Programador portátil baseado em microcontrolador para máquinas industriais de controle numérico.

I

CARLOS ALBERTO BRANDAO BARBOSA L E I T E

PROGRAMADOR PORTATIL BASEADO EM MICROCONTROLADOR PARA MAQUINAS I N D U S T R I A I S DE CONTROLE NUMERICO D i s s e r t a c a o a p r e s e n t a d a ao C u r s o de MESTRADO EM ENGENHARIA E L E T R I C A d a U n i v e r s i d a d e F e d e r a l da P a r a i b a , em cumprimento a s e x i g e n c i a s p a r a o b t e n c a o do g r a u de M e s t r e . MISAEL E L I A S DE MORAIS GURDIP SINGH DEEP

RAIMUNDO CARLOS S I L V E R I O F R E I R E O r i e n t a d o r e s

CAMPINA GRANDE JUNHO - 1991

UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAIBA CENTRO DE C I E N C I A S E TECNOLOGIA CURSO DE MESTRADO EM ENGENHARIA E L E T R I C A

PROGRAMADOR PORTATIL BASEADO EM MICROCONTROLADOR PARA MAQUINAS I N D U S T R I A I S DE CONTROLE NUMERICO

PGR

CARLOS ALBERTO BRANDAO BARBOSA L E I T E

»

CAMPINA GRANDE JUNHO - 1991

PROG R AMADOR PORT A T I I... BASE ADO EM MICROCONTROLADOR PARA MAQUINAS I N D U S T R I A I S DE CONTROLE NUMERICO

C A R L O S A L B E R T O BRANDAO B A R B O S A L E I T E DISSERTACAO APROVADA EM i 3 . 0 6 . 9 1 M I S S E L E L I A S D E M O R A I S , D r . I n g . , U F P B O r i e n t a d o r G U R D I P S I N G H D E E P , P h . D . , U F P B O r i e n t a d o r

ixs.

fyw-RAIMUNDO C A R L O S S I L V E R I O F R E I R E , D r . , U F P B O r i e n t a d o r A N T O N I O M A ^ C U B = U « r G ( b E I R A L I M A , D r . , U F P B in e n fie d a B a n c a A N G E L O P E R K U S I C H , M e s t r e , U F P E C o m p o n e n t e d a B a n c a C A M P I N A G R A N D E - P B JUNWO - 1 9 9 1

0

AGRADECIMENTOS

Aos meus o r i e n t a d o r e s , o s p r o f e s s o r e s :

GURDIP SINGH DEEP MISAEL E L I A S DE MORAIS

RAIMUNDO CARLOS S I L V E R I O F R E I R E p e l a c o n d u c a o do t r a b a l h o .

Aos p r o f e s s o r e s A n t o n i o Marcus N o g u e i r a e A n g e l o P e r k u s i c h p e l a a j u d a n a s c o r r e c o e s da r e d a c a o do t r a b a l h o .

Aos amigos S e r g i o , E d u a r d o , Mendes, Robson, J o s e S e r g i o e a t o d o s o s o u t r o s que formam o L a b o r a t o r i o de I n s t r u m e n t a c a o E l e t r o n i c a p e l a s c o n s t a n t e s d i s c u r s o e s s o b r e o andamento do t r a b a l h o .

RESUMO

A p r e s e n t a - s e n e s s e t r a b a l h o um Modulo P r o g r a m a d o r P o r t a t i l (MPP) p a r a m a q u i n a s i n d u s t r i a l s de comando n u m e r i c o , onde u s a - s e como exemplo de uma maquina i n d u s t r i a l t i p i c a de empacotamento de a l i m e n t o s na forma de po, c o n t r o l a d a p o r um m i c r o p r o c e s s a d o r I N T E L 8 0 8 5 . A i n t e r f a c e de p r o g r a m a c a o da maquina i n d u s t r i a l e composta p o r um c o n j u n t o de m o s t r a d o r e s a L E D s , um c o n j u n t o de c h a v e s d i g i t a l s e um c o n j u n t o de b o t o e s . A f u n g a o do MPP e p r o g r a m a r a maquina i n d u s t r i a l , emulando a s f u n c o e s do p a i n e l de c o n t r o l e a t r a v e s de uma i n t e r f a c e de c o m u n i c a c a o com a maquina. 0 MPP p o s s u i uma a r q u i t e t u r a s e m e l h a n t e a de um cqmputador, s e n d o b a s e a d o no m i c r o c o n t r o l a d o r 68HC11 da M o t o r o l a . 0 MPP p o s s u i uma i n t e r f a c e homem-maquina composta p o r um t e c l a d o n u m e r i c o m a t r i c i a l , um modulo LCD, uma i n t e r f a c e p a r a c o m u n i c a c a o s e r i a l e uma i n t e r f a c e p a r a a c o m u n i c a c a o com a maquina i n d u s t r i a l . A p r o g r a m a c a o do MPP e r e a l i z a d a p o r meio de um t e c l a d o n u m e r i c o , que s e l e c i o n a a s o p c o e s d i s p o n i v e i s no s e u programa de g e r e n c i a m e n t o . 0 programa de g e r e n c i a m e n t o p o s s u i v a r i a s f u n c o e s s e l e c i o n a d a s p o r meio de menus d i s p o s t o s h i e r a r q u i c a m e n t e . O MPP p o s s u i uma i n t e r f a c e s e r i a l p a r a a c o m u n i c a c a o com um computador IBM PC, c u j a f u n c a o e r e a l i z a r a p r o g r a m a c a o da maquina da mesma forma como e f e i t a no MPP, e a r m a z e n a r e s t a p r o g r a m a c a o em memoria de m a s s a . Com i s s o e p o s s i v e l t e r armazenado em um c o n j u n t o de a r q u i v o s em d i s c o , a p r o g r a m a c a o r e f e r e n t e s a v a r i o s t i p o s de p r o d u t o s p r o c e s s a d o s p e l a m a q u i n a .

Os c r i t e r i o s r e f e r e n t e s a e s c o l h a de um m i c r o c o n t r o l a d o r como u n i d a d e de c o n t r o l e , bem como c r i t e r i o s que l e v a r a m a e s c o l h a d a s d i v e r s a s i n t e r f a c e s do MPP s a o a p r e s e n t a d o s e

d i s c u t i d o s . A p r e s e n t a - s e a i n d a , a s f u n g o e s d i s p o n i v e i s no programa de c o n t r o l e do. MPP e o s t e s t e s r e a l i z a d o s p a r a v e r i f i c a r a s u a v a l i d a g a o . S u g e r e - s e v a r i o s c a m i n h o s a s e g u i r p a r a d a r c o n t i n u i d a d e ao t r a b a l h o , v i s a n d o a p r i m o r a r a s c a r a c t e r i s t i c a s d i s p o n i v e i s no MPP.

ABSTRACT

A p o r t a b l e programming module (PPM) f o r programming a 8085 m i c r o p r o c e s s o r b a s e d n u m e r i c a l l y c o n t r o l l e d i n d u s t r i a l m a c h i n e u s e d f o r f o o d p r o d u c t p a c k a g i n g , t o e m u l a t e t h e e x i s t i n g manual programming i n t e r f a c e d e v i c e s l i k e L E D s , thumbwheel s w i t c h e s , e t c , by a s p e c i a l c o m m u n i c a t i o n s i n t e r f a c e i s p r e s e n t e d .

The PPM i s b a s e d on t h e 68HC11 m i c r o c o n t r o l l e r and employs 4x3 m a t r i c i a l k e y b o a r d and a LCD a l p h a n u m e r i c d i s p l a y f o r man-m a c h i n e i n t e r f a c e , f o r i t s man-menu b a s e d programan-mman-ming. B e s i d e s a RS232 s e r i a l c o m u n i c a t i o n s p o r t , a s w e e l a s a p a r a l l e l i n t e r f a c e f o r t h e m a c h i n e s t o be programmed i s a r e a l s o p r o v i d e d .

The s e r i a l c o m m u n i c a t i o n s i n t e r f a c e o f t h e PPM e n a b l e s , i t s programming v i a a more v e r s a t i l e m a c h i n e l i k e a IBM PC on c o m p a t i b l e i n w i t c h v a r i o u s p r o g r a m s f o r d i f f e r e n t p r o d u c t s o f d i f f e r e n t p r o d u c t i o n s c h e d u l e s a r e s t o r e d i n t h e mass memory a p r i o r i . The c o n s i d e r a t i o n s i n v o l v e d i n t h e c h o i c e o f t h e m i c r o c o n t r o l l e r f o r t h i s a p p l i c a t i o n , a s w e l l a s o t h e r i n t e r f a c e c i r c u i t s o f t h e PPM a r e d i s c u s s e d t h e t e s t s c o n d u c t e d f o r t h e v a l i d a t i o n o f t h e d e s i g n and t h e i m p l e m e n t a t i o n o f PPM a r e a l s o p r e s e n t e d .

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I N D I C E L I S T A DE FIGURAS v L I S T A DE ANEXOS i v L I S T A DE ABREVIACOES i i i GLOSSARIO i INTRODUCAO 01

I - MAQUINAS I N D U S T R I A I S DE COMANDO NUMERICO

1.1 C o n t r o l a d o r e s P r o g r a m a v e i s 06 1.2 A r q u i t e t u r a de um C o n t r o l a d o r L o g i c o P r o g r a m a v e l ... 07 1.3 A p l i c a c o e s de um C o n t r o l a d o r P r o g r a m a v e l 10 1.4 Uma maquina i n d u s t r i a l t i p i c a de C o n t r o l e N u m e r i c o . 11 1.5.1 P r o c e d i m e n t o p a r a a p r o g r a m a c a o da maquina 14 1.5 P r o p o s t a de t r a b a l h o 15 1.6 Resumo 18 I I - HARDWARE DO MPP PROPOSTO 2.1 A a r q u i t e t u r a b a s i c a do MPP p r o p o s t o 19 2.2 C o n s i d e r a c o e s de h a r d w a r e 20 2.3 I n t e r f a c e s e x t e r n a s do MPP p r o p o s t o 22 2.3.1 T e c l a d o 22 2.3.2 M o s t r a d o r 24 3.3.3 I n t e r f a c e de c o n e x a o a maquina i n d u s t r i a l 27 3.3.4 I n t e r f a c e s e r i a l 29 2.4 Resumo 29 I I I - SOFTWARE DO MPP PROPOSTO 3.1 Programa de g e r e n c i a m e n t o do MPP 31 3.1.1 S u b r o t i n a s de I n s e r c a o de C i f r a s C a r a c t e r i s t i c a s e Dados Memorizados 35 3.2 P r i n c i p a l s s u b r o t i n a s do MPP 36 3.2.1 S u b r o t i n a de l e i t u r a do t e c l a d o 36

3.2.2 S u b r o t i n a de e s c r i t a no v i s o r LCD 38 3.3.3 S u b r o t i n a de c o m u n i c a c a o s e r i a l 40 3.3.4 S u b r o t i n a de a p a g a m e n t o / e s c r i t a em EEPROM 41

3.3.5 S u b r o t i n a de c o m u n i c a c a o com a maquina i n d u s t r i a l 42

3.3 Resumo 44

I V - SOFTWARE PARA IBM PC

4.1 R e c u r s o s d i s p o n i v e i s no p r o g r a m a p a r a o IBM PC 45 4.2 P r o g r a m a i m p l e m e n t a d o p a r a o IBM PC 46 4.3 P r i n c i p a l s s u b r o t i n a s do programa p a r a o IBM PC .... 48 4.3.1 S u b r o t i n a de c o m u n i c a c a o s e r i a l 48 4.3.2 S u b r o t i n a de e s c r i t a / l e i t u r a em d i s c o 50 4 . 4 Resumo 51 V - IMPLEMENTACAO E T E S T E S DO MPP 5.1 D e t a l h e s d a i m p l e m e n t a c a o do MPP 52 5.2 T e s t e s p a r a v a l i d a c a o do MPP 53 5.3 P r o g r a m a p a r a s i m u l a c a o da maquina i n d u s t r i a l 55 5.4 Resumo 57 V I -CONCLUSOES 58 REFERENCIAS B I B L I O G R A F I C A S 61 ANEXOS 50

L I S T A DAS FIGURAS F i g u r a 1.1. A q u i t e t u r a b a s i c a e um c o n t r o l a d o r l o g i c o p r o g r a m a v e l 08 F i g u r a 1.2. A r q u i t e t u r a b a s i c a do c o n t r o l a d o r da maquina i n d u s t r i a l 13 F i g u r a 1.3. P a i n e l de c o n t r o l e da maquina i n d u s t r i a l 19 F i g u r a 2.1. A r q u i t e t u r a b a s i c a do MPP p r o p o s t o 15 F i g u r a 2.2. D i s p o s i c a o do t e c l a d o do MPP p r o p o s t o 23 F i g u r a 2.3. D i a g r a m a de uma u n i d a d e c o n t r o l a d o r a de d i s p l a y s 25 F i g u r a 2.4. D i a g r a m a de l i g a c a o e n t r e o modulo LCD e a MCU MC68HC1121 26 F i g u r a 2.5. I n t e r f a c e e n t r e o MPP e o c o n t r o l a d o r da maquina 28 F i g u r a 3.1. E s t r u t u r a do programa de g e r e n c i a m e n t o do MPP 32 F i g u r a 3.2. S u b r o t i n a de a p a g a m e n t o / e s c r i t a em E E P 42 F i g u r a 3.3. S u b r o t i n a de c o m u n i c a c a o com a maquina i n d u s t r i a l 43 F i g u r a 4.1. E s t r u t u r a do programa p a r a o IBM PC 46 F i g u r a 4.2. T e l a de i n s e r c a o 47 F i g u r a 4.3. S u b r o t i n a de c o m u n i c a c a o s e r i a l 50 F i g u r a 5.1. D i a g r a m a de b l o c o s d a s p l a c a s que compoe o MPP . 52 F i g u r a 5.2. D i a g r a m a d a i n t e r f a c e e n t r e o MPP e o s i m u l a d o r da maquina i n d u s t r i a l u t i l i z a n d o a p l a c a M68HC11EVB 55 F i g u r a 5.3. D i a g r a m a da i n t e r f a c e e n t r e o MPP e o s i m u l a d o r d a maquina i n d u s t r i a l u s a n d o uma P P I 8255 55 F i g u r a 5.4. F l u x o g r a m a p a r a s i m u l a c a o da maquina i n d u s t r i a l u s a n d o a p l a c a M68HC11EVB 56

ANEXOS ANEXO A - C a r a c t e r i s t i c a s da MCU68HC11 64 ANEXO B - D i a g r a m a da p l a c a de d e s e n v o l v i m e n t o b a s e a d a no 68HC11. 66 ANEXO C - D i a g r a m a de l i g a c a o d a s c h a v e s thumbwheel 67 ANEXO D - D i a g r a m a da i n t e r f a c e de c o m u n i c a c a o e n t r e o MPP e o c o n t r o l a d o r da maquina i n d u s t r i a l 68

L I S T A DE ABREVIACoES ACIA- A s y n c h r o n o u s C o m m u n i c a t i o n s I n t e r f a c e A d a p t e r ( I n t e r f a c e p a r a C o m u n i c a c a o A s s i n c r o n a ) A/D - A n a l d g i c o / D i g i t a l A S C I I - A m e r i c a n S t a n d a r d Code f o r I n t e r c h a n g e o f I n f o r m a t i o n ( C o d i g o P a d r a o A m e r i c a n o p a r a I n t e r c a m b i o de I n f o r m a c a o ) BUFFALO- B i t U s e r F a s t F r i e n d l y A i d t o L o g i c a l O p e r a t i o n s CLP- C o n t r o l a d o r L o g i c o P r o g r a m a v e l CPU- C e n t r a l P r o c e s s i n g U n i t ( U n i d a d e C e n t r a l de P r o c e s s a m e n t o ) CRT- C a t h o d e Ray Tube (Tubo de R a i o s C a t o d i c o s ) DDRD- D a t a D i r e c t i o n f o r P o r t D D I P - D u a l I n P a c k a g e

EEPROM- E l e c t r i c a l l y E r a s a b l e P r o g r a m a b l e Read O n l y Memory EPROM- E r a s a b l e P r o g r a m a b l e Read O n l y Memory

ESC- E s c a p e

E / S - E n t r a d a / S a i d a EVB- E v a l u a t i o n B o a r d

IBM PC- IBM P e r s o n a l Computer LAN- L o c a l A r e a Network (Rede de A r e a L o c a l ) LCD- L i q u i d C r y s t a l D i s p l a y ( D i s p l a y de C r i s t a l L i q u i d o ) LCM- L i q u i d C r y s t a l Module (Modulo de C r i s t a l L i q u i d o ) LED- L i g h t E m i t e r D i o d e ( D i o d o E m i s s o r de L u z ) MCU- M i c r o c o n t r o l e r U n i t ( U n i d a d e M i c r o c o n t r o l a d o r a ) MPP- Modulo P r o g r a m a d o r P o r t a t i l PLCC- P l a s t i c L e a d e d C h i p C a r r i e r PRU- P o r t R e p l a c e m e n t U n i t

RAM- Random A c e s s Memory ROM- Read O n l y Memory

S C I - S e r i a l Communication I n t e r f a c e ( I n t e r f a c e de C o m u n i c a c a o S e r i a l )

GLOSSARIO

h a r d w a r e - c i r c u i t o e l e t r o n i c o s o f t w a r e - p r o g r a m a c a o

modem - m o d u l a d o r / d e m o d u l a d o r s t a t u s - e s t a d o

thumbwheel - c h a v e d i g i t a l com s e l e c a o manual h a n d h e l d - p o r t a t i l de mao

l a p t o p - m i c r o c o m p u t a d o r p o r t a t i l

l a t c h - c i r c u i t o i n t e g r a d o que mantem uma i n f o r m a c a o d i g i t a l r e s e t - e s t a b e l e c e um e s t a d o i n i c i a l

INTRODUCAO Desde a a n t i g u i d a d e a t e meados do s e c u l o X V I I I , a p r o d u c a o de b e n s de consumo, e r a t o t a l m e n t e m a n u f a t u r a d a ( f e i t a a mao a r t e s a n a l m e n t e ) , o que o c a s i o n a v a um e n c a r e c i m e n t o do p r o d u t o f i n a l que c h e g a v a ao c o n s u m i d o r , d e v i d o a q u a n t i d a d e de homens/hora n e c e s s a r i o s n a c o n f e g a o d a p r o d u c a o i n d u s t r i a l .

Do c r e s c e n t e aumento da demanda d o s b e n s de consumo, s u r g i u a n e c e s s i d a d e de m e l h o r a r o s m e i o s de p r o d u c a o , de modo que s e p u d e s s e t e r um aumento da p r o d u c a o , com um menor c u s t o e m a i o r r a p i d e z . A s s i m , com a e v o l u c a o t e c n o l o g i c a , s u r g i r a m o s p r i m e i r o s mecanismos a u t o m a t i c o s ( m a q u i n a s i n d u s t r i a l s ) p a r a e f e t u a r e m o s p r o c e s s o s de p r o d u c a o em l a r g a e s c a l a , g e r a n d o o termo m a n u f a t u r a i n d u s t r i a l .

Todo p r o c e s s o manual pode s e r s u b s t i t u i d o p o r um mecanismo que e f e t u e t o d a s a s t a r e f a s de uma forma a u t o m a t i c a , r a p i d a e p r e c i s a . E s s e mecanismo, de modo g e r a l , c o n s i s t e de um c o n j u n t o de e n g r a n a g e n s a c o p l a d a s e s i n c r o n i z a d a s , denominado maquina i n d u s t r i a l .

0 p r i m e i r o grande impulso no d e s e n v o l v i m e n t o d a s maquinas,

o c o r r e u em meados do s e c u l o X V I I I , d u r a n t e a r e v o l u c a o i n d u s t r i a l . As m a q u i n a s , puramente m e c a n i c a s , e x i g i a m d e z e n a s de e n g r e n a g e n s adequadamente a c o p l a d a s e s i n c r o n i z a d a s que r e a l i z a v a m uma t a r e f a r e p e t i t i v a e p r e - p r o g r a m a d a a t r a v e s de m e i o s m e c a n i c o s ( c h a v e s e a l a v a n c a s ) . A p r e s e n t a n d o um d e s e n v o l v i m e n t o m a i s v i s i v e l , a i n d u s t r i a t e x t i l , a t r a v e s da t e c n o l o g i a d o s t e a r e s m e c a n i c o s , a v a n c o u b a s t a n t e , o r i g i n a n d o m a q u i n a s m a i s p r e c i s a s e com um pequeno numero de f u n c o e s p r e - p r o g r a m a d a s manualmente. Em o u t r o s ramos, a s m a q u i n a s i n d u s t r i a l s e v o l u i r a m b a s t a n t e , p r i n c i p a l m e n t e com o emprego d a t e c n o l o g i a d a s m a q u i n a s a v a p o r , e p o s t e r i o r m e n t e com a s m a q u i n a s e l e t r i c a s ( D e r r y e t a l , 1 9 7 9 ) .

n e c e s s a r i o um s i s t e m a c o n t r o l a d o r p a r a e x e c u t a r t a r e f a s e s p e c i f i c a s . Nas p r i m e i r a s m a q u i n a s , o c o n t r o l a d o r e r a t o t a l m e n t e m e c a n i c o , composto de v a l v u l a s p n e u m a t i c a s e h i d r a u l i c a s que a c i o n a v a m e s t e i r a s , b a l a n c a s , p r e n s a s e uma s e r i e de mecanismos que c o n s t i t u i a a maquina. Sendo e s s e s u l t i m o s b a s t a n t e empregados no d e s e n v o l v i m e n t o i n d u s t r i a l do s e c u l o a t u a l , embora a i n d a s e j a m empregados c o n t r o l a d o r e s p n e u m a t i c o s e h i d r a u l i c o s em d i v e r s a s a r e a s i n d u s t r i a l s t a i s como a s i n d u s t r i a s q u i m i c a s e a e r o n a u t i c a s . Com o d e s e n v o l v i m e n t o da e l e t r o n i c a , a p a r t i r d e s t e s e c u l o , o s c o n t r o l a d o r e s p a s s a r a m a t e r uma ampla f l e x i b i l i d a d e em s u a s t o p o l o g i a s . Nos s i s t e m a s de c o n t r o l e , p a s s o u - s e a empregar componentes e l e t r o - e l e t r o n i c o s como a s v a l v u l a s e l e t r o n i c a s e p o s t e r i o r m e n t e o s s e m i c o n d u t o r e s , em s u b s t i t u i c a o a o s c o n t r o l a d o r e s m e c a n i c o s , embora a a c a o m e c a n i c a f i n a l nao s e j a s u b s t i t u i d a . E s s a s m a q u i n a s e x e c u t a v a m d e t e r m i n a d a s t a r e f a s a p o s c o m p a r a c o e s e n t r e d u a s g r a n d e z a s e n v o l v i d a s no p r o c e s s o , o que g e r a v a uma s e r i e de d e c i s o e s a s e r tomada p e l o c o n t r o l a d o r da maquina. Os p r i m e i r o s c o n t r o l a d o r e s e l e t r o n i c o s eram a n a l o g i c o s , onde a s d e c i s o e s p a r a a e x e c u c a o de uma t a r e f a eram tomadas p e l a comparagao de d u a s g r a n d e z a s a n a l o g i c a s . Apos o g r a n d e d e s e n v o l v i m e n t o d o s c o n t r o l a d o r e s a n a l o g i c o s , s u r g i r a m o s c o n t r o l a d o r e s e l e t r o n i c o s d i g i t a l s que u t i l i z a m o s p r i n c i p i o s da a l g e b r a B o o l e a n a .

As d e c i s o e s p a r a a e x e c u g a o de d e t e r m i n a d a t a r e f a , p a s s a r a m e n t a o a s e r tomadas nao p e l a s i m p l e s comparagao e n t r e d o i s v a l o r e s a n a l 6 g i c o s de uma g r a n d e z a , mas p o r o p e r a g o e s l o g i c a s e n t r e o s v a l o r e s d e s s a s g r a n d e z a s .

Com o s c o n t r o l a d o r e s d i g i t a l s , p a s s o u - s e a t e r uma ampla v e r s a t i l i d a d e n a programagao de e v e n t o s , i s t o e , um g r a n d e numero de v a r i a v e i s p o d e r i a s e r a l t e r a d o a t r a v e s de programagao n u m e r i c a , sem a n e c e s s i d a d e de m o d i f i c a r f i s i c a m e n t e o s i s t e m a .

E n t r e t a n t o , o s c o n t r o l a d o r e s d i g i t a l s s e t o r n a r a m c o m p l e x o s a medida que c r e s c e u o volume de p r o g r a m a c a o (numero de comparagoes 1 6 g i c a s ) , g e r a n d o c i r c u i t o s com um g r a n d e numero de componentes ( c i r c u i t o s i n t e g r a d o s l b g i c o s ) e c o n s e q u e n t e m e n t e com um g r a n d e tamanho f i s i c o . A s o l u c a o p a r a a r e d u c a o do h a r d w a r e dos c o n t r o l a d o r e s d i g i t a l s d e v e u - s e ao emprego dos m i c r o p r o c e s s a d o r e s d e s e n v o l v i d o s na d e c a d a de s e t e n t a ( C r u c l o w s k i e t a l , 1981; G u p t a e t a l , 1984; R a j a r a m a n , 1 9 8 1 ) , dando o r i g e m a o s modernos c o n t r o l a d o r e s p r o g r a m a v e i s . I s s o p r o p o r c i o n o u o d e s e n v o l v i m e n t o de s i s t e m a s de c o n t r o l e com um menor tamanho f i s i c o e que c o m p o r t a s s e um m a i o r volume de programagao que os c o n t r o l a d o r e s d i g i t a l s c o n s t i t u i d o s com c i r c u i t o s i n t e g r a d o s d i s c r e t o s .

As modernas m a q u i n a s i n d u s t r i a l s s a o comandadas por c o n t r o l a d o r e s e l e t r o n i c o s p r o g r a m a v e i s que possuem como u n i d a d e de c o n t r o l e um m i c r o p r o c e s s a d o r . E s s e s c o n t r o l a d o r e s s a o denominados C L P s ( C o n t r o l a d o r e s L o g i c o s P r o g r a m a v e i s ) . A programagao d e s s a s m a q u i n a s e f e i t a a t r a v e s de t e c l a d o s ou de c h a v e s e l e t r o m e c a n i c a s , que g e r a l m e n t e s e e n c o n t r a m no p r o p r i o p a i n e l da maquina. A s s i m , p r o c e s s o de programagao s e t o r n a , na m a i o r i a d a s v e z e s , um t r a b a l h o t e d i o s o e m e t i c u l o s o , uma v e z que f a z - s e n e c e s s a r i o r e a l i z a r a programagao no mesmo l o c a l de o p e r a g a o da maquina, s u j e i t a n d o o o p e r a d o r a i n s a l u b r i d a d e do a m b i e n t e i n d u s t r i a l , a l e m de e x i g i r um c e r t o tempo p a r a p r o g r a m a r e v e r i f i c a r a programagao de cada maquina.

D e n t r e o s d i v e r s o s t i p o s de m a q u i n a s i n d u s t r i a l s de comando n u m e r i c o , e n c o n t r a - s e a s m a q u i n a s p a r a o p r o c e s s a m e n t o de a l i m e n t o s , e n t r e a s q u a i s a q u e l a s a p l i c a d a s ao p r o c e s s a m e n t o de a l i m e n t o s na f o r m a de po. A s s i m , n e s t e t r a b a l h o , u s o u - s e uma maquina de empacotamento de a l i m e n t o s na forma de po como modelo de uma maquina i n d u s t r i a l t i p i c a de comando n u m e r i c o , comandada p o r um m i c r o p r o c e s s a d o r 8085, c u j a programagao e f e i t a por meio de c h a v e s e l e t r o m e c a n i c a s que s e e n c o n t r a m no p a i n e l de c o n t r o l e da maquina.

