Manual de Utilizao DU350 / DU351Rev. B 11/2009 Cd. Doc.: MU213100

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Condies Gerais de Fornecimento

Nenhuma parte deste documento pode ser copiada ou reproduzida sem o consentimento prvio e por escrito da Altus Sistemas de Informtica S.A., que se reserva o direito de efetuar alteraes sem prvio comunicado. Conforme o Cdigo de Defesa do Consumidor vigente no Brasil, informamos, a seguir, aos clientes que utilizam nossos produtos aspectos relacionados com a segurana de pessoas e instalaes. Os equipamentos de automao industrial fabricados pela Altus so robustos e confiveis devido ao rgido controle de qualidade a que so submetidos. No entanto, equipamentos eletrnicos de controle industrial (controladores programveis, comandos numricos, etc.) podem causar danos s mquinas ou processos por eles controlados em caso de defeito em suas partes e peas ou de erros de programao ou instalao, podendo inclusive colocar em risco vidas humanas. O usurio deve analisar as possveis conseqncias destes defeitos e providenciar instalaes adicionais externas de segurana que, em caso de necessidade, sirvam para preservar a segurana do sistema, principalmente nos casos da instalao inicial e de testes. Os equipamentos fabricados pela Altus no trazem riscos ambientais diretos, no emitindo nenhum tipo de poluente durante sua utilizao. No entanto, no que se refere ao descarte dos equipamentos, importante salientar que quaisquer componentes eletrnicos incorporados em produtos contm materiais nocivos natureza quando descartados de forma inadequada. Recomenda-se, portanto, que quando da inutilizao deste tipo de produto, o mesmo seja encaminhado para usinas de reciclagem que dem o devido tratamento para os resduos. imprescindvel a leitura completa dos manuais e/ou caractersticas tcnicas do produto antes da instalao ou utilizao do mesmo. A Altus garante os seus equipamentos conforme descrito nas Condies Gerais de Fornecimento, anexada s propostas comerciais. A Altus garante que seus equipamentos funcionam de acordo com as descries contidas explicitamente em seus manuais e/ou caractersticas tcnicas, no garantindo a satisfao de algum tipo particular de aplicao dos equipamentos. A Altus desconsiderar qualquer outra garantia, direta ou implcita, principalmente quando se tratar de fornecimento de terceiros. Pedidos de informaes adicionais sobre o fornecimento e/ou caractersticas dos equipamentos e servios Altus devem ser feitos por escrito. A Altus no se responsabiliza por informaes fornecidas sobre seus equipamentos sem registro formal. DIREITOS AUTORAIS Srie Ponto, MasterTool, Quark, ALNET e WebPlc so marcas registradas da Altus Sistemas de Informtica S.A. Windows NT, 2000, XP e Vista so marcas registradas da Microsoft Corporation.

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Sumrio

Sumrio

1. INTRODUO ...........................................................................................................................................1 Documentos Relacionados a este Manual....................................................................................................2 Inspeo Visual ............................................................................................................................................2 Suporte Tcnico ...........................................................................................................................................3 Mensagens de Advertncia Utilizadas neste Manual ..................................................................................3 2. DESCRIO TCNICA ............................................................................................................................4 Caractersticas Gerais..................................................................................................................................4 Entradas Digitais .........................................................................................................................................5 Sadas Digitais a Transistor (DU350) ..........................................................................................................6 Sadas Digitais a Rel (DU351) ....................................................................................................................7 Sadas Digitais Rpidas................................................................................................................................8 Entradas Analgicas ....................................................................................................................................9 Modo de Tenso ..................................................................................................................................10 Modo de Corrente................................................................................................................................10 Sadas Analgicas.......................................................................................................................................11 Modo de Tenso ..................................................................................................................................11 Modo de Corrente................................................................................................................................12 Contadores Rpidos...................................................................................................................................13 Canal Serial Local......................................................................................................................................13 Canal Serial RS-485...................................................................................................................................14 Caractersticas de Software.......................................................................................................................14 Compatibilidade com Demais Produtos ....................................................................................................15 Desempenho ...............................................................................................................................................16 Mapa de Memria................................................................................................................................16 Tempos de Aplicao...........................................................................................................................16 Restries de Linguagem .....................................................................................................................16 Restries de Software.........................................................................................................................17 Tempos de Inicializao.......................................................................................................................17 Tempos de Sadas Analgicas ..............................................................................................................17 Tempos de Entradas Analgicas...........................................................................................................17 Tempo de Ciclo ...................................................................................................................................17 Desempenho das Entradas Rpidas ......................................................................................................17 Dimenses Fsicas.......................................................................................................................................18 Dados para Compra...................................................................................................................................19 Itens Integrantes...................................................................................................................................19 Cdigo do Produto...............................................................................................................................19 Produtos Relacionados ..............................................................................................................................19 3. CONFIGURAO....................................................................................................................................20 Gerais .........................................................................................................................................................20 Barramento ................................................................................................................................................20 Entradas.....................................................................................................................................................20 Entradas Digitais 0/1/2.........................................................................................................................21 Entradas Analgicas ............................................................................................................................22 Entradas Rpidas .................................................................................................................................24ii

Sumrio Sadas .........................................................................................................................................................32 Sadas Digitais .....................................................................................................................................32 Sadas Analgicas................................................................................................................................33 Sadas Rpidas.....................................................................................................................................35 Sada comum de Comparador dos Contadores ......................................................................................44 Funes de Posicionamento .......................................................................................................................45 Funes de Inicializao ANALOG_INI e PTO_INI............................................................................46 Estrutura de configurao para COUNT_PTO, PTO, COUNT_ANALOG e REFER_PTO...................47 Funcionamento de um referenciamento ................................................................................................49 Funes de Referenciamento e Posicionamento....................................................................................51 Cdigos de Erro...................................................................................................................................56 Comunicao..............................................................................................................................................58 MODBUS Mestre ................................................................................................................................60 MODBUS Escravo ..............................................................................................................................64 Protocolo genrico de comunicao .....................................................................................................66 IHM Interface Homem-Mquina ...........................................................................................................75 Visor Grfico.......................................................................................................................................75 Teclado................................................................................................................................................76 Teclas de Atalho.........................................................................................................................................78 Telas Especiais ...........................................................................................................................................79 Relgio RTC...............................................................................................................................................79 Exibio do relgio em telas ................................................................................................................80 Chamadas de POUs ...................................................................................................................................83 POUs acionadas por interrupo de tempo ..............................................................................................83 Atualizao Instantnea de Entradas e Sadas (AES) ..............................................................................83 AES_DIGITAL_INPUT ......................................................................................................................83 AES_DIGITAL_OUTPUT ..................................................................................................................84 AES_ANALOG_INPUT......................................................................................................................84 AES_ANALOG_OUTPUT..................................................................................................................84 AES_COUNTERS...............................................................................................................................84 AES_FAST_OUTPUTS ......................................................................................................................84 Navegao nas Telas de Usurio via teclado (NAVIGATION) ................................................................84 Habilitao de Tela (CHANGE_SCREEN) ..............................................................................................85 Upload ........................................................................................................................................................85 Watchdog ...................................................................................................................................................85 Brownout....................................................................................................................................................86 Erro de Sistema..........................................................................................................................................86 Estado Seguro ............................................................................................................................................86 4. INSTALAO ..........................................................................................................................................88 Instalao Eltrica .....................................................................................................................................88 Conexes .............................................................................................................................................89 Aterramento.........................................................................................................................................89 Interfaces Analgicas...........................................................................................................................89 Interface com Encoders em Quadratura................................................................................................90 Proteo sadas digitais. .......................................................................................................................90 Instalao Mecnica...................................................................................................................................91 Instalao do Programador.......................................................................................................................93 5. PROGRAMAO INICIAL ....................................................................................................................97 Primeiros passos com MasterTool IEC e DU350/DU351..........................................................................97 Iniciando MasterTool IEC....................................................................................................................97 Conceitos de Tarefas e POUs ...............................................................................................................97 Criando a POU PLC_PRG ...................................................................................................................97iii

Sumrio Compilando .........................................................................................................................................97 Download ............................................................................................................................................98 Analisando o Modelo...........................................................................................................................99 Converso de Projetos .............................................................................................................................100 6. MANUTENO......................................................................................................................................102 Diagnsticos .............................................................................................................................................102 Diagnsticos Gerais ...........................................................................................................................102 Solues de Problemas.......................................................................................................................102 Diagnstico Entradas Rpidas............................................................................................................103 Diagnstico Sadas Analgicas ..........................................................................................................103 Diagnstico Entradas Analgicas .......................................................................................................104 Diagnstico Sadas Rpidas ...............................................................................................................104 Diagnsticos MODBUS.....................................................................................................................105 Lista de Operandos Reservados ..............................................................................................................106 7. APLICAES ESPECIAIS COM SERIAL RS-232 .............................................................................113 Handshake de Hardware RTS/CTS em Modems Rdio.........................................................................113 Handshake de Hardware RTS/CTS em Conversores RS-485 ................................................................114 8. GLOSSRIO ...........................................................................................................................................116

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1. Introduo

1. IntroduoA Srie Duo de controladores programveis (CP) com interface homem mquina (IHM) incorporada a soluo ideal para aplicaes que requerem controle e superviso em um nico produto e ambiente. Esta soluo foi concebida atravs de uma arquitetura de hardware baseada em processadores de 32 bits e alto desempenho. Podem ser citadas como principais caractersticas do produto a velocidade de processamento da aplicao, a alta densidade de pontos E/S integrados, conectividade com outros elementos do ambiente atravs de duas portas seriais e os requisitos para posicionamento de eixos utilizando entradas e sadas rpidas. A programao do produto realizada atravs de uma nica ferramenta, disponibilizando para isso 6 linguagens de programao de CPs, sendo 5 descritas na norma IEC 61131-3: LD, ST, IL, FBD e SFC; alm de uma linguagem adicional, o CFC. O MasterTool IEC possui um importante recurso de simulao que permite ao usurio testar sua aplicao sem a utilizao do equipamento, conferindo maior agilidade no desenvolvimento do programa. Alm de uma IHM que suporta textos e grficos, teclado alfanumrico, 7 teclas de funo, a inovao do produto tambm constatada na sua apresentao. O Duo ID possibilita que o cliente customize o design do produto, com a sua marca de acordo com a aplicao e com a identidade visual da sua empresa. Os modelos DU350 e DU351 se diferenciam pelo tipo das sadas digitais disponveis em cada um deles. Enquanto o DU350 possui 14 sadas normais e 2 sadas rpidas configurveis a transistor, o DU351 possui 14 sadas normais a rel e duas sadas rpidas configurveis a transistor.

Figura 1-1. Controlador DU350/DU351 O produto tem como principais caractersticas:

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1. Introduo Programador MasterTool IEC com 6 linguagens de programao, sendo 5 definidas pela norma IEC 61131-3 e uma linguagem adicional 20 entradas digitais isoladas, sendo 6 pontos rpidos configurveis para 2 contadores bidirecionais, 4 contadores unidirecionais ou para funes de posicionamento 14 sadas digitais (Rel ou Transistor) isoladas 2 sadas digitais isoladas a transistor configurveis como 2 pontos de sadas rpidas PTO, PWM/VFO ou para funes de posicionamento 4 entradas analgicas configurveis para 0 a 10 V, 0 a 20 mA ou 4 a 20 mA 2 sadas analgicas configurveis para 0 a 10V ou 0 a 20 mA ou para funes de posicionamento Visor grfico 128 x 64 Configurvel pelo programador MasterTool IEC Teclado membrana com 25 teclas Relgio de Tempo Real 1 porta serial RS-232 para programao, protocolo MODBUS mestre e escravo e protocolo genrico 1 porta serial RS-485 protocolo MODBUS mestre e escravo e protocolo genrico Fonte 24Vdc isolada Memria de aplicao de 256kbytes Capacidade de at 1250 bytes de memria retentiva sem necessidade de bateria

Documentos Relacionados a este ManualPara obter informaes adicionais sobre a Srie Duo podem ser consultados outros documentos (manuais e caractersticas tcnicas) alm deste. Estes documentos encontram-se disponveis em sua ltima reviso em www.altus.com.br. Cada produto possui um documento denominado Caracterstica Tcnica (CT), onde encontram-se as caractersticas do produto em questo. Adicionalmente o produto pode possuir Manuais de Utilizao (o cdigo do manuais so citados na CT). Por exemplo, o mdulo PO2022 tem todos as informaes de caractersticas de utilizao e de compra, na sua CT. Por outro lado, o PO5063 possui, alm da CT, um manual de utilizao. Aconselha-se os seguintes documentos como fonte de informao adicional: Caractersticas Tcnicas (CT) do Produto CT113100 MasterTool IEC Manual de Utilizao MU299606

Inspeo VisualAntes de proceder instalao, recomendvel fazer uma inspeo visual cuidadosa dos equipamentos, verificando se no h danos causados pelo transporte. Verifique se todos os componentes de seu pedido esto em perfeito estado. Em caso de defeitos, informe a companhia transportadora e o representante ou distribuidor Altus mais prximo. CUIDADO: Antes de retirar os mdulos da embalagem, importante descarregar eventuais potenciais estticos acumulados no corpo. Para isso, toque (com as mos nuas) em uma superfcie metlica aterrada antes de manipular os mdulos. Tal procedimento garante que os nveis de eletricidade esttica suportados pelo mdulo no sero ultrapassados. importante registrar o nmero de srie de cada equipamento recebido, bem como as revises de software, caso existentes. Essas informaes sero necessrias caso se necessite contatar o Suporte Tcnico da Altus.

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1. Introduo

Suporte TcnicoPara entrar em contato com o Suporte Tcnico da Altus em So Leopoldo, RS, ligue para +55-513589-9500. Para conhecer os centros de Suporte Tcnico da Altus existentes em outras localidades, consulte nosso site (www.altus.com.br) ou envie um email para altus@altus.com.br. Se o equipamento j estiver instalado, tenha em mos as seguintes informaes ao solicitar assistncia: os modelos dos equipamentos utilizados e a configurao do sistema instalado. o nmero de srie da UCP. a reviso do equipamento, indicada na etiqueta afixada na traseira do produto. a verso do software executivo encontrado na tela especial INFORMATION. o contedo do programa aplicativo, obtido atravs do programador MasterTool IEC. a verso do programador utilizado.

Mensagens de Advertncia Utilizadas neste ManualNeste manual, as mensagens de advertncia apresentaro os seguintes formatos e significados: PERIGO: Relatam causas potenciais, que se no observadas, levam a danos integridade fsica e sade, patrimnio, meio ambiente e perda da produo.

CUIDADO: Relatam detalhes de configurao, aplicao e instalao que devem ser seguidos para evitar condies que possam levar a falha do sistema e suas conseqncias relacionadas.

ATENO: Indicam detalhes importantes de configurao, aplicao ou instalao para obteno da mxima performance operacional do sistema.

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2. Descrio Tcnica

2. Descrio TcnicaEste captulo apresenta todas as caractersticas tcnicas dos controladores DU350 e DU351.

Caractersticas GeraisDU350, DU351 Nmero de pontos de entrada digital 20 pontos de entrada digital isolados: 14 entradas digitais comuns 6 entradas digitais rpidas (as entradas rpidas podem ser utilizadas como contadores ou como entradas comuns) Nmero de pontos de sada rel / transistor 16 pontos de sada digital isolados: 2 pontos de sada rpida e 14 pontos de sada transistor-DU350 2 pontos de sada rpida e 14 pontos de sada rel-DU351 Nmero de pontos de sada rpida Contadores rpidos Entradas analgicas Sadas analgicas Relgio de tempo real RTC Visor Teclado Protocolo MODBUS Carga de aplicativo em campo Programao on-line Interface RS-232 Interfaces RS-485 Circuito de co-de-guarda Tenso de alimentao externa Consumo 24V Potncia Isolao da fonte de alimentao Tempo de inicializao Normas atendidas Peso Temperatura de operao Temperatura de armazenagem Proteo painel frontal Proteo painel traseiro Dimenses 2 pontos de sadas rpidas: PTO, PWM, Freqncia ou sada digital 6 pontos rpidos divididos em 2 blocos configurveis como bidirecional ou unidirecional(2 contadores por bloco) 4 entradas analgicas 0 a 10V ou 0 a 20 mA ou 4 a 20 mA 2 sadas analgicas 0 a 10V ou 0 a 20 mA Sim, autonomia de 15 dias sem alimentao. Resoluo de um segundo e variao mxima de 2s por dia Visor grfico monocromtico 128 x 64 com backlight e controle de contraste. Teclado de membrana com 25 teclas Mestre e escravo RS-232 e RS-485 Sim, atravs da COM 1, RS-232 No Sim, uma interface com sinais de modem TXD, RXD, RTS, CTS, DTR, DSR, DCD Sim, no isolada Sim 19 a 30 Vdc 350 mA 8,4 W Sim 10 segundos IEC 61131-3 2003 600 g 0 a 60 C -20 a 75C IP 54 IP 20 180,1 x 144,1 x 51 mmo

Tabela 2-1. Caractersticas Gerais

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2. Descrio TcnicaNotasRelgio RTC: Em ambientes com temperatura de 25 C. Em toda a faixa de temperatura de operao do produto o tempo de retentividade pode variar entre 10 a 20 dias.

Entradas DigitaisDU350, DU351 Nmero de entradas 20 entradas digitais divididas em 3 grupos de isolao: I00..I08 - 9 entradas Grupo 0 I10..I18 - 9 entradas Grupo 1 I20..I21 - 2 entradas Grupo 2 Tenso de entrada Corrente de entrada Tipo de entrada Impedncia de entrada Isolao Configurao do borne 11 a 30 Vdc em relao ao comum para estado 1 0 a 5 Vdc em relao ao comum para estado 0 5 mA (24 Vdc em relao ao comum) Entradas comuns 15 mA (24 Vdc em relao ao comum) Entradas rpidas sink tipo 1 4,3 K - Entradas comuns 1,5K - Entradas rpidas 2000 Vac por um minuto entre cada grupo de entrada 2000 Vac por um minuto entre grupo de entrada e circuito lgico As entradas digitais esto divididas em 3 conectores (grupos de isolao) isolados entre si e isolados do circuito lgico. Cada conector constitudo de um borne para cada entrada e um borne para a referncia de tenso. I00 a I08 entrada 0 a 8 do grupo de isolao 0. I10 a I18 entrada 0 a 8 do grupo de isolao 1. I20 a I21 entrada 0 a 1 do grupo de isolao 2. C0 comum do grupo de isolao 0. C1 comum do grupo de isolao 1 C2 comum do grupo de isolao 2 As entradas I00 a I02 e I10 a I12, so entradas rpidas, as entradas rpidas I00 a I02 pertencem ao Bloco 0 de entradas rpidas e as entradas rpidas I10 a I12 pertencem ao Bloco 1 de entradas rpidas. As entradas rpidas podem ser utilizadas como entradas comuns. Tempo de resposta Indicao de estado 0,5 ms Entradas comuns 10 us - Entradas rpidas Pode ser visualizado nas telas padres do produto

Tabela 2-2. Caractersticas Entradas DigitaisNotasTempo de resposta: O tempo mximo de resposta para entradas digitais comuns ser o tempo de resposta mais o tempo mximo de ciclo.

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2. Descrio Tcnica

Sadas Digitais a Transistor (DU350)DU350 Nmero de sadas comuns 14 sadas digitais a transistores divididas em 2 grupos de isolao: Q02 a Q07 6 sadas Grupo 0 Q10 a Q17 8 sadas Grupo 1 Corrente mxima por ponto Tipo de sada Tempo de comutao Freqncia mxima de chaveamento com carga Indicao de estado Protees Tenso de operao Isolao 0,5 A Transistor source 600 s 250 Hz, com carga externa mnima de 12500 Pode ser visualizado nas telas padres do produto Diodo TVS em todas as sadas a transistor 10 a 30 Vdc 2000 Vac por um minuto entre cada grupo de sada a transistor 2000 Vac por um minuto entre grupo de sada a transistor e circuito lgico Impedncia de sada Configurao do borne 500 m As sadas digitais transistor esto divididas em 2 conectores(grupos de isolao). Cada conector constitudo de um borne para cada sada, um borne para o contato comum(alimentao) e um borne de referncia 0V. Q02 a Q07 sada a transistor 2 a 7 do grupo de isolao 0 Q10 a Q17 sada a transistor 0 a 7 do grupo de isolao 1 C5 0V grupo de isolao 0.(compartilhado com as sadas rpidas) C6 Alimentao grupo de isolao 0. (compartilhado com as sadas rpidas). Tenso mxima 30 Vdc C7 0V grupo de isolao 1 C8 Alimentao grupo de isolao 1. Tenso mxima 30 Vdc

Tabela 2-3. Caractersticas Sadas TransistorNotasCorrente mxima por ponto: As sadas a transistor no possuem proteo contra sobre-corrente, em caso de necessidade de proteo das sadas deve ser utilizado fusvel externo ao produto. Configurao do borne: O grupo de isolao 0 possui duas sadas rpidas a transistor(Q00, Q01).

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2. Descrio Tcnica

Sadas Digitais a Rel (DU351)DU351 Nmero de sadas 14 sadas digitais a rel divididas em 2 grupos de isolao: Q02 a Q07 6 sadas Grupo 0 Q10 a Q17 8 sadas Grupo 1 Corrente mxima por ponto Tipo de sada Carga mnima Vida til esperada Tempo mximo de comutao Freqncia mxima de chaveamento Indicao de estado Tenso mxima(C6,C8) 1A Rel normalmente aberto 5 mA 10x10 operaes com carga nominal 10 ms 0,5 Hz mximo com carga nominal Pode ser visualizado nas telas padres do produto 30 Vdc grupo de isolao 0 30 Vdc grupo de isolao 1 240 Vac grupo de isolao 1 Isolao Resistncia de contato Configurao do borne 2000 Vac por um minuto entre cada grupo de sada 2000 Vac por um minuto entre grupo de sada e circuito lgico < 250 m As sadas digitais a rel esto divididas em 2 conectores(grupos de isolao). Cada conector constitudo de um borne para cada sada, um borne para o contato comum a todos os rels do mesmo conector e um borne de 0V (somente utilizado em sadas a transistor). Q02 a Q07 sada a rel 2 a 7 do grupo de isolao 0 Q10 a Q17 sada a rel 0 a 7 do grupo de isolao 1 C5 no utilizado para as sadas a rel C6 comum de todos rels do grupo de isolao 0, e utilizado para alimentar as sadas rpidas. Na opo de sada tipo sink (0 Vdc no pino C6) as sadas Q00 e Q01 no podero ser utilizadas. Os rels do grupo de isolao 0 no podero acionar cargas AC A utilizaes de tenso alternada no pino C6 causar danos irreversveis ao produto C7 Pino no utilizado para as sadas a rel C8 Pino ligado ao comum de todos rels do grupo de isolao 14

Tabela 2-4. Caractersticas Sadas RelNotasCorrente mxima por ponto: As sadas a rel no possuem proteo contra sobre-corrente, em caso de necessidade de proteo das sadas deve ser utilizado fusvel externo ao produto. Configurao do borne: O grupo de isolao 0 possui duas sadas rpidas a transistor(Q00, Q01).

ATENO: A utilizao de tenso alternada no pino C6 causar danos irreversveis ao produto.

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2. Descrio Tcnica

Sadas Digitais RpidasDU350, DU351 Nmero de sadas Corrente mxima por ponto Tipo de sada Freqncia mxima de gerao de pulsos Largura de pulso mnima @ 24V 2 rpidas: Q00 e Q01 0,5 A Transistor source 50 KHz CARGA EXTERNA MNIMA Sem carga 1000 50 Indicao de estado Protees Tenso de operao Isolao Atravs de operandos fixos reservados Diodo TVS em todas as sadas a transistor 10 a 30 Vdc 2000 Vac por um minuto entre cada grupo de sada 2000 Vac por um minuto entre grupo de sada e entre o circuito lgico Impedncia de sada Configurao do borne 700 m As sadas rpidas esto no conector do grupo de isolao 0 das sadas digitais. O conector constitudo de um borne para cada sada, um borne para o contato comum (alimentao) e um borne de referncia 0V. Q00 a Q01 sada rpida 0 a 1 do grupo de isolao 0 C5 0V grupo de isolao 0 (compartilhado com as sadas Q02 a Q07 a transistor (DU350)) C6 Alimentao grupo de isolao 0 (compartilhado com as sadas Q02 a Q07 a rel (DU351)/transistor (DU350)).Tenso mxima 30 Vdc Modos de sada Nmero mximo de sadas rpidas utilizadas Funes executadas via software PTO, VFO e PWM 2 PTO Escrita do valor do nmero de pulsos a serem gerados Escrita do nmero de pulsos a serem gerados na acelerao/desacelerao Incio/Fim de operao das sadas Diagnsticos das sadas rpida Monitorao do estado atual das sadas rpidas Forma de acessos aos registradores das sadas rpidas Em operandos fixos reservados VFO/ PWM Escrita do valor da freqncia a ser gerado em Hz(1 Hz a 50 KHz) Escrita do Duty Cycle das sadas de 0 a 100% Incio/Fim de operaes das sadas Diagnsticos das sadas rpidas TEMPO DE PULSO MNIMO 20 us 4 us 2 us

Tabela 2-5. Caractersticas Sadas RpidasNotasCorrente mxima por ponto: As sadas rpidas a transistor no possuem proteo contra sobre-corrente, em caso de necessidade de proteo das sadas deve ser utilizado fusvel externo ao produto. Funes executadas via software: Variao de 1 em 1Hz ou de 1 em 1% para as configuraes de freqncia e duty cycle respectivamente.

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2. Descrio TcnicaATENO: Durante a energizao do produto as sadas rpidas podem alterar seu estado por um perodo de aproximadamente 100 us.

Entradas AnalgicasDU350, DU351 Nmero de entradas Tipo de entrada Resoluo do conversor Configurao do borne 4 entradas analgicas no isoladas do circuito lgico Tenso: 0 a 10 Vdc Corrente: 0 a 20 mA, 4 a 20 mA 12 bits AV0 entrada de tenso canal 0 AI0 entrada de corrente canal 0 C9 comum para entradas 0 e 1 AV1 entrada de tenso canal 1 AI1 entrada de corrente canal 1 AV2 entrada de tenso canal 2 AI2 entrada de corrente canal 2 C10 comum para entradas 2 e 3 AV3 entrada de tenso canal 3 AI3 entrada de corrente canal 3 Parmetros configurveis Tipo da entradas para cada ponto, tenso ou corrente Fundo de escala para cada canal, mximo 30000 Filtro de primeira ordem com constantes de tempo pr-definidas Protees Tempo de atualizao Diodo TVS em todas as entradas analgicas 60 ms

Tabela 2-6. Caractersticas Entradas AnalgicasNotasTempo de atualizao: Tempo necessrio para o AD disponibilizar um novo valor de um canal ao UCP.

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2. Descrio Tcnica

Modo de TensoDU350, DU351 Preciso Crosstalk DC a 100 Hz Impedncia de entrada Tenso mxima/mnima contnua sem dano Filtragem Escala Folga de escala 3% 0,3% do fundo de escala @ 25C 0,015% / C do fundo de escala - 30dB 1,1 M 12 Vdc/ -0.3 Vdc Constante de tempo configurvel: 90 ms, 140 ms, 1 s ou 15 s Faixa 0 10 V Contagem 0 a 30.000 Sensibilidade 2,52 mV

Tabela 2-7. Caractersticas Entradas Modo TensoNotasFiltragem: O valor da constante de tempo poder variar 10% do seu valor nominal. O desvio mximo do valor da constante de tempo igual a taxa de amostragem. Ex: Selecionando a constante de tempo de 140 ms. O tempo mximo para o valor de tenso com filtro possuir 63% do valor da entrada de: 140ms * 110% + 60ms = 214ms. Contagem: O fundo de escala pode ser modificado por software, o valor mximo 30000. Folga de escala: define o percentual acima do fundo de escala que pode ser lido pelas entradas analgicas. Esta caracterstica pode ser utilizada para compensar possveis erros de calibrao de um determinado sensor utilizado.

Modo de CorrenteDU350, DU51 Preciso Crosstalk DC a 100 Hz Impedncia de entrada Corrente mxima/mnima contnua sem dano Filtragem Escala 0,3% do fundo de escala @ 25C 0,015% / C do fundo de escala - 30dB 124,5 25 mA/-2mA Constante de tempo configurvel: 2 ms, 90 ms, 1 s ou 15 s Faixa 0 20 mA 4 20 mA Diagnstico Contagem 0 a 30.000 0 a 30.000 Sensibilidade 5,1 A 5,1 A

Corrente abaixo de 3,8 mA (vlido somente quando utilizado escala de 4 a 20 mA para sinalizar um possvel rompimento de um fio) 4%

Folga de escala

Tabela 2-8. Caractersticas Entradas Modo CorrenteNotasFiltragem: O valor da constante de tempo poder variar 10% do seu valor nominal. O desvio mximo do valor da constante de tempo igual a taxa de amostragem. Ex: Selecionando a constante de tempo de 1 s. O tempo mximo para o valor de corrente com filtro possuir 63% do valor da entrada de: 1 s * 110% + 60ms = 1,16s. Contagem: O fundo de escala pode ser modificado por software, o valor mximo 30000. Folga de escala: define o percentual acima do fundo de escala que pode ser lido pelas entradas analgicas. Esta caracterstica pode ser utilizada para compensar possveis erros de calibrao de um determinado sensor utilizado.

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2. Descrio Tcnica

Sadas AnalgicasDU350, DU351 Nmero de sadas Tipo de sada Resoluo do conversor Configurao do borne 2 sadas analgicas no isoladas do circuito lgico -Tenso: 0 a 10 Vdc -Corrente: 0 a 20 mA 12 bits C3 comum para a sada AO0. AO0 sada analgica 0. (Configurvel por software como tenso ou corrente), C4 comum para a sada AO1 AO1 sada analgica 1 (Configurvel por software como tenso ou corrente) Protees Parmetros configurveis Diodo TVS em todas as sadas analgicas. Tipo de sinal em cada canal (tenso ou corrente) Fundo de escala para cada canal, mximo 30000

Tabela 2-9. Caractersticas Sadas Analgicas Modo de TensoDU350, DU351 Preciso Crosstalk DC a 100 Hz Impedncia de sada Impedncia mnima de carga Proteo contra curto circuito Tempo de atualizao Tempo de estabilizao Escala Folga de escala Indicao de sobre carga 4% Sim (tipicamente cargas com impedncia menor que 500 ) 0,3% do fundo de escala @ 25C 0,015% / C do fundo de escala - 30dB 22 600 Sim 1 ms 4 ms Faixa 0 10 V Contagem 0 a 30.000 Resoluo 2,59mV

Tabela 2-10. Caractersticas Sadas Modo TensoNotasTempo de atualizao: Tempo mximo entre o final de um ciclo e a atualizao das sadas. Tempo de estabilizao: Tempo mximo para estabilizao do sinal da sada com uma carga resistiva maior ou igual a 600 . Contagem: O fundo de escala pode ser modificado por software, o valor mximo 30000. Folga de escala: A folga de escala permite que o DA atinja valores de tenso acima da faixa para compensar eventuais erros de offset dos dispositivos a serem controlados pelas sadas analgicas.

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2. Descrio Tcnica

Modo de CorrenteDU350, DU351 Preciso Crosstalk DC a 100 Hz Impedncia mxima de carga Tempo de atualizao Tempo de estabilizao Escala Folga de escala Indicao de lao aberto 4% Sim (tipicamente cargas com impedncia maior que 650 ) 0,3% do fundo de escala @ 25C 0,015% / C do fundo de escala - 30dB 600 1 ms 4 ms Faixa 0 20 mA Contagem 0 a 30.000 Resoluo mnima 5,2 A

Tabela 2-11. Caractersticas Sadas Modo CorrenteNotasTempo de atualizao: Tempo mximo entre o final de um ciclo e a atualizao das sadas. Tempo de estabilizao: Tempo mximo para estabilizao do sinal da sada com uma carga resistiva menor ou igual a 600 . Contagem: O fundo de escala pode ser modificado por software, o valor mximo 30000. Folga de escala: A folga de escala permite que o DA atinja valores de corrente acima da faixa para compensar eventuais erros de offset dos dispositivos a serem controlados pelas sadas analgicas.

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2. Descrio Tcnica

Contadores RpidosDU350, DU351 Nmero de contadores Modos de contagem At 4 contadores rpidos configurveis de 32 bits Unidirecional Incrementa ou decrementa Bidirecional A: Incrementa B: Decrementa A: Conta B: Sentido Quadratura com duas contagens por perodo (2x) Quadratura com quatro contagens por perodo (4x) Formato dos dados Limite de operao Freqncia mxima de entrada Configurao do borne Inteiros de 32 bits sem sinal 4.294.967.295 40 kHz para o Bloco 0 e 20kHz para o Bloco 1 Bloco 0: I00 Entrada A (modo Bidirecional) ou Contador 0 (modo Unidirecional) do bloco 0 I01 Entrada B (modo Bidirecional) ou Contador 1(modo Unidirecional) do bloco 0 I02 Entrada Configurvel bloco 0 Bloco 1: I10 Entrada A (modo Bidirecional) ou Contador 2(modo Unidirecional) do bloco 1 I11 Entrada B (modo Bidirecional) ou Contador 3(modo Unidirecional) do bloco 1 I12 Entrada Configurvel bloco 1 Parmetros configurveis Modo do contador Funo das entradas Funo das sadas Registradores de comparao

Tabela 2-12. Caractersticas Contadores Rpidos

Canal Serial LocalDU350, DU351 Meio fsico Protocolo Sinais de hardware Isolao com circuito lgico Conector RS-232

MODBUS RTU mestre e escravo, comunicao com programador MasterTool IEC e protocolo genrico RTS, CTS, DCD, DTR e DSRNo RJ45

Tabela 2-13. Caractersticas Canal Serial RS-232

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2. Descrio Tcnica

Canal Serial RS-485DU350, DU351 Meio fsico Protocolo Terminao interna Isolao com circuito lgico Conector RS-485

MODBUS RTU mestre e escravo e protocolo genrico NoNo RJ45

Tabela 2-14. Caractersticas Canal Serial RS-485

Caractersticas de SoftwareDU350, DU351 Linguagem de programao Programao on-line Converso de linguagem Memria de aplicativo Ocupao mdia de memria por instruo IL Memria de dados do tipo I Memria de dados do tipo Q Memria de dados do tipo M Memria Global Retentividade Nmero de POUs Programador da IHM Simulador Funes avanadas IL, ST, LD, SFC, FBD e CFC No Converso dos cdigos de linguagem disponvel 256 kbytes 1000 instrues a cada 7 kbytes 128 bytes 128 bytes 6656 bytes 6656 bytes Memria no voltil de 1250 Bytes 300 Incluso na mesma interface do programador da aplicao Simulador de CP para testes de aplicao sem necessidade de equipamento Disponveis bibliotecas para controle avanado

Tabela 2-15. Caractersticas de SoftwareNotasMemria de dados tipo I e Q: A opo Sem verificao de endereos em Configuraes de dispositivo est normalmente no selecionada. Neste caso somente possvel utilizar na aplicao os endereos associados as entradas e sadas digitais e analgicas do DU350 e DU351. Caso esta opo seja selecionada toda a faixa poder ser utilizada. Memria Global: Nesta rea de 6656 bytes necessrio utilizar um byte para controle, com isso na prtica s podem ser declarados 6655 bytes de dados restando um byte para controle. Verso de Software: Os dados da tabela se referem memria disponvel a partir da verso 1.10 do executivo do DU350 e DU351.

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2. Descrio Tcnica

Compatibilidade com Demais ProdutosCdigo MT8200 Descrio MasterTool IEC verso 1.0 ou superior

Tabela 2-16. CompatibilidadeNotasCaractersticas: Algumas das caractersticas descritas nesta CT esto disponveis somente em determinadas verses do MasterTool IEC e do software do DU350 e DU351. Para maiores detalhes consulte as sees especficas das caractersticas.

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2. Descrio Tcnica

DesempenhoMapa de Memria Os controladores DU350 e DU351 possuem as seguintes reas de memrias disponveis para a aplicao do usurio:Memria Cdigo no voltil Tipo Cdigo da Aplicao Operandos Globais Dado voltil Operandos Memria (%M) Operandos Entrada (%I) Operandos Sada (%Q) Dado no voltil Operandos Retentivos Tamanho 256 kbytes 6656 bytes 6656 bytes 128 bytes 128 bytes 1250 bytes

Tabela 2-17. Quantidade de Operandos Os operandos globais so utilizados em declaraes de operandos sem um endereo definido pelo usurio. Para cada tarefa adicionada ao projeto, o sistema utiliza at 35 bytes da memria de operandos globais. Em caso de utilizao de bibliotecas externas (Standard.lib, SysLibTargeVisu.lib, ...) o sistemas aloca a memria necessria para as bibliotecas na rea de Operandos Globais. Tempos de Aplicao Na tabela abaixo, encontram-se os tempo necessrio para realizao de diferentes instrues nos controladores DU350 e DU351. Todas as medies foram feitas em linguagem ladder:

Instruo Overhead 1000 Linhas com 10 Contatos 1000 Chamadas de Funo 1000 Multiplicaes

Operandos indiferente indiferente indiferente BYTE WORD REAL BYTE

Tempos instrues (us) 26 us 94,4 us 864 us 404 us 440 us 1610 us 388 us 416 us 1608 us

1000 Somas

WORD REAL

Tabela 2-18. Tempos de Instrues O overhead calculado executando um programa sem nenhuma instruo. Restries de Linguagem Os controladores DU350 e DU351 no suportam tipos de operandos de 64 bits. So eles: LWORD, LINT, LREAL e ULINT. ATENO: possvel tratar LREAL como REAL assinalando esta opo no programador MasterTool IEC. Porm esta opo ir apenas tratar substituir estes tipos de variveis fazendo com que as mesmas sejam tratadas como REAL, ou seja, variveis de 32 bits.

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2. Descrio Tcnica Restries de Software Os controladores DU350 e DU351 no suportam a utilizao de breakpoint (possibilidade de congelar a execuo do aplicativo para monitorao e depurao) no modo logado. A restrio abrange as funes de Alternar breakpoint, Dilogo de breakpoint, Sobrepasso, Passo a passo e Ciclado, todas no menu Comunicao. Tempos de Inicializao Os controladores DU350 e DU351 possuem tempo de inicializao de 10 segundos. Tempos de Sadas Analgicas Os controladores DU350 e DU351 possuem intervalo de atualizao das sadas analgicas de tenso e corrente igual ao tempo de ciclo de programa. Em caso de utilizao da funo AES_ANALOG_OUTPUT as sadas so atualizadas no momento da chamada da funo. Tempos de Entradas Analgicas Os controladores DU350 e DU351 possuem intervalo de atualizao das entradas analgicas de tenso e corrente de 60 ms. Em caso de utilizao da funo AES_ANALOG_INPUT as entradas analgicas permanecem com o intervalo de atualizao de 60 ms, porm os operandos AIx so atualizados com o valor do ltimo ciclo de leitura das entradas analgicas. Tempo de Ciclo O tempo de ciclo da UCP dependente do aplicativo, podendo variar de 1 a 2000 ms. CUIDADO: A comunicao com o Programador MasterTool IEC afetada pelo tempo de ciclo. Quanto maior o tempo de ciclo, mais lenta fica a troca de dados com ele. Um tempo de ciclo muito prximo a 2000 ms pode causar um time-out de comunicao no MasterTool IEC. Caso o tempo de ciclo longo seja causado por algum problema na lgica do aplicativo, o seguinte procedimento recomendado: desenergizar o CP, pressionar a tecla ESC, energizar novamente, aguardar a tela de boot e soltar a tecla ESC. Assim a UCP no iniciar o aplicativo, sendo possvel realizar um novo download do aplicativo corrigido. Se o aplicativo exigir um tempo de ciclo muito alto, porm menor que 2000 ms, possvel aumentar o tempo de time-out da interface de programao, para isso necessrio entrar em Projeto Opes... Ambiente de Trabalho e alterar os valores dos campos Timeout de comunicao [ms] e Timeout de comunic. para download [ms]. O tempo de timeout padro do MasterTool IEC de 2000 ms para ambos os campos. Desempenho das Entradas Rpidas As entradas rpidas necessitam de mais processamento em funo do aumento da freqncia nas entradas. O processamento requerido varia conforme a configurao dos blocos contadores. A tabela abaixo descreve o processamento dedicado aos perifricos de contagem rpida, com diferentes configuraes dos contadores e o quanto h de processamento livre para a aplicao em cada caso.Bloco 0 Contador 0 1 2 3 4 5 Contador 1 Contador 0 Modo 0 - 40 kHz Modo 0 - 40 kHz Modo 0 - 40 kHz Modo 0 - 40 kHz Modo 0 - 40 kHz Bloco 1 Contador 1 Modo 0 - 20 kHz Modo 1 - 20 kHz Modo 2 - 10 kHz Modo 3 - 20 kHz Unid. - 20 kHz Unid. - 20 kHz Processamento (%) Contadores 19,4% 19,7% 29,8% 29,6% 30,3% Aplicativo 80,6% 80,3% 70,2% 70,4% 69,7%

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2. Descrio Tcnica6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Modo 1 - 40 kHz Modo 1 - 40 kHz Modo 1 - 40 kHz Modo 1 - 40 kHz Modo 1 - 40 kHz Modo 2 - 20 kHz Modo 2 - 20 kHz Modo 2 - 20 kHz Modo 2 - 20 kHz Modo 2 - 20 kHz Modo 3 - 40 kHz Modo 3 - 40 kHz Modo 3 - 40 kHz Modo 3 - 40 kHz Modo 3 - 40 kHz Unid. - 40 kHz Unid. - 40 kHz Unid. - 40 kHz Unid. - 40 kHz Unid. - 40 kHz Modo 0 - 20 kHz Modo 1 - 20 kHz Modo 2 - 10 kHz Modo 3 - 20 kHz Unid. - 20 kHz Unid. - 20 kHz Modo 0 - 20 kHz Modo 1 - 20 kHz Modo 2 - 10 kHz Modo 3 - 20 kHz Unid. - 20 kHz Unid. - 20 kHz Modo 0 - 20 kHz Modo 1 - 20 kHz Modo 2 - 10 kHz Modo 3 - 20 kHz Unid. - 20 kHz Unid. - 20 kHz Modo 0 - 20 kHz Modo 1 - 20 kHz Modo 2 - 10 kHz Modo 3 - 20 kHz Unid. - 20 kHz Unid. - 20 kHz 29,1% 29,1% 37,3% 37,9% 32,0% 40,5% 33,6% 44,0% 50,0% 44,3% 37,5% 45,1% 49,4% 47,9% 42,2% 33,3% 33,6% 35,7% 35,3% 29,1% 70,9% 70,9% 62,7% 62,1% 68,0% 59,5% 66,4% 56,0% 50,0% 55,7% 62,5% 54,9% 50,6% 52,1% 57,8% 66,7% 66,4% 64,3% 64,7% 70,9%

Tabela 2-19. Processamento livre para aplicativo

Dimenses Fsicas

Figura 2-1. Dimensional DU350 e DU351

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2. Descrio Tcnica

Dados para CompraItens Integrantes A embalagem do produto contm os seguintes itens: mdulo DU350 ou DU351 8 conectores guia de instalao

Cdigo do Produto O seguinte cdigo deve ser usado para compra do produto:Cdigo DU350 DU351 Denominao CP COM IHM 20ED 16SDT 4EA 2SA CP COM IHM 20ED 14SDR 2SDT 4EA 2SA

Tabela 2-20. Modelos da Srie Duo

Produtos RelacionadosOs seguintes produtos devem ser adquiridos separadamente quando necessrio:

Cdigo AL-1714 AL-1715 PO8500 PO8501 PO8525

Denominao Cabo RJ45 RJ45 RS-232 (PICCOLO) Cabo RJ45-CFDB9 Cabo de Expanso 0,4 m Cabo de Expanso 1,4 m Derivador e Terminao p/ rede RS-485

Tabela 2-21. Produtos relacionadosNotasAL-1715: este cabo possui um conector serial RJ45 e outro DB9 RS-232C fmea padro IBM/PC. Deve ser utilizado para comunicao do mdulo com o software programador MasterTool IEC, e para interface de comunicao RS-232 ponto-aponto utilizando o protocolo MODBUS RTU. AL-1714: este cabo possui um conector RJ45 em cada extremidade, utilizado para interface de comunicao RS-232 ponto-a-ponto entre dois controladores DU350/DU351, utilizando o protocolo MODBUS RTU. PO8500 e PO8501: este cabo possui um conector RJ45 em cada extremidade, utilizado para conectar o derivador RS485 PO8525 com a porta serial RS-485 do DU350 ou do DU351. PO8525: este mdulo utilizado para derivao e terminao de uma rede RS-485. Para cada n da rede deve existir um PO8525. No conector RJ45 do PO8525 deve ser conectado a interface de comunicao RS-485 do DU350 ou do DU351. Os PO8525 que estiverem nas extremidades da rede devem ser configurados como terminao, o restante como derivao.

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3. Configurao

3. ConfiguraoOs controladores DU350 e DU351 so configurados e programados atravs do software MasterTool IEC. A configurao realizada define o comportamento e modos de utilizao dos perifricos e caractersticas especiais dos controladores. A programao representa a aplicao desenvolvida pelo usurio, tambm chamada de aplicativo.

GeraisOs controladores DU350 e DU351 possuem algumas configuraes gerais que so realizadas atravs da escrita em alguns operandos especiais. Estes operandos especiais, j esto previamente mapeados em uma regio especfica de memria. Dessa forma, basta utiliz-los como uma varivel global (simplesmente utilizando o nome do operando em qualquer POU do projeto). So eles: CONTRASTE = Percentagem do contraste [0 100%] BACKLIGHT = Tempo de backlight [0 255s] Os nomes dos operandos e o modo de acess-los encontram-se melhor descritos na lista de operandos especiais na seo Manuteno - Diagnsticos - Lista de Operandos Reservados.

BarramentoOs controladores DU350 e DU351 possuem Entradas e Sadas descritas na sua rvore de configurao como barramento. Para fazer acesso a rvore de configurao, abra o MasterTool IEC e clique em Configurao do CP, localizada na aba Recursos. Em seguida o mdulo Configurao do CP deve ser expandido. Nesta aba pode ser visualizado e configurado a maioria das configuraes necessrias para a utilizao dos controladores DU350/DU351. O mdulo Barramento pode ser acessado, clicando no + para expandir suas opes.

Figura 3-1. Barramento

EntradasOs controladores DU350 e DU351 possuem as suas entradas dividas em: Entradas Digitais Entradas Analgicas Entradas Rpidas20

3. Configurao Essas opes podem ser vistas na figura abaixo, e sero descritas no decorrer do captulo.

Figura 3-2. Entradas

Entradas Digitais 0/1/2 Os controladores DU350 e DU351 possuem 3 blocos de entradas digitais com um total de 20 entradas digitais. Quando existir a necessidade de diferenciar as entradas rpidas, as demais entradas esto definidas neste manual como Entradas Digitais Comuns. Os 3 blocos esto divididos da seguinte estrutura:Nmero de entradas 20 entradas digitais divididas em 3 grupos de isolao: I00..I08 - 9 entradas Grupo 0 I10..I18 - 9 entradas Grupo 1 I20..I21 - 2 entradas Grupo 2

Tabela 3-1. Descrio dos Blocos de Entrada As 3 entradas I00, I01 e I02 do Grupo 0 e as 3 entradas I10, I11 e I12 do Grupo 1 tambm podem ser utilizadas como entradas rpidas. Caso nenhuma funo de entrada rpida esteja configurada, todas as 20 entradas trabalham como entradas digitais comuns. Todas as entradas digitais esto previamente atribudas a operando especiais descritos abaixo:BLOCO 0 I00 I01 I02 I03 I04 I05 I06 I07 I08 BLOCO 1 I10 I11 I12 Entrada Digital I10 Entrada Digital I11 Entrada Digital I12 Entrada Digital I00 Entrada Digital I01 Entrada Digital I02 Entrada Digital I03 Entrada Digital I04 Entrada Digital I05 Entrada Digital I06 Entrada Digital I07 Entrada Digital I08

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3. ConfiguraoI13 I14 I15 I16 I17 I18 BLOCO 2 I20 I21 Entrada Digital I20 Entrada Digital I21 Entrada Digital I13 Entrada Digital I14 Entrada Digital I15 Entrada Digital I16 Entrada Digital I17 Entrada Digital I18

Tabela 3-2. Distribuio dos Blocos de Entradas Digitais Estes operandos especiais, j esto previamente mapeados em uma regio especfica de memria. Desta forma, basta utiliz-los como uma varivel global. Os nomes dos operandos e o modo de acess-los encontram-se melhor descritos na lista de operandos especiais na seo Manuteno Diagnsticos - Lista de Operandos Reservados. Entradas Analgicas Os controladores DU350 e DU351 possuem 4 entradas analgicas. Cada canal possui 3 tipos de configurao, sendo elas independentes entre canais de: Tenso: 0 a 10 Vdc; Corrente: 0 a 20 mA; Corrente: 4 a 20 mA; As entradas analgicas encontram-se nos pinos descritos na tabela abaixoConfigurao do borne AV0 entrada de tenso canal 0 AI0 entrada de corrente canal 0 AV1 entrada de tenso canal 1 AI1 entrada de corrente canal 1 C9 comum para entradas 0 e 1 AV2 entrada de tenso canal 2 AI2 entrada de corrente canal 2 AV3 entrada de tenso canal 3 AI3 entrada de corrente canal 3 C10 comum para entradas 2 e 3

Tabela 3-3. Descrio dos Pinos de Entradas Analgicas A configurao das entradas feita atravs da rvore de configurao. Para realizar a configurao, abra o MasterTool IEC e clique em Configuraes do CP, localizada na aba Recursos. Em seguida o mdulo Configurao do CP deve ser expandido. Nesta aba encontram-se a maioria das configuraes necessrias para a utilizao do DU350/DU351. As configuraes das entradas analgicas esto localizadas no mdulo Barramento. Ao expandir este mdulo iro aparecer os mdulos Entradas e Sadas. Para a configurao das entradas analgicas, deve-se expandir o mdulo Entradas e depois o submdulo Entradas Analgicas. Na opo Tipo do Canal, o usurio escolhe que tipo de entrada ser utilizada naquele canal. As opes so Tenso: 0 a 10 Vdc, Corrente: 0 a 20 mA, Corrente: 4 a 20 mA ou Canal Desabilitado, conforme descrito anteriormente.

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3. Configurao

Figura 3-3. Entradas Analgicas Aps configurar o tipo de entrada, o usurio deve configurar o filtro associado a respectiva entrada analgica, na caixa Filtro, podendo escolher entre filtros de 2 ms, 90 ms, 1 s, 15 s para entradas de corrente e 90 ms, 140 ms, 1 s, 15 s para entradas de tenso. Tambm necessrio configurar o fundo de escala na caixa abaixo, que pode variar de 0 a 30000. Os valores das entradas analgicas esto previamente atribudos a operandos especiais. So eles: AI0 = Valor do Canal 0; AI1 = Valor do Canal 1; AI2 = Valor do Canal 2; AI3 = Valor do Canal 3;

Esses operandos especiais, j esto previamente mapeados em uma regio especfica de memria. Dessa forma, basta utiliz-los como uma varivel global. Os nomes dos operandos e o modo de acess-los encontram-se melhor descritos na lista de operandos especiais na seo Manuteno Diagnsticos - Lista de Operandos Reservados. As entradas analgicas so atualizadas a cada 60 ms, isto significa que o tempo mnimo para percepo da variao de uma determinada entrada de 60 ms. O tempo de estabilizao do sinal da entrada analgica depender do filtro selecionado. A taxa de atualizao independente do filtro selecionado e do nmero de entradas analgicas utilizadas. indicado a utilizao do maior filtro possvel de acordo com as necessidade do sistema de controle ou de monitorao. O valor correspondente ao fundo de escala das entradas analgicas configurvel. Esta configurao no altera o valor fsico do fundo de escala que de 10 V para entradas analgicas de tenso e 20 mA para entradas analgicas de corrente, mas sim o valor correspondente ao fundo de escala fsico que ser lido pela aplicao. Essa funo til para facilitar a leitura das entradas analgicas pelo usurio. Ex: pode ser interessante a configurao do fundo de escala em 10000 para uma entrada analgica de tenso de 0 V a 10 V, nesse caso cada unidade de leitura corresponde 1 mV. importante reforar que a sensibilidade das entradas analgicas fixa, logo o aumento do valor do fundo de escala para o valor mximo (30000) no acarretara melhoria na sensibilidade, mas sim poder ser til para o tratamento do dado de leitura em uma aplicao especfica. No indicado a utilizao de um valor do fundo de escala menor que 4095 (12 bits) pois neste caso ocorrer uma perda de resoluo da respectiva entrada analgica.

