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Performability evaluation of PROFIBUS-DP multi-master networks in relevant industrial scenarios

Carvalho, José; Carvalho, Adriano; Portugal, Paulo
Fonte: IFAC Publicador: IFAC
Tipo: Artigo de Revista Científica
Português
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47.1%
Network control systems operation strongly depends on the performance of the communication network. Therefore, their analysis becomes an important aspect to be considered, particularly in situations where network traffic has real-time constrains and the network operates in faulty environments. In this paper, a set of fault injection experi-ments were performed on a Profibus-DP network in order to assess the impact of faults in the network operation. The experiments reproduce typical industrial configurations with different network load conditions and fault scenarios. Based on the results of experiments the Profibus-DP bus cycle time, the message response time and the message worst case response time are assessed

Avaliação do desempenho de redes PROFIBUS-DP suportada em técnicas de injecção de faltas

Carvalho, José
Fonte: Universidade do Porto, Faculdade de Engenharia Publicador: Universidade do Porto, Faculdade de Engenharia
Tipo: Tese de Doutorado
Português
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47.1%
Limitações de natureza tecnológica condicionaram o desenvolvimento dos sistemas de controlo a uma abordagem que conduziu à centralização da sua estrutura. Com a evolução da tecnologia esta abordagem alterou-se e actualmente muitas das estruturas de controlo assentam sobre o paradigma da distribuição de tarefas. Neste contexto, as redes de comunicação desempenham um papel fundamental na estrutura e na operação do sistema de controlo. Nos níveis inferiores de controlo a comunicação é estabelecida através de redes de campo que fazem a interligação entre pequenos controladores sensores e actuadores, num processo tipicamente caracterizado pela troca de pequenas mensagens muitas das vezes de natureza cíclica, e usualmente com restrições temporais críticas. Dado o papel das redes de campo nos sistemas controlo, e fruto do aumento de complexidade, custos de desenvolvimento dos sistemas e sua exploração, e também do tipo de tarefas que desempenham, tornaram importante a consideração de aspectos relacionados com o efeito da operação da rede na disponibilidade do sistema, na segurança de pessoas, ou mesmo de impactos no ambiente em que se inserem. Assim, de uma forma genérica importa avaliar modos de operação das redes que potencialmente contribuam para uma diminuição da confiança no funcionamento dos sistemas que suportam. Neste contexto...

Diagnóstico da camada física de redes Profibus DP baseado em redes neurais artificiais; Physical diagnostic for Profibus DP networks based on artificial neural networks

Souza, Rafaela Castelhano de
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 12/04/2012 Português
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57.56%
A rede PROFIBUS DP é o barramento de campo mais utilizado na indústria mundial atualmente. Com o uso cada vez maior desta rede de "chão de fábrica" nas plantas industriais, o diagnóstico rápido de falhas tornou-se extremamente necessário e importante, o que permite minimizar os tempos de parada da instalação e consequentes prejuízos no processo produtivo. Este trabalho apresenta o estudo de técnicas baseadas em Redes Neurais Artificiais (RNA) que serão utilizadas em um trabalho futuro para se fazer um diagnóstico rápido de uma rede PROFIBUS em caso de falha, permitindo através dos conceitos básicos apresentados, uma análise criteriosa do seu desempenho. Inicialmente são apresentados conceitos básicos sobre as redes PROFIBUS DP, tais como arquitetura e versões do protocolo, a descrição da Camada Física, dentre outros assuntos relevantes. Nas etapas seguintes, serão apresentados outros tópicos importantes para entendimento do projeto como, conceitos sobre RNA e métodos de pré-processamento do sinal colhido no osciloscópio.; The PROFIBUS (Process Field Bus) DP is the most popular fieldbus communication used in the worldwide industry. With the increasing use of this network fieldbus in industrial plants, the rapid faults diagnosis has become extremely necessary and important...

