CLP - Controladores Programáveis

CLP - Controladores Programáveis

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Revisão: Maio / 2007

Prof. Eng. Antonio Geraldo Stéfano Curso baseado no CP Altus

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Introdução

Objetivos

O curso de programação básica dos CPs aborda conceitos básicos da utilização de controladores programáveis, sistemas de numeração (binário, octal, decimal, hexadecimal), varredura de entradas e saídas, forma de execução de programas no CP (lógicas), sistema de endereçamento, conceitos básicos de hardware, operação do terminal de programação, apresentação com exercícios das instruções básicas da linguagem dos CPs. São ressaltadas as diferenças da linguagem de programação, apresentando o conceito de programação estruturada, embora não utilizando intensamente o mesmo para não tornar complexo o curso que pretende ser introdutório. O objetivo é fixar nos alunos os conceitos básicos de CPs e de sua programação, através apresentação de exemplos e da solução de exercícios simples que permitem conhecimento da operação do terminal de programação. O aluno deve ser estimulado a consultar os manuais dos produtos aprendendo o seu conteúdo e fixando locais onde pode solucionar dúvidas.

Pré-requisitos

Os pré-requisitos mínimos para que os alunos possam cursar satisfatoriamente o curso básico, são:

Conceitos de eletricidade básica; Conceitos de lógicas de relés;

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Histórico dos CPs

Os primeiros controladores programáveis foram introduzidos em controle industrial, no início da década de 60, para substituir painéis de controle a relés. Quando era necessário inserir novos requisitos de controle, não era econômico modificar a lógica destes painéis, o que acarretava, freqüentemente, o projeto e aquisição de novos painéis. CPs foram desenvolvidos para serem reprogramados, quando as alterações de controle são necessárias, sem grandes modificações no hardware, sendo então equipamentos reutilizáveis.

Os CPs passaram a ser utilizados primeiramente na indústria automobilística e, a partir daí, nos outros segmentos industriais.

Assim como a sua aceitação, também a demanda por mais funções, tais como maior capacidade de memória e de pontos E/S, cresceu. A maioria dos fabricantes respondeu positivamente a estes requisitos, introduzindo novos modelos de CPs, cobrindo aplicações de pequeno (50-100 relés), médio (150-500 relés) e grande (500-3000 relés) número de pontos. Geralmente estes vários modelos não eram compatíveis uns com os outros; os módulos de E/S não eram intercambiáveis, exceto adicionando-se adaptadores, o que aumentava os custos e os problemas de manutenção.

O advento do microprocessador, das facilidades de desenvolvimento de software e uma maior maturidade do mercado, deu aos CPs novo impulso. Na década de 80 surgiram microprocessadores e memórias mais compactos, permitindo a redução de custos e tamanhos, com aumento de confiabilidade. Esta nova geração de microprocessadores trouxe consigo a capacidade de interligação dos CPs entre si e com outros equipamentos (computadores) em redes industriais de comunicação, permitindo a informatização das fábricas.

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Conceitos Básicos de CPs

Ponto de entrada

Considera-se cada sinal recebido pelo CP, a partir de dispositivos ou componentes externos (sensores), como um ponto de entrada para o CP. Ex.: microchaves, botões, termopares, relés, etc.

Ponto de saída

Cada sinal produzido pelo CP para acionar dispositivos ou componentes do sistema de controle (atuadores) constitui um ponto de saída. Ex.: lâmpadas, solenóides, motores, etc.

Programa

A lógica existente entre os pontos de entrada e de saída e que executa as funções desejadas, de acordo com o estado das entradas no CP, é o programa.

Controlador programável (CP)

É um equipamento eletrônico digital com hardware e software compatíveis com aplicações industriais (conceito ABNT).

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Bit

Conceito de bit, byte, nibble e palavra

Bit (Binary DigiT) é a unidade para o sistema de numeração binário. Um bit é a unidade básica de informação e pode assumir o valor "0" ou "1".

1 bit

Nibble

Nibble é a unidade formada por 4 bits consecutivos. 1 nibble = 4 bits

Byte

Byte é uma unidade constituída de 8 bits consecutivos. Em um CP por exemplo o estado das entradas de um módulo digital de 8 pontos pode ser armazenado em um byte.

1 byte = 8 bits = 2 nibbles

Palavra / Word

É um conjunto de bytes que correspondem ao tamanho da palavra. No CP por exemplo, os valores numéricos resultados de operações aritméticas, contagens ou temporizações são armazenados em palavras de 16 bits.

1 palavra / Word pode Ter : 8, 16, 32 ou 64 bits

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Sistemas de Numeração

Os CPs, como todos os computadores, somente conseguem manipular valores representados no sistema binário.

Números decimais

Dígitos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Base: 10 Posição do algarismo no número: potências de 10 Exemplo: nº 456 = (4 x 102 )+(5 x 101 )+(6 x 100)

Números binários

Dígitos: 0,1 Base: 2 Posição do algarismo no número: Potências de 2 Exemplo:

Números Hexadecimais

Dígitos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F Base: 16 Posição do algarismo no número: Potências de 16 Exemplo:

nº 1CD = (1 x 162)+(12 x 161)+(13 x 160) = 461D

Números BCD ( decimais codificados em binário)

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Números Decimais Números Binários

Exemplo:

0 0101 0001 01 0 x 10 5 x 10 1 x 10 3 x 10

0 500 10 3 = 513D

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Componentes de CP

Programação Fonte de Alimentação

Processador

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