Automação
• Uso de mecanismos e seus sistemas de controle visando aumentar a capacidade humana
Vantagens:
• Repetibilidade / qualidade• Tarefas insalubres• Rapidez / produtividade• Redução de custos• Sistemas interligados / informação / ERP• Aspecto ambiental
Desafio:
• Inserir o homem no contexto da automação sem traumatismo, sem desemprego , saldo positivo
• Transformar a estrutura da força de trabalho:– Qualitativamente– Exige treinamento– Qualificação da mão de obra– Melhoria das condições de trabalho.
Tipos de Automação
• Domestica / bancaria / administrativa– Informatização /banco de dados / financeiro
• Automação da manufaturaEx. Industria automobilística (produção em
lotes)
• Automação de processos (processos contínuos)Ex. Industria química, siderúrgica, etc
Principio da AutomaçãoIntegração entre três sistemas;
• Sensores• Controladores• Atuadores
SENSORES
ATUADORES
CONTROLADORES
Sensores
São equipamentos que transmitem aos controladores as condições do processo
• Tipos
Analógicos (transdutores), digitais (posição)• Aplicações
Grandezas diversas (temperatura, pressão, vazão) movimento, aproximação, etc)
Ilustração Princípio Vantagens Desvantagens Aplicações
Mecânico
- Capacidade para maiores correntes- Baixo Preço
- Requer um contato físico(sujeito a desgaste)- Tempo de Resposta Lento- Baixa Repetibilidade
- Intertravamento em geral
Magnético
- Não requer contato físico- Espaço Reduzido- Monitoramento preciso de êmbolos magnético de cilindros
- Detecção somente de materiais magnéticos- Distâncias pequenas
- Detecção em atuadores pneumáticos
Indutivo
- Não requer contato físico- Vida útili elevada;- Boa repetibilidade- Fácil Instalação- Bom tempo de resposta
- Distâncias limitadas- Somente para materiais metálicos
- Máquinas em geral- Detecção de peças metálicas
Óptico
- Não requer contao físico- Sensível a todos os tipos de materiais- Vida útil elevada- Boa repetibilidadeDistâncias sensoras consideráveis- Bom tempo de resposta
- As lentes estão sujeitas a contaminação- Distâncias sensoras afetadas por cores ou reflexão
- Empacotamento- Manipulação de material- Detecção de partes móveis
Capacitivo
- Nào requer contato físico- Detecta conteúdo de recipientes- Pode detectar materiais não metálicos
- Muito sensível a variações e mudanças de ambientes
- Medição de nível- Detecção de presença- Controle de nível de sólidos a granel
Ultrasonico
- Não requer contato físico- Detecta todos materiais inclusive transparentes- Alta precisão- Ambientes agressíveis
- Sensível a temperatura - Anti colisões- Medição de nível- Comunicações rompidas- Detecção de folhas duplas
SENSORES ELETRÔNICOS
+
-
Sensor Indutivo
SENSOR INDUTIVO
Distâncias normal
de Detecção (0,8 a
15mm);
Sensor DC com
3fios
Cabo ou conector -
Montagem Faceada
e Saliente
Diâmetros de
4mm, 6,5mm M5,
M8, M12, M18,
M30
Distâncias
superiores
Detecção (4 a
7mm);
Sensor DC com
3fios
Cabo ou conector -
Montagem somente
Faceada
Diâmetros de M12
e M18
Formato
Retangular ou
quadrado
Sensor DC com
3fios;
Cabo ou Conector;
Distância Sensora
de 0,8 a 15mm
Sensor AC de 2
fios;
Cabo ou Conector
Montagem Faceada
ou Saliente
Diâmetros de M12,
M18, M30
SIEN SIEH SIES SIEW
SENSOR CAPACITIVO
+ -
Sensor Capacitivo
CAPACITOR+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
+
+
+ -
CAPACITÂNCIA
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
+
+
ÁREA DAS PLACAS
CAPACIDADE DE ARMAZENAR CARGAS
TIPO DE DIELÉTRICO
DISTÂNCIA ENTRE AS PLACASDISTÂNCIA ENTRE AS PLACAS
ÁREA DAS PLACASTIPO DE DIELÉTRICO
SENSOR CAPACITIVOÁREA
DISTÂNCIA
DIELÉTRICODIELÉTRICO
SENSOR Óptico
+ - + -
SENSOR ÓPTICO
er
REFLEXÃO
SENSOR ÓPTICO
er
BARREIRA DE LUZ
SENSOR ÓPTICO
Segurança de áreas
Sensor Ultra-sônico
+ -
Sensor Ultra-sônico
Definição dos Termos utilizados
SaídaAlimentação
Entrada Corrente Alternada
Entrada Corrente Contínua
Digital
Analógica
Elétrico Eletrônico
NF NA
PNP NPN
+
-
+
-
V
t
I
tTensão Corrente
É constituído de dois contatos elétricos
dentro de uma ampola de vidro com gás
inerte e esses contatos se fecham
mediante a presença de um campo
magnético.