0 programa d e s s a maquina e x e c u t a t a r e f a s d e f i n i d a s numa t a b e b e l a de c i f r a s c a r a c t e r i s t i c a s . As c i f r a s s a o f o r m a d a s p o r um numero de d o i s d i g i t o s que i n d i c a a f u n g a o ou r e d e f i n e o v a l o r c a r a c t e r i s t i c o de uma g r a n d e z a . E s s a s c i f r a s s a o i n s e r i d a s a t r a v e s de c h a v e s e l e t r o m e c a n i c a s que s e e n c o n t r a m no p a i n e l de c o n t r o l e da maquina. P r o p o e - s e n e s t e t r a b a l h o , um M6dulo P r o g r a m a d o r P o r t a t i l (MPP), p a r a m e l h o r a r a forma e o tempo g a s t o n a p r o g r a m a c a o da maquina i n d u s t r i a l t i p i c a u s a d a como modelo, na medida que b a s t a r e a l i z a r a p e n a s uma v e z a p r o g r a m a c a o no MPP e t r a n s m i t i - l a ao c o n j u n t o de m a q u i n a s . A forma de i n t e r f a c e a m e n t o e n t r e o MPP e o CLP d a maquina, c o n s i s t e n a emulagao d a s f u n c o e s do p a i n e l de c o n t r o l e da maquina, onde c a d a c h a v e e l e t r o m e c a n i c a e s u b s t i t u i d a p o r um l a t c h e o s b o t o e s de p r e s s a o p o r s i n a i s p r o v e n i e n t e s do MPP. E s t e t r a b a l h o c o n s i s t e em c i n c o c a p i t u l o s a p r e s e n t a d o s a s e g u i r . No c a p i t u l o I , a p r e s e n t a - s e a s c a r a c t e r i s t i c a s , a a r q u i t e t u r a b a s i c a de um CLP e s u a s a p l i c a c o e s , onde a p r e s e n t a - s e uma maquina i n d u s t r i a l t i p i c a de comando n u m e r i c o e o p r o c e d i m e n t o p a r a a s u a p r o g r a m a c a o . A p r e s e n t a - s e a i n d a no c a p i t u l o I , v a r i a s p r o p o s t a s p a r a m e l h o r a r a p r o g r a m a g a o d e s s a s m a q u i n a s e a opgao p o r um Modulo P r o g r a m a d o r P o r t a t i l (MPP). No c a p i t u l o I I , a p r e s e n t a - s e a a r q u i t e t u r a b a s i c a do MPP p r o p o s t o , onde d i s c u t e - s e a l g u m a s c o n s i d e r a g o e s de h a r d w a r e t a i s como: a e s c o l h a de um m i c r o c o n t r o l a d o r como u n i d a d e de c o n t r o l e e a s i n t e r f a c e s e x t e r n a s do MPP. No c a p i t u l o I I I , a p r e s e n t a - s e a e s t r u t u r a do s o f t w a r e do MPP, onde a b o r d a - s e a forma d a i m p l e m e n t a g a o d a s f u n g o e s d i s p o n i v e i s e a m a n e i r a como s a o a p r e s e n t a d a s e s e l e c i o n a d a s . No c a p i t u l o I V , a p r e s e n t a - s e a e s t r u t u r a do s o f t w a r e d e s e n v o l v i d o p a r a o IBM PC, a b o r d a n d o o s a s p e c t o s r e f e r e n t e s a e s c o l h a d a s l i n g u a g e n s u t i l i z a d a s e a forma de a p r e s e n t a g a o e s e l e g a o d a s f u n g o e s d i s p o n i v e i s .

No c a p i t u l o V, t r a t a - s e d o s a s p e c t o s r e l a c i o n a d o s a i m p l e m e n t a g a o e t e s t e s p a r a v a l i d a c a o do MPP, no q u a l a p r e s e n t a -s e a a r q u i t e t u r a u t i l i z a d a no p r o t 6 t i p o e o -s d e t a l h e -s de i m p l e m e n t a c a o . D e s c r e v e - s e a i n d a , um s i m u l a d o r de maquina i n d u s t r i a l , bem como a s u a e s t r u t u r a de s o f t w a r e . F i n a l m e n t e , a p r e s e n t a - s e a s c o n c l u s o e s , s a l i e n t a n d o o s p o n t o s de c a r a t e r g e r a l d i s c u t i d o s nos d i v e r s o s c a p i t u l o s .

CAPJ.TULO I

MAQUINAS I N D U S T R I A I S DE COMANDO NUMERICO

E s t e c a p i t u l o t r a t a dos a s p e c t o s r e l a c i o n a d o s ao emprego dos C L P s n a s m a q u i n a s i n d u s t r i a l s p r o g r a m a v e i s , t a i s como: c a r a c t e r i s t i c a s b a s i c a s , t e c n o l o g i a s empregadas e f o r m a s de p r o g r a m a c a o .

Um h i s t 6 r i c o s o b r e a e v o l u c a o d a s m a q u i n a s i n d u s t r i a l s p r o g r a m a v e i s , onde s a o a b o r d a d o s o s p r o b l e m a s r e l a t i v o s a programagao d e s s a s m a q u i n a s , como a s i n t e r f a c e s homem-maquina e a s p o s s i v e i s s o l u c o e s p a r a e s s e s p r o b l e m a s , tambem e f e i t o n e s t e c a p i t u l o .

1.1 C o n t r o l a d o r e s P r o g r a m a v e i s

Os c o n t r o l a d o r e s p r o g r a m a v e i s c o n s t i t u e m - s e de um s i s t e m a e l e t r o n i c o d i g i t a l , que u s a uma memoria p r o g r a m a v e l p a r a o armazenamento de i n s t r u c o e s , i m p l e m e n t a n d o f u n g o e s e s p e c i f i c a s t a i s como l o g i c a , s e q u e n c i a m e n t o , t e m p o r i z a g a o , contagem, a r i t i m e t i c a s e de i n t e r t r a v a m e n t o , p a r a c o n t r o l a r v a r i o s t i p o s de m a q u i n a s ou p r o c e s s o s ( W i l h e l m , 1985; M a l e r b i , 1 9 9 0 ) . Os p r i m e i r o s p a d r o e s p a r a n o r m a t i z a r um c o n t r o l a d o r p r o g r a m a v e l , f o r a m d e s e n v o l v i d o s no comego dos a n o s s e t e n t a , p e l a s i n d u s t r i a s de f a b r i c a n t e s de a u t o m o v e i s ( W i l h e l m , 1 9 8 5 ) , s e g u i n d o d e t e r m i n a d o s c r i t e r i o s : 1 - o c o n t r o l a d o r d e v e s e r f a c i l m e n t e e r a p i d a m e n t e programado e r e p r o g r a m a d o com o minimo de i n t e r r u p g a o na o p e r a g a o do s i s t e m a ;

2 - t o d o s os compoTientes do s i s t e m a devem s e r c a p a z e s de o p e r a r em um a m b i e n t e i n d u s t r i a l sem n e c e s s i d a d e de e q u i p a m e n t o s

CAPtTULO I de s u p o r t e e c l i m a t i z a c a o e s p e c i a l ;

3 - o s i s t e m a d e v e p o s s u i r i n d i c a d o r e s de s t a t u s e m o d u l a r i d a d e do t i p o p l u g i n , a f i m de f a c i l i t a r a manutencao e r e p a r o s com o minimo d e tempo d e s a t i v a d o ;

4 - o c o n t r o l a d o r l o g i c o p r o g r a m a v e l d e v e s e r c a p a z de c o m u n i c a r - s e com um s i s t e m a c e n t r a l de s u p e r v i s a o ; 5 - o s i s t e m a d e v e s e r c a p a z de a c e i t a r o s mesmos s i n a i s d o s c o n t r o l a d o r e s a u t o m a t i c o s a r e l e s ; 6 -o s i s t e m a d e v e o c u p a r um e s p a c o menor ou i g u a l a um s i s t e m a a r e l e s e l e t r o - m e c a n i c o s e d e v e c o n s u m i r menos, e; 7 - o h a r d w a r e d o s i s t e m a de c o n t r o l e d e v e s e r c a p a z de s e r e x p a n d i d o da minima a maxima c o n f i g u r a c a o com a minima a l t e r a c a o do s i s t e m a e com o menor tempo d e s a t i v a d o ;

Os p r i n c i p a l s c r i t e r i o s i n i c i a l m e n t e e s t a b e l e c i d o s p e l a i n d u s t r i a a u t o m o t i v a p a r a o p r o j e t o de c o n t r o l a d o r e s l o g i c o s p r o g r a m a v e i s , nao s o f o r a m m a n t i d o s , como a p r i m o r a d o s com a c r e c e n t e a t u a l i z a c a o t e c n o l o g i c a , m e l h o r a n d o a s p e c t o s como: a r e d u c a o do tamanho f i s i c o , menor consumo de p o t e n c i a e m a i o r c a p a c i d a d e de p r o c e s s a m e n t o . Os C o n t r o l a d o r e s P r o g r a m a v e i s s a o a t u a l m e n t e um c o m p u t a d o r de p r o p o s i t o e s p e c i a l p r o j e t a d o p a r a s e r uma a l t e r n a t i v a m a i s f l e x i v e l e p r a t i c a em r e l a c a o a o s s i s t e m a s de c o n t r o l e b a s e a d o s em r e l e s ( F r a n c k , 1 9 7 3 ; S m i t h , 1974; L L o y d , 1 9 9 0 ) . 1.2 A r q u i t e t u r a de um c o n t r o l a d o r l o g i c o p r o g r a m a v e l Um c o n t r o l a d o r l o g i c o p r o g r a m a v e l p o s s u i uma a r q u i t e t u r a i g u a l a de um c o m p u t a d o r ( f i g u r a 1 . 1 ) , c u j o h a r d w a r e b a s i c o e c o n s t i t u i d o p o r m e m o r i a s p a r a d a d o s , memorias p a r a p r o g r a m a s , um m i c r o p r o c e s s a d o r e o s d i s p o s i t i v o s de i n t e r f a c e de e n t r a d a e s a i d a ( E / S ) .

CAPITULO I MEMORIA S I S T E M A B A R R A M F N T O M E M O R I A U S U A R I O I N T £ R F A

c

£ E / S MODULO DE E/"S MODEM T E R M I N A L F i g u r a 1.1. A r q u i t e t u r a b a s i c a de um c o n t r o l a d o r 1 6 g i c o p r o g r a m a v e l A i n t e r f a c e d e e n t r a d a e s a i d a de um c o n t r o l a d o r l o g i c o , na s u a c o n f i g u r a c a o b a s i c a , e c o n e c t a d a a um modulo de E / S , um modem ( m o d u l a d o r / d e m o d u l a d o r ) e um t e r m i n a l de computador. O modulo d e E / S tem a f u n c a o de i n t e r f a c e a r o s s i n a i s do a m b i e n t e i n d u s t r i a l com o s s i n a i s d i g i t a l s do c o n t r o l a d o r p r o g r a m a v e l . 0 modulo de e n t r a d a e s u b d i v i d i d o em v a r i a s c a t e g o r i a s de c i r c u i t o s r e s p o n s a v e i s p o r f u n c o e s e s p e c i f i c a s , t a i s como: 1- d i s p o s i t i v o s d e e n t r a d a de comando ( i n t e r r u p t o r e s e r e l e s ) - p r o v e n i e n t e s do s i s t e m a de c o n t r o l e p a r a o p r o c e s s a d o r ; 2- t e r m i n a g o e s do modulo d e E / S - promove a i n t e r c o n e x a o e n t r e o s s i n a i s p r o v e n i e n t e s do s i s t e m a s o b r e c o n t r o l e e o c o n t r o l a d o r p r o g r a m a v e l ; 3- c o n d i c i o n a d o r e s - c o n v e r t e m o s s i n a i s p r o v e n i e n t e s do mundo e x t e r n o p a r a n i v e i s u s a d o s p e l o c o n t r o l a d o r p r o g r a m a v e l ; 4 - m6dulos i n d i c a d o r e s de s t a t u s - i n d i c a v i s u a l m e n t e a s f u n g o e s n o s p o n t o s d e e n t r a d a ; •m

CAPlTULO I 5- i s o l a d o r e s - s a o r e s p o n s a v e i s p e l a i s o l a g a o g a l v a n i c a e n t r e o s s i n a i s e x t e r n o s e c o n t r o l a d o r p r o g r a m a v e l ( d e s a c o p l a m e n t o m a g n e t i c o ou o p t i c o ) ; 6- m u l t i p l e x a d o r e s - r e s p o n s a v e i s p e l o c h a v e a m e n t o / a m o s t r a g e m dos s i n a i s da e n t r a d a ; Os s i n a i s de e n t r a d a podem s e r a n a l o g i c o s e/ou d i g i t a l s , p r o v e n i e n t e s de d i s p o s i t i v o s c o m o o s e x e m p l o s m o s t r a d o s na t a b e l a 1. T a b e l a 1. D i s p o s i t i v o s de e n t r a d a ANALOGICOS DISCRETOS t r a n s d u t o r de p r e s s a o t r a n s d u t o r de t e m p e r a t u r a t r a n s d u t o r de v i b r a g a o t r a n s d u t o r de c o r r e n t e t r a n s d u t o r de t e n s a o t r a n s d u t o r de v a c u o t r a n s d u d o r de deformagao c h a v e s de p r e s s a o c h a v e s s e l e t o r a s c h a v e s thumbwheel c o n t a t o s de r e l e s c o n t a t o s de t e c l a d o s f o t o c e l u l a s , e t c . T a i s d i s p o s i t i v o s s a o o s r e s p o n s a v e i s p e l a a q u i s i g a o d a s i n f o r m a g d e s r e f e r e n t e s a s c o n d i g o e s do s i s t e m a s o b c o n t r o l e . P o r exemplo, em um s i s t e m a que dependa da t e m p e r a t u r a e p r e s s a o , o s v a l o r e s d e s s a s g r a n d e z a s s a o a d q u i r i d o s a t r a v e s d o s t r a n s d u t o r e s de t e m p e r a t u r a e p r e s s a o que passam em s e g u i d a p e l o s c o n d i c i o n a d o r e s de s i n a i s , p a r a e n t a o s e r e m c o n v e r t i d o s em dados d i g i t a l s ( c o n v e r g a o A/D) u s a d o s p e l o c o n t r o l a d o r p r o g r a m a v e l .

Como no modulo de e n t r a d a , o modulo de s a i d a e s u b d i v i d i d o em v a r i a s c a t e g o r i a s de c i r c u i t o s , d e s c r i t o s a s e g u i r :

1- l a t c h - r e s p o n s a v e l p e l a manutengao d o s s i n a i s na s a i d a ; 2- d i s p o s i t i v o s p a r a l a n g a r o s comandos ( r e l e s ) - atuam no mundo e x t e r n o como c h a v e s do t i p o l i g a / d e s l i g a (ON/OFF);

3- a c i o n a d o r e s de p o t e n c i a - t r a n s f o r m a m o s s i n a i s de b a i x a p o t e n c i a p r o v e n i e n t e s do c o n t r o l a d o r p r o g r a m a v e l em s i n a i s de a l t a p o t e n c i a c a p a z e s de a c i o n a r v a r i o s a t u a d o r e s e x t e r n o s ;

4 - m u l t i p l e x a d o r e s , i n d i c a d o r e s de s t a t u s , t e r m i n a g o e s do m6dulo de E / S e i s o l a d o r e s - c u j a s f u n g o e s s a o i d e n t i c a s a s do

CAPJ.TULO I mbdulo de e n t r a d a ;

Os s i n a i s do m6dulo de s a i d a , tambem podem s e r a n a l o g i c o s ou d i g i t a l s , c u j o s d i s p o s i t i v o s de s a i d a s a o m o s t r a d o s na t a b e l a 2. T a b e l a 2. D i s p o s i t i v o s de s a i d a ANALOGICOS DISCRETOS a l i m e n t a d o r e s AC e DC m e d i d o r e s a n a l o g i c o s c o n t r o l a d o r de t e m p e r a t u r a v a l v u l a de f l u x o c o n t r o l a d o r de f l u x o v a l v u l a a s o l e n o i d e r e l e s a l a r m e s motor de p a r t i d a Os d i s p o s i t i v o s de s a i d a atuam no s i s t e m a s o b c o n t r o l e na forma de um comando a c i o n a d o r ou de um i n d i c a d o r de s t a t u s . P o r exemplo, c a s o s e d e s e j e a c i o n a r um motor e i n d i c a r a s u a v e l o c i d a d e , f a z - s e u s o de um d i s p o s i t i v o de s a i d a d i g i t a l (um r e l e ) e um a n a l o g i c o ( g a l v a n o m e t r o ) . 0 modem r e a l i z a a i n t e r f a c e p a r a a c o m u n i c a c a o e n t r e o c o n t r o l a d o r p r o g r a m a v e l e um s i s t e m a c e n t r a l de s u p e r v i s a o . A c o m u n i c a c a o e s e r i a l s i n c r o n a ou a s s i n c r o n a , dependendo do p r o t o c o l o u s a d o p e l o s i s t e m a . Normalmente na c o m u n i c a c a o s e r i a l s a o u s a d o s l a c o de c o r r e n t e e o s p a d r o e s RS 232 C e RS 449 O u t r a s f o r m a s de c o m u n i c a c a o podem s e r r e a l i z a d a s p o r um c o n t r o l a d o r p r o g r a m a v e l , sendo a m a i s u s a d a , a i n t e r f a c e p a r a l e l a I E E E 488 ( W i l h e l m , 1 9 8 5 ) . A p r o g r a m a c a o de um c o n t r o l a d o r l o g i c o p r o g r a m a v e l e f e i t a g e r a l m e n t e a t r a v e s de um t e r m i n a l (composto p o r um m o n i t o r de v i d e o e um t e c l a d o ) , porem o u t r a s f o r m a s de i n t e r f a c e a m e n t o homem-maquina s a o d i s p o n i v e i s , t a i s como: c h a v e s e l e t r o m e c a n i c a s e t e c l a d o s n u m e r i c o s . 1.3 A p l i c a c o e s dos C o n t r o l a d o r e s L o g i c o s P r o g r a m a v e i s ( C L P ) Os c o n t r o l a d o r e s p r o g r a m a v e i s tem s i d o amplamente a c e i t o s d e v i d o a s u a c a p a c i d a d e de s e r e m a d a p a t a d o s a m a i o r i a d a s a p l i c a c o e s . D e s s a m a n e i r a , a e s c o l h a de um c o n t r o l a d o r p r o g r a m a v e l p a r a um p r o p o s i t o p a r t i c u l a r , depende da f a m i l i a r i d a d e do p r o j e t i s t a de s i s t e m a s de c o n t r o l e com o s

CAPT.TULO I c o o n t r o l a d o r e s p r o g r a m a v e i s e s e u s p e r i f e r i c o s . Emprega-se c o n t r o l a d o r e s l o g i c o s p r o g r a m a v e i s n a s m a i s v a r i a d a s a r e a s , que s e extendem d e s d e a s a p l i c a c o e s i n d u s t r i a l s como p o r exemplo: p e t r o q u i m i c a s , a e r o e s p a c i a i s , e m b a l a g e n s , m a q u i n a s f e r r a m e n t a s , p l a s t i c o s , a u t o m o t i v a s e v a r i a s o u t r a s , a t e a p l i c a c o e s nao i n d u s t r i a l s como a automacao de p a l c o s de e s p e t a c u l o s e n a i n d u s t r i a c i n e m a t o g r a f i c a . E n t r e o s v a r i o s s e g m e n t o s d a i n d u s t r i a , e n c o n t r a - s e f r e q u e n t e m e n t e o emprego de c o n t r o l a d o r e s l o g i c o s p r o g r a m a v e i s n a s m a q u i n a s i n d u s t r i a l s de p r o c e s s a m e n t o de a l i m e n t o s . E s s a s m a q u i n a s i n d u s t r i a l s de c o n t r o l e n u m e r i c o r e a l i z a m uma s e q u e n c i a de t a r e f a s p r e - d e f i n i d a s e adequadamente s i n c r o n i z a d a s . E l a s m a q u i n a s r e a l i z a m o b e n e f i c i a m e n t o ou o empacotamento de a l i m e n t o s n a s m a i s v a r i a d a s f o r m a s . As m a q u i n a s p a r a p r o c e s s a m e n t o de a l i m e n t o s t r a b a l h a m com d i f e r e n t e s t i p o s de m a t e r i a s p r i m a s , e n t r e o s q u a i s g r a o s i n t e i r i c o s e m o i d o s . As m a q u i n a s que t r a b a l h a m com g r a o s moidos s e enquadram n a s d a s m a q u i n a s i n d u s t r i a l s p a r a p r o c e s s a m e n t o de a l i m e n t o s n a forma de po e g e r a l m e n t e e x e c u t a a t a r e f a de empacotamento de a l i m e n t o s .

