Soluções Completas em Automação Industrial
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Em aplicações onde as distâncias são grandes ou o uso de cabos seriais é difícil, ou até impossível, considere a utilização de rádios modem para a comunicação de dados entre dispositivos que utilizam interface serial RS232 ou RS485 com velocidades entre 1.200 e 115.200 bps, ou interface Ethernet, em distâncias de dezenas de metros até 80 km.
Utilize rádios modem nas faixas de 900 MHz e 2.4 GHz para comunicação em até 60 km com visada, com dispensa de licenciamento dos pontos na Anatel.
Utilize rádios modem canalizados em frequências de 140 MHz a 470 MHz para comunicação em até 80 km e sem visada. Esses necessitam de projeto de utilização junto à Anatel.
Uma abordagem prática voltada para sistemas de automação, telemetria e SCADA. O cálculo de rádio enlace avalia a viabilidade de comunicação entre dois pontos. Utilizar rádio modem para comunicar equipamentos que se comunicam serialmente é mais fácil do que parece.
Podemos definir como rádio enlace o conjunto de equipamentos necessários para estabelecer comunicação por rádio entre dois pontos. Os elementos básicos para a implementação de um rádio enlace são:
Desde a saída do transmissor até a chegada no receptor, o sinal sofre atenuações e ganhos. A intensidade do sinal sofre as seguintes alterações ao longo do percurso:
As intensidades, perdas e ganhos são representados em decibel (dB).
O dB é uma escala utilizada para representar a relação entre duas potências. As unidades de referência usuais nos sistemas de rádio são:
Dizemos que um enlace é viável se a intensidade calculada do sinal recebido é maior do que o nível de sensibilidade do receptor, guardada a margem de segurança.
Uma onda eletromagnética propagando-se no espaço sofre atenuação contínua. A intensidade é inversamente proporcional ao quadrado da distância — quando a distância dobra, o sinal diminui para um quarto do valor.
A Potência Efetivamente Irradiada (ERP) por uma estação transmissora é calculada conforme a fórmula abaixo. O valor da ERP é importante na análise para enquadramento das estações às normas da Anatel.
A energia transportada de uma antena transmissora até uma receptora é contida em elipsóides concêntricos chamados zonas de Fresnel. Não há perda por obstrução quando não existem obstáculos dentro da primeira zona. Essa avaliação é feita levantando-se o perfil do terreno entre as duas estações com auxílio de mapas cartográficos.
Perdas ocasionadas por obstruções conhecidas como gume de faca são calculadas com base no percentual de liberação da primeira zona de Fresnel:
A energia enviada pelas antenas é transportada por ondas eletromagnéticas, compostas por campos elétricos e magnéticos variáveis que se propagam no vácuo à velocidade de 300.000 km/s. A maneira como os campos se orientam no espaço é chamada polarização.
Antenas são dispositivos capazes de transmitir e captar ondas eletromagnéticas nas faixas de radiofrequência. Os comprimentos e a disposição dos elementos dependem das frequências de operação desejadas.
O diagrama de irradiação é a representação gráfica da distribuição da energia eletromagnética no espaço. Os resultados são normalizados: ao máximo sinal recebido é dado o valor de 0 dB.
Polarização vertical: o plano elétrico é perpendicular à superfície da Terra, enquanto o plano magnético é paralelo.
Ângulo de meia potência: definido pelos pontos onde a potência equivale à metade da irradiada na direção principal (–3 dB = 50% de potência).
Diretividade: relação entre o campo irradiado na direção de máxima irradiação e o campo gerado por uma antena isotrópica com a mesma potência.
Ganho: produto da eficiência pela diretividade. A eficiência normalmente está entre 90% e 95%.
Linha de transmissão é uma linha com dois ou mais condutores isolados por um dielétrico, cuja finalidade é fazer com que uma onda eletromagnética se propague de modo guiado com a menor perda possível. Os cabos coaxiais são os mais utilizados em aplicações de telemetria.
A tabela a seguir apresenta alguns dos conectores mais utilizados nas aplicações de telemetria:
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