Apresenta uma corrente de comutação
de até 500mA, podendo assim atuar
diretamente em cargas maiores;
Economicamente mais viável que o
eletrônicoSéries:
SME; SMEO
Ampola de vidro
ÊmboloMagnético
ContatoReed Switch
Reed
É composto por um oscilador que altera
o fluxo de corrente quando aproximado
de um campo magnético resultando na
comutação;
Apresentam uma corrente de comutação
de 100mA e são geralmente utilizados
para emissão de sinal para
microcontroladores;
Apresenta vida útil superior ao Reed e
evita problemas tais como contato
colado e interferências indutivas e
capacitivasSéries:
SMT; SMTO
Oscilador Detector Saída EletrônicaPNP
ÊmboloMagnético
Desacionado Acionado Desacionado
Eletrônico - Contactless
O sensor pneumático é composto por
uma válvula 3/2 vias NF que é acionada
quando se aproxima de um campo
magnético;
Ao comutar, um sinal pneumático é
emitido;
Utilizados para sistemas totalmente
pneumático, ambientes explosivos e
solda;
Séries:
SMPO
Contato ReedSaída Pneumática
Êmbolo Magnético
Pneumático
Princípio deFuncionamento
Modelos Vantagens Desvantagens Aplicação
ReedSMESMEO
- Menor Custo- Suporta maiores correntes
- Cola contato- Problemas de repetibilidade- Sensível a campo magnético elevado- Baixa imunidade a capacitância e impedância
Detecção de êmbolo magnético nas condições convencionais
ContactlessSMTSMTO
- Melhor Repetibilidade;- Melhor imunidade a efeitos indutivos e capacitivos- Maior vida útil;- Imune a transientes elétricos;- Tecnologia mais empregada no mercado
- Maior custo; Detecção de êmbolo magnético nas condições convencionaisPreferido para interfacear com CLP devido as vantagens apresentadas;
Pneumático SMPO - -Em circuitos totalmente pneumáticos;Ambientes Explosivos;
Hall SMH
Grande precisão de posicionamento;Imune a descargas eletroestáticas;Imune a transientes Elétricos;Robusto
- Custo muito alto;- Em algumas situações, soluções simplificadas poderão substituí-lo naturalmente;- Necessita de um conversor (outro produto) para utilização;
Na Festo, desenvolvido para a precisão de posicionamento de abertura e fechamento de garras;
Comparativo entre os princípios de funcionamento
Emite um sinal elétrico ou
eletrônico quando a pressão atinge
um valor previamente ajustado;
Possui modelos para pressão e/ou
vácuo e com ou sem indicação;
Séries:
PEV; PENV; PEN-M5; SDE5; SDE1
PEV-1/4-B
SDE5
PEN-M5
SDE1PEV-W-KL
Pressostato
Gera um sinal elétrico analógico, de
corrente ou tensão, proporcional ao
valor de pressão a que são
submetidos;
Possui modelos para pressão ou
vácuo e com ou sem indicação;
Séries:
SDE-1; SDE; PENV-A
SDE
PENV-A-W
SDE1
Transmissor
Também chamados de chaves de
finais de cursos ou limit switches,
emitem um sinal elétrico (ou
pneumático) quando há um contato
físico entre o objeto a ser detectado e
o mecanismo de detecção
Séries:
S,
S-3-ESaída Elétrica
S-3-BESaída Elétrica
S-3-PK-3-BSaída Pneumática
Mecânicos
É utilizado como um detector sem contato direto.
