{"id":9671,"date":"2021-03-30T18:33:14","date_gmt":"2021-03-30T21:33:14","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.wika.com\/pt\/\/?p=9671"},"modified":"2024-07-02T16:32:07","modified_gmt":"2024-07-02T19:32:07","slug":"canopen-a-digitalizacao-em-acao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.wika.com\/pt\/know-how\/canopen-a-digitalizacao-em-acao\/","title":{"rendered":"CANopen: a digitaliza\u00e7\u00e3o em a\u00e7\u00e3o"},"content":{"rendered":"

Ao contr\u00e1rio de um sinal anal\u00f3gico, que pode assumir valores cont\u00ednuos, um sinal digital consiste em valores discretos. Naturalmente, sempre pensamos em longas sequ\u00eancias de \u201c0\u201d (zeros) e n\u00fameros \u201c1\u201d (um) flutuando no espa\u00e7o: 0101 0111 0100 1001 0100 1011 0100 0001 0011 1101 0101 0001 0111 0101 0110 0001 0110 1100 0110 1001 0111 0100 0110 0001 0110 0101 0111 0100.<\/strong><\/p>\n

Certamente, todo mundo j\u00e1 ouviu o termo CANopen como um sinal digital. CANopen \u00e9 um protocolo de comunica\u00e7\u00e3o baseado em CAN, do qual a organiza\u00e7\u00e3o CAN in Automation (CiA) cuida desde 1995 e \u00e9 definido como um padr\u00e3o pela norma europeia EN 50325-4. O protocolo foi desenvolvido como uma rede incorporada padronizada com op\u00e7\u00f5es de configura\u00e7\u00e3o altamente flex\u00edveis.<\/p>\n

Para que o CANopen \u00e9 necess\u00e1rio?<\/h2>\n

De uma forma geral, o CANopen disponibiliza diversos objetos de comunica\u00e7\u00e3o que permitem implementar o comportamento de rede desejado em um instrumento. Com esses objetos de comunica\u00e7\u00e3o, instrumentos ou sensores podem comunicar dados de processo, exibir mensagens de erro interno do dispositivo ou influenciar e controlar o comportamento da rede.<\/p>\n

Analisando mais de perto os sinais de sa\u00edda<\/h2>\n

Mas o que isso significa e por que vale a pena substituir os sinais anal\u00f3gicos testados e aprovados por sinais digitais? Este artigo examina as cinco \u00e1reas a seguir de forma mais abrang\u00edvel poss\u00edvel: Precis\u00e3o, confiabilidade, diagn\u00f3stico, arquitetura do sistema e capacidade de gerenciamento do sinal de sa\u00edda digital CANopen, oferecido como padr\u00e3o nos sensores WIKA.<\/p>\n

1) Suscetibilidade a erros<\/h2>\n

Em 2015, uma an\u00e1lise detalhada das diferen\u00e7as de precis\u00e3o entre sensores anal\u00f3gicos e CANopen, realizada por dois profissionais da WIKA, Bildstein & Heusel (Digital transmission in pressure sensors, WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG, CAN-Newsletter, 1\/2015, CAN in Automation, pp. 24-27), demonstrou maior suscetibilidade a erros em sensores anal\u00f3gicos. Isso se deve ao fato de que o sinal \u00e9 convertido tr\u00eas vezes: primeiro de anal\u00f3gico para digital (AD), depois volta de digital para anal\u00f3gico (DA) e finalmente digitalizado novamente no controlador. Al\u00e9m disso, normalmente o sinal \u00e9 linearizado, resultando em mais erros.<\/p>\n

O ponto mais fraco da tecnologia de medi\u00e7\u00e3o anal\u00f3gica \u00e9 o caminho do sinal do sensor atrav\u00e9s da fia\u00e7\u00e3o com conex\u00e3o de plugue no instrumento final. Um erro pode ser detectado somente quando o sinal sai da faixa normal. Al\u00e9m disso, o sensor n\u00e3o pode ser identificado por meio do sinal.<\/p>\n

2) Confiabilidade<\/h2>\n

Em termos de confiabilidade, a vantagem de um sinal digital \u00e9 que ele define com precis\u00e3o os tipos de valores esperados. Os bits transmitidos podem ser verificados quanto \u00e0 aceita\u00e7\u00e3o por campos fixos, bem como pelo comprimento da mensagem. Se, por exemplo, um pacote com 16 d\u00edgitos (por exemplo, 0101 0111 0100 1001) for esperado, mas apenas 14 deles chegarem, \u00e9 claro que houve algum erro durante a transmiss\u00e3o. Isso reduz consideravelmente a suscetibilidade a erros devido a influ\u00eancias externas. Esgotar o tempo durante a transmiss\u00e3o de dados tamb\u00e9m indica um erro.<\/p>\n

Al\u00e9m disso, no final, s\u00f3 \u00e9 importante reconhecer 0 e 1 corretamente em um sinal digital. Se o sinal \u00e9 0 V ou 0,5 V \u00e9 irrelevante, pois ainda \u00e9 reconhecido como 0. Isso significa que, por exemplo, flutua\u00e7\u00f5es de temperatura, ru\u00eddo ou interfer\u00eancia eletromagn\u00e9tica t\u00eam menos chance de interferir no sinal.<\/p>\n

