Fieldbus é um termo genérico utilizado para descrever protocolos de comunicação digital que conectam dispositivos de campo, como sensores, atuadores e controladores, em ambientes industriais. Os sistemas Fieldbus substituem as tradicionais conexões ponto a ponto por redes de comunicação digitais, otimizando a eficiência e a flexibilidade dos sistemas de automação. Alguns exemplos populares de sistemas Fieldbus incluem PROFIBUS, Modbus, DeviceNet e FOUNDATION Fieldbus.
Como funcionam os sistemas Fieldbus?
Os sistemas Fieldbus funcionam através da transmissão de informações digitais entre dispositivos industriais por meio de uma rede de comunicação. Essa rede pode ser configurada de diferentes maneiras, como em topologias de barramento, anel ou estrela. A comunicação Fieldbus pode ser baseada em protocolos abertos, permitindo a interoperabilidade entre dispositivos de diferentes fabricantes, ou em protocolos proprietários, que restringem a comunicação a dispositivos de um único fabricante.As informações transmitidas através de um sistema Fieldbus podem incluir comandos de controle, dados de sensores, informações de diagnóstico e outras informações relevantes para o funcionamento e monitoramento dos sistemas de automação.
Vantagens dos sistemas Fieldbus
Interoperabilidade
Os sistemas Fieldbus permitem a comunicação entre dispositivos de diferentes fabricantes, facilitando a integração de sistemas e reduzindo a dependência de soluções proprietárias.
Redução de cabos
A utilização de redes de comunicação digitais simplifica a instalação e a manutenção dos sistemas de automação, reduzindo a quantidade de cabos necessários.
Diagnóstico e monitoramento
Os sistemas Fieldbus facilitam o acesso a informações detalhadas sobre o estado e o desempenho dos dispositivos, permitindo um melhor diagnóstico e monitoramento dos sistemas de automação.
Flexibilidade e escalabilidade
Os sistemas Fieldbus podem ser facilmente adaptados e expandidos para atender às necessidades específicas de cada aplicação.
Desvantagens dos sistemas Fieldbus
Complexidade
Os sistemas Fieldbus podem ser mais complexos de configurar e gerenciar do que as soluções ponto a ponto tradicionais.
Custo inicial
A adoção de sistemas Fieldbus pode exigir um investimento inicial maior, devido à necessidade de dispositivos e infraestrutura compatíveis.
A automação industrial trouxe inúmeras melhorias e inovações para o ambiente fabril, tornando a comunicação eficiente entre dispositivos e sistemas essencial para o sucesso das operações. Enquanto os sistemas Fieldbus se destacam nesse cenário, os sistemas Não Fieldbus também desempenham um papel importante em diversas aplicações.
O que são sistemas Não Fieldbus?
Sistemas Não Fieldbus são aqueles que utilizam métodos de comunicação analógicos ou digitais simples, mas não se enquadram na categoria de sistemas Fieldbus. Esses sistemas englobam soluções ponto a ponto, como ligações 4-20 mA, e protocolos de comunicação básicos, como RS-232 e RS-485. Os sistemas Não Fieldbus são comumente empregados em aplicações menos complexas e de menor escala, onde a flexibilidade e a interoperabilidade dos sistemas Fieldbus não são tão críticas
Vantagens dos sistemas Não Fieldbus
Simplicidade
Os sistemas Não Fieldbus são geralmente mais fáceis de instalar, configurar e gerenciar do que os sistemas Fieldbus, tornando-os ideais para aplicações menos complexas ou com requisitos de comunicação mais simples.
Menor custo inicial
A adoção de sistemas Não Fieldbus pode exigir um investimento inicial menor, já que não demanda dispositivos e infraestrutura compatíveis com Fieldbus.
Confiabilidade em aplicações específicas
Em algumas aplicações, os sistemas Não Fieldbus podem oferecer maior confiabilidade, especialmente quando os requisitos de comunicação são simples e diretos.
Desvantagens dos sistemas Não Fieldbus
Menor interoperabilidade
Os sistemas Não Fieldbus podem ter dificuldades para se comunicar com dispositivos de diferentes fabricantes, o que pode limitar a integração e a expansão de sistemas.
Menor flexibilidade
Os sistemas Não Fieldbus podem ser menos adaptáveis às mudanças nas necessidades de comunicação e automação, tornando-os menos adequados para aplicações em constante evolução.
Exemplos de sistemas Não Fieldbus
- Ligações 4-20 mA: esse é um método de comunicação analógica amplamente utilizado para transmitir informações entre dispositivos industriais. A corrente elétrica varia entre 4 e 20 mA, representando diferentes valores de uma variável de processo, como temperatura ou pressão. Embora seja uma solução simples e confiável, as ligações 4-20 mA têm limitações em termos de interoperabilidade e escalabilidade.
- RS-232 e RS-485: esses são protocolos de comunicação digital simples que permitem a troca de informações entre dispositivos industriais por meio de conexões seriais. Embora sejam fáceis de implementar e gerenciar, esses protocolos podem enfrentar dificuldades de interoperabilidade e podem não ser adequados para aplicações complexas ou em grande escala.
O PROFIBUS como um sistema Fieldbus
O PROFIBUS (Process Field Bus) é um protocolo de comunicação digital desenvolvido na Alemanha no final dos anos 1980. Como um sistema Fieldbus, o PROFIBUS conecta dispositivos de campo, como sensores, atuadores e controladores, em ambientes industriais através de uma rede de comunicação digital.
Vantagens do PROFIBUS como sistema Fieldbus:
Interoperabilidade
O PROFIBUS permite a comunicação entre dispositivos de diferentes fabricantes, facilitando a integração de sistemas e reduzindo a dependência de soluções proprietárias.
Redução de cabos
A utilização do PROFIBUS simplifica a instalação e a manutenção dos sistemas de automação, diminuindo a quantidade de cabos necessários.
Diagnóstico e monitoramento
O PROFIBUS facilita o acesso a informações detalhadas sobre o estado e o desempenho dos dispositivos, permitindo um melhor diagnóstico e monitoramento dos sistemas de automação.
Flexibilidade e escalabilidade
O PROFIBUS pode ser facilmente adaptado e expandido para atender às necessidades específicas de cada aplicação.
O PROFIBUS como um sistema Não Fieldbus
Embora o PROFIBUS seja amplamente conhecido por seu papel como sistema Fieldbus, ele também pode ser utilizado em aplicações Não Fieldbus. Isso ocorre porque o PROFIBUS abrange duas variantes: PROFIBUS-DP (Distributed Peripherals) e PROFIBUS-PA (Process Automation).
O PROFIBUS-DP é voltado para aplicações de automação e controle em tempo real, enquanto o PROFIBUS-PA é projetado especificamente para ambientes de automação de processos. Em algumas aplicações Não Fieldbus, o PROFIBUS-DP pode ser usado em conjunto com soluções de comunicação ponto a ponto, como ligações 4-20 mA.
Vantagens do PROFIBUS como sistema Não Fieldbus:
Simplicidade
O PROFIBUS-DP pode ser utilizado em combinação com soluções ponto a ponto, proporcionando uma comunicação simples e eficiente em aplicações menos complexas.
Menor custo inicial
A adoção do PROFIBUS em aplicações Não Fieldbus pode exigir um investimento inicial menor, pois não demanda dispositivos e infraestrutura totalmente compatíveis com Fieldbus.
Confiabilidade em aplicações específicas
Em algumas aplicações, o uso do PROFIBUS-DP em conjunto com soluções ponto a ponto pode oferecer maior confiabilidade, especialmente quando os requisitos de comunicação são simples e diretos.