Possui basicamnte dois modelos:
Por Reflexão:
O bico do sensor é alimentado por uma pressão na
entrada P e quando o fluxo de escape de ar é
perturbado, emite um sinal pneumático na saída A. Esta
distância de 0,1 a 0,2mm
Por Barreira
Utilizado para distâncias sensoras de até 100mm, tanto
o bico emissor quanto o receptor são alimentados e
emitem na saída A um sinal pneumático. Quando este
fluxo é interrompido por alguma peça, por exemplo, a
saída A cai para 0 bar.
Séries:
RFL-4, RML-5, SFL
Pneumáticos
RFL-4Por Reflexão
RML-5Por Reflexão
SFLPor Barreira
Características do Produto e Condições de
Aplicação:
- Ambientes sujos;
- Ambientes de escuridão total;
- É utilizado como um detector sem contato
físico
- Imune a interferência de campo magnético;
- Ideal para ambientes explosivos e lógicas
puramente pneumática;
- Detecta todos os tipos de materiais;
Sn = Distância Sensora Nominal (Nominal Swittching Distance):
Valor característico da distância, nenhuma tolerância ou desvio
resultantes de temperatura ou tensão são considerados.
Sn
Su = Distância Sensora Útil (Useful Switching Distance): É a
distância obtida nas condições de trabalho não nominais. Esta
medição apresenta um desvio de + ou – 20% de Sn
Su max
Su min-20%
+20%Sr = Distância Sensora Real (Real Switching Distance): É a
medição realizada nas condições ideais – tensão nominal e
temperatura ambiente. Esta medição possui um desvio de +/- 10% de
Sn
Sr max
Sr min-10%+10%
Sa = Distância Sensora Assegurada ( Assured Switching
Distance): Mostra a distância garantida de acionamento do sensor
Sa
Curva de Resposta (Response Curve): Esta curva define a área útil
em que um determinado móvel ao invadi-la, será reconhecido pelo
sensor. Esta curva varia para cada modelo de sensor.
Montagem Faceada (Flush ou Shielded): Este tipo de construção
apresenta um metal que envolve a bobina do sensor e faz com que o
campo magnético gerado pelo oscilador, seja direcionado para frente
e não detecte lateralmente.
Montagem Saliente (Non Flush ou Unshielded): Não possui o
metal, sendo assim, não direciona o campo magnético e permite
detecções laterais.
Fator de Correção (Correction Factors): Quando o material a ser
detectado não é ferroso, deve-se aplicar um fator de correção para a
distância sensoras. Estes valores são tabelados.
Cabos
3 pinos 4 pinos
RetoAngular
(az)0V
(mr)24V
(3)(1)(2)
(pt)Sinal A
(az)0V
(mr)24V
(3)(1)
(pt)Sinal A
(4)(2)
(br)Sinal B
2,5...5,0 ... 10...m
Atuadores
• São os equipamentos que tem ação no processo, normalmente com movimento ou controle de uma grandeza
• Nos atuadores são utilizados, cilindros pneumáticos, motores, cilindros hidráulicos ou válvulas de controle e acionamentos dedicados
Atuadores
LINEAR
ROTATIVOANGULAR
CILINDRO
MOTOR
MOTOR/CILINDRO
Variáveis ControladasSentido de movimento
Velocidade
Força
Válvula direcional
Válvula Controladora de Fluxo
Válvula de Pressão
CIRCUITO BÁSICO
5 3
1
4 2
TIPOS DE ACIONAMENTO
5/2 VIAS
MECÂNICOMANUALPNEUMÁTICOELÉTRICO
MOLA
BOTÃOROLETEPILOTOSOLENÓIDE
ELÉTRICO
SOLENOIDE
Simbologia
Y
VÁLVULAS DIRECIONAIS
SIMPLES SOLENÓIDE
DUPLOSOLENÓIDE
CIRCUITO BÁSICO
5 3
1
4 2
ELEMENTOS DE PROCESSAMENTO DE SINALINTERFACE SAÍDA / CARGA
A
B
13
14
23
24
31
32
41
42
1 2 3 4
3
4
1
2
RELÊ
Funcionamento
A
B
13
14
23
24
31
32
41
42
K1 K1 K1 K1K1 K1 K1K1 K1K1
Controladores
• Equipamento programável que em função de uma lógica pré definida toma as decisões e aciona os atuadores
• Pode ser implementado através de um microcontrolador ou um circuito dedicado
• Atualmente um controlador muito usado é o CLP (controlador lógico programável)
CLP (patente allen bradley)
• Controlador Lógico Programável• Equipamento com hardware e software
compatível com aplicações industriais (definição ABNT)
• Também é considerado como um computador pois seu hardware é muito semelhante
• Introduzidos em controle industrial, no início da década de 60, para substituir painéis de controle a relés.
