Automação

Os sistemas de automação industrial podem ser decompostos em quatro níveis que são:

• instrumentos - CLP
• sistema de controle supervisório - SCADA
• sistema de execução da produção - MES ou sistema de gerenciamento das informações de uma planta - PIMS
• sistema integrado de gestão empresarial - ERP

As principais funções disponibilizadas pelo MES são [1]:

• controle de paradas
• planejamento de produção
• rastreabilidade
• indicadores de desempenho
• controle de qualidade
• apropriação de mão de obra

Um curso interessante em minicrsos-iniciando-scadabr.

O Controlador Lógico Programável - CLP, segundo a Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT, é um equipamento eletrônico digital com hardware e software compatíveis com aplicações industriais (3).


Dicionário:
MES - Manufacturing Execution Systems
PIMS - Process Information Management System
ERP - Enterprise Resource Planning
SCADA - Supervisory Control and Data Acquisition


Comunicação

Modbus é um protocolo baseado em transações, que consistem em uma requisição seguida de uma resposta.

A comunicação é baseada em um pacote, denominado protocolo de unidade de dados - PDU que é definido pela especificação do protocolo em três tipos:

requisição
código de função: especifica o serviço solicitado, tamanho 1 byte.
dado da função: dados específicos da função, tamanho variado.

resposta
código da função: especifica a requisição, tamanho 1 byte.
dado da função: dados específicos da função, tamanho variado.

exceção
código da exceção: especifico da exceção, tamanho 1 byte.
código do erro: código da função da requisição com o bit MSB em 1.

O cabeçalho protocolo de aplicação Modbus - MBAP, é especifico para comunicação Modbus sobre a pilha TCP/IP.

O MBAP é a associação dos cabeçalhos ADU e o PDU.
O cabeçalho tem tamanho de 7 bytes sendo identificação da transição, 2 bytes; identificação do protocolo, 2 bytes (0 = modbus); tamanho, contagem de todos próximos bytes, 2 bytes e unidade de identificação identifica o escravo remoto na rede RTU, 1 byte

A porta 502 é a porta padrão para conexão com servidores Modbus TCP.
Não há campo para checagem de erros pelo pacote Ethernet já utilizar o CRC-32 como padrão.

Há uma boa apresentação na URL em inglês.

Um sítio interessante em termos de MODBUS esta na UTL modbusdriver-modpoll disponibilizando um programa para experimentação e testes muito bom denominado de: MODPOLL.

sítio modbus

OPC
OPC (OLE for Process Control) é um padrão industrial publicado para inter-conectividade de sistema [5].  OLE (Object Linking and Embedding) de componentes orientados a objeto [5].

Um programa de código aberto interessante esta em: openopc.

Referências:
1- http://www.gruposcr.com.br/manufacturing-execution-system.php
2- http://pt.wikipedia.org
3- http://pt.wikipedia.org/wiki/Controlador_l%C3%B3gico_program%C3%A1vel
4- http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-plc300-comunicacao-modbus-tcp-10001276962-manual-portugues-br.pdf
5- http://pt.wikipedia.org/wiki/Sistemas_de_Supervis%C3%A3o_e_Aquisi%C3%A7%C3%A3o_de_Dados
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