MAPA – AURP – REDES DE COMUNICAÇÃO PARA AUTOMAÇÃO – 53_2026
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MAPA – Material de Avaliação Prática da Aprendizagem
Instruções para realização e entrega da atividade:
Todos os campos deverão ser devidamente preenchidos.
É obrigatória a utilização deste formulário para a realização do MAPA (template).
Esta é uma atividade individual. Trabalhos copiados da internet, de outros estudantes ou elaboradosintegralmente por ferramentas de inteligência artificial (IA) serão zerados.
O trabalho pode ter quantas páginas você precisar para respondê-lo, desde que siga a sua estrutura.Preferencialmente, utilizar a formatação: fonte Arial 12, espaçamento entre linhas 1,5 linhas e textojustificado.
Ao utilizar quaisquer materiais de pesquisa, apresente as referências no final do trabalho em ordemalfabética e conforme as normas da ABNT NBR 6023:2018. Você pode utilizar este site para orientação:https://usp.br/sddarquivos/aulasmetodologia/abnt6023.pdf
Após inteiramente respondido, coloque um nome simples no seu arquivo para não haver confusão nomomento do envio. Se o nome tiver caracteres estranhos, principalmente pontos, ou for muito grande, épossível que a equipe de correção não consiga abrir o seu trabalho e ele seja zerado.
Você entregará apenas UM ARQUIVO com suas respostas. O trabalho deve ser enviado para correção peloseu Studeo em formato de arquivo doc/docx ou PDF, na forma de anexo no campo de resposta da atividadeMAPA. Caso você utilize OPEN OFFICE ou MAC, transforme o arquivo em PDF para evitar incompatibilidade.
Ao final do enunciado desta atividade, aqui, no Studeo, há uma caixa de envio de arquivo. Basta clicar eselecionar sua atividade ou arrastar o arquivo até ela.
Antes de clicar em FINALIZAR, certifique-se de que está tudo certo, pois, uma vez finalizado, você nãopoderá mais modificar o arquivo. Sugerimos que você faça o download para conferir se está de acordo como arquivo entregue.
O uso do template é obrigatório. Atividades enviadas fora do modelo disponibilizado serãodesconsideradas para fins de avaliação, sendo atribuída nota zero.
Em caso de dúvidas, entre em contato com seu professor mediador.
Desejamos a você um excelente trabalho!
Nesta atividade MAPA, você será desafiado a atuar como Engenheiro/Tecnólogo de Automação em umprojeto real de modernização industrial (Retrofit). O objetivo é aplicar os conceitos de topologia, meiosfísicos, protocolos de campo, cálculos de tráfego e integração de dados (IT/OT) estudados ao longo danossa disciplina.
CONTEXTUALIZAÇÃO
A “Indústria MetalTech”, fabricante de peças automotivas, está passando por um processo de transformaçãodigital rumo à Indústria 4.0. Atualmente, a fábrica opera com “ilhas de automação” isoladas e a diretoriadeseja integrar todos os dados de produção em um sistema de supervisão central (SCADA) e enviarindicadores-chave (KPIs) para um Dashboard na Nuvem (Cloud).
Como Engenheiro/Tecnólogo Chefe do projeto, você fez o levantamento da planta e identificou o seguintecenário:
Setor de Mistura: possui inversores de frequência e medidores de temperatura antigos que comunicamexclusivamente via padrão serial RS-485 utilizando o protocolo Modbus RTU.
Setor de Usinagem e Embalagem: foi recentemente atualizado com Controladores Lógicos Programáveis(CLPs) de última geração e robôs colaborativos que utilizam a rede PROFINET para comunicação de altavelocidade e determinismo.
Nível de Supervisão e Gestão: o novo software SCADA e o sistema ERP da empresa precisam coletar osdados de ambos os setores. Além disso, a diretoria exige que os dados de consumo de energia e status dasmáquinas sejam enviados para um servidor na nuvem (Cloud) de forma leve e segura.
21/07/2026, 12:58 Unicesumar – Ensino a Distância
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Sua missão é projetar a arquitetura de redes de comunicação que integre todos esses níveis de formaeficiente, confiável e segura, justificando suas escolhas, inclusive de forma matemática.
Para concluir este projeto com sucesso, você deverá elaborar um relatório técnico dividido em três fases,detalhando as escolhas de infraestrutura, cálculos de desempenho e estratégias de integração.
FASE 1: Infraestrutura e Nível de Campo
Nesta fase, você deve estruturar a base da comunicação dos equipamentos e analisar o desempenho darede legada.
Responda:
a)
Para o Setor de Mistura, qual deve ser a topologia de rede física adotada para o padrão RS-485? Descrevaque tipo de cabo é o mais adequado para evitar interferência eletromagnética neste setor e se é necessárioo uso de resistores de terminação.
b)
A rede RS-485 do Setor de Mistura foi configurada para operar a uma taxa de transmissão (Baud Rate) de19.200 bps. O formato do caractere configurado nos equipamentos possui: 1 bit de
start
, 8 bits de dados, 1bit de paridade (par) e 1 bit de
stop
(totalizando 11 bits por caractere/byte). Se o sistema SCADA enviar umquadro (frame) de requisição de leitura Modbus RTU contendo 8 bytes no total, calcule o tempo total detransmissão deste quadro em milissegundos (ms). (Apresente o passo a passo do cálculo).
FASE 2: Convergência, Determinismo e Protocolos
Como temos redes de naturezas diferentes (Serial Modbus RTU e Ethernet PROFINET), elas não “falam” amesma língua nativamente e possuem desempenhos distintos.
Responda:
a)
Explique qual é a diferença no modelo de troca de dados entre o Modbus RTU (modelo Mestre/Escravo) eo PROFINET (modelo
Provider/Consumer
ou
IO-Controller/IO-Device
).
b)
Qual equipamento de rede você deve especificar (ex.: Switch, Hub, Gateway, Repetidor) para permitir queos dados do Setor de Mistura (Modbus RTU) sejam lidos pela rede principal Ethernet da fábrica? Justifiquesua escolha.
c)
O Setor de Usinagem utiliza PROFINET, operando sob o padrão Fast Ethernet a 100 Mbps (100.000.000bits por segundo). Calcule o tempo teórico (em microssegundos, μs) necessário para transmitir um quadroEthernet padrão de tamanho máximo, que possui 1518 bytes (1 byte = 8 bits). Compare este resultado como tempo calculado na Fase 1 e comente brevemente sobre a importância dessa diferença de velocidade parao controle de robôs. (Apresente o passo a passo do cálculo).
FASE 3: Integração IT/OT e IoT Industrial (Indústria 4.0)
Nesta última fase, os dados já estão na rede principal Ethernet e precisam chegar aos sistemas de gestão e ànuvem.
Responda:
a)
Para a comunicação entre os CLPs do chão de fábrica (OT) e o sistema SCADA/ERP (IT), a literaturarecomenda fortemente o uso do padrão OPC UA. Cite duas vantagens técnicas de se utilizar o OPC UA nestaintegração em vez de tentar ler os dados do CLP diretamente com protocolos proprietários.
b)
Para enviar os indicadores para a Nuvem, você decidiu utilizar o protocolo MQTT. Explique comofunciona o modelo de comunicação
Publish/Subscribe
(Publicar/Assinar) e qual é o papel vital do
Broker
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MQTT nessa arquitetura.