• CP’s foram desenvolvidos para serem reprogramados, quando as alterações de controle eram necessárias, sem modificações em hardware, sendo então equipamentos reutilizáveis.
• Os CP’s passaram a ser usados primeiramente na indústria automobilística e, a partir daí, nos outros segmentos industriais.
Histórico dos CP´s
Histórico dos CP´s
PLC SIEMENS família Simatic S7-400
Hardware do CLP
• Possui interfaces de entrada e saída para receber sinais dos sensores e acionar os atuadores
• Possui uma CPU (microprocessador) que recebe os dados, processa-os segundo um programa e envia para a saída
Hardware do CLP
• A entrada de dados e feita por módulos de entrada por meio de dispositivos ligados no campo, que podem ser sensores ou botões de comando, por exemplo.
• A saída de dados, por sua vez, é realizada por meio dos módulos de saída que comandam no campo solenóides, contatores, válvulas e sinalizadores, por exemplo.
Configuração básica do CLP
CPU
• A unidade central de processamento é, na realidade, o “cérebro” do controlador programável. Todas as decisões para o controle de uma máquina ou processo são formados na UCP.
• A CPU pode ser controlada por microprocessadores de uso comercial do tipo Z80, 8085, 6800, 9900 ou por um microcontrolador do tipo 8031, 8051 ou 8032.
Memórias
• Circuitos eletrônicos que são capazes de armazenar informações através de sinais elétricos.
• Tipos:– RAM– ROM
Memória RAM
• Random Access Memory (Memória de acesso aleatório)
• Memória volátil (perde as informações com a falta de energia)
• Leitura e gravação extremamente rápidas.• Dois tipos: RAM estática e RAM dinâmica.
Memória ROM
• Read Only Memory (memória somente de leitura)
• Não volátil (não perde as informações na falta de energia)
• Mais lenta que uma memória RAM.• Confiabilidade no armazenamento de
programas.
Tipos de memória ROM
• ROM mascara:– Gravada na fábrica (não pode ser apagada)
• EPROM:– Gravada eletricamente e apagada com luz ultra violeta.
• EEPROM ou E2PROM:– Gravada e apagada eletricamente
• Flash EPROM:– Gravada e apagada eletricamente com grande
velocidade.
Memórias
• O sistema de memória é uma parte importante no controlador programável porque armazena todas as instruções do programa e os dados necessários para executá-las. Ele se divide em cinco áreas principais:
• Memória executiva e sistema• Memória de status dos módulos de entrada e saída
(memória imagem)• Memória de dados e usuário
• Cada fabricante a seu critério (ou do cliente) desenvolvia uma linguagem de programação para os controladores programáveis, normalmente baseada no padrão inicial de diagrama de relés
• A norma IEC 61131 foi criada para padronizar as linguagens de programação para controladores programáveis
Norma IEC 61131
• A norma IEC 61131-3 determina 5 linguagens:
2 textuais e 3 gráficas
• Textuais : STL (Statement List)
ST (Structured Text)• Gráficas:
LAD (Ladder Diagram)
FBD (Function Block Diagram)
SFC (Sequential Function Chart)
Norma IEC 61131
• Determina uma lista contínua de comandos correspondentes as funções de controle dispostos numa seqüência correspondente a ordem de execução.
• As funções (comandos) são seguidas de operandos que representam elementos de entrada, saída, auxiliares (Bit)ou elementos de dados (Byte, Word, Int, Real, etc.)
STL (Statement List)
STL (Statement List)
• Representação de alto nível, a forma do texto não tem relação direta com a seqüência de execução.
