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terça-feira, 20 de novembro de 2012

Interpolação



Em alguns momentos no ambiente profissional nos deparamos com a necessidade de encontrar um valor com base em alguma grandeza conhecida. Isso é muito comum quando estamos analisando ou manipulando estatísticas ou escalas.

Normalmente recorremos a solução mais simples, que quase sempre é a regra de três. Vejamos o exemplo abaixo:

Considerando uma variação de um sinal analógico entre 4 e 20 mA, podemos transformar esta escala de sinal comum na engenharia em temperatura, por exemplo graus celsius, onde 4mA = 0ºC e 20mA = 100ºC.

Para definir quanto equivale 16,7mA em ºC, podemos adotar a regra de três ou a interpolação conforme apresentado abaixo.


REGRA DE TRÊS

20 - 4    = 16    -----> Total da escala
16,7 - 4 = 12,7 -----> Referencia dentro da escala

16    =    100
        x                ---------> 16y = 100 . 12,7  -------> y = 1270 / 16  --------> y = 79,375ºC
12,7 =    y




INTERPOLAÇÃO

4 ------ 0
20----- 100
16,7--- y


   ( y - 0)     =    ( 100 - 0 ) ---------> y = ( 100 - 0 ) . ( 16,7 - 4 ) + 0 -----------> y = 79,375ºC
(16,7 - 4 )          ( 20 - 4 )                                     ( 20 - 4 )



Este exemplo apresenta o mesmo resultado, porém, em algumas situações em que não temos o valor da escala inteira, utilizar a interpolação pode fornecer um resultado com maior precisão.

quarta-feira, 10 de outubro de 2012

Rede Serial RS485

 RS485

Este tipo de comunicação é considerado robusto e prático, por este motivo diversos equipamentos dentro da indústria adotam este tipo de comunicação. Quando criada, a rede era de propriedade exclusiva, e assim havia um custo elevado, porem, hoje este incomodo já não existe mais. A empresa MODBUS vendeu a idéia do protocolo de comunicação até então conhecido como RTU, após este ocorrido o protocolo passou a ser aberto, ou seja, qualquer equipamento pode utilizar este protocolo de comunicação sem precisar de licença. O resultado foi à exploração em larga escala da tecnologia.

Basicamente para montar a rede RS485, basta ter um equipamento mestre e um ou mais escravos. Um exemplo claro desta aplicação é o gerenciamento de energia, que na maioria das vezes utiliza-se um módulo concentrador de leituras (mestre) e os medidores de “n” fabricantes (escravo). Como meio físico para interligar os equipamentos basta apenas um par de cabos que interligue o mestre com os escravos, a arquitetura da rede não pode ser aleatória. Segue abaixo alguns exemplos:

Fonte: CEFET RN



Em um passado recente os cabos telefônicos eram os mais usados para a comunicação, com uma única exigência era que o par deveria ser trançado e ter no mínimo 26 tranças por metro. Atualmente já existem cabos específicos para tal finalidade com a seguinte característica: par trançado (Belden) ou triaxial com 1 ou dois pares de fios 24 AWG com impedância característica de 120 W.

A malha deve ser aterrada, porem levando em consideração que estamos aterrando uma rede de comunicação que é mais sensível que uma rede elétrica. Há outros parâmetros a serem considerados, tais como: taxa de comunicação (baud rate), Paridade e Stop Bit. Dependendo do comprimento do cabo um resistor de 120Ω ou 150Ω deve ser inserido no termino da rede.
Abaixo temos um gráfico que determina a taxa de comunicação em relação ao comprimento do cabo.

                                                       Fonte: Site Kron Medidores

Observe que o gráfico apresenta a taxa de comunicação de 10Mbps, porém, nos equipamentos encontramos 9600bps. 

Normalmente os bornes de conexão possuem identificação, podendo ser: B e A, RX+ e RX- ou TX+ e TX-.
Esta tecnologia é muito conhecida como RS485, mas o nome original é MODBUS-RTU, que após algumas mudanças deu origem a rede ETH ou ETHERNET, que tem como nome de origem MODBUS-TCP/IP.  



terça-feira, 9 de outubro de 2012

Transmissão de dados em rede serial


 SIMPLEX, HALF-DUPLEX E FULL-DUPLEX

Aplicável em redes do tipo RS 485, RS 422, RS 232, Ethernet e etc.

Uma comunicação é dita simplex quando permite comunicação apenas em um único sentido, tendo em uma extremidade um dispositivo apenas transmissor (transmitter) e do outro um dispositivo apenas receptor (receiver). Não há possibilidade de o dispositivo receptor enviar dados ou mesmo sinalizar se os dados foram recebidos corretamente. Transmissões de rádio e televisão são exemplos de transmissão simplex. Uma comunicação é dita half-duplex (também chamada semi-duplex) quando existem em ambas as extremidades dispositivos que podem transmitir e receber dados, porém não simultaneamente. Durante uma transmissão half-duplex, em determinado instante um dispositivo “A” será transmissor e o outro “B” será receptor, em outro instante os papéis podem se inverter. Por exemplo, o dispositivo “A” poderia transmitir dados que “B” receberia; em seguida, o sentido da transmissão seria invertido e “B” transmitiria para “A” a informação se os dados foram corretamente recebidos ou se foram detectados erros de transmissão. A operação de troca de sentido de transmissão entre os dispositivos é chamada de turn-around e o tempo necessário para os dispositivos chavearem entre as funções de transmissor e receptor é chamado de turn-around time. Uma transmissão é dita full-duplex (também chamada apenas duplex) quando dados podem ser transmitidos e recebidos simultaneamente em ambos os sentidos. Poderíamos entender uma linha full-duplex como funcionalmente equivalente a duas linhas simplex, uma em cada direção. Como as transmissões podem ser simultâneas em ambos os sentidos e não existe perda de tempo com turn-around, uma linha full-duplex pode transmitir mais informações por unidade de tempo (maior throughput) que uma linha half-duplex, considerando-se a mesma taxa de transmissão de dados.

Exemplo: