Baixe Curso Avançado de CLP e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Engenharia Elétrica, somente na Docsity! Software de programação WinSUP (Avançado) Manual Rev. 1.00 Outubro / 2006 Ref.5-088.100 ATOS 2 Este manual não pode ser reproduzido, total ou parcialmente, sem autorização por escrito da Atos. Seu conteúdo tem caráter exclusivamente técnico/informativo e a Atos se reserva no direito, sem qualquer aviso prévio, de alterar as informações deste documento. ATOS 5 C O N V E N Ç Õ E S U T I L I Z A D A S • Títulos de capítulos estão destacados no índice e aparecem no cabeçalho das páginas; • Palavras em outras línguas são apresentadas em itálico, porém algumas palavras são empregadas livremente por causa de sua generalidade e freqüência de uso. Como, por exemplo, às palavras software e hardware. Números seguidos da letra h subscrita (ex:1024h) indicam numeração hexadecimal e seguidos da letra b (ex:10b), binário. Qualquer outra numeração presente deve ser interpretada em decimal. • O destaque de algumas informações é dado através de ícones localizados sempre à esquerda da página. Cada um destes ícones caracteriza um tipo de informação diferente, sendo alguns considerados somente com caráter informativo e outros de extrema importância e cuidado. Eles estão identificados mais abaixo: NOTA: De caráter informativo, mostra dicas de utilização e/ou configuração possíveis, ou ressalta alguma informação relevante no equipamento. IMPORTANTE: De caráter informativo, mostrando pontos e trechos importantes do manual. Sempre observe e analise bem o conteúdo das informações que são identificadas por este ícone. ATENÇÃO: Este ícone identifica tópicos que devem ser lidos com extrema atenção, pois afetam no correto funcionamento do equipamento em questão, podendo até causar danos à máquina / processo, ou mesmo ao operador, se não forem observados e obedecidos. OBSERVAÇÃO: De caráter informativo, mostra alguns pontos importantes no comportamento / utilização ou configuração do equipamento. Ressalta tópicos necessários para a correta abrangência do conteúdo deste manual. ATOS 6 ATOS 7 Í N D I C E 1. METODOLOGIA DE DESENVOLVIMENTO DE SOFTWARE ...............................9 • Modularização .................................................................................................................................................... 9 • Estruturação ..................................................................................................................................................... 11 • Fluxogramas...................................................................................................................................................... 11 Processo................................................................................................................................................................. 11 Condição................................................................................................................................................................ 11 Página.................................................................................................................................................................... 11 Label...................................................................................................................................................................... 12 • Diagrama de Tempos e Eventos ...................................................................................................................... 14 • Tabela de Eventos e Estados............................................................................................................................ 14 • Outras considerações........................................................................................................................................ 14 2. ESPECIFICAÇÃO DE CONTROLADORES PROGRAMÁVEIS...........................15 • Especificando Entradas e Saídas Digitais ....................................................................................................... 15 Especificando Entradas Digitais............................................................................................................................ 15 Especificando Saídas Digitais ............................................................................................................................... 