• Possibilita a estruturação do programa com processamentos numéricos, operadores de comparação, comandos If, Case, For, While, Else, Repeat, Exit, etc
ST (Structured Text)
• Por exemplo, se A, B, C e D são variáveis do tipo INT (Inteiro), correspondendo aos valores 1, 2, 3 e 4, portanto: A+B-C*ABS(D) resulta –9
((1+2)-(3*4)= -9)
(A+B-C)*ABS(D) resulta em 0 . ((1+2-3)*4=0)
• Portanto a sintaxe do texto determina o resultado.
ST (Structured Text)
• 511 COMMON OL_TOL_1% \!TOLERANCIA P/PESAGEM MAT.1 OLEO• 512 COMMON OL_TOL_2% \!TOLERANCIA P/PESAGEM MAT.2 OLEO• 513 COMMON OL_TOL_3% \!TOLERANCIA P/PESAGEM MAT.3 OLEO• 514 COMMON BOR_MAT_1% \!PESO REAL PESADO DA BORRACHA MATERIAL 1(MANTA OU FARDO)• 515 COMMON BOR_MAT_2% \!PESO REAL PESADO DA BORRACHA MATERIAL 2(FARDO)• 516 COMMON BOR_MAT_3% \!PESO REAL PESADO DA BORRACHA MATERIAL 3(FARDO)• 517 COMMON BOR_MAT_4% \!PESO REAL PESADO DA BORRACHA MATERIAL 4(FARDO)• 518 COMMON BOR_MAT_5% \!PESO REAL PESADO DA BORRACHA MATERIAL 5(PIGMENTOS)• 520 COMMON LOAD_RECEIPT_OK@ \!MASDA-NOVA RECEITA DE PESOS CONFIRMADA-INICIAR
PESAGENS• 521 COMMON LOAD_RECIPE@ \!MASDA-FOI CHAMADA NOVA RECEITA DE PESOS (AINDA NAO
CONFIRMADA)• 522 COMMON CANCELA_PESAGEM@ \!MASDA- CANCELA PESAGEM DE PO E OLEO• 523 COMMON RES_CNT@ \!RESETA CONTADOR DE CARGAS EXECUTADAS NO BANBURY• 524 COMMON INICICLO@ \!INICIOU-SE O CICLO DE MISTURA DO BANBURY• 999 ! *** INICIALIZACAO DAS BALANCAS ***• 1005 VARR_BAL_OK@ = FALSE• 1012 OL_BAUD_RATE% = 9600• 1014 PO_BAUD_RATE% = 9600• 1016 BOR_BAUD_RATE% = 9600• 1030 OL_LINK_CONF% = 0FFH \!REQUISITA CONFIG. LINK (OLEO)• 1032 PO_LINK_CONF% = 0FFH \!REQUISITA CONFIG. LINK (PO PRETO)• 1034 BOR_LINK_CONF% = 0FFH \!REQUISITA CONFIG. LINK (BORRACHA)• 1040 DELAY 1 TICKS• 1045 BALANCA_ERR@ = TRUE• 1050 IF NOT OL_LINK_STATUS@ THEN GOTO 1040• 1052 IF NOT PO_LINK_STATUS@ THEN GOTO 1040• 1054 IF NOT BOR_LINK_STATUS@ THEN GOTO 1040• 1060 OL_OLD_MSG_NO% = -1 \!P/CHECAR DADO ANTERIOR (OLEO)• 1061 PO_OLD_MSG_NO% = -1 \!P/CHECAR DADO ANTERIOR (PO PRETO)• 1062 BOR_OLD_MSG_NO% = -1 \!P/CHECAR DADO ANTERIOR (BORRACHA)• 1075 BALANCA_ERR@ = FALSE
ST (Structured Text)
• 5297 !*******************************************************************• 5298 !************* LOGICA DE PESAGEM AUTOMATICA DE PO PRETO ************• 5299 !*******************************************************************• 5300 IF DES_B_PO@ = TRUE AND PO_INDICATED_WT! < 50 THEN CONTA_PO@ = FALSE• 5301 IF RES_CNT@ = TRUE THEN Y%=0• 5302 IF EX_CARGA% > 0 THEN CONTA_CARGA_PO@ = TRUE• 5303 IF CONTA_CARGA_PO@ = TRUE AND EX_CARGA% = 0 THEN Y% = 0• 5306 IF CONTA_CARGA_PO@ = TRUE AND EX_CARGA% = 0 THEN CONTA_CARGA_PO@ = FALSE• 5310 IF Y% > (EX_CARGA% + 2) THEN Y% = (EX_CARGA% + 2)• 5311 IF Y% < EX_CARGA% THEN Y% = EX_CARGA%• 5315 IF BALAN_PO_OK@ = TRUE AND SIN_PO_VM@ = TRUE AND INICICLO@ = FALSE THEN Y% = (EX_CARGA%