E s s a s m a q u i n a s e x e c u t a m uma s e q u e n c i a de t a r e f a s que v a o d e s d e a a b e r t u r a do p a c o t e , pesagem (dosagem, pos-dosagem e r e j e i c a o do p a c o t e ) , f e c h a m e n t o do p a c o t e ( l a c r e ) e a e x p u l s a o do p a c o t e .

1.4 Uma maquina i n d u s t r i a l t i p i c a de c o n t r o l e n u m e r i c o

Uma maquina i n d u s t r i a l t i p i c a p a r a empacotamento de po, f a b r i c a d a p e l a B o s c h GmbH, e a EAL. E s s a maquina s e g u e uma s e q u e n c i a de o p e r a c o e s p r e - d e f i n i d a s , s i n c r o n i z a d a s e p r o g r a m a v e i s . E l a p o s s u e um d e p o s i t o de e m b a l a g e n s , onde o s p a c o t e s s a o p o s t o s f e c h a d o s e era p i l h a s .

CAPtTULO I exemplo uma embalagem de 500g, e o d e s c r i t o a s e g u i r :

1 um mecanismo a p a n h a uma embalagem no d e p 6 s i t o c o r r e s p o n d e n t e , a b r e - a e c o l o c a - a numa e s t e i r a m d v e l . C a s o a embalagem nao a b r a , e l a e r e j e i t a d o e o p r o c e s s o e r e i n i c i a d o ;

2 - a embalagem a b e r t a e d e s l o c a d a s o b r e a e s t e i r a mdvel a t e o d i s p o s i t i v o de e n c h i m e n t o p r i n c i p a l que f a z uma p r e - d o s a g e m do p r o d u t o . A pre-dosagem e q u i v a l e a uma p a r c e l a do p e s o f i n a l do p a c o t e , que pode s e r p r o g r a m a d a . P a r a uma embalagem de 500g a pre-dosagem pode s e r p r o g r a m a d a p a r a 475g, p o r exemplo;

3 - em s e g u i d a , o p a c o t e (embalagem e po) e d e s l o c a d o a t e uma b a l a n c a , onde e p e s a d o e f e i t a uma pos-dosagem a t e c o m p l e t a r o p e s o n o m i n a l do p a c o t e . A p6s-dosagem c o l o c a p e q u e n a s p o r c o e s do p r o d u t o no p a c o t e a t e c o m p l e t a r a d i f e r e n c a e n t r e o p e s o n o m i n a l e o p e s o da pre-dosagem. As p o r g o e s podem s e r p r o g r a m a d a s p a r a , p o r exemplo, d o s a g e n s de l g ;

4 - a n t e s da pos-dosagem e d e p o i s da pesagem do p a c o t e , e f e i t o um t e s t e p a r a v e r i f i c a r s e e s t e , e s t a com o p e s o menor que a d i f e r e n c a e n t r e a q u a n t i d a d e minima de p r e - d o s a g e m e a q u a n t i d a d e maxima de pos-dosagem ( s u p o n d o que o v a l o r maximo da posdosagem s e j a programado p a r a 50g, o v a l o r minimo da p r e -dosagem e de 450g) ou s e o p a c o t e e s t a com um p e s o s u p e r i o r ao p e s o n o m i n a l ( 5 0 0 g ) . C a s o i s s o o c o r r a o p a c o t e e r e j e i t a d o a t r a v e s de um mecanismo de e x p u l s a o de p a c o t e s ;

5 - a p o s a pos-dosagem o p a c o t e e d e s l o c a d o a t r a v e s da e s t e i r a movel a t e o mecanismo de f e c h a m e n t o , onde o s p a c o t e s s a o f e c h a d o s e l a c r a d o s ;

Toda e s s a s e q u e n c i a de comandos e de o p e r a g o e s de comparagao e f e i t a p o r um m i c r o p r o c e s s a d o r I N T E L 8085, c u j a a r q u i t e t u r a b a s i c a do s i s t e m a e m o s t r a d a n a f i g u r a 1.2.

CAPtTULO I

CPU

8685

0

BARRAMENTO POM RAM L . CONTROLADOR LfJGICO P R O G R A M M E ! , T I M E F, P I 0 I N T E R F A C E DE , PROGRAMACAO F i g u r a 1.2. C o n f i g u r a c a o b a s i c a do c o n t r o l a d o r da maquina i n d u s t r i a l A c o m u n i c a c a o com o mundo e x t e r n o e r e a l i z a d a a t r a v e s d a s i n t e r f a c e s p a r a l e l a s ( P I O - P a r a l l e l I n p u t / O u t p u t ) e a d i s p o s i c a o do p a i n e l de c o n t r o l e e m o s t r a d o n a f i g u r a 1.3.

B

B B

B B

3

3

B B

3

CODIFICADORES DE PRE-SELE£AO

CHftUE R E S E T ENTER

R

E

BOTOES DE COMANDO

B a B B

HOSTRADOR F i g u r a 1.3. P a i n e l de c o n t r o l e da maquina i n d u s t r i a l A i n t e r f a c e de p r o g r a m a c a o do c o n t r o l a d o r p r o g r a m a v e l e composta p o r um c o n j u n t o de c h a v e s do t i p o thumbwheel, um

CAPtTULO I c o n j u n t o de m o s t r a d o r e s d i g i t a l s de 7 s e g m e n t o s , d o i s b o t o e s de p r e s s a o e um i n t e r r u p t o r com c h a v e de b l o q u e i o . 1.4.1 P r o c e d i m e n t o p a r a a p r o g r a m a c a o d a maquina A p r o g r a m a c a o da maquina e f e i t a a t r a v e s de um c o n j u n t o de v a l o r e s chamados c i f r a s c a r a c t e r i s t i c a s , a s q u a i s programam o c o n t r o l a d o r da maquina p a r a a e x e c u c a o de uma f u n c a o ou a r e d e f i n i c a o um v a l o r c a r a c t e r i s t i c o . A e x e c u c a o de uma f u n c a o i m p l i c a em e s t a b e l e c e r c e r t a s c o n d i c o e s i n i c i a i s p a r a a m a q u i n a , p o r exemplo: p a r a e s v a z i a r o p o s - d o s a d o r , e a j u s t a d o no c o d i f i c a d o r de p r e - s e l e c a o A ( f i g u r a 1.3) o v a l o r 03 e em s e g u i d a e p r e s s i o n a d a a t e c l a E . 0 p r o c e d i m e n t o p a r a r e d e f i n i r um v a l o r c a r a c t e r i s t i c o e s i m i l a r a e x e c u c a o de uma f u n c a o , onde a j u s t a - s e no c o d i f i c a d o r de p r e - s e l e c a o A, o v a l o r c o r r e s p o n d e n t e a c i f r a que s e d e s e j a mudar, e no i n t e r r u p t o r de p r e - s e l e c a o B o v a l o r c a r a c t e r i s t i c o c o r r e s p o n d e n t e a c i f r a que s e d e s e j a mudar. Em s e g u i d a , l i g a - s e o i n t e r r u p t o r com c h a v e de b l o q u e i o e p r e s s i o n a - s e a t e c l a E . Por exemplo, p a r a i n s e r i r o p e s o n o m i n a l , a j u s t a - s e no c o d i f i c a d o r de p r e - s e l e c a o A a c i f r a 21 e no c o d i f i c a d o r de p r e - s e l e c a o B o v a l o r c o r r e s p o n d e n t e ao p e s o que s e q u e r p r o g r a m a r . T o d a s a s o p e r a c o e s ( e x e c u g a o de uma f u n c a o ou r e d e f i n i c a o de um v a l o r c a r a c t e r i s t i c o ) devem s e r p r e c e d i d o s de um r e s e t a t r a v e s da t e c l a R. P a r a o c o n t r o l e do s i s t e m a de o p e r a c a o de pesagem, f a z - s e u s o do i n t e r r u p t o r de p r e - s e l e c a o C, onde e a j u s t a d o ( a l e m da c i f r a e do v a l o r c a r a c t e r i s t i c o nos c o d i f i c a d o r e s de p r e - s e l e c a o A e B r e s p e c t i v a m e n t e ) o e n d e r e c o de memoria dos d a d o s i n s e r i d o s ( d a d o s m e m o r i z a d o s ) . A c a d a p a u s a p a r a m a n u t e n c a o p r e v e n t i v a ou c o r r e t i v a ou a i n d a p a r a a a l t e r a c a c n a s c a r a c t e r i s t i c a s do p r o d u t o , f a z - s e n e c e s s a r i o uma r e p r o g r a m a c a o da m a q u i n a .

CAPJ.TULO I

1 . 5 P r o p o s t a de t r a b a l h o

0 p r o c e s s o de programagao de uma maquina r e q u e r um c e r t o

tempo do o p e r a d o r , dependendo do numero de f u n g o e s que s e d e s e j a p r o g r a m a r e da q u a n t i d a d e de m a q u i n a s p a r a d a s , o t r a b a l h o s e t o r n a l e n t o e t e d i o s o .

0 operador, apos programar cada maquina, tern que f a z e r a

v e r i f i c a g a o da programagao p a r a e v i t a r e r r o s d u r a n t e a p r o d u g a o . D e s t a f o r m a , t o d o s o s f a t o r e s a c i m a c i t a d o s , t o r n a m a t a r e f a de p r o g r a m a r uma m a q u i n a , um p r o c e s s o l e n t o , m e t i c u l o s o e p r i n c i p a l m e n t e pouco f u n c i o n a l . T a l v e z a s o l u g a o m a i s f a c i l e i m e d i a t a p a r a e v i t a r uma r e p r o g r a m a g a o a p o s uma p a r a d a , f o s s e a i n c l u s a o de b a t e r i a s r e c a r r e g a v e i s na p l a c a de memorias RAM do c o n t r o l a d o r d a maquina, i s s o porem, e v i t a r i a a p e n a s a p e r d a do u l t i m o programa em o p e r a g a o , em c a s o de p a r a d a s p o r f a l t a de e n e r g i a e l e t r i c a ou p a r a d a s p a r a manutengao. C a s o f o s s e n e c e s s a r i o mudar a programagao em v i r t u d e d a s c a r a c t e r i s t i c a s de um novo p r o d u t o , t e r - s e - i a que r e p r o g r a m a r a m a q u i n a .