15 • Especificando Entradas e Saídas Analógicas ................................................................................................. 16 Especificando Leitura de Temperatura.................................................................................................................. 16 Especificando Entradas Analógicas....................................................................................................................... 16 Especificando Saídas Analógicas .......................................................................................................................... 16 • Especificação Final de Hardware.................................................................................................................... 17 3. TIPOS DE INTERRUPÇÃO ..................................................................................19 • Introdução......................................................................................................................................................... 19 Interrupção 1 ......................................................................................................................................................... 19 Interrupção 2 ......................................................................................................................................................... 19 4. UTILIZAÇÃO DE ENCODER NA CPU .................................................................21 • Modo Normal .................................................................................................................................................... 21 • Modo Ângulo..................................................................................................................................................... 23 5. CONTROLE DE TEMPERATURA........................................................................25 • Controle em malha aberta e em malha fechada............................................................................................. 25 •Controle através do algoritmo PID .................................................................................................................. 26 Descrição do algoritmo PID .................................................................................................................................. 26 Ação proporcional ................................................................................................................................................. 26 Ação integral ......................................................................................................................................................... 27 Ação derivativa...................................................................................................................................................... 27 ATOS Metodologia de Desenvolvimento de Software 10 Exemplo: 100 L00 (CALL) CHAMADA DA SUBROTINA 00 . 101 L01 (CALL) CHAMADA DA SUBROTINA 01 . 0F7 L99 (JMP)LINHA INDISPENSÁVEL 10F 180 ( ) INÍCIO SUBROTINA 00 LABEL 00 10E 18F ( ) . 000 200 ( ) ( RET ) FIM SUBROTINA 00 102 182 ( ) INÍCIO SUBROTINA 01 LABEL 01 182 0C0 ( ) . 002 0C2 ( ) ( RET ) FIM SUBROTINA 01 ( FIM )FIM DO PROGRAMA USUÁRIO LABEL 99 Metodologia de Desenvolvimento de Software ATOS 11 • Estruturação Um programa quando bem montado é simples de ser analisado por qualquer pessoa, um dos principais conceitos que contribuem para isso é a estruturação. Podemos a grosso modo chamar de estruturado um programa que não possui muitas instruções JMP, uma vez que elas causam desvios no programa dificultando a sua análise; observe que a instrução CALL não provoca isso, uma vez que após a instrução RET a execução do programa continua a partir do ponto onde havia sido desviado. • Fluxogramas Os Fluxogramas são uma das maneiras de se representar a lógica de um programa ou rotina. Eles consistem em blocos funcionais representando determinadas tarefas que quando ligados juntos formam a lógica do programa. Os principais blocos são: Processo Bloco que indica uma ação genérica, como ler uma entrada analógica, realizar uma operação aritmética. Figura A - Bloco que Representa um Processo Condição É um bloco que representa uma condição a ser avaliada, se ela for verdadeira é executada uma lógica se for falsa outra. Figura B - Bloco que representa uma condição Página Indica que a lógica continua em outra página, usada quando não é possível colocar toda lógica numa única página. Figura C - Bloco de Fim de Página ATOS Metodologia de Desenvolvimento de Software 12 Label É um bloco usado para indicar o início e o fim do programa ou início de uma nova página Figura D - Bloco de Label para Início de Programa ou Página Dessa forma através de uma associação destes blocos básicos temos como montar uma representação da lógica de nossa rotina. ATOS 15 2. ESPECIFICAÇÃO DE CONTROLADORES PROGRAMÁVEIS A especificação correta de controladores programáveis faz com que se obtenha a melhor relação custo benefício do equipamento. Uma vez de posse do descritivo da máquina ou processo devemos responder algumas perguntas para especificar o controlador. • Especificando Entradas e Saídas Digitais Especificando Entradas Digitais O número de entradas digitais deve ser levantado somando-se o número de: sensores (indutivos, capacitivos, ópticos, etc.) botões e chaves outros ( térmicos de motores, etc.) As entradas digitais são especificadas quanto ao nível de tensão: 24 Vdc Tipo P 24 Vdc Tipo N 90 a 240 Vac Especificando Saídas Digitais O número de saídas digitais deve ser levantado somando-se o número de: solenóides contatores relés outros (lâmpadas, sirenes, etc.) As saídas digitais são especificadas quanto ao nível de tensão: 24 Vdc Tipo P 24 Vdc Tipo N 90 a 240 Vac relés ATOS Especificação de Controladores Programáveis 16 • Especificando Entradas e Saídas Analógicas As entradas e saídas analógicas são usadas para medir e controlar sinais que ao contrário do digital possuem diversos níveis. Especificando Leitura de Temperatura Os tipos de termopar são especificados de acordo com a faixa de temperatura do sistema: Tipo J 0 500 oC Tipo K 0 1200 oC Tipo S 0 1650 oC Com o tipo de termopar e o número de zonas de temperatura podemos escolher o módulo de leitura de temperatura adequado. Os módulos de leitura de temperatura através de PT100 são especificados de acordo com a faixa de temperatura utilizada no processo e da distância entre o transdutor e o módulo de leitura: Temperaturas de 0 a + 200 °C Temperaturas de -50 a +150 °C Temperaturas de -50 a +50 °C Conexões a dois fios, até aproximadamente 5 metros Conexões a três fios, não existe restrição a distância Especificando Entradas Analógicas Os sinais de entrada analógica podem ser provenientes de diversas fontes como: Transdutores de pressão Transdutores de PH Réguas Potenciométricas Estes sinais são encontrados normalmente numa das representações abaixo: 0 a 10Vdc ( o sinal pode sofrer influência da resistência ohmica do cabo ) 0 a 20mA 4 a 20mA Especificando Saídas Analógicas Os sinais de saída analógica podem atuar em diversas fontes como: Drivers de Potência Inversores de Freqüência Amplificadores para Válvulas Proporcionais Estes sinais são encontrados normalmente numa das representações abaixo: 0 a 10Vdc ( o sinal pode sofrer influência da resistência ohmica do cabo ) 0 a 20mA 4 a 20mA Especificação de Controladores Programáveis ATOS 17 • Especificação Final de Hardware Com essas informações e baseado nos módulos existentes em cada família podemos selecionar o controlador e a configuração que atendem a nossa necessidade com a melhor relação custo/benefício. ATOS Tipos de Interrupção 20 ATOS 21 4. UTILIZAÇÃO DE ENCODER NA CPU O contador rápido no módulo de processamento possibilita o controle de posição através da contagem de pulsos, provenientes de um encoder com saídas coletor aberto ou push-pull, com uma freqüência máxima de 3 KHz. Podemos utilizar este recurso de dois modos: Modo Normal Modo Ângulo • Modo Normal A cada pulso recebido, um registro de contagem é incrementado e uma comparação é executada com um valor de preset pré-determinado pelo usuário, sendo o resultado da comparação colocado em um estado interno que pode ser usado no programa usuário e pode também ser associado a uma saída física configurada pelo programador. Existem duas formas de se configurar este recurso: Pelo menu Projeto, submenu Configurar..., opção Contador Rápido no Modo Normal, onde serão solicitados três endereços de saídas físicas. (Aplicativo WINSUP); Pela edição de pelo menos uma instrução CTCPU no software usuário: Esta instrução faz a comparação do efetivo do contador rápido presente na CPU com o conteúdo de um registro (OP1). Pode-se escolher que tipo de comparação será executado (efetivo >, < ou = ao conteúdo de OP1) e quando o resultado da comparação for verdadeiro será acionado um único estado interno (OP2) em cada bloco. No mesmo programa usuário só poderá haver oito instruções CTCPU, das quais, somente uma habilitada por vez. O estado interno 3FF quando acionado indica valor "negativo" no efetivo do contador. A instrução possui duas entradas: RESET - quando ativada permite o reset do efetivo do contador rápido presente na CPU. HABILITA - quando acionada a instrução é executada. Símbolo em diagrama de relés: R CTCPU OP1 # OP2 H OBSERVAÇÃO: " # " poderá ser >, < ou =; A contagem irá de 0 a 99999999; Não existe sinal “ Z ”. ATOS Utilização de Encoder na CPU 22 Exemplo de aplicação: Esta aplicação demonstra a utilização da instrução CTCPU em uma máquina que faz o avanço de um filme plástico, onde esse avanço é feito em duas etapas: - etapa 1 com avanço rápido (velocidade alta). - etapa 2 com avanço lento (velocidade baixa). Supondo que cada avanço seja de 1000 mm (pulsos do encoder), a troca de velocidade alta para velocidade baixa é feita em 900 mm. Observe o gráfico: Velocidade 1o CTCPU habilitada V1 2o CTCPU habilitada V2 Pulsos do Encoder 900 1000 Deste modo teremos o trecho de programa abaixo: 104 200 (MONOA) 200 181 104 200 0F6 180 104 Quando a entrada 104 for acionada, o estado interno 200 também será acionado durante uma varredura (através da instrução MONOA), deste modo o efetivo do contador será resetado. Na próxima varredura a saída 180 será acionada e assim permanecerá enquanto o efetivo for menor que o conteúdo do registro 600 (neste caso 600=0000 e 602=0900). Com o desacionamento da saída 180 ocorrerá a habilitação da segunda instrução CTCPU e da mesma forma a saída 181 ficará acionada até que o efetivo do contador fique com um valor igual ou superior ao conteúdo do registro 700 (neste caso 700=0000 e 702=1000). R CTCPU 600 < 180 H R CTCPU 700 < 181 H ATOS 25 5. CONTROLE DE TEMPERATURA O controle de temperatura nos controladores programáveis, obedece um algoritmo chamado PID (Proporcional, Integral e Derivativo). Para entender melhor este algoritmo alguns conceitos devem ser abordados • Controle em malha aberta e em malha fechada Num sistema em malha aberta temos um sinal de entrada x(t) também chamado de setpoint ( valor que desejamos obter numa grandeza física), e um sinal de saída y(t) também chamado de variável de processo que vai atuar dependendo exclusivamente desta entrada. A figura abaixo representa um controle em malha aberta. x(t) y(t) f(t) Figura H- Sistema de controle em malha aberta Num sistema em malha fechada, existe, além do sinal de entrada x(t) (setpoint), um retorno do sistema que realimenta o circuito, fazendo com que se possa medir o erro (diferença entre a variável de processo e o setpoint). A saída passa então a ser função deste erro e não mais da entrada simplesmente, fazendo com que o controle do sistema seja mais eficaz. x(t) ε(t) y(t) + - f(t) Figura I- Sistema de controle em malha fechada Onde: x(t) = Valor desejado na saída (setpoint ou preset SP) y(t) = Valor que controla a saída (variável de processo PV) ε(t) = Erro do sistema (x(t) - y(t)) f(t) = função que aplicada ao erro gera y(t) ATOS Controle de Temperatura 26 •Controle através do algoritmo PID Definições: - SETPOINT OU PRESET - temperatura programada no controlador , é a temperatura que se quer atingir. - EFETIVO - temperatura lida pelo cartão do CP, temperatura real. - OVER-SHOOT - é a maior temperatura registrada, sendo atingida no início do aquecimento do processo. - DESVIO OU ERRO DO SISTEMA - é a diferença entre o setpoint e o valor efetivo . - BANDA - região onde ocorrerá o controle de temperatura; Abaixo da banda, as resistências estão ligadas, e acima da banda desligadas. - TEMPO - valor em segundos, para cálculo do período da saída PWM, desta forma se tivermos um tempo de 4 segundos, com uma saída igual a 50%, teremos a saída digital 2 segundos ligada (Ton) e 2 segundos desligada (Toff). Descrição do algoritmo PID O algoritmo PID pode ser escrito de maneira simplificada, conforme a equação: S = P + I + D onde: S - saída para controle do processo, podendo ser analógica ou do tipo PWM (Pulse Width Modulation). O algoritmo PID é a soma dos três elementos, que combinam suas ações, para executar o controle da variável do processo (temperatura). O usuário poderá definir a contribuição de cada parâmetro programando ganhos para cada um dos termos, os quais são descritos abaixo: Kp - ganho proporcional (0% a 100 %); Ki - ganho integral (4 a 250 repetições / minuto); Kd - ganho derivativo ( 0 a 25,5 minutos). Ação proporcional O controle proporcional mantém uma relação linear entre o valor da variável de processo e a posição do elemento final de controle. A magnitude da correção é proporcional à amplitude do desvio, ou seja, a saída do controlador é proporcional ao erro. Quanto maior for o desvio, maior será a correção do termo proporcional. A unidade empregada será de porcentagem, podendo variar de 00 a 100% o termo proporcional. O gráfico abaixo dá uma melhor noção da influência do termo proporcional. Supondo: S = P (controle somente com termo proporcional) Controle de Temperatura ATOS 27 0% de energia 0% de energia banda superior setpoint 50% de energia 25% de energia banda inferior 100% de energia 50% de energia Kp=100% Kp=50% Ação integral A finalidade da ação integral é eliminar o desvio permanente deixado pela Ação Proporcional, provocando a contínua correção do sinal de saída até que o erro seja eliminado. A correção é proporcional à integral do erro. Enquanto existir desvio a saída do controlador irá aumentar ou diminuir, só cessando a variação da saída quando o desvio desaparecer. O termo integral pode ser expresso como a quantidade de repetições (somas do erro) ocorridas por unidade de tempo. A unidade empregada é REPETIÇÕES / MINUTO, podendo executar desde 4 a 250 repetições por minuto. A contribuição do termo integral poderá ser positiva ou negativa, desta forma a soma de P+I poderá alcançar o valor máximo para a saída (100%), ou mínimo (0%) , tendo como referência o setpoint. Ação derivativa O termo derivativo introduz uma ação corretiva proporcional a velocidade de variação do desvio. Combinada com a Ação Proporcional faz com que, quando a variável de processo se afasta do setpoint, a saída varie mais do que variaria somente com a ação P ou P+I. Por outro lado quando a variável está retornando ao valor original, o Modo Derivativo exerce uma ação contrária, reduzindo as eventuais oscilações. Pode se dizer que a finalidade da Ação Derivativa é diminuir o tempo de correção do desvio, antecipando a ação corretiva. A Ação Derivativa é também conhecida por ação antecipatória, e o tempo de antecipação é chamado “tempo derivativo”, e é expresso em minutos. ATOS Controle de Temperatura 30 Figura L- Típico Over-shoot ATENÇÃO: Aumentando-se a banda reduz-se o over-shoot e a sensibilidade e vice-versa. Após o over-shoot em um sistema em malha aberta, a temperatura irá se estabilizar em torno do ponto onde a energia fornecida pelas resistências seja igual a energia perdida pelo sistema. Esta energia pode ser determinada por Kp. Energia média = Kp. Emax . Onde Emax = Máxima energia das resistências. Como o sistema possui uma inércia natural entre a variação da energia (resposta do sistema) e a temperatura lida pelo termopar, a simples correção do erro instantâneo, em casos de variações bruscas, faz com que o sistema sinta e corrija o erro tarde demais. Com isto a temperatura oscila muito em torno do setpoint. Figura M- Sistema apenas com controle proporcional Controle de Temperatura ATOS 31 Neste caso a ação derivativa sentiria uma brusca variação da temperatura e a corrigiria antes que o erro se torne grande. Em sistema PD onde é fornecida energia muito diferente da energia média consumida para manter a temperatura em um determinado setpoint, pode ocorrer que a temperatura fique estável, porém com uma certa diferença em relação ao setpoint, pois a energia que a ação proporcional fornece para corrigir o erro, apenas o atenua e como a temperatura permanece estável a ação derivativa não atua . Figura N- Sistema com erro constante No sistema PID isto seria corrigido, pois em casos de erros acumulados a ação integral faria uma correção crescente até eliminar este erro. ATOS Controle de Temperatura 32 • Instrução PID Esta instrução contém três operandos, uma entrada Habilita e uma entrada Reset para carregar