Diagnóstico automático de redes Profibus; Automatic diagnosis for Profibus networks

Mossin, Eduardo André
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 19/09/2012 Português
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Esta tese propõe a utilização de sistemas inteligentes para, automaticamente, realizar diagnósticos e localizar falhas na instalação e na operação de redes de comunicação industrial que utilizam o protocolo Profibus DP. Para tais tarefas, uma série de análises é realizada a partir dos sinais transmitidos pela camada física, de telegramas transmitidos pela camada de enlace e de funções da camada de usuário do protocolo Profibus DP. Para a análise da camada física, amostras dos sinais elétricos transmitidos são processadas e apresentadas a algumas Redes Neurais Artificiais para que sejam classificadas de acordo com a sua forma de onda. Caso estes sinais apresentem alguma deformação, o sistema indica uma provável causa para o problema, afinal, os problemas das redes Profibus originam padrões específicos e característicos impressos nas formas de onda do sinal digital. Ainda através da análise das amostras dos sinais oriundos da camada física, algumas fontes de problemas são detectadas a partir da análise do nível médio de tensão do sinal que um determinado dispositivo está transmitindo. Tal análise é realizada a partir de um Sistema Especialista. Também utilizando Sistemas Especialistas, os telegramas transmitidos pela camada de enlace deste protocolo são analisados e a partir destes...

Simulador de redes Profibus; Profibus network simulator

Torres, Renato da Veiga
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 19/09/2013 Português
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Este trabalho propõe o desenvolvimento de um simulador de redes Profibus DP que reproduz o comportamento de uma rede real. A simulação de redes em condições de falha permite aos usuários experimental situações que podem ocorrer em instalações reais, facilitando o treinamento de manutenção e antecipando ações corretivas. O simulador permite o treinamento de usuários que utilizam ferramentas de diagnóstico. Auxilia no estudo do protocolo Profibus DP e também contribui com o desenvolvimento da ferramenta Profidoctor que é um sistema especialista com o objetivo de fazer a análise de problemas de rede.; This work aims development of Profibus DP network simulator that reproduces real network behavior. The network simulation under fault conditions allows experiment situations that may occur in real network installations, helping in maintenance training and corrective actions. This simulator tool helps in diagnostic tool users training, Profibus DP protocol learning and also assists development of new tool Profidoctor: an expert system that will report complete analysis of network problems.

Análise de desempenho de redes de comunicação industrial em acionamentos de motores elétricos trifásicos; Performance analysis of industrial communication networks in electrical motors drives

Dias, André Luís
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 09/12/2014 Português
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Este trabalho propõe analisar o desempenho de redes de comunicação industrial em aplicações de acionamentos de motores elétricos trifásicos. Compara-se o desempenho da tecnologia Profibus DP em relação à Profinet. O desempenho é verificado a partir de especificações técnicas de ambos protocolos e experimentos práticos para coleta de dados e análise dos seguintes indicadores de desempenho: tempo de ciclo, jitter e ocupação de largura de banda. Adicionalmente, é verificado o desempenho de uma aplicação de controle de posição, utilizando estes protocolos na malha de controle, através do tempo de acomodação do sistema. Conclusões mostram que a rede Profibus DPV0 é a mais rápida quando possui menos dispositivos, porém o Profinet RT consegue manter baixos valores de tempo de ciclo mesmo com grande quantidade de dispositivos e possui maior determinismo na topologia em barramento. No que diz respeito ao controle de posição estudado, as tecnologias apresentam desempenho similar para tempo de acomodação do sistema, porém o Profinet IRT foi o mais determinístico.; This work proposes a performance analysis of industrial communication networks in applications of electric AC motor drives. It compares the performance of Profibus DP technology in relation to Profinet. Performance is verified from technical specifications of both protocols and practical experiments for data collection and analysis of the following performance indicators: cycle time...

Avaliação do desempenho de redes PROFIBUS-DP suportada em técnicas de injecção de faltas

Carvalho, José Augusto de Almeida Pinheiro de
Fonte: Universidade do Porto Publicador: Universidade do Porto
Tipo: Tese de Doutorado Formato: XXV, 214 p., 30 cm; application/pdf; application/pdf
Português
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46.84%
Tese de doutoramento. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2006

Multi-master Profibus DP modelling and worst case analysis-based evaluation

Salvatore Monforte; Eduardo Tovar; Francisco Vasques
Fonte: Universidade do Porto Publicador: Universidade do Porto
Tipo: Artigo de Revista Científica
Português
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Designing real-time systems based on mono-master Profibus-DP networks

Monforte, Salvatore; Alves, Mário; Vasques, Francisco; Tovar, Eduardo
Fonte: IPP-Hurray Group. FEUP. Publicador: IPP-Hurray Group. FEUP.
Tipo: Relatório
Publicado em //2000 Português
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Profibus networks are widely used as the communication infrastructure for supporting distributed computer-controlled applications. Most of the times, these applications impose strict real-time requirements. Profibus-DP has gradually become the preferred Profibus application profile. It is usually implemented as a mono-master Profibus network, and is optimised for speed and efficiency. The aim of this paper is to analyse the real-time behaviour of this class of Profibus networks. Importantly, we develop a new methodology for evaluating the worst-case message response time in systems where high-priority and cyclic low-priority Profibus traffic coexist. The proposed analysis constitutes a powerful tool to guarantee prior to runtime the real-time behaviour of a distributed computer-controlled system based on a Profibus network, where the realtime traffic is supported either by high-priority or by cyclic poll Profibus messages.; Comissão Europeia

Automatización de alimentadores de carbón en las calderas

Fonte: Universidad Autónoma de Occidente; Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones Publicador: Universidad Autónoma de Occidente; Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones
Tipo: Bachelor Thesis; Pasantía Formato: PDF
Português
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26.65%
El presente proyecto expone un desarrollo de automatización para el sistema de alimentadores de carbón en las calderas del ingenio del Cauca S.A.; que inicialmente operaba sin relacionar las variables monitoreadas en el sistema I/A y el control de los alimentadores de carbón. Para este inconveniente particular, se diseño una estrategia de control que vincula interfaces HMI con el funcionamiento de los motores que suministran el combustible, tales como pantallas de visualización. Además, es importante mencionar que esta integración se logra mediante el diseño de una red industrial devicenet; que permite la extracción de una cantidad de parámetros físicos de los motores (corrientes, voltajes, frecuencias, potencias, etc.), control de encendido y apagado. Entre otras de sus ventajas. Se estableció una comunicación profibus DP para el sistema de control distribuido I/A con el controlador principal, que esta encargado de la lógica de funcionamiento de todo el sistema y de la asignación de la red devicenet a profibus para la vinculación de los motores a la estación de monitoreo y control. Consecuentemente con la solución planteada se incluyo el montaje de nuevos alimentadores y esparcidores de carbón para optimizar este proceso. Este documento es el resultado de una ingeniería de detalle que propone una reforma de conexión eléctrica para los dispositivos actuadores (variadores de velocidad)...

Diseño, construcción e integración de un almacén automático de producto terminado para una celda de manufactura flexible

Isaza Velásquez, Luis Enrique; Zapata Meneses, Alberto
Fonte: Universidad Tecnológica de Pereira; Facultad Ingeniería Mecánica Publicador: Universidad Tecnológica de Pereira; Facultad Ingeniería Mecánica
Tipo: Tese de Doutorado Formato: PDF
Português
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16.65%
En este trabajo se documenta el diseño, la construcción, las pruebas y la integración de un almacén automático de producto terminado, para La celda de manufactura flexible (FMC) adquirida por el programa de Ingeniería Mecatrónica, de la Universidad Tecnológica de Pereira. La celda de manufactura flexible se encuentra ubicada en el laboratorio de Automatización y Redes, en la sede Parquesoft de la ciudad de Pereira. La FMC objeto del proyecto, es gobernada por un autómata Siemens 314-2-DP, el cual se encarga de comandar todas las estaciones que la componen, a través de protocolo PROFIBUS. En cada estación de la celda, se encuentra un esclavo PROFIBUS, el cual recibe y envía señales digitales entre cada estación y el autómata, incluyendo el almacén. Por último, se implementó el uso de un autómata Festo COMPACT, para control supervisor, el cual se encarga de monitorear la celda y operarla de manera externa. El sistema SCADA implementado utiliza el autómata FESTO, el OPC de Festo y Microsoft Excel, para el control, la visualización y gestión de la información.