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3. Configurao Entradas Rpidas Os controladores DU350 e DU351 apresentam dois blocos de contadores de 32 bits, Bloco 0 e Bloco 1. Cada bloco pode operar como um contador bidirecional ou at dois contadores unidirecionais (Bloco 0: Contador 0 e Contador 1; Bloco 1: Contador 2 e Contador 3). Existem 6 bornes de entrada rpida utilizados para manipulao de contadores, chamados de I00, I01, I02, I10, I11 e I12. Estes bornes tambm podem ser utilizados como entradas digitais comuns, caso as entradas rpidas no forem utilizadas. Os 6 bornes so configurados como dois blocos de contagem, denominados Bloco 0 e Bloco 1. O Bloco 0 utiliza os bornes I00 e I01 para realizar as contagens e o borne I02 para a entrada configurvel. O Bloco 1, por sua vez, utiliza os bornes I10 e I11 para realizar as contagens e o borne I12 para a entrada configurvel. Cada um dos blocos, pode ser configurado independentemente para que os 2 bornes de contagens realizem sua contagem de forma bidirecional (utilizando os dois pinos de contagem para somente um contador) ou unidirecional (utilizando um pino de contagem para cada contador). Caso o bloco seja utilizado como contador bidirecional, o mesmo possuir somente um contador. Para o Bloco 0 utilizado somente o contador 0 e para o Bloco 1 utilizado apenas o contador 2. permitido tambm que o bloco configurado como unidirecional trabalhe com apenas um contador utilizando somente um borne de entrada de pulso, possibilitando a utilizao do segundo borne como entrada comum. Cada um dos blocos possui uma entrada de controle. Esta entrada de controle pode ser utilizada para: Zeramento; Congelamento; Preset; Amostragem.

A entrada de controle tambm pode ser desabilitada para ser utilizada como uma entrada digital comum. Configurao das Entradas Rpidas O primeiro passo para configurar as entradas rpidas abrir a rvore de configuraes. Para tanto, abra o MasterTool IEC e clique em Configurao do CP, localizada na aba Recursos. Em seguida o mdulo Configurao do CP deve ser expandido. Nesta aba encontram-se a maioria das configuraes necessrias para a utilizao dos controladores DU350 e DU351. As configuraes das entradas rpidas esto localizadas no mdulo Barramento. Ao expandir este mdulo iro aparecer os mdulos Entradas e Sadas. Para a configurao dos contadores, expanda o mdulo Entradas e depois o submdulo Entradas Rpidas. A figura abaixo ilustra tal procedimento:

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3. Configurao

Figura 3-4. Entradas Rpidas

Como exemplo ser utilizado o Bloco 0 de contagem para descrever os processos de configurao, tendo em vista que as configuraes tambm se aplicam ao Bloco 1 de contagem. Ao expandir o Bloco 0 encontra-se um mdulo denominado Desabilitado, pois ainda no foi realizada nenhuma configurao de entrada rpida no controlador. Ao clicar com o boto direito do mouse na palavra Desabilitado aparecer uma janela com as opes Substituir Elemento, Calcular Endereos e Copiar. Ao selecionar a opo Substituir Elemento visualiza-se as opes Bidirecional e Unidirecional para o Bloco 0:

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3. Configurao

Figura 3-5. Configurando para contador bidirecional Os registradores que armazenam o nmero de contagem dos contadores esto previamente atribudos a operando especiais. Estes operandos especiais, so mapeados em uma regio especfica de memria. Desta forma, basta utiliz-los como uma varivel global. O registrador que armazena nmero de contagem chamado de: CNTx = Valor de Contagem

Onde x o nmero do contador. Os nomes dos operandos e o modo de acess-los encontram-se melhor descritos na lista de operandos especiais na seo Manuteno - Diagnsticos - Lista de Operandos Reservados. Abaixo descrito o funcionamento de cada uma das opes de configurao. Bidirecional No caso de selecionar o Bloco 0 como bidirecional, uma janela com a configurao do modo de contagem aparecer no lado direito. Ela permite configurar o contador bidirecional nos modos: Modo 0: A incrementa, B decrementa Nesse modo uma borda de subida aplicada ao canal A (I00 ou I10) produz um incremento no valor do contador, enquanto no canal B (I01 ou I11) produz um decremento no valor da contagem.

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3. Configurao

Figura 3-6. Bidirecional Modo 0 fc Freqncia de contagem Bloco 0 fc 40 kHz Bloco 1 fc 20 kHz tp Durao do pulso te Espaamento mnimo tp > 10 s te > 10 s

Modo 1: A contagem, B sentido Nesse modo a entrada A (I00 ou I10) responsvel pela contagem, enquanto o sentido determinado pela entrada B (I01 ou I11). Se o sinal da entrada B estiver em nvel lgico 0 durante uma borda de subida na entrada A, o contador ser incrementado, caso B estiver em nvel lgico 1 durante uma borda de subida na entrada A o contador ser decrementado.

Figura 3-7. Bidirecional Modo 1 fc Freqncia de contagem Bloco 0 fc 40 kHz Bloco 1 fc 20 kHz tp Durao do pulso tp > 10 s te Espaamento mnimo te > 10 s

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3. Configurao Modo 2 e Modo 3: Quadratura 4x e Quadratura 2x Nesses modos a unidade de contagem decodifica os sinais de entrada em quadratura de acordo com o padro usualmente fornecidos por transdutores ticos de posio. O sentido de contagem obtido a partir da relao de fase entre os sinais (a contagem incrementada se o pulso na entrada de contagem A estiver adiantado em relao ao pulso de entrada de contagem B e decrementado se o pulso B estiver adiantado em relao ao pulso em A), enquanto os pulsos de contagem esto relacionados com as transies de estados. No modo 2 (quadratura 4x) so gerados 4 pulsos de contagem por perodo dos sinais de entradas (bordas de subida e descida das duas entradas de contagem), onde a cada pulso gerado uma contagem. Desta maneira se utilizar um sinal de entrada de 20 kHz o contador ser incrementado (ou decrementado) com uma freqncia de 80 kHz. No modo 3 (quadratura 2x) so gerados 2 pulsos de contagem por perodo dos sinais de entrada (bordas de subida e descida de apenas uma entrada de contagem, a segunda entrada de contagem utilizada para definir o sentido de contagem), onde a cada pulso gerado uma contagem. Desta maneira se utilizar um sinal de entrada de 40 kHz o contador ser incrementado (ou decrementado) com uma freqncia de 80 kHz.

Figura 3-8. Bidirecional Modo 2 e 3 fc Freqncia de contagem Modo 2 Bloco 0 fc 20 kHz Bloco 1 fc 10 kHz tp Durao do pulso Relao de fase Modo 3 Bloco 0 fc 40 kHz Bloco 1 fc 20 kHz tp Durao do pulso Relao de fase tp > 10 s = 9010 te Espaamento mnimo te > 10 s tp > 20 s = 9010 te Espaamento mnimo te > 20 s

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3. Configurao A figura abaixo ilustra o local de configurao dos modos de contagens bidirecionais.

Figura 3-9. Contador Bidirecional Unidirecional No caso de selecionar o bloco como unidirecional, dois submdulos estaro anexados, o mdulo Contador 0 e o mdulo Contador 1. Ao clicar sobre um dos contadores, possvel configurar o modo de contagem no campo Modo de Contagem encontrado no lado direito da tela. Os contadores unidirecionais podem ser configurados com os seguintes modos de contagem: Progressivo Regressivo

No caso de um dos contadores do bloco no ser utilizado, pode-se desabilitar um deles clicando sobre o mesmo com o boto direito do mouse, selecionando a opo Substituir Elemento e clicando em Desabilitado.

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3. Configurao

Figura 3-10. Contador Unidirecional Entradas Configurveis Aps a configurao do tipo de contagem, possvel configurar a entrada configurvel do bloco para realizar um determinado comando escolhido pelo usurio. Essa configurao feita no mdulo Entrada Configurvel do Bloco x, sendo x o nmero do bloco. Ao expandir esse mdulo a entrada configurvel estar desabilitada, para habilit-la, basta selecionar a funo que a entrada configurvel ter para o respectivo contador, est configurao encontra-se no canto direito superior da tela quando selecionado o respectivo contador. As entradas configurveis no podem ser utilizadas para os Contadores 1 e 3. Se o Bloco 0 estiver configurado como bidirecional utilizado o Contador 0, e para o Bloco 1 o contador correspondente o Contador 2. A entrada configurvel do Bloco 0 est ligada ao borne I02, e a entrada configurvel do Bloco 1 est ligado ao borne I12. Aps escolher qual contador ser utilizado, possvel optar pelo tipo de comando associado a entrada configurvel. O comando que se deseja executar deve ser selecionado na caixa Comando. A entrada configurvel pode ser configurada como: Zeramento para carregar o contador com o valor 0; Congelamento para pausar o contador; Preset para carregar o contador com o valor contido no operando CNTx_PRESET, onde x corresponde ao ndice do contador; Amostragem (HOLD) para copiar o valor do contador para o operando CNTx_HOLD, onde x corresponde ao ndice do contador.

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3. Configurao

Figura 3-11. Entrada de Comando Os registradores das entradas configurveis esto previamente atribudos a operandos especiais. Esses operandos especiais, j esto previamente mapeados em uma regio especfica de memria. Dessa forma, basta utiliz-los como uma varivel global. Esses registradores so chamados de: CNTx_PRESET = Valor de Carga do Preset; CNTx_HOLD = Valor de amostragem; CNTx_CMP0 = Valor do Comparador 0; CNTx_CMP1 = Valor do Comparador 1.

Onde x o nmero do contador. Caso o usurio no queira utilizar o borne de entrada configurvel, os comandos tambm podem ser realizados por software. Para tanto, basta utilizar o byte de comando, sem a necessidade de efetuar nenhuma configurao na rvore de configurao. Os registradores de comando esto previamente atribudos a operandos especiais. Esses operandos especiais, j esto previamente mapeados em uma regio especfica de memria. Dessa forma, basta utiliz-los como uma varivel global. Esses registradores so chamados de: CNTx_CLR = Zera registrador de contagem; CNTx_STOP = Desabilita contagem do contador (congelar o valor do contador); CNTx_LOAD = Carrega PRESET; CNTx_AMG = Amostragem da contagem (HOLD); CNTx_OVER = Zera os bits de status de overflow e underflow.

Onde x o nmero do contador. Diagnstico dos Contadores

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3. Configurao Os diagnsticos relacionados aos contadores esto descritos no captulo Diagnsticos - Entradas Rpidas. Sadas de Comparador dos Contadores A utilizao das sadas rpidas de comparao est descrita no captulo: Configuraes - Sadas Sadas Rpidas - Sada rpida de Comparador dos Contadores. A utilizao das sadas comuns de comparao est descrita no captulo: Configuraes - Sadas - Sada comum de Comparador dos Contadores.

SadasOs controladores DU350 e DU351 possuem as suas sadas dividas em: Sadas Digitais, sendo que duas podem operar como sada de comparador dos contadores; Sadas Analgicas; Sadas Rpidas, sendo que as duas podem ser utilizadas como sadas digitais, sadas de comparador dos contadores, sadas PWM/VFO ou sadas PTO.

Essas opes podem ser vistas na figura abaixo, e sero descritas no decorrer do captulo.