o valor inicial da somatória do erro. Quando a entrada Habilita (H) é acionada e a entrada Reset (R) estiver acionada, o valor inicial da somatória do erro é transferido para a região de parâmetros e efetuado o cálculo do PID (deve ser utilizado um estado interno gerado por uma saída MONOA na entrada Reset (R), caso contrário o valor inicial da somatória do erro será transferido para a região de parâmetros toda varredura). Se a entrada Habilita (H) é acionada e a entrada Reset (R) estiver desacionada, é efetuado apenas o cálculo do PID. Símbolo em diagrama de relés: Onde: OP1 - Variável de entrada (efetivo) (0 - 9999) OP2 – Setpoint (0 - 9999) OP2 + 02 – Banda (0 - 255) OP2 + 04 - Kp (ganho proporcional) (0 - 100%) OP2 + 06 - Ki (ganho integral) (4 - 250 rep/min) OP2 + 08 - Kd (ganho derivativo) (0 - 25,5 min) OP2 + 0A - RESERVADO OP2 + 0C - Valor mínimo da saída (0 - 1000) OP2 + 0E - Valor máximo da saída (0 - 1000) OP2 + 10 – Tempo (0 - 25,0 seg) OP2 + 12 - Estado Interno de Aquecimento OP2 + 14 - Valor inicial somatória do erro (0 - 9999) OP2 + 16 - RESERVADO OP2 + 18 - RESERVADO OP2 + 1A - RESERVADO OP2 + 1C - RESERVADO OP2 + 1E - RESERVADO OP3 - Variável de saída (0 - 1000) R PID OP1 OP2 OP3 H OBSERVAÇÃO: O valor inicial da somatória do erro pode ser positivo ou negativo. Os valores positivos vão de 0 a 4999, e os negativos de 5000 a 9999. Se não for efetuado o carregamento do valor inicial da somatória do erro, teremos um valor indefinido no mesmo. Comando de Servomotores ATOS 35 • Modo Velocidade O Modo Velocidade é indicado para casos onde seja necessário mudar constantemente a velocidade do eixo do servo-motor durante a execução do movimento. Exemplo disto é a aplicação de um servo-motor para puxar o filme plástico numa máquina de “corte e solda” (máquina que produz sacolas para super mercados).Neste caso a estratégia é, através de uma saída analógica, controlar a referência de velocidade do servo- motor com relação a posição do seu eixo, que será monitorada pelo CP através do simulador de encoder do servo-drive. Deste modo assim que é dado início de puxada do filme devemos ter uma referência de velocidade diferente de zero para que o servo-motor vença a inércia da carga e comesse a se mover, conseqüentemente o CP receberá pulsos com a informação de posição do eixo (comprimento do filme já tracionado) e a partir daí a velocidade se comportará de acordo com os cálculos feitos pelo CP para rampas de aceleração e desaceleração com base na velocidade máxima, para se conseguir a melhor performance possível da máquina. A instrução SCL2G é a responsável pelos cálculos que resultarão no controle da velocidade durante a puxada do filme. ATOS Comando de Servomotores 36 ATOS 37 7. ACIONAMENTO DE MOTOR DE PASSO • Visão Geral A família MPC4004 permite o acionamento de 1 motor de passo de 4 fases X 2 A , podendo ser ligado diretamente nas saídas do controlador . As saídas utilizadas são: 180 a 183, sendo as demais, 184 a 187, de uso geral. Para ativar o modo motor de passo, é necessário habilitar o "modo motor de passo" no menu Projeto, submenu Configurar, nesta condição os seguintes registros e estados internos são válidos: Estados internos relacionados 200 - habilita torque - quando ativado ira energizar o motor com o último passo ativo. 201 - bloqueio - quando ativado inibirá a progressão de contagem, parando o motor instantaneamente deixando torque no eixo do motor. 202 - escolha do modo de funcionamento: Ativado - modo contínuo. Desativado - modo posição. Modo contínuo - nesta condição após a habilitação do motor, o mesmo começará a girar indefinidamente. Modo posição - nesta condição, o motor se deslocará uma quantidade programada de pulsos, parando com torque no final da contagem. 203 – sentido – ativado: horário, desativado: anti-horário. Obs: a direção de rotação está relacionado a seqüência de pulsos que o motor irá receber , desta forma para mudar a direção de rotação basta inverter a seqüência de acionamento das fases o motor . 204 - posição alcançada. Este estado interno será ligado toda vez que o motor estando no modo posição e após ser habilitado, atingir a posição definida nos endereços 4D8/4DB. 205 - escolha do tipo de passo: desligado - passo inteiro. ligado - meio passo. Obs: a escolha de meio passo permite dobrar a resolução do motor. 