DISPOSITIVO DE PROGRAMAÇÃO 1
EXTRUTURA DOS CLPs
CONTROLADOR LÓGICO
PROGRAMÁVEL
• Os CLPs podem ser disponibilizados em módulos, ou seja, cada configurações pode ser montada pelo usuário de acordo com sua necessidade ou, compactos, onde sua configurações não pode ser alterada pelo usuário.
• Ambos apresentam a mesma arquitetura:
• Unidade Central de Processamento (UCP-CPU); • Memórias;
• Módulos de entradas e saída;
• Periféricos de interface com o usuário (adicional); • Terminal de programação (adicional).
UNIDADE CENTRAL DE
PROCESSAMENTO (UCP)
• Ele quem gerencia todo o sistema, controlando as operações realizadas pelas diferentes unidades funcionais. • Sua principal função é controlar e executar instruções
presentes na memória. É responsável pelo gerenciamento total do sistema, controlando os barramentos de endereços, de dados e de controle.
UNIDADE CENTRAL DE
PROCESSAMENTO (UCP)
• O principal componente da UCP é o microprocessador.
• O preço dos microprocessadores no final dos anos 1970 caiu muito e os CLPs já eram utilizados normalmente em sistemas de automação que envolviam lógica e sequenciamento.
• Surgia então, a necessidade de desenvolver novas aplicações para estes equipamentos.
UNIDADE CENTRAL DE
PROCESSAMENTO (UCP)
• O crescimento do mercado fez com que eles começassem a migra para aplicações como:
• Controle de processo;
• Comunicações entre homem e máquinas; • Processamento numérico.
• Assim, os CLPs sofreram evoluções e devido a limitações quanto a memória, barramento e aplicações cada vez mais complexas, passaram a realizar multiprocessamento.
MEMÓRIA
• Local em que são armazenados instruções e dados, ou seja, informações necessárias para o funcionamento do CLP e podem ser utilizadas para:
• Memoria executiva ou do programa monitor; • Memória do sistema;
• Memória imagem das entradas e saídas (E/S); • Memória de dados;
MEMÓRIA
• As primeiras memórias foram desenvolvidas usando anéis de ferro magnético, cada um com 1,5mm de diâmetro. Quando o anel era magnetizado em certo sentido, a direção de magnetização indicava o estado “0” ou “1” do bit associado a esse núcleo.
• Esse tipo de memória eram rápidas, porem caras, volumosas e de leitura destrutiva, ou seja, deveriam ser armazenado os dados novamente após cada leitura.
MEMÓRIA
• Memória de núcleo de ferrite.
MEMÓRIA
• A primeira memória de semicondutores tratava de uma pastilha também volumosa que poderia contar 256 bits de memória, era de leitura não destrutiva e muito mais rápida e de alto custo, se comparado à memoria de núcleo de ferrite.
• Porém, com o desenvolvimento dos semicondutores, o valor por bit da memória de semicondutores tornou-se menor e aumentou a densidade de memória física se comparado a memória de núcleo de ferrite.
MEMÓRIA
• Com a evoluções da microeletrônica foram desenvolvidas as memórias:
• RAM – Eram voláteis e por isso acompanhavam baterias para não desenergizar;
• PROM – Não eram reprogramável;
• EPROM – Poderiam ser apagadas pela exposição à luz ultravioleta;
MEMÓRIA
• Evolução das memórias RAM.
DISPOSITIVOS DE ENTRADA E
SAÍDA
• Os dispositivos de entrada e saída (E/S) são utilizados para permitir a comunicação entre o CLP e os dispositivos externos. Por ser destinado ao controle de processos, esse equipamento é obrigado a adquirir dados relativos ao ambiente no qual está inserido e àquele que deve controlar fornecendo sinais de comando.
• Tanto os dispositivos de entrada quanto os de saída podem ser classificados como digitais ou analógicas.
TERMINAL DE PROGRAMAÇÃO
• A forma mais comum de interação entre o CLP e o usuário ocorre pela combinação teclado/monitor.
• Inicialmente, antes de popularização dos Computadores Pessoais, a programação dos CLPs era feita usando terminais de programação dedicados. Esses terminais eram equipamentos robustos que dispunham de teclado e monitor.
TERMINAL DE
PROGRAMAÇÃO
• Terminal de programação
TERMINAL DE PROGRAMAÇÃO
• Os protocolos usados na comunicação entre os terminais de programação e os CLPs eram proprietários, ou seja, desenvolvidos pelos fabricantes de CLP, o que impossibilitava a utilização de terminais de programação em CLPs de fabricando diferentes.
TERMINAL DE PROGRAMAÇÃO
• As linguagens de programação também eram proprietárias e não havia padronização. As teclas de atalhos desses terminais, ara acelerar as chamadas de funções usadas nas linguagens que cada fabricante havia definido, estavam em posições diferentes, ou seja, nada era padronizado.
TERMINAL DE PROGRAMAÇÃO
• Com os terminais de programação havia outros dispositivos com funções específicas:
• Unidade de fita perfurada e fita magnética, para armazenar os programas desenvolvidos.
• Impressora para impressão dos programas desenvolvidos pelo usuário.
TERMINAL DE PROGRAMAÇÃO
• Os computadores pessoais começaram a se popularizar em meados dos anos 1980. A partir disto, foram desenvolvidos programas para que esses computadores substituíssem os terminais de programação.
• Porém houve uma resistência na utilização destes na indústria, devido sua fragilidade em relação a temperatura e poeira.
PERIFÉRICOS DE INTERFACE COM
O USUÁRIO
• A maioria das aplicações dos CLPs necessita de uma interface homem-máquina (IHM).
• Em um processo produtivo, o operador precisa interagir com o processo ou a máquina, comandando operações, alterando parâmetro, visualizando situações e recebendo diagnósticos.
PERIFÉRICOS DE
INTERFACE COM
O USUÁRIO
• IHM – Interface Homem-Máquina