Figura 3-12. Sadas Sadas Digitais Os controladores DU350 e DU351 possuem 2 blocos de sadas digitais com um total de 16 sadas digitais divididas em 2 grupos de isolao. O DU350 possui as 16 sadas (2 rpidas e 14 sadas normais) a transistor, enquanto o DU351 possui as 14 sadas normais a rel e 2 sadas rpidas a transistor. A distribuio das sadas pode ser vista nas tabelas abaixo:

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3. ConfiguraoDU350 Nmero de sadas comuns 16 sadas digitais a transistores divididas em 2 grupos de isolao: Q00 a Q07 8 sadas Grupo 0 Q10 a Q17 8 sadas Grupo 1

Tabela 3-4. Sadas Comuns DU350DU351 Nmero de sadas 2 sadas digitais a transistores: Q00 a Q01 2 sadas Grupo 0 14 sadas digitais a rel divididas em 2 grupos de isolao: Q02 a Q07 6 sadas Grupo 0 Q10 a Q17 8 sadas Grupo 1

Tabela 3-5. Sadas Comuns DU351 As 2 sadas Q00 e Q01 podem ser utilizadas como sadas normais, sadas rpidas (PWM/VFO ou PTO) ou sadas de comparao dos contadores, enquanto as sadas Q02 e Q03 podem ser configuradas como sadas normais ou sadas de comparao dos contadores. Caso essas sadas estiverem sendo utilizadas com uma funo especial, as mesmas no podero ser utilizadas como sada digital comum. Todas as sadas digitais esto previamente atribudas a operandos especiais. So eles:BLOCO 0 Q00 Q01 Q02 Q03 Q04 Q05 Q06 Q07 BLOCO 1 Q10 Q11 Q12 Q13 Q14 Q15 Q16 Q17 Sada Digital Q10 Sada Digital Q11 Sada Digital Q12 Sada Digital Q13 Sada Digital Q14 Sada Digital Q15 Sada Digital Q16 Sada Digital Q17 Sada Digital Q00 Sada Digital Q01 Sada Digital Q02 Sada Digital Q03 Sada Digital Q04 Sada Digital Q05 Sada Digital Q06 Sada Digital Q07

Tabela 3-6. Operandos de sadas Digitais Esses operandos especiais, j esto previamente mapeados em uma regio especfica de memria. Desta forma, basta utiliz-los como uma varivel global. Os nomes dos operandos e o modo de acess-los encontram-se melhor descritos na lista de operandos especiais na seo Diagnstico Lista de Operandos Reservados. Sadas Analgicas Os controladores DU350 e DU351 possuem 2 sadas analgicas. Cada canal pode ser configurado individualmente como sada de: Tenso: 0 a 10 Vdc; Corrente: 0 a 20 mA.

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3. Configurao As sadas analgicas encontram-se nos pinos descritos na tabela abaixo:Configurao do borne C3 comum para a sada canal 0. AO0 sada analgica canal 0. C4 comum para a sada canal 1 AO1 sada analgica canal 1

Tabela 3-7. Descrio dos Pinos de Sadas Analgicas A configurao das sadas analgicas, feita atravs da rvore de configurao. Para realizar a configurao, abra o MasterTool IEC e clique em Configurao do CP, localizada na aba Recursos. Em seguida o mdulo Configurao do CP deve ser expandido. Nessa aba encontramse a maioria das configuraes necessrias para a utilizao do controlador DU350/DU351. As configuraes das sadas analgicas esto localizadas no mdulo Barramento. Ao expandir este mdulo iro aparecer os mdulos Entradas e Sadas. Para a configurao das sadas analgicas, deve ser expandido o mdulo de Sadas e depois o submdulo Sadas Analgicas. Na opo Tipo de Canal, o usurio escolhe que tipo de sada que ser utilizada no respectivo canal selecionado. As sadas podem ser configuradas como: sadas analgicas de corrente (0-20 mA), sadas analgicas de tenso (0-10 V) ou como canal desabilitado.

Figura 3-13. Sada Analgicas O usurio aps configurar o tipo de sada, deve configurar o fundo de escala na caixa de texto abaixo, que pode variar de 0 a 30000. O valor das sadas analgicas est previamente atribudo a operandos especiais. So eles: AO0 = Valor do Canal 0; AO1 = Valor do Canal 1.

Esses operandos especiais, j esto mapeados em uma regio especfica de memria. Dessa forma, basta utiliz-los como uma varivel global. Os nomes dos operandos e o modo de acess-los encontram-se melhor descritos na lista de operandos especiais na seo Diagnstico - Lista de Operandos Reservados. O valor correspondente ao fundo de escala das sadas analgicas configurvel. Essa configurao no altera o valor fsico do fundo de escala que de 10 V para as sadas analgicas de tenso e 20 mA para sadas analgicas de corrente mas sim o valor correspondente ao fundo de escala fsico que ser escrito pela aplicao. Essa funo til para facilitar a escrita das sadas analgicas pelo usurio. Ex: pode ser interessante a configurao do fundo de escala em 100 para uma sada analgica de tenso de 0 V a 10 V, neste caso cada unidade de leitura corresponde a 1% da fundo de34

3. Configurao escala (10V). importante reforar que a sensibilidade das sadas analgicas fixa, logo o aumento do valor do fundo de escala para o valor mximo (30000) no acarretara melhoria na sensibilidade, mas sim poder ser til para o tratamento do dado de escrita em uma aplicao especfica. No indicado a utilizao de um valor do fundo de escala menor que 4095 (12 bits) pois neste caso ocorrer uma perda de resoluo da respectiva entrada analgica. Sadas Rpidas Os controladores DU350 e DU351 possuem 2 (duas) sadas rpidas. Essas esto no conector do grupo de isolao 0 das sadas digitais. As sadas rpidas encontram-se nos pinos descritos na tabela abaixo:Configurao do borne Q00 a Q01 sada rpida 0 a 1 do grupo de isolao 0. C5 0V grupo de isolao 0.(compartilhado com as sadas Q02 a Q07 a transistor(DU350)). C6 Alimentao grupo de isolao 0. (compartilhado com as sadas Q02 a Q07 a rel(DU351)/transistor(DU350)).Tenso mxima 30 Vdc

Tabela 3-8. Descrio dos Pinos de Sadas Rpidas As duas sadas rpidas, Q00 e Q01, podem ser configuradas como: PTO (Pulse Train Output Sada de Trem de Pulsos); VFO (Variable Frequency Output Sada de Freqncia Varivel); PWM (Pulse Width Modulation Modulao por Largura de Pulso); Sadas rpidas de comparao dos contadores.

Caso no seja utilizada nenhuma das configuraes especiais descritas acima, as sadas rpidas Q00 e Q01 podem ser utilizadas como uma sada normal a transistor. CUIDADO: Para a utilizao das sadas rpidas, indicado a utilizao de cabo blindado em caso de comprimentos maiores que 1 metro ou em casos de utilizao de outros cabos prximos ao cabo das sadas rpidas. A configurao das sadas rpidas, feita atravs da rvore de configurao. Para realizar a configurao, abra o MasterTool IEC e clique em Configurao do CP, localizada na aba Recursos. Em seguida o mdulo Configurao do CP deve ser expandido. Nessa aba encontramse a maioria das configuraes necessrias para a utilizao do controlador DU350/DU351. As configuraes das sadas rpidas, esto localizadas no mdulo Barramento. Ao expandir esse mdulo iro aparecer os mdulos Entradas e Sadas. Para a configurao das sadas rpidas, deve ser expandido o mdulo de Sadas e depois o submdulo Sadas Rpidas. As 2 sadas rpidas so mostradas, permitindo configur-las de 4 modos distintos: PTO; VFO/PWM; Comparador Contador 0 ou 2; Comparador Contador 1 ou 3.

Alm disso, no modo desabilitado, as sadas trabalham como sadas digitais comuns. Abaixo, encontra-se a descrio de cada uma das configuraes das sadas rpidas.

35

3. Configurao

Figura 3-14. Sadas Rpidas PTO A sada PTO gera um trem de pulsos (duty cycle de 50%) com nmero de pulsos totais, nmero de pulsos em acelerao/desacelerao e freqncia configurveis via aplicativo. A seguir tem-se um exemplo do funcionamento da sada PTO configurada para gerar 20.000 pulsos no total, sendo 5.000 na fase de acelerao/desacelerao. O eixo vertical representa a freqncia e o eixo horizontal representa o tempo.

Figura 3-15. Exemplo Sada PTO Na fase de acelerao, a freqncia de sada parte de 0 Hz at a freqncia definida pelo usurio, ento se inicia a fase de regime permanente, na qual gerado o nmero total de pulsos configurado complementar aos pulsos das fases de acelerao/desacelerao. Aps completar o nmero de pulsos da fase de regime permanente, a sada rpida entra na fase de desacelerao, onde a freqncia do trem de pulsos varia do valor predefinido at 0 Hz, completando o acionamento da sada rpida. Dessa forma, a nova posio, representada pelo nmero total de pulsos definido pelo usurio, alcanada.36

3. Configurao A principal utilizao das sadas PTO em projetos que envolvam controle de posicionamento. Pela caracterstica de gerar apenas um determinado nmero de pulsos programado, esta sada de grande valia neste tipo de aplicao. Outro ponto importante das sadas PTO que essas possibilitam o arranque dos motores utilizados com uma acelerao suave. Isso implica em que o motor no execute a acelerao em uma nica etapa, saindo do repouso direto para a velocidade nominal, mas sim acelerar em etapas at atingir a velocidade de regime permanente. Desta forma possvel colocar grandes sistemas em movimento, retirando o sistema do repouso suavemente. A seguir ser apresentado como podem ser calculados os parmetros da funo tendo como ponto de partida os dados do projeto. Perfis de Acelerao Por perfil se compreende a forma como ocorre variao da freqncia do sinal da sada rpida em funo do tempo. As sadas PTO podem ser configuradas com perfil trapezoidal ou perfil tipo S. Os parmetros das sadas PTO so: nmero total de pulsos; nmero de pulsos em acelerao/desacelerao; freqncia de regime permanente. Esses parmetros no necessitam ser configurados a cada novo disparo das sadas PTO. No disparo de um novo trem de pulsos, caso tenha sido alterado o operando de nmero de pulsos em rampa de acelerao/desacelerao (Fx_PLS_RMP) ou o operando de freqncia de regime (Fx_FREQ), o controlador recalcula a distribuio dos pulsos para a gerao da nova rampa. O tempo utilizado para o respectivo clculo inversamente proporcional ao nmero de pulsos em rampa utilizado, este tempo pode variar de 1ms 3,5ms. Perfil do Tipo Trapezoidal Nesse tipo de perfil o motor acelerado de forma linear, ou seja, com acelerao constante.