+2)• 5320 IF CONTA_PO@ = TRUE THEN GOTO 5330• 5325 IF PO_INDICATED_WT! > (PESO_PO! / 2) AND USANDO_PO@ = TRUE THEN CONTA_PO@ = TRUE• 5327 IF CONTA_PO@ = TRUE THEN Y% = Y% + 1• 5330 IF Y% >= CARGA_M% AND DES_B_PO@ = TRUE THEN RESET_PO@ =TRUE• 6010 IF RESET_PO@ = TRUE AND SIN_PO_VM@ = TRUE THEN INICIO_PO@ = FALSE• 6012 IF RESET_PO@ = TRUE AND SIN_PO_VM@ = TRUE THEN LIB_PESAR_PO@ = FALSE• 6014 ! IF RESET_PO@ = TRUE AND SIN_PO_VM@ = TRUE THEN Y% = 0• 6015 IF Y% < CARGA_M% THEN RESET_PO@ = FALSE• 6050 IF PO2_OLD! > 0 THEN PO_TOL_FINAL% = PO_TOL_2%• 6051 IF PO2_OLD! > 0 THEN GOTO 6054• 6052 IF PO1_OLD! > 0 THEN PO_TOL_FINAL% = PO_TOL_1%• 6054 IF PO_TOL_FINAL% = 0 THEN PO_TOL_FINAL% = TOL_PO%• 6070 !PO_MAT3_M% = PO_MAT3_S%• 6071 PO_INDICATED_WT! = PO_INDICADO%• 6072 IF PO_INDICATED_WT! < 10 AND RELE_BAL_PO@ = TRUE THEN AUX_RELE_PO@ = TRUE• 6073 IF RELE_BAL_PO@ = FALSE THEN AUX_RELE_PO@ = FALSE• 6080 IF DES_B_PO@ = TRUE THEN C% = 0• 6081 IF D%=5 THEN TMR_PO%=TMR_PO%+1
ST (Structured Text)
• Linguagem gráfica, permite uma análise do funcionamento do programa a partir da lógica de contatos (diagrama de relés)
• Criada para facilitar a migração dos antigos painéis controlados por relés para o controle programável.
• Permite a inclusão de blocos funcionais de elementos SFC, FBD, etc.
LAD (Ladder Diagram)
LAD (Ladder Diagram)
LAD (Ladder Diagram)
• Linguagem gráfica, similar a blocos de portas lógicas.
• Permite também o uso de blocos de instruções aritméticas, comparação,etc.
• Pode ser combinado com blocos de controle de programação de alto nível.
FBD (Function Block Diagram)
FBD (Function Block Diagram)
• É uma descrição adequada principalmente para o controle de SED.
• Caracterizado por steps (passos, condições) transitions (transições,eventos) e actions (ações),
• Foi desenvolvido com base nas Redes de Petri e suas derivações que são técnicas para a representação efetiva das especificações de funcionamento de sistemas.
SFC (Sequential Function Chart)
SFC (Sequential Function Chart)
Actions
Transitions-conditions
Ciclo de varredura (scan)
Após a leitura das entradas, o estado das mesmas será armazenado na tabela imagem de entrada, e durante a execução do programa o estado das saídas será armazenado na tabela imagem de saída.
INICIALIZAÇÃO
VERIFICA DADOSDE ENTRADA
PROCESSAMENTO(EXECUÇÃO DO
PROGRAMA)
ATUALIZA DADOSDE SAÍDA
Terminal de Programação
• O terminal de programação é um periférico que é conectado temporariamente no CLP. Ele contém um teclado através do qual os dados ou instruções são introduzidos e depois codificados em linguagem de máquina para que possam ser entendidos pelo processador do CLP.
