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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.55.2018.tde-22012018-152631
Documento
Autor
Nome completo
Klinger Gervásio da Silva
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2001
Orientador
Banca examinadora
Marques, Eduardo (Presidente)
Roda, Valentin Obac
Trindade Junior, Onofre
Título em português
Projeto de um circuito controlador de rede com tolerância a falhas baseado em computação reconfigurável
Palavras-chave em português
Não disponível
Resumo em português
A Ethernet se tornou um padrão aberto de conectividade e através do protocolo HSE (High peed Ethernet) pode se tornar o padrão mais popular dos fieldbuses. A Fieldbus foundation mapeou neste protocolo toda a tecnologia do padrão H1 confirmando a tendência de que a Ethernet dominará também o chão de fábrica. Grande parte das aplicações da rede HSE da Fieldbus Foundation necessitam de uma disponibilidade maior do que um sistema não tolerante a falhas pode fornecer. Usualmente é incorporada uma redundância protetora através da adição de componentes que não seriam necessários num sistema livre de falhas. O alicerce fundamental da redundância é a transparência operacional. Computação reconfigurável é uma solução que combina processadores dedicados com memória, lógica e programação (hardware/software), permitindo a integração de sistemas em um único FPGA (Field Programmmable Gate Array). Estes conceitos possibilitarão a implementação do algoritmo de redundância previsto pela norma HSE de forma transparente para o processador, e consequentemente para a aplicação do usuário. O propósito deste trabalho é fornecer um hardware que tenha duas portas Ethernet de 100Mbp implementados os algoritmos de redundância especificados pelo protocolo HSE. A proposta é a definição de um hardware com dois controladores Ethernet de 100Mbps através do estudo de algumas tecnologias de fabricação de componentes e de alguns paradigmas de projeto de hardware. A forma de manipulação dos dados é um grande desafio para este trabalho, que irá identificar a melhor alternativa para controle do fluxo de dados entre as portas Ethernet, uma vez que as velocidades envolvidas na transmissão são da ordem de 100Mbps. A melhor alternativa deve levar em conta o custo, complexidades e desempenho da solução. A incorporação de tecnologias como HSE e Web aos equipamentos para automação e controle industrial fará com que as soluções para o chão de fábrica acompanhem e desfrutem das tendências tecnológicas da Internet e ainda será uma porta aberta para a tão desejada interoperabilidade.
Título em inglês
Not available
Palavras-chave em inglês
Not available
Resumo em inglês
The Ethernet becomes an open connectivity standard and with the High Speed Ethernet (HSE) protocol can become the most used standard of firldbuses. The Fieldbus Foundation mapped all the Layer 2 technologies from its H1 standard into Ethernet. Many target applications of Foundation Fielbus HSE Network need to have higher availability of the automation system than a non-fault tolerant system can provide. The Fieldbus Foundation HSE approach to improving availability is by means of redundancy. That is, it provides additional hardware to be used in event of a failure. The fundamental underoinning of redundancy is operational transparency. Reconfigurable Computing combines embedded processor with memor, logic and programming to integratre systems in Field Programmable Gate Array (FPGA). This will allow implementing the redundancy algoritms of Foundation specification transparenty. This work will provide an harware with two 100 Mbytes Ethernet port to support the implementing the redundancy algorithms of Foundation specification. The manufacturing technologies and some hardware design techniques The challenges is to find the best way to exchange information between the 100 Mbytes Ethernet controllers. The best solution must achieve low cost, low complexity and high performance. The use of technologies as HSE and Web in industrial automation devices is allowing the plant floor solutions follow the internet tendences and can be the open dor to the interoperatibility.
 
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Data de Publicação
2018-01-23
 
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