Implementación de una red Profibus DP en un sistema automatizado

Echeverri Orozco, Sandra Milena; Grisales Giraldo, Germán Antonio
Fonte: Universidad Tecnológica de Pereira; Facultad de Tecnologías Publicador: Universidad Tecnológica de Pereira; Facultad de Tecnologías
Tipo: Tese de Doutorado Formato: PDF
Português
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46.84%
Este trabajo propone el diseño y la implementación de una red de comunicación usando el protocolo Profibus DP en un sistema automatizado, además de la realización de una investigación acerca de dicho protocolo, dando como resultado la documentación teórica de su funcionamiento, con el fin de crear una herramienta de consulta pública referente al tema. Para tales propósitos se diseña una red de comunicación entre una maqueta didáctica para taladrado de piezas, y una estación de Control de Presión de aire comprimido, documentándose paso a paso el proceso.

Implementation of JFPC (Java for Process Control) under Linux - a mechanism to access industrial I/Os in a JAVA/Linux environment

Kleines, H.; Wuestner, P.; Settke, K.; Zwoll, K.
Fonte: Universidade Cornell Publicador: Universidade Cornell
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em 09/11/2001 Português
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Using JAVA for process control requires the access to I/O-Hardware. This problem is addressed in several ongoing standardisation efforts for Real Time Java. A spin-off of these standardisation efforts is the Siemens product JFPC (Java for Process Control), which is based on the ideas of OPC (OLE for Process Control). It is available under the proprietary RT kernel RMOS and under Windows NT. Based on a contract with Siemens, ZEL - the central electronics facility of Forschungszentrum Juelich - has implemented JFPC under Linux. Additionally, several JFPC providers, e.g for accessing industrial components via PROFIBUS DP have been implemented.; Comment: Talk at ICALEPCS01, San Jose

Instrumentation, Field Network and Process Automation for the Cryogenic System of the LHC Test String

Suraci, A.; Bager, T.; Balle, Ch.; Blanco, E.; Casas, J.; Gomes, P.; Pelletier, S.; Serio, L.; Vauthier, N.
Fonte: Universidade Cornell Publicador: Universidade Cornell
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em 12/12/2001 Português
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CERN is now setting up String 2, a full-size prototype of a regular cell of the LHC arc. It is composed of two quadrupole, six dipole magnets, and a separate cryogenic distribution line (QRL) for the supply and recovery of the cryogen. An electrical feed box (DFB), with up to 38 High Temperature Superconducting (HTS) leads, powers the magnets. About 700 sensors and actuators are distributed along four Profibus DP and two Profibus PA field buses. The process automation is handled by two controllers, running 126 Closed Control Loops (CCL). This paper describes the cryogenic control system, associated instrumentation, and their commissioning.; Comment: Poster paper (TUAP065) presented at ICALEPCS 2001 conference, San Jose, USA, 3 pages in PDF format, comprising 2 figures and 2 tables

Implementation of the control and data acquisition system for a small angle neutron scattering spectrometer according to the "Juelich-Munich standard"

Kleines, H.; Drochner, M.; Loevenich, H.; Wagener, M.; Suxdorf, F.; Kayser, F. -J.; Zwoll, K.; Schaetzler, L.; Heinen, J.; Heiderich, M.; Schwahn, D.; Neuhaus, J.; Krueger, J.
Fonte: Universidade Cornell Publicador: Universidade Cornell
Tipo: Artigo de Revista Científica
Português
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26.34%
In Forschungszentrum Juelich the control and data acquisition systems for several neutron spectrometers are being built. Because some of these spectrometers will be commissioned to the new research reactor FRM-II at the technical university of Munich, there was a joint effort with the instrumentation group of the FRM-II to establish the "Juelich-Munich standard", which is basically a collection of tools and devices which are used for the implementation of the spectrometers. This includes: Siemens S7 PLCs for all axis movement issues, PROFIBUS DP for the connection of slow control equipment in the front end, TACO Middleware running on PC-Systems with Linux, python for scripting and Qt for the implementation of GUIs. The paper describes the implementation the control and data acquisition system of the KWS-1, the first experiment built according to the above standard; Comment: Nobugs 2002 conference, paper A-4