206 - Reset do efetivo - Ao ser ativado colocará zeros nos endereços 4D4/4D5 e 4D6/4D7. ATOS Acionamento de motor de passo 40 ATOS 41 8. CANAL DE COMUNICAÇÃO SERIAL • Envio de caracteres através do canal serial (instrução PRINT) Objetivo Permitir que o usuário pudesse enviar caracteres para um dispositivo externo como uma impressora serial, servo-motores, modem etc. Estados internos relacionados 0FB - Habilita modo Print 0BD - Determina para qual canal serial serão enviados os caracteres (desligado - canal RS232, ligado - canal RS485). 0FC - estado interno que indica canal serial ocupado, ou seja, durante a transmissão dos dados ele ficará ligado. Este estado auxilia o usuário a sincronizar o envio de várias mensagens. Funcionamento: A o habilitar o modo print (EI 0FB ligado), e selecionado o canal a ser enviado, o usuário deverá ativar a instrução "PRINT" através de um “MONOA” para enviar os dados através do canal serial. • Leitura de caracteres através do canal RS232 Objetivo Permitir que o usuário pudesse ler caracteres de um dispositivo externo como leitor de código de barras, servo-motores, retorno de conexão com modem, etc. Registros e estados internos relacionados 0AB - Habilita leitura de caracteres do canal RS232/RS485; 0FB - Habilita modo Print; 0FE4/0FE5 - Registro contador de caracteres recebidos. IMPORTANTE: O estado 0FB deve ficar ativo durante todo o tempo de transmissão dos dados. Ao ativar o estado 0FB, o controlador não mais poderá receber programação através do WINSUP, pois seu canal serial fica reservado para o envio de dados. A taxa de transmissão para o modo print é definida pelo usuário no menu de configuração de hardware. ATOS Canal de comunicação serial 42 Funcionamento: Estando em modo Print (EI 0FB ligado), e com o estado interno especial "0AB" também ligado, os dados recebidos em RX do canal de comunicação RS232/RS485 são armazenados a partir do endereço inicial do buffer com limite de 255 caracteres. Quando o estado "0AB" estiver desligado, os caracteres recebidos em RX do canal de comunicação RS232/RS485 são ignorados. A quantidade de bytes recebidos é atualizada no registro 0FE4/0FE5. A transição de “OFF” para “ON” do estado interno 0AB, provoca a limpeza do buffer (colocação do valor "FF" entre 0E00 e 0EFF) e zera o registro contador de caracteres recebidos. Funcionamento do estado interno 0AB: Fig. - Funcionamento do Estado Interno 0AB. Ignora caracteres recebidos em RX Ignora caracteres recebidos em RX Armazena caracteres no buffer Limpa buffer e contador de caracteres ATOS 45 10. EXERCÍCIOS 1 Uma máquina de corte de filme plástico possui um inversor de freqüência que controla a velocidade e a parada do motor que puxa o filme, o comprimento do filme que será cortado é monitorado através de um encoder. A puxada do plástico deve ser feita em duas etapas, uma em velocidade alta e outra em velocidade baixa. Desenvolva o software usuário para controlar esta máquina. 2 Faça o controle de uma zona de temperatura, prevendo os alarmes de termopar aberto, invertido, temperatura abaixo da mínima, acima da máxima. Implemente uma rotina de pré-aquecimento com programação para todos os dias da semana e horário de início e fim do pré-aquecimento, utilize preset de 60 oC para o pré- aquecimento e 70 oC para o controle normal, deve haver uma seletora para ativar o pré-aquecimento e outra para o aquecimento através da IHM. 3 Existe um alimentador de chapa para uma prensa que utiliza um servo-motor para avançar a chapa para debaixo da prensa, devemos controlar o servo-motor através dos parâmetros posição e velocidade, onde a posição corresponde ao comprimento da chapa e a velocidade com que o avanço será feito. Utilize o envio destes parâmetros através do canal serial do CP. 4 Num sistema de usinagem de ranhuras numa peça cilíndrica, temos um motor de passo posicionando a ferramenta que faz as ranhuras na peça, um sensor indica que a peça esta na posição para início do processo que leva um determinado tempo, em seguida o motor de passo desloca a ferramenta a partir do número de passos presetado pelo operador, o número de vezes que estas etapas ocorrem também é determinada pelo operador através da interface. Configure o recurso de receitas para este processo, contendo preset de passos e ranhuras para cada receita. 