
projeto com melhor relação custo/benefício.
Definições:
Segmentos: Partes do circuito da rede separado por repetidores de
comunicação
Trechos: Partes do circuito da rede pertencentes ao mesmo segmentos
separados por equipamentos de conexão, podendo estes estarem internos a
equipamentos fornecidos, como exemplo derivadores internos em monitores de
válvula,