Estrutura Interna do CLP

Estrutura Interna do CLP

O C.L.P. é um sistema microprocessado, ou seja, constituí-se de um microprocessador (ou microcontrolador), um Programa Monitor, uma Memória de Programa, uma Memória de Dados, uma ou mais Interfaces de Entrada, uma ou mais Interfaces de Saída e