5 Monte um relatório de produção contendo identificação numérica do operador, quantidade de peças produzidas, este relatório será impresso por uma impressora serial conectada diretamente ao CP, a impressão será disparada a partir de uma das teclas da interface e neste instante deverão ser amostrados a data e o horário que farão parte do relatório. 6 Desenvolver um sistema de controle de acesso para um estacionamento, onde teremos um leitor de código de barras conectado ao CP que deverá acionar ou não uma cancela. Faça isto através da leitura de dados pelo canal serial do CP. ATOS Exercícios 46 7 Um motor tem sua velocidade controlada por uma saída analógica, tendo como velocidade 0 rpm correspondente a 0 V e 3600 rpm correspondentes a 10 V, no eixo deste motor existe um sensor de velocidade que faz um retorno de velocidade para o controlador, correspondendo a 0 à 3600rpm a faixa de 0 à 10V. A aceleração do motor deve ser feita gerando-se uma rampa, com um número de degraus especificado pelo operador e a desaceleração do mesmo modo. Existe ainda um botão no frontal que quando pressionado uma vez liga o motor, pressionando-o novamente desliga-se o motor. Especifique o hardware necessário para esta aplicação. 8 Desenvolver um controle de aquecimento de um tanque contendo um líquido que deve ser mantido aquecido a 120 oC. A temperatura mínima e máxima do sistema são 80 e 150 oC respectivamente. Caso essas temperaturas sejam atingidas deve-se emitir alarmes na IHM, deve-se gerar alarmes também em caso de termopar aberto ou invertido. Deve-se ter uma seletora de liga aquecimento, via frontal, sem a qual não se emitem os alarmes ou se aquece o sistema. Deve-se ajustar os parâmetros PID do sistema. Especifique o hardware necessário para esta aplicação. 9 Num sistema de posicionamento, existe um encoder bidirecional acoplado ao eixo gerando pulsos ao controlador. Sabendo que cada pulso corresponde a 1 mm e o tamanho do eixo de posicionamento é de 10m, fazer uma rotina de posicionamento que a um comando do operador realize um deslocamento da posição atual para a programada. Existem ainda dois botões que ao serem acionados levam o sistema para o início ou o fim do eixo. Especifique o controlador que atende a esta aplicação Sugestão: usar os botões dos frontais. 10 Um sistema de envasamento de garrafões de água tem a capacidade de encher 3 garrafões ao mesmo tempo. Para isso existe uma esteira que transporta os garrafões até que o acionamento do sensor 1 indicar que eles estão na posição para enchimento. Nesse instante a esteira é parada e abre-se a válvula de enchimento dos garrafões, durante um tempo determinado. Os garrafões podem ser de 5, 10 ou 20 litros, com tempo de enchimento de 10, 20 ou 40 segundos, respectivamente. Criar um contador de 8 dígitos do número de ciclos produzidos, criar também um pré-determinador de produção fazendo que quando ativado seja envasado o número escolhido de garrafões e depois parado o processo. Criar também uma tela no frontal com a hora e a data do sistema (usar a instrução BMOVX). O sistema deve funcionar em manual, automático e semi-automático (apenas um ciclo executado). Especifique o controlador necessário. Obs.: Usar os botões do frontal e criar arquivos de moldes para os tipos de garrafão. Colocar a lógica do totalizador e pré- determinador numa subrotina. Desenvolva também de acordo com suas necessidades as telas para a interface gráfica. Exercícios ATOS 47 11 Deseja-se elaborar um controle de iluminação e incêndio de um edifício comercial de 10 andares. Cada andar possui 2 salas e 2 corredores. Deve-se também automatizar o bombeamento de água dos reservatórios inferiores para os superiores. Cada sala terá um sensor de luminosidade analógico e 3 sensores digitais de incêndio. Cada corredor terá um sensor de cada. O controle de iluminação é feito desligando-se parte das luminárias quando o nível natural for maior que 300 lux no corredor e 600 lux nas salas. Após a última parada deve-se desligar os elevadores e abrir suas portas. O controle do bombeamento de água do reservatório inferior para o superior deve ser noturno, exceto quando o nível do reservatório superior estiver abaixo do mínimo de operação. Desenvolver o controle para um andar e para o reservatório de água. Existe um software de supervisão que monitora o processo. Observação: carregar o programa em dois CP’s e montar uma rede.