Numa i n d u s t r i a com um g r a n d e numero de m a q u i n a s , o t e c n i c o -o p e r a d -o r tern que r e a l i z a r -o mesm-o p r -o c e d i m e n t -o p a r a t -o d a s a s m a q u i n a s .

P a r a s o l u c i o n a r e s s e p r o b l e m a , t o r n a n d o a forma de programagao d a maquina m a i s e f i c i e n t e em r e l a g a o a r a p i d e z com que o t e c n i c o - o p e r a d o r programa e v e r i f i c a a programagao, uma d a s s o l u g o e s p o s s i v e i s e o d e s e n v o l v i m e n t o de uma n o v a i n t e r f a c e homem-maquina p a r a o c o n t r o l a d o r d a maquina i n d u s t r i a l .

Uma o u t r a p o s s i v e l s o l u g a o p a r a a u m e n t a r a e f i c i e n c i a n a programagao, e a i n t e r l i g a g a o do c o n j u n t o de m a q u i n a s a t r a v e s de uma r e d e l o c a l (LAN) , c e i i t r a l i z a d a em um computador p r i n c i p a l

( h o s t ) , o q u a l tem a f u n g a o de p r o g r a m a r e r e p r o g r a m a r o c o n j u n t o de m a q u i n a s l i g a d o s a e l e ( M a l e r b i , 1990; Z a k i r J u n i o r , 1 9 8 8 ) .

CAPITULO I programagao e x i s t e n t e , s u b s t i t u i n d o a s c h a v e s thumbwheel p o r c i r c u i t o s e l e t r o n i c o s , onde o c o n t r o l e do p r o c e s s o de i n s e r c a o da p r o g r a m a c a o e r e a l i z a d a p o r um mddulo p r o g r a m a d o r . A p r i m e i r a s o l u g a o , a p e s a r de r e l a t i v a m e n t e s i m p l e s , e s b a r r a n o s s e g u i n t e s p r o b l e m a s : 1 - d e v e - s e m o d i f i c a r o programa m o n i t o r do c o n t r o l a d o r da maquina, a f i m de a d e q u a - l o a n o v a i n t e r f a c e de programagao;

2 - d e v e - s e tambem c o l o c a r uma i n t e r f a c e em c a d a maquina, aumentando d e s s a forma o c u s t o do i n v e s t i m e n t o em r e l a g a o a t e r c e i r a s o l u g a o (emprego de um modulo p r o g r a m a d o r ) . A s e g u n d a s o l u g a o tambem a p r e s e n t a um c u s t o e l e v a d o em r e l a g a o a p r i m e i r a e t e r c e i r a s o l u g o e s , p o i s t e r - s e - i a que i n t e r l i g a r a s m a q i n a s p o r meio c a b o s c o a x i a i s a l e m de t e r uma i n t e r f a c e s e r i a l em c a d a maquina. A t e r c e i r a s o l u g a o e a que a p r e s e n t a um menor c u s t o e d e s e n p e n h o s a t i s f a t o r i o , p o i s b a s t a a p e n a s uma u n i d a d e p a r a p r o g r a m a r t o d o um c o n j u n t o de m a q u i n a s .

0 modulo p r o g r a m a d o r tern e n t a o uma f u n g a o i d e n t i c a ao p a i n e l de comando do c o n t r o l a d o r l o g i c o p r o g r a m a v e l da maquina

i n d u s t r i a l . E s t e modulo p r o g r a m a d o r pode s e r um c a r t a o c o m p a t i v e l com o b a r r a m e n t o de um m i c r o c o m p u t a d o r ( p o r exemplo um IBM P C ) ,

i s t o porem a c a r r e t a r i a em um i n c o n v e n i e n t e , p o i s s e r i a n e c e s s a r i o t r a n s p o r t a r o m i c r o c o m p u t a d o r a t e a maquina p a r a t r a n s f e r i r a programagao, a l e m de que mesmo que s e o p t a - s e p o r um m i c r o c o m p u t a d o r p o r t a t i l ( l a p t o p ) , i m p l i c a r i a no mesmo p r o b l e m a que a p r i m e i r a e s e g u n d a s o l u g o e s q u a n t o ao c u s t o do i n v e s t i m e n t o . A p a r t i r d e s s a u l t i m a s o l u g a o , f o i p e n s a d o o emprego de um modulo p r o g r a m a d o r p o r t a t i l (MPP) do t i p o h a n d h e l d . Um p r o g r a m a d o r d e s t e t i p o d e v e t e r p e q u e n a s d i m e n s o e s , de t a l forma que o t e c n i c o - o p e r a d o r p o s s a n e l e r e a l i z a r a programagao, c o n e c t ^ - l o a maquina e t r a n s f e r i r a programagao. A e f i c i e n c i a de um s i s t e m a com e s s e p r o p o s i t o e s t a na s u a

CAPITULO I

p o r t a b i l i d a d e , f a c i l i d a d e de o p e r a g a o (com uma boa i n t e r f a c e homem-maquina), r a p i d a e f a c i l c o n e x a o com o c o n t r o l a d o r da maquina i n d u s t r i a l . A s s i m , t a i s c o n d i c d e s s a o d e s e j a d a s p a r a a r e a l i z a c a o de um s i s t e m a e f i c a z p a r a a programagao de m a q u i n a s i n d u s t r i a l s de comando n u m e r i c o .

0 m6dulo programador p o r t a t i l (MPP) deve t e r uma fungao

i d e n t i c a ao p a i n e l de comando do c o n t r o l a d o r l o g i c o p r o g r a m a v e l da maquina i n d u s t r i a l . A forma de i n t e r f a c e a m e n t o homem-maquina pode s e r a p r i m o r a d a , t o r n a n d o a m a n e i r a de s e p r o g r a m a r m a i s " a m i g a v e l " ao o p e r a d o r .

D e v i d o a p o r t a b i l i d a d e do m6dulo p r o g r a m a d o r , a e t a p a de programagao pode s e r r e a l i z a d a l o n g e do a m b i e n t e i n d u s t r i a l , em um l o c a l m a i s adquado com c l i m a t i z a g a o , sem o incomodo d a s

f o r m a s de p o l u i g a o p r e s e n t e s n e s s e s a m b i e n t e s ( p o e i r a , r u i d o , e o u t r a s f o r m a s de p o l u i g a o ) , onde o s i s t e m a pode s e r programado a p e n a s uma v e z e a programagao p o d e r i a s e r a r m a z e n a d a em memoria nao v o l a t i l ou em memoria de m a s s a e p o s t e r i o r m e n t e t r a n s f e r i d a a s m a q u i n a s . E x i s t e m v a r i a s f o r m a s p a r a i m p l e m e n t a g a o de um MPP como por exemplo, um s i s t e m a t o t a l m e n t e b a s e a d o em c i r c u i t o s d i s c r e t o s ( c i r c u i t o s i n t e g r a d o s l o g i c o s , m e m o r i a s , e t c ) que tem r a z o a v e i s d i m e n s o e s f i s i c a s ( g r a n d e numero de c o m p o n e n t e s ) e b a i x a e f i c i e n c i a na medida que a f o r m a de programagao d e s s e d i s p o s i t i v o s e t o r n a d i f i c i l e pouco v e r s a t i l d e c o r r e n t e da e s t r u t u r a r i g i d a do h a r d w a r e . Uma s o l u g a o m a i s a b r a n g e n t e e v e r s a t i l , e o emprego de um m i c r o p r o c e s s a d o r como u n i d a d e de c o n t r o l e do MPP. I s s o p r o p o r c i o n a uma g r a n d e a g i l i d a d e quando, p o r v e n t u r a , d e s e j a - s e m o d i f i c a r a s c a r a c t e r i s t i c a s do MPP, p a r a a d a p t a - l o a o u t r o t i p o de maquina ou a o u t r a a p l i c a g a o e s p e c i f i c a . 0 s i s t e m a proposto n e s t e t r a b a l h o , o d e s e n v o l v i m e n t o de um

MPP, tem a f u n g a o de p r o g r a m a r o c o n t r o l a d o r de uma maquina i n d u s t r i a l de comando n u m e r i c o . Sua d e s c r i g a o f u n c i o n a l bem como o s d e t a l h e s r e f e r e n t e s a s u a a r q u i t e t u r a s e r a o a p r e s e n t a d o s no

c a p i t u l o I I .

CAPtTULO I

1.6 Resump

A p r e s e n t o u - s e n e s t e c a p i t u l o o emprego dos C L P s n a s m a q u i n a s i n d u s t r i a l s , onde m o s t r o u - s e a s u a a r q u i t e t u r a b a s i c a e a s s u a s p r i n c i p a l s a p l i c a c o e s , com o exemplo de uma maquina i n d u s t r i a l t i p i c a de comando n u m e r i c o . M o s t r o u - s e tambem o s p r o c e d i m e n t o s p a r a a programagao d e s s a s m a q u i n a s e o s p r o b l e m a s s u r g i d o s d u r a n t e a e t a p a de programagao. S u g e r i u - s e v a r i a s s o l u g o e s p a r a e s s e s p r o b l e m a s , onde f o i p r o p o s t o o emprego de um modulo p r o g r a m a d o r p o r t a t i l (MPP), p a r a a g i l i z a r a programagao d e s s a s m a q u i n a s . No p r o x i m o c a p i t u l o , s e r a o v i s t a s a s c o n s i d e r a g o e s de h a r d w a r e do MPP p r o p o s t o , onde s e r a o a b o r d a d o s o s a s p e c t o s r e l a t i v o s a s u a i m p l e m e n t a g c ~

CAPtTULO I I HARDWARE DO MPP PROPOSTO N e s t e c a p i t u l o s a o a b o r d a d o s a s p e c t o s r e l a c i o n a d o s a c o n f i g u r a c a o de h a r d w a r e p r o p o s t a p a r a o MPP. E d i s c u t i d a a u t i l i z a c a o de um m i c r o c o n t r o l a d o r como u n i d a d e de comando, e o s a s p e c t o s r e l a t i v o s a forma e a f u n c a o d a s i n t e r f a c e s e x t e r n a s do MPP. 2.1 A r q u i t e t u r a b a s i c a do MPP p r o p o s t o A a r q u i t e t u r a do MPP p r o p o s t o e s e m e l h a n t e a d e c o n t r o l a d o r l o g i c o p r o g r a m a v e l . um A f i g u r a 2.1 m o s t r a em d i g r a m a s de b l o c o s , a a r q u i t e t u r a b a s i c a do MPP.

