Controladores lógicos programáveis

Páginas: 6 (1473 palavras) Publicado: 21 de maio de 2012
Capítulo 1 – O Controlador Lógico Programável (“Hardware”)

1.1 Introdução

Para aprendermos como funciona um CLP, é necessário uma análise de seus componentes básicos, utilizados por todos os CLPs disponíveis no mercado, independente de seu porte ou fabricante. Os componentes básicos são:
• Unidade Central de Processamento (CPU).
• Memória para dados e programas.
•Entradas.
• Saídas.
• Alimentação.
• Dispositivos de Comunicação.
• Dispositivos de Programação.
A figura 2.1 apresenta um diagrama de blocos desses componentes. Cada uma dessas partes será analisada em detalhes nesse capítulo.
[pic]
Figura 2.1 - Diagrama de Blocos dos Componentes Básicos de um CLP.

1.2 A Unidade Central de Processamento (CPU)A CPU é basicamente formada por um microprocessador e um sistema de memória, sendo o principal componente do CLP. A CPU adquire dados nas entradas, executa programa que contém a lógica de controle da aplicação (ou processo) e controla as saídas. Também é responsável por gerenciar a comunicação em rede (quando essa existir) e com dispositivos de programação.
O que diferencia uma CPUde outra são, basicamente cinco fatores:
• Velocidade de execução do programa do usuário.
• Capacidade de memória.
• Linguagens de programação e blocos de funções de disponíveis.
• Número máximo de pontos de entrada e saída.
• Portas de comunicação em rede.
Quanto mais rápida a CPU, mais rapidamente ela é capaz de executar o programa do usuário. Quantomaior (ou mais complexo) for o programa, maior a necessidade de CPUs mais rápidas para atender as demandas do processo. As CPUs se encontram normalmente dividas em famílias, sendo que cada componente de uma mesma família tem uma característica. Um exemplo seria a família SIEMENS SIMATIC S7. No caso da família de CPUs S7 200, temos as CPUs 221, 222, 224. Quanto maior a numeração, mais rápida a CPU(numa mesma família) e maior a memória disponível para o armazenamento de programa. O que torna um CPU mais rápida que outra é basicamente o microprocessador que essa usa e o “clock” no qual esse opera. Outro item que costuma variar de uma CPU para outra é a capacidade comunicação com dispositivos externos (portas e protocolos de comunicação em rede, por exemplo).
No tocante a memória paraprogramas desenvolvidos pelo usuário, quanto maior sua complexidade, maior a necessidade de memória, pois são utilizadas mais instruções e consequentemente mais linhas de programa. Uma CPU S7 222 tem 2kpalavras de memória para programas, enquanto a CPU S7 224 tem 4kpalavras (o tamanho de uma palavra varia de fabricante para fabricante, no caso da família SIEMENS S7 200, uma palavra tem 8 bits).As linguagens de programação que podem ser utilizadas no desenvolvimento do programa de aplicação são fatores de diferenciação entre CPUs. A norma IEC 1131 define e padroniza as vária linguagens de programação disponíveis, sendo elas: diagramas de contato (“LADDER” ou LD), blocos de função (“Function Blocks” ou FB), lista de instruções (“Instruction List” ou IL) e o diagrama fluxo estruturado(“Structured Flow Chart” ou SFC). É importante notar apesar de existir uma padronização estabelecida pela norma IEC 1131, essa é recente, estando ainda em fase de implantação pela maioria dos fabricantes. A realidade do mercado é que cada fabricante escolhe a linguagem na qual seu CLP será programado e desenvolve um dialeto da mesma para atender suas necessidades.
Nesse curso, abordaremos dalinguagem LADDER. A bibliografia complementar contém referências às demais linguagens.
Os blocos de funções de programação além de se alterarem de fabricante para fabricante, também se alteram de um CPU para outra de um mesmo fabricante. Algumas CPUs não são capazes de executar operações de matemáticas de ponto flutuante (operações cujo resultado é um número racional) ou controle PID...
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