Treinamento em Redes de Automação Petrobras Parte 2

Treinamento em Redes de Automação Petrobras Parte 2

(Parte 6 de 6)

Signal Isolation Circuit

Fieldbus Power Suply

20 VNom+ -

1 µF 100 Ω

1 µF

Near-End

Terminator Far-End

Terminator Field Devices

1900M Max.

Schematic Representation of Balanced Transmission Line

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Equipamentos FIELDBUS devem funcionar com o ponto central de um terminador ou de um acoplador indutivo conectado diretamente para a terra.

Equipamentos FIELDBUS não podem conectar nenhum condutor do par trançado ao terra em nenhum ponto da rede. Sinais podem ser aplicados e preservados diferencialmente através da rede.

É uma prática padrão para uma blindagem de um cabo do barramento FIELDBUS (se aplicável) ser efetivamente aterrado em um ponto único ao longo do comprimento do cabo. Por esta razão equipamentos FIELDBUS devem ter isolação DC da blindagem do cabo ao terra. É também uma prática padrão conectar os condutores de sinal ao terra de forma balanceada ao mesmo ponto, por exemplo, usando o tap central de um terminador ou um transformador acoplador. Para sistemas com barramento energizado, o aterramento da blindagem e dos condutores de sinal deverão estar pertos da fonte de alimentação. Para sistemas intrinsecamente seguros o aterramento deverá ser na conexão de terra da barreira de segurança. Segurança Intrínseca

As barreiras de segurança intrínsecas devem ter impedância maior do que 400 Ω em qualquer frequência no intervalo de 7,8 KHz a 39 KHz, essa especificação vale para barreiras de segurança intrínsecas do tipo equipamento separado ou incorporadas internamente em fontes de alimentação.

Dentro do intervalo de voltagem de funcionamento da barreira de segurança intrínseca (dentro do intervalo 7,8-39 KHz) a capacitância medida do terminal positivo (lado perigoso) para a terra não deverá ser maior do que 250 pF da capacitância medida do terminal negativo (lado perigoso) para a terra.

Uma barreira de segurança intrínseca não deverá estar separada do terminador por mais de 100 m. A barreira pode apresentar uma impedância de 400 Ω na frequência de trabalho e a resistência do terminador deve ser suficientemente baixa para que quando colocada em paralelo com a impedância da barreira, a impedância equivalente deverá ser inteiramente resistiva.

Segurança Intrínseca HAZARDOUS AREA

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Benefícios do Fieldbus

Os benefícios da tecnologia FIELDBUS podem ser divididos em melhoria e maior quantidade de informações de controle e não de controle e benefícios econômicos.

Benefícios na obtenção de informação

Nos sistemas de automação tradicionais, o volume de informações disponíveis ao usuário não ia muito além daquele destinado às informações de controle. Nos sistemas FIELDBUS, o volume de informações extra controle é bem maior devido às facilidades atribuídas principalmente à comunicação digital entre os equipamentos.

Comparação do volume de informações entre os dois sistemas

Benefícios econômicos • Baixos custos de implantação:

• Engenharia de detalhamento

• Mão de obra/materiais de montagens

• Equipamentos do sistema supervisório

• Configuração do sistema

• Obras civil

• Ar condicionado

• Baixos custos no acréscimo de novas malhas

• Instalação apenas de novos instrumentos no campo

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Redução de custos na implementação de novas malhas

Baixos custos de implantação da automação por área • Instalação apenas de placas de interfaces

Ganhos tecnológicos • Instrumentação de ponta (estado da arte)

• Vantagens operacionais do sistema (sistema aberto)

• Tecnologia atualizada (sistema de controle)

Informações obtidas pelos dois sistemas Comparações com as tecnologias anteriores

Seguramente, devido as vantagens da tecnologia FIELDBUS o SDCD tradicional não é mais recomendado para novos projetos, para os sistemas existentes os altos custos de substituição dos instrumentos e a obsolência do sistema de controle podem abreviar a sua vida útil e provocar a introdução da tecnologia FIELDBUS.

TRADITIONAL 4-20 MA VIEW STOPS AT I/O SUBSYSTEM

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Fluxo das informações nos sistemas tradicional e FIELDBUS

Documentação básica

Para a elaboração dos dois tipos de projetos (SDCD e FIELDBUS) são gerados diversos documentos, tanto para o SDCD como para o FIELDBUS, porém com graus de complexidades diferentes, que são característicos de cada tecnologia.Podemos observar a seguir uma tabela comparativa:

Projeto SDCD FIELDBUS / Grau de Complexidade

Revisão de fluxogramas de engenharia sim Igual

Diagrama de malhas sim Menor Diagrama funcional sim Igual Diagrama lógico sim Igual Base de dados sim Igual Planta de instrumentação sim Menor Detalhe típico de instalação sim Igual Arranjo de painéis sim não tem Diagrama de interligações de Painéis sim não tem Diagrama de alimentação sim Menor Arranjo de armários sim Menor

Lista de cabos sim Menor Comparação entre SDCD e FIELDBUS

2 WAY COMMUNICATION FIELDBUS BENEFITS

TRADITIONAL 4-20 MA ONE VARIABLE

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Análise dos documentos a) Revisão de Fluxogramas de engenharia

A revisão dos fluxogramas, para ambas as tecnologias, SDCD e FIELDBUS serão parecidas, sendo que para o FIELDBUS, a inteligencia de controle estará localizada no campo.

CONTROL IN THE FIELD DEVICES Redução no hardware com a implementação de transmissores "inteligentes" b) Diagrama de malhas

Na tecnologia FIELDBUS haverá uma redução de trabalhos, na elaboração dos diagramas de malhas, pois serão apresentados, para cada malha, apenas a configuração de controle dos elementos de campo, pois a fiação será muito simples, não necessitando apresentar o bifilar das malhas, que estará sendo representado em documento do software de configuração contendo todas as malhas.

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