3) Diagn\u00f3stico<\/h2>\n

A t\u00e9cnica \u201csignal jump electronics\u201d foi desenvolvida especificamente para determinados sensores de for\u00e7a. Eles podem ser usados para verificar se os sensores correspondentes ainda retornam o sinal de sa\u00edda anal\u00f3gico esperado. No entanto, esses circuitos espec\u00edficos n\u00e3o s\u00e3o a regra.<\/p>\n

Por outro lado, uma verifica\u00e7\u00e3o detalhada da estrutura do sistema, por exemplo, qual tipo de instrumento \u00e9 instalado em qual posi\u00e7\u00e3o, assim como a verifica\u00e7\u00e3o dos sensores digitais faz parte do processo de inicializa\u00e7\u00e3o padronizado. Mesmo durante a opera\u00e7\u00e3o, um sinal digital pode ser verificado repetidamente (por exemplo, por meio do protocolo de heartbeat ou tempos limite). Isso n\u00e3o \u00e9 poss\u00edvel com sensores anal\u00f3gicos.<\/p>\n

A prop\u00f3sito, n\u00e3o apenas um sinal pode ser enviado por meio de um barramento, mas tamb\u00e9m qualquer outra informa\u00e7\u00e3o. Por exemplo, diferentes vari\u00e1veis medidas podem ser enviadas dentro de um sensor: For\u00e7a e temperatura, press\u00e3o e n\u00edvel ou combina\u00e7\u00f5es completamente diferentes.<\/p>\n

4) Extens\u00e3o do sistema<\/h2>\n

Uma grande vantagem de um sistema digital \u00e9 a fus\u00e3o de sinais. At\u00e9 127 canais podem ser combinados em um sistema de controle. Mesmo come\u00e7ando com menos, uma expans\u00e3o posterior da arquitetura do sistema n\u00e3o ser\u00e1 problema. Al\u00e9m disso, a fia\u00e7\u00e3o \u00e9 simples e os controladores tornam-se mais baratos, j\u00e1 que 127 canais anal\u00f3gicos de alta precis\u00e3o separados n\u00e3o s\u00e3o necess\u00e1rios.<\/p>\n

5) Reutiliza\u00e7\u00e3o e facilidade de manuten\u00e7\u00e3o<\/h2>\n

Os sensores anal\u00f3gicos oferecem vantagens de substitui\u00e7\u00e3o e poss\u00edveis ajustes. Se forem utilizados sinais de sa\u00edda padronizados, os instrumentos podem ser facilmente substitu\u00eddos ou revitalizados sem altera\u00e7\u00f5es no software, independentemente do fabricante. Isso simplifica os processos log\u00edsticos e n\u00e3o h\u00e1 risco de influenciar o comportamento do sistema. Na pr\u00e1tica, em rela\u00e7\u00e3o aos sensores digitais, j\u00e1 foi demonstrado que n\u00e3o existem fabricantes que ofere\u00e7am 100% os mesmos objetos.<\/p>\n

Por outro lado, todo o processo de escalonamento e calibra\u00e7\u00e3o \u00e9 realizado em cada sensor digital: se, por exemplo, um sensor de press\u00e3o de 150 bar for trocado por um sensor de press\u00e3o de 250 bar, n\u00e3o h\u00e1 problema. N\u00e3o \u00e9 mais necess\u00e1rio alterar a parametriza\u00e7\u00e3o de controle, os sensores s\u00e3o calibrados apenas no fabricante.<\/p>\n

Conclus\u00e3o sobre os sinais anal\u00f3gicos e CANopen<\/h2>\n

O ditado \u201cem time que est\u00e1 ganhando n\u00e3o se mexe\u201d tamb\u00e9m pode se aplicar aos sensores de um sistema. Desde que os sensores funcionem perfeitamente com os sinais anal\u00f3gicos tradicionais, certamente n\u00e3o h\u00e1 raz\u00e3o para interferir no sistema geral. Mas quando se trata de extens\u00f5es, reparos ou revitaliza\u00e7\u00f5es, as vantagens de um sinal de sa\u00edda digital definitivamente devem ser consideradas para integrar sistemas mais modernos.<\/p>\n

Observa\u00e7\u00e3o<\/strong>
\nMais informa\u00e7\u00f5es sobre nossos produtos podem ser encontradas no site da WIKA<\/a>. Em caso de d\u00favidas, entre em contato<\/a> conosco, ficaremos felizes em ajud\u00e1-lo.<\/p>\n

Leia tamb\u00e9m nossos artigos<\/strong>
\nA vida em n\u00fameros e medidas<\/a>
\nSensor de press\u00e3o com comunica\u00e7\u00e3o I\u00b2C – possibilidades e condi\u00e7\u00f5es<\/a>
\nFor\u00e7a – o que realmente \u00e9?<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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