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HARDWARE do CLP. Os controladores lógicos programáveis são equipamentos com uma aplicação muito vasta dentro dos diversos processos de automação. Desta forma, a escolha correta do controlador é fundamental para o sucesso da aplicação. HARDWARE do CLP.
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HARDWARE do CLP • Os controladores lógicos programáveis são equipamentos com uma aplicação muito vasta dentro dos diversos processos de automação. • Desta forma, a escolha correta do controlador é fundamental para o sucesso da aplicação.
HARDWARE do CLP • Os controladores lógicos programáveis, na maioria das vezes são equipamentos disponibilizados em módulos, ou seja, cada configuração pode ser montada pelo usuário de acordo com a sua necessidade.
HARDWARE do CLP • Os controladores lógicos programáveis em alguns casos podem ser disponibilizados de forma compacta, onde sua cada configuração não pode ser alterada pelo usuário de acordo com a sua necessidade.
HARDWARE do CLP • Os principais blocos que compõem um CLP são: • CPU (Central Processing Unit); • Memórias; • Fonte de alimentação; • Bateria; • Módulos de entradas/saídas; • Módulos especiais; • Base (rack).
CPU • A unidade central de processamento éresponsável pelo gerenciamento total do sistema, controlando os barramentos de endereços, de dados e de controle. • A principal característica de um CLP para se determinar sua performance é o“Scan time”.
CPU • “Scan time” ou “tempo de varredura”: significa o tempo de execução de um programa.
CPU • A maioria dos fabricantes informa o tempo de processamento por instrução, o qual pode chegar a valores em torno de décimos de microssegundos. • Porém, o valor do scan time pode variar a cada novo ciclo, ao passo que, alguns CLP’s permitem ajustar um tempo fixo para o scan, desde de que seja o suficiente para executar todas as funções.
CPU De maneira geral, as CPU’s apresentam dois modos de operação: • Programação (Stop). • Execução (Run).
CPU • Programação (Stop): neste modo a CPU não executa o programa do usuário e não atualiza os estados das saídas. A função principal desse modo é permitir a transferência e/ou a alteração do programa do usuário e a configuração de parâmetros da CPU.
CPU • Execução (Run): neste modo a CPU executa o programa do usuário para realizar o controle desejado. Alguns CLP’s permitem a alteração do programa mesmo estando neste modo.
TIPOS DE MEMÓRIA • Tipos de memórias utilizadas no CLP são: • RAM; • ROM; • EEPROM; • Flash EEPROM.
TIPOS DE MEMÓRIA • RAM – Random Acess Memory – é um tipo de memória volátil, ou seja, perde os dados com a falta de alimentação. • Sua principal característica reside no fato de que os dados podem ser gravados e alterados rapidamente e facilmente. • No CLP, acompanhada de uma bateria ou um capacitor, é utilizada para armazenar dados temporariamente.
TIPOS DE MEMÓRIA • ROM – Read Only Memory – são memórias especialmente projetadas para manter armazenadas informações, que, sob hipótese alguma, poderão ser alteradas. • Desta forma, é uma memória somente para leitura e seus dados não se perdem caso ocorra falta de energia. • Nesse elemento são armazenados os dados do programa de controle do funcionamento do CLP, gravados pelo fabricante.
TIPOS DE MEMÓRIA • EEPROM – Erasable Electrical Programable Read Only Memory – são dispositivos de memória que, apesar de não voláteis, oferecem a mesma flexibilidade de reprogramação existente nas RAM. • Elas apresentam duas limitações: • O processo de regravação de seus dados que só pode ser efetuado após a limpeza da célula; • A vida útil de uma EEPROM é limitada pelo número de reprogramações (da ordem de dez mil operações limpeza/escrita).
TIPOS DE MEMÓRIA • Flash EEPROM: é uma memória do tipo EEPROM que permite que múltiplos endereços sejam apagados ou escritos numa só operação. • Dessa forma, a gravação é mais rápida que a EEPROM. Apesar de possuir uma vida útil menor que a EEPROM (mínimo de 10.000 operações de limpeza/escrita), tem substituído gradualmente esta última.
SISTEMA DE MEMÓRIAS • O sistema de memória é a parte da CPU onde são armazenadas todas as instruções, assim como, os dados para executá-las e está dividida em: • Memória do programa monitor; • Memória do usuário; • Memória de dados; • Memória imagem das entradas/saídas.
SISTEMA DE MEMÓRIAS • Memória do programa monitor (firmware): é o responsável pelo gerenciamento de todas as atividades do CLP e não pode ser alterado pelo usuário. • Na maior parte dos casos o programa monitor é gravado em memória ROM. Porém, os CLP’s atuais permitem que o firmware seja atualizado e, nesse caso, a memória deve ser do tipo EEPROM, por ser regravável e não volátil.
SISTEMA DE MEMÓRIAS • Memória do usuário: é nessa memória onde fica gravado o programa desenvolvido pelo usuário, a qual pode ser alterada pelo mesmo. • A capacidade e o tipo desta memória variam de acordo com a marca/modelo do CLP e podem ser EEPROM/Flash, EEPROM ou RAM (mantida por bateria ou capacitor). • É comum o uso de cartuchos de memória que permitem a troca do programa com a troca do cartucho de memória.
SISTEMA DE MEMÓRIAS • Memória de dados: É a região de memória destinada a armazenar temporariamente os dados gerados pelo programa do usuário, tais como, valores de temporizadores, valores de contadores, códigos de erro, senhas de acesso, etc. • Esses valores podem ser consultados ou alterados durante a execução do programa do usuário e, devido a grande quantidade de regravações, essa memória só pode ser do tipo RAM.
SISTEMA DE MEMÓRIAS • Memória imagem das entradas/saídas: Sempre que a CPU executa o ciclo de leitura, ela armazena os estados da cada uma das entradas ou das saídas nessa região de memória. • Nela a CPU irá obter informações das entradas ou das saídas para tomar as decisões durante o processamento do programa do usuário, não necessitando acessar os módulos enquanto executa o programa. Devido a grande quantidade de regravações, essa memória é do tipo RAM.
FONTE DE ALIMENTAÇÃO • A fonte de alimentação fornece energia aos elementos eletrônicos internos do controlador, converte a tensão de entrada em uma forma utilizável e protege os componentes do CLP contra os picos de tensão. • A fonte do CLP é programada de forma a suportar as perdas rápidas de alimentação externa sem afetar a operação do sistema.
BATERIA • Baterias são usadas nos CLP’s para manter o relógio em tempo real, reter parâmetros ou programas (memórias do tipo RAM), guardar configurações de equipamentos, etc... • As baterias do CLP normalmente são recarregáveis e do tipo longa vida (chegando a 10 anos de vida útil). Podendo manter os dados sem energia elétrica até por 30 dias. • Dependendo do CLP pode-se utilizar um capacitor no lugar da bateria.
