Foundation Fieldbus

  

   Uma rede muito usada nos ambientes industriais e concorrente direta da rede Profibus-PA é a Foundation Fieldbus (FF). A Foundation Fieldbus é uma rede bidirecional(half-duplex),digital, serial  que conecta equipamentos de campo, tais como sensores, atuadores e estruturas de controle. Os dispositivos da rede FF além de possuírem capacidade de processamento também permitem uma descentralização das ações de controle, isto é, os algoritmos e funcionalidades do sistema podem ser compartilhados entre os diversos dispositivos da rede. Isto quer dizer que os algoritmos de controle como o PID,  por exemplo, podem estar no próprio equipamento. Dessa forma, consegue se aproximar a lógica de controle ao processo a ser controlado. O segredo da Foundation Fieldbus para implementar o controle distribuído dos equipamentos processados é a utilização de blocos de função, nos quais são definidos algoritmos de controle e parâmetros de entrada e saída. A FF é por isso conhecida a como uma arquitetura orientada a blocos. A vantagem desta arquitetura é que sempre que se precisar criar novas funções para atender um novo processo a ser controlado, temos que criar apenas novos blocos, definindo suas propriedades.

   Na verdade, existem dois tipos de redes FF, uma responsável por conectar equipamentos sensores e atuadores e de baixa velocidade(31.25 Kbps) conhecida como H1. Já na interligação de CLPs e na comunicação com outras redes é utilizada a rede HSE, que permite uma comunicação de até 100 Mbps. O dispositivo responsável por fazer a comunicação entre as duas redes, passando informações de configurações para a rede H1 ou recebendo dados, é o que desempenha a função LAS( Link Active Scheduler)- “Agendador” de Link Ativo. O LAS também é responsável pelo escalonamento dos dados, determinando quais mensagens apresentam uma periodicidade e quais são aperiódicas. As mensagens periódicas são aquelas críticas, as quais devem ser disponibilizadas no barramento mais rapidamente. Portanto, a rede FF apresenta determinismo temporal. Já as aperiódicas são as que não influenciam muito na ação de controle, sendo estas definidas com uma prioridade menor que as periódicas. A esta forma de comunicação, onde determinado dispositivo disponibiliza dados no barramento para os demais é conhecida como publisher\subscriber.

   Com esta distribuição do processamento e do controle ganhamos em questão de confiabilidade da rede. Caso alguns dos dispositivos de controle venham a falhar, como a lógica de controle está distribuída pelos dispositivos é possível manter a rede operando sem maiores problemas. Caso o dispositivo responsável pela função LAS falhe, algum dispositivo assume sua função, gerenciando a rede H1.

   A rede FF veio substituir o sistema de 4-20 mA utilizado antigamente e que ainda vem sendo utilizado por empresas grandes como a Petrobras, por exemplo. As vantagens de se substituir parte do sistema antigo por um sistema adotando comunicação FF são:

           - Redução da quantidade de cabos, já que um único cabo e suficiente para suprir vários equipamentos ao longo de um barramento.

          - Diagnósticos de equipamentos.

          - Configuração auto sensing  através da qual os equipamentos ao serem conectados a rede já são automaticamente reconhecidos.

          - Comunicação intrínseca, indispensável para ambientes classificados, nos quais qualquer faísca é capaz de provocar explosões.

          - Alimentação de tensão dos componentes poder ser fornecido juntamente com os sinais ao longo de um único cabo.