Terminal de Programação
O terminal de programação executa as seguintes funções:– Introdução de um novo programa.– Modificações de instruções já executadas.– Monitoração do conteúdo dos endereços de
memória.
Terminal de Programação
• O TP pode ser simplesmente um terminal portátil com um teclado com poucas instruções e um display que fornece as indicações dos dados ou instruções e das posições de memória, ou um terminal mais sofisticado com um teclado alfanumérico com teclas de funções avançadas e um monitor tipo TRC através do qual são apresentadas as informações sobre as condições de processo.
Terminal de Programação
• O monitor também é capaz de mostrar mensagens de erro e sugestões para o usuário de forma a orientá-lo na programação e análise de possíveis problemas.
Terminal de Programação
• Hoje, os CLPs utilizam como terminal de programação e monitoração um microcomputador PC-XT/AT. Estes CLPs são acompanhados de um disquete de programa que estabelece a comunicação entre o PC e o CP. Nestes CLPs é possível armazenar os programas em discos.
Terminal de Programação
• Se for necessário o terminal de programação poderá operar permanentemente conectado ao CLP. Todavia, a vantagem de conectá-lo temporariamente está no fato de que um único TP pode servir a vários CLPs.
Módulos de Entrada
• Os módulos de entrada são circuitos de interface entre os sinais gerados pelos elementos de campos e os sinais que devem ser enviados à UCP. Eles são constituídos por cartões modulares que fazem a conversão de diversas grandezas em níveis lógicos compatíveis com a UCP.
• Podem ser digitais ou analógicos
Módulos de saída
• Os módulos de saída são circuitos de interface entre os sinais gerados pelo processador e os sinais que devem acionar ou controlar os dispositivos de campo
• Eles são montados em cartões modulares cuja entrada é conectada a um barramento no qual são gerados sinais de dados, endereços, controle a alimentação.
• Podem ser digitais ou analógicos
Princípio de Funcionamento
• Ao ser energizado, o CP cumpre uma rotina de inicialização gravada em seu sistema operacional. Essa rotina realiza as seguintes tarefas:– Limpeza das memórias imagens.– Teste da memória RAM.– Teste de executabilidade do programa.
Princípio de Funcionamento
• Após a execução dessas rotinas, a UCP passa a fazer uma varredura constante, ou seja, uma leitura seqüencial das instruções, em “loop”. (Ciclicamente).
• A primeira varredura passa pelas entradas para verificar seus estados lógicos e armazenar esses dados. Após ter verificado o estado lógico da última entrada, ela atualiza a tabela-imagem de entrada com esses dados. A varredura das entradas normalmente gira em torno de 2ms.
Princípio de funcionamento
• Uma vez gravados os estados lógicos das entradas na respectiva tabela-imagem, o microprocessador inicia a execução do programa de acordo com as instruções gravadas.
• Após o processamento do programa, o microprocessador armazena os dados na tabela-imagem da saída. Após a atualização da tabela-imagem, o microprocessador transfere esses dados para o módulo de saída a fim de ligar ou desligar os elementos que se encontram no campo.
Princípio de funcionamento
• O tempo de processamento das instruções depende da quantidade de passos do programa, podendo variar entre 1 e 80ms.
• Após a transferência dos dados da tabela-imagem da saída, o ciclo do CP termina e a varredura é reiniciada.
ResumoVERIFICA DADOSDE ENTRADA
+24Vcc
CARTÃO DEENTRADA
PROGRAMA
E000.0 E0000.1 S0032.0
E00.0
E00.1
E00.2
E00.3
E00.4
E006
E00.5
E00.7
S32.0
S32.1
S32.2
S32.3
S32.4
S32.6
S32.5
S32.7
+24Vcc
CARTÃO DESAÍDA
ATUALIZA DADOSDE SAÍDA
Watch Dog Timer
• Os CPs contêm uma proteção para garantir que o ciclo seja executado em menos de 200ms. Se o controlador não executar o ciclo em menos de 200ms por algum erro de programação, ele se desliga e reseta as saídas. Essa proteção se chama time watch dog (cão de guarda do tempo).