Como Estabelecer a Conectividade da Última Milha no Campo de Controle Industrial?

De 19 a 23 de setembro, a 23ª Feira Internacional de Indústria da China (referida como "CIIF") foi realizada em Xangai com grande importância. Durante este evento, o Comitê de Especialistas para o Barramento de Rede Industrial (AUTBUS) no campo da manufatura inteligente, sob a orientação do Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação, foi oficialmente estabelecido.

Em maio deste ano, o primeiro lote de normas internacionais para protocolo de controle industrial totalmente baseado em Protocolo de Internet (IP), conhecido como a série Automation Bus (AUTBUS), foi formalmente lançado pelo Comitê Técnico de Medição, Controle e Automação da Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC/TC65). Essas normas incluem IEC 61158-3-28:2023 Serviços da Camada de Enlace de Dados, IEC 61158-4-28:2023 Protocolo da Camada de Enlace de Dados, IEC 61158-5-28:2023 Serviços da Camada de Aplicação, IEC 61158-6-28:2023 Protocolo da Camada de Aplicação, e IEC 61784-1-22:2023 Perfis de Rede Industrial - 5 normas de tecnologia de comunicação industrial.

As tecnologias de fieldbus tradicionais têm lutado para atender às demandas da era da manufatura inteligente.

AUTBUS representa um novo tipo de tecnologia de Internet das Coisas Industrial (IIoT) sensível ao tempo e de banda larga. Ele introduz a Multiplexação por Divisão de Frequência Ortogonal (OFDM), uma tecnologia de comunicação sem fio comumente utilizada, no domínio da comunicação industrial com fio. Esta inovação resolve a questão crítica do determinismo na IoT industrial, com tempos de entrega de mensagens tão baixos quanto 8 microssegundos. Além disso, suporta endereçamento unificado baseado em IPv6, permitindo uma solução totalmente baseada em IP para redes de TI e OT. Esta tecnologia permite que dados sensíveis ao tempo em controle industrial e dados de alta largura de banda, como imagens visuais, sejam transmitidos em um único barramento, abordando o desafio de transmissão de largura de banda para a IoT industrial e estabelecendo a base para uma adoção abrangente e aplicação generalizada.

O volume crescente de dados em tempo real exigido por fábricas inteligentes e pela Indústria 4.0 superou as capacidades das tecnologias de fieldbus existentes. A aplicação de tecnologia de fieldbus de alta velocidade em ambientes industriais tornou-se uma necessidade urgente no cenário tecnológico atual.

A principal razão para isso é que as tecnologias de comunicação de fieldbus amplamente utilizadas nas indústrias de processo se originaram na década de 1990, refletindo os padrões tecnológicos daquela época. Devido à natureza das indústrias de processo, o desenvolvimento da tecnologia de fieldbus industrial tem sido lento. Tecnologias ultrapassadas continuam a dominar o mainstream da comunicação industrial.

AUTBUS traz tecnologia de fieldbus de alta velocidade para o campo industrial.

Um novo barramento industrial de alta velocidade chamado AUTBUS surgiu para tentar a integração da tecnologia de barramento de campo de alta velocidade em ambientes industriais.

AUTBUS é um barramento industrial que utiliza um meio não pontilhado de dois fios. Ele é capaz de suportar múltiplos nós, alta largura de banda, capacidades em tempo real e transmissão de longa distância. A largura de banda de dados do barramento atinge 100 Mbps, com uma distância máxima de transmissão de 500 metros, um tempo cíclico mínimo de 8 microssegundos e um máximo de 256 nós.

AUTBUS é utilizado para a transmissão de dados em tempo real e não em tempo real e aplicações em indústrias de controle de automação, como controle de processos e controle discreto. É compatível com ISO/IEC/IEEE 802.3 Ethernet, IPv6 e outras aplicações.

Um sistema de ônibus AUTBUS pode suportar 254 nós efetivos, com um atuando como nó de controle e os demais como nós de usuário final. O nó de controle é responsável por gerenciar, alocar e recuperar recursos do sistema, enquanto fornece configuração do sistema em tempo real e alocação de largura de banda de comunicação para todos os nós.

AUTBUS utiliza uma configuração de rede baseada em barramento, fornecendo serviços de dados de largura de banda fixa e serviços de dados de largura de banda variável para dados de explosão, através de pré-configuração do sistema ou alocação dinâmica. Ele transporta de forma confiável dados amostrados periódicos, controle de explosão, alarmes e dados no formato Ethernet IPv4/IPv6 ISO/IEC/IEEE 8802-3 com base em eventos acionados por tempo, fornecendo serviços de transmissão de dados determinísticos com sincronização de relógio de alta precisão.

Módulos como módulos de decisão inteligente, módulos de percepção móvel, módulos de posicionamento inteligente, arquiteturas de mapa e navegação rápida desenvolvidos com base no AUTBUS permitirão computação em borda, agilidade e inteligência em sistemas de controle de movimento. Isso desempenhará um papel crucial em várias indústrias, incluindo redes inteligentes, energia nuclear, energia eólica, energia solar, petroquímicos, transporte ferroviário, túneis de utilidade urbana, mineração, metalurgia, gestão da água, veículos não tripulados, robótica, transporte inteligente e transporte marítimo.

O lançamento bem-sucedido das normas internacionais AUTBUS significa o reconhecimento internacional do desenvolvimento e das conquistas da tecnologia de comunicação industrial da China, com a AUTBUS liderando o caminho. Isso tem implicações significativas para aumentar a influência internacional da China em normas tecnológicas no campo da manufatura inteligente e fornece suporte tecnológico chave para o avanço sistemático da manufatura inteligente na China.

O texto fornecido discute o surgimento do AUTBUS, uma tecnologia de fieldbus industrial de alta velocidade, e sua importância em enfrentar os desafios da comunicação industrial moderna. Também destaca sua compatibilidade com tecnologias emergentes, como IPv6, e suas potenciais aplicações em várias indústrias.

Quanto aos detalhes específicos do AUTBUS, você pode encontrar uma introdução abrangente no documento PDF disponível no seguinte link: Introdução Detalhada do AUTBUS.

Sinta-se à vontade para revisar o documento para uma compreensão mais aprofundada da tecnologia AUTBUS e suas aplicações.