60000 50000

Freqncia [Hz]

40000 30000 20000 10000 0 00:00:00

00:00:17

00:00:35

00:00:52

00:01:09

00:01:26

00:01:44

00:02:01

00:02:18

00:02:36

Tempo [s]

Figura 3-16. Grfico gerado por uma sada PTO utilizando o perfil do tipo Trapezoidal O grfico da Figura 3-16 mostra uma aquisio real da curva gerada por uma sada PTO configurada com perfil trapezoidal, 5000000 de pulsos totais, 1000000 de pulsos em acelerao/desacelerao e 50 kHz de freqncia de regime permanente. Para o clculo do nmero de degraus de freqncia que sero executados durante a acelerao/desacelerao, para um perfil trapezoidal, utilize a seguinte expresso:37

3. Configurao

Onde a parte inteira de divs o nmero de degraus da rampa e Fx_PLS_RMP o nmero de pulsos em rampa (acelerao/desacelerao) configurado pelo usurio. Com valores entre 0 e 10000 pulsos em rampa de acelerao/desacelerao, obtm-se uma quantidade de 0 a 100 degraus na rampa, obedecendo a expresso acima. A quantidade de degraus em rampa ser limitada a 100 degraus para valores maiores que 10000 pulsos em rampa, porm o nmero de pulsos por degraus crescer proporcionalmente ao nmero de pulsos em rampa. Devido aos arredondamentos que acontecem durante o clculo do perfil, alguns pulsos da rampa podem no acontecer durante a rampa, sendo compensados durante a fase de regime permanente. Nos piores casos o erro por degrau ser de um pulso. Perfil do Tipo S O valor da acelerao menor no incio e no fim do perfil, sendo que ela mxima na parte intermediria e 3,6 vezes maior que a acelerao de um perfil do tipo trapezoidal equivalente. As curvas de acelerao e desacelerao so simtricas.

60000 50000

Freqncia [Hz]

40000 30000 20000 10000 0 00:00:04 00:00:22 00:00:39 00:00:56 00:01:13 00:01:31 00:01:48 00:02:05 00:02:23

Tempo [s]

Figura 3-17. Grfico gerado por uma sada PTO utilizando o perfil do tipo S O grfico da Figura 3-17 mostra uma aquisio real da curva gerada por uma sada PTO configurada com perfil S, 20000000 de pulsos totais, 5000000 de pulsos em acelerao/desacelerao e 50 kHz de freqncia de regime permanente. Para o clculo do nmero de degraus de freqncia que sero executados durante a acelerao/desacelerao, para um perfil trapezoidal, utilize a seguinte expresso:

Onde a parte inteira da parte real das razes complexas de divs o nmero de degraus da rampa e Fx_PLS_RMP o nmero de pulsos em rampa (acelerao/desacelerao) configurado pelo usurio. Com valores entre 0 e 256000 pulsos em rampa de acelerao/desacelerao, obtm-se uma quantidade de 0 a 100 degraus na rampa, obedecendo a expresso acima. A quantidade de degraus em rampa ser limitada a 100 degraus para valores maiores que 256000 pulsos em rampa, porm o nmero de pulsos por degraus crescer proporcionalmente ao nmero de pulsos em rampa. Devido aos arredondamentos que acontecem durante o clculo do perfil, alguns pulsos da rampa podem no acontecer durante a rampa, sendo compensados durante a fase de regime permanente. Nos piores casos o erro por degrau ser de um pulso.

38

3. Configurao Parada suave Cada sada PTO possui um comando de parada suave, este comando tambm conhecido como softstop. A parada suave a desacelerao antecipada do sistema disparada por um comando, assim, permitindo gerar uma parada suave antes do trmino do trem de pulsos. Uma parada suave pode ser realizada a qualquer momento do trem de pulsos, inclusive na rampa de acelerao. Quando um softstop for gerado na rampa de desacelerao o trem de pulsos no sofrer alteraes em seu comportamento, pois o sistema j estar desacelerando. Ver Figura 3-18. O operando responsvel pela parada suave o Fx_PTO_SOFTSTOP. No caso de erro no nmero de pulsos em acelerao devido ao arredondamento durante uma parada suave o status de Fx_PTO_REG pode ser acionado durante alguns ciclos enquanto esta compensao est sendo executada mesmo que no tenha sido atingida a velocidade de regime.

Figura 3-18. Em azul um trem de pulsos completo e em vermelho exemplos de paradas suaves Contadores de pulsos interno Cada sada rpida possui dois contadores de pulsos, um relativo e um absoluto. Ambos os contadores mostram em tempo real informaes do nmero de pulsos gerados por uma sada do tipo PTO. O contador relativo resetado a cada novo disparo de um trem de pulsos e seu valor sempre crescente ao longo do trem de pulsos. O contador absoluto possui o valor absoluto de pulsos gerados pela sada PTO e seu valor crescente ou decrescente conforme o comando Fx_PTO_CNT_DIR. O valor deste contador pode ser resetado atravs do comando Fx_PTO_CNT_CLR, assim, definindo uma nova referncia para este contador. Os registradores de contagem e controle de pulsos PTO so: Fx_PTO_CNT_REL: Contador de pulsos relativo da sada Fx. Este contador possu apenas o sentido positivo, sendo ele zerado a cada novo disparo de um trem de pulsos. Fx_PTO_CNT_ABS: Contador de pulsos absoluto da sada Fx. Este contador incrementado ou decrementado conforme for o estado do operando Fx_PTO_CNT_DIR. Fx_PTO_CNT_DIR: Define a direo de contagem do contador absoluto. Quando em FALSE o contador conta no sentido positivo, quando em TRUE o contador conta no sentido negativo. Este registrador lido uma vez a cada disparo e alteraes em seu valor durante um trem de pulsos no influnciam no sentido de contagem. Fx_PTO_CNT_CLR: Reseta contador de pulsos absoluto da sada Fx.39

3. Configurao Fx_PTO_CNT_CMP0: Comparador 0 do contador de pulsos absoluto da sada Fx. Este operando deve ser configurado com o valor de comparao desejado. Fx_PTO_CNT_CMP1: Comparador 1 do contador de pulsos absoluto da sada Fx. Este operando deve ser configurado com o valor de comparao desejado. Fx_PTO_CNT_DG: Varivel contendo os diagnsticos do contador de pulsos da PTO. Os diagnsticos so: Bit 0 Fx_PTO_CNT_MAX_CMP0 e Bit 1 Fx_PTO_CNT_MAX_CMP1. Fx_PTO_CNT_MAX_CMP0: Sinaliza que o contador de pulsos absoluto de Fx maior que o comparador 0. Fx_PTO_CNT_MAX_CMP1: Sinaliza que o contador de pulsos absoluto de Fx maior que o comparador 1. Clculo da freqncia de regime Em geral, os motores utilizados para posicionamento tem especificado qual a sua resoluo, ou seja, quantos passos so necessrios para se completar uma volta. Os motores de passo, por exemplo, possuem como um de seus parmetros o ngulo desenvolvido a cada passo. Sendo assim o nmero de passos por volta pode ser conhecido dividindo 360 por este valor.

p=onde: p = nmero de passos por volta = ngulo desenvolvido a cada passo

360

J os servos possuem este dado diretamente indicado nas caractersticas dos seus drivers. Para fazer o clculo da freqncia de regime necessrio saber tambm a velocidade nominal do motor. Os motores de passo em geral no tem este parmetro muito bem definido. Os fabricantes definem uma curva de torque por velocidade. Cabe ento ao projetista identificar qual o tipo de aplicao e qual o torque desejado. Em funo disso possvel determinar a melhor velocidade de regime. J nos servomotores esta caracterstica bem definida. Num grfico de torque por velocidade fica clara uma faixa de velocidades na qual o torque se mantm constante. Estas velocidades so normalmente definidas em RPM (rotaes por minuto). De posse destes dados possvel calcular a freqncia de regime da sada como sendo:

f =onde:

pV 60

p = nmero de passos por volta f = freqncia de regime da sada PTO em Hz V = velocidade de regime do motor em RPM

Clculo dos parmetros de acelerao A acelerao mxima a qual o motor pode ser submetido diretamente proporcional ao torque do motor e inversamente proporcional a soma da inrcia do motor e a inrcia de carga.

A = 95,5 10 6 onde:

T J

A = acelerao em rpm/s T = torque do motor J = inrcia total em g.m = Jm (inrcia do motor) + Jc (inrcia de carga)

Para uma acelerao linear (perfil trapezoidal) o tempo de acelerao pode ser calculado da seguinte maneira:

40

3. Configurao

t=onde: t = tempo de acelerao

V A

Este tempo calculado, o tempo de acelerao, para que a acelerao seja mxima e que foi calculado em funo dos parmetros do motor. Este o tempo mnimo que o motor deve permanecer na fase de acelerao. A partir deste valor possvel calcular o nmero de passos durante a fase de acelerao, parmetro este que passado para o registrador Fx_PLS_RMP.

N=onde:

5,5 f t 10

N = nmero de pulsos na fase de acelerao/desacelerao

importante salientar que para um perfil do tipo S a acelerao mxima 3,6 vezes maior que a acelerao para o perfil trapezoidal. Desta forma para um perfil S o tempo de acelerao deve ser 3,6 vezes maior que o calculado para um perfil trapezoidal de mesma freqncia de regime, de modo que a acelerao mxima no ultrapasse a aquela calculada em funo dos parmetros do motor. Configurao PTO Para realizar a configurao da sada como PTO, aps seguir os passos descritos acima, deve-se clicar com o boto direito do mouse sobre o submdulo Sada Rpida 0 Desabilitada, no caso da sada zero. Ser exibida uma janela com as opes Substituir Elemento, Calcular Endereo e Copiar. Dentro do item Substituir Elemento h as seguintes opes: Sada Rpida 0 Desabilitada, PTO, VFO/PWM, Comparador Contador 0 e Comparador Contador 1. Ao clicar sobre PTO, aparecer a direita da tela a aba PTO, onde possvel realizar a configurao do tipo de curva da PTO, os tipos de curvas so Trapezoidal ou Curva S.

Figura 3-19. PTO necessrio tambm realizar a configuraes de alguns operandos especiais referentes PTO. So eles: Fx_FREQ = Valor da freqncia para PTO/VFO/PWM [1 Fx_PLS_TOT = Valor dos pulsos totais para PTO [1 Fx_PLS_RMP = Valor dos pulsos em rampa para PTO [1 50.000] Hz 4294967295] ((PLS_TOT-1)/2)]

Onde x o nmero da sada.41

3. Configurao No caso das sadas PTO, o duty cycle fixo em 50%. Os operandos especiais para freqncia, pulsos totais e pulsos em rampa esto mapeados em uma regio especfica de memria. Dessa forma, basta utiliz-los como uma varivel global. Os nomes dos operandos encontram-se melhor descritos na lista de operandos especiais na seo Diagnstico - Lista de Operandos Reservados. Para iniciar ou parar a gerao de pulsos, dois operandos especiais devem ser utilizados: Fx_PTO_START = Dispara trem de pulsos (PTO) na sada rpida correspondente; Fx_PTO_STOP = Cessa a gerao de pulsos (PTO) na sada rpida correspondente. Se houver um disparo pendente, o mesmo ser descartado. Fx_PTO_SOFTSTOP = Inicia a curva de desacelerao para realizar uma parada suave. Caso este bit seja setado durante a acelerao, uma desacelerao simtrica a etapa anterior ser gerada. Se setado durante o