CPU

R O M

BARRflMENTO EEPROM <> -I N T E R F f l C E C O M I I N i <:r»<:n<> F i g u r a 2.1. A r q u i t e t u r a b a s i c a do

Alem da CPU, e d a s memorias d i s p o r de uma a r e a de memorias

MPP p r o p o s t o

v o l a t e i s (RAM), o s i s t e m a d e v e nao v o l a t e i s (EPROM), onde e

CAPJ.TULO I I

g r a v a d o o programa m o n i t o r r e s p o n s a v e l p e l o g e r e n c i a m e n t o do s i s t e m a . Deve s e r p r e v i s t o tambem um b l o c o de memoria nao v o l a t i l de e s c r i t a e l e i t u r a (EEPROM), c u j a f i n a l i d a d e e a armazenagem dos p r o g r a m a s a s e r e m t r a n s f e r i d o s ao c o n t r o l a d o r da maquina. Um MPP d e v e d i s p o r de r e c u r s o s b a s i c o s de um m i c r o c o m p u t a d o r t a i s como: 1 t e c l a d o t e c l a d o c o n v e n c i o n a l , n u m e r i c o ou a l f a -n u m e r i c o , depe-nde-ndo do -numero de f u -n g o e s d e s e j a d a s ; 2 - um v i s o r - c o n j u n t o de m o s t r a d o r e s a L E D s , n u m e r i c o ou a l f a - n u m e r i c o , um modulo LCD ou a i n d a um m i c r o CRT ( C a t o d e Ray T u b e ) ; 3 - uma i n t e r f a c e de c o m u n i c a g a o - c u j a f u n g a o e promover o i n t e r f a c e a m e n t o do MPP a d i s p o s i t i v o s e x t e r n o s , t a i s como: maquinas i n d u s t r i a l s , c o m p u t a d o r e s p e s s o a i s ou a i n d a a um no de um r e d e l o c a l ( L A N ) ; P o d e r i a m s e r a i n d a i n c o r p o r a d a s na e s t r u t u r a do MPP, a l g u n s r e c u r s o s a d i c i o n a i s que l e v a m a um c e r t o r e q u i n t e de p r o j e t o , porem com m a i o r c u s t o . T a i s r e c u r s o s s a o p o r exemplo:

1 - um pequeno a c i o n a d o r de memoria de m a s s a , como um d i s c o f l e x i v e l de 3,5 p o l e g a d a s e,

2 - uma i n t e r f a c e de c o m u n i c a g a o no p a d r a o I E E E - 4 8 8 .

2.2 C o n s i d e r a g o e s g e r a i s de h a r d w a r e

Como f o i d i s c u t i d o no c a p i t u l o I , f a z - s e n e c e s s a r i o o emprego de um m i c r o p r o c e s s a d o r , como uma s o l u g a o m a i s a b r a n g e n t e e f l e x i v e l , v i s t o que s e u s a d o uma e s t r u t u r a de h a r d w a r e formada p o r c i r c u i t o s i n t e g r a d o s d i s c r e t o s , t e r i a - s e d i f i c u l d a d e s p a r a m o d i f i c a r a s f u n g o e s do MPP, a l e m d a s d i m e n s o e s f i s i c a s s e r e m m a i o r e s que a de um s i s t e m a com m i c r o p r o c e s s a d o r .

Algumas d a s p r i n c i p a l s c a r a c t e r i s t i c a s d o s m i c r o p r o c e s s a d o r e s s a o a s s e g u i n t e s :

CAPtTULO I I - a. f l e x i b i l i d a d e p a r a a programagao, p e r m i t i n d o uma s e r i e de o p e r a g o e s a t r a v e s de i n t r u g o e s 1 6 g i c a s , a r i t i m e t i c a s , s e q u e n c i a m e n t o , e t c , - a v e r s a t i l i d a d e , p e r m i t i n d o c r i a r s i s t e m a s com p e q u e n a s d i m e n s o e s f i s i c a s s e comparado a o s c i r c u i t o s i m p l e m e n t a d o s com componentes s e m i c o n d u t o r e s d i s c r e t o s . No p r o j e t o do MPP, uma d a s p o s s i b i l i d a d e s c o n s i d e r a d a s , e o emprego de um c o n j u n t o de d e s e n v o l v i m e n t o c o m e r c i a l , como p o r exemplo um computador p e s s o a l (IBM P C ) .

E s s a s o l u g a o , porem, e s b a r r a n a d i f i c u l d a d e de s e o b t e r um p r o d u t o f i n a l p o r t a t i l ( d e v i d o ao p r o p r i o tamanho f i s i c o do s i s t e m a de d e s e n v o l v i m e n t o como um IBM PC) e/ou com um b a i x o c u s t o ( c a s o u t i l i z a - s e um l a p t o p ) . A s o l u g a o que s e e n q u a d r o u m e l h o r d e n t r o do c o n t e x t o do t r a b a l h o de f o r m a a s a t i s f a z e r a s n e c e s s i d a d e s i n i c i a l m e n t e d e f i n i d a s , t a i s como: p o r t a b i l i d a d e e f u n c i o n a l i d a d e , f o i o emprego de um m i c r o c o n t r o l a d o r como u n i d a d e de c o n t r o l e do MPP, p o i s o p r o d u t o f i n a l , c a s o i n d u s t r i a l i z a d o , t e r i a a p e n a s o m i c r o c o n t r o l a d o r como c i r c u i t o i n t e g r a d o , sem a n e c e s s i d a d e de memorias e x t e r n a s p a r a a r m a z e n a r o s p r o g r a m a s , p o i s o s mesmos s a o a r m a z e n a d o s em m e m o r i a s i n t e r n a s do m i c r o c o n t r o l a d o r . A e s c o l h a de uma u n i d a d e m i c r o c o n t r o l a d o r a b a s e o u - s e n a s s e g u i n t e s c o n s i d e r a g o e s : 1 - o m i c r o c o n t r o l a d o r p o s s u i uma a r q u i t e t u r a i n t e r n a i g u a l a de um c o m p u t a d o r . Ou s e j a , p o s u i b l o c o s de memoria RAM, ROM e EEPROM, p o r t a s de e n t r a d a e s a i d a ( p a r a l e l a s e s e r i a i s ) , t e m p o r i z a d o r , e t c ; 2 - e n c o n t r a v a - s e d i s p o n i v e l no l a b o r a t o r i o uma p l a c a de d e s e n v o l v i m e n t o b a s e a d a num m i c r o c o n t r o l a d o r ; 0 m i c r o c o n t r o l a d o r u t i l i z a d o no MPP e o MC68HC11 da M o t o r o l a que e um c i r c u i t o i n t e g r a d o de 48 p i n o s n a v e r s a o D I P e 52 p i n o s na v e r s a o PLCC.

CAPlTULO V IMPLEMENTACAO E TESTES DO MPP 5 . 1 D e t a l h e s d a i m p l e m e n t a c a o d o MPP No c a p i t u l o I I , v i u - s e a a r q u i t e t u r a b a s i c a d o MPP p r o p o s t o , o n d e u s o u - s e como u n i d a d e de comando um m i c r o c o n t r o l a d o r . 0 p r o t o t i p o d o MPP, f o i m o n t a d o em d u a s p l a c a s u s a n d o a t e c n i c a d e w i r e - w r a p , o n d e em uma, f o i m o n t a d o a CPU, m e m 6 r i a s , c i r c u i t o s d e d e c o d i f i c a c a o e i n t e r f a c e s e r i a l , u t i l i z a n d o uma a r q u i t e t u r a s e m e l h a n t e a p l a c a M68HC11EVB d a M o t o r o l a . Na o u t r a , f o r a m m o n t a d a s a s i n t e r f a c e s e x t e r n a s d o MPP, q u e s a o a s s e g u i n t e s : t e c l a d o , m o s t r a d o r e i n t e r f a c e d e c o n e x a o com a m a q u i n a i n d u s t r i a l . As d u a s p l a c a s s a o i n t e r l i g a d a s p o r m e i o d e um c a b o ( f l a t -c a b l e ) d e 60 v i a s , o n d e e s t a o p r e s e n t e s t o d o s o s s i n a i s d a MCU. Na f i g u r a 5 . 1 e m o s t r a d o o d i a g r a m a de b l o c o s d a s p l a c a s . M C U 6 8 H C 1 1 -\ C O N E C T O R J 60 U l r t S ftCIA D E C O D I F I C f t D O n C O N C C T O T t • C O N E C T O R 6 ( 3 V I A S » E C O D I E I C f l I > O P I N T E R F A C E C O M n Mfi'-'UlMfl I N T > l l S T R T f l L T E C L A D O C O N E C T O R 2 0 v i n s M O S T R A D O R C O N E C T O R B U I A S C O N E C T O R 1 4 U I A S F i g u r a 5 . 1 . D i a g r a m a d e b l o c o s d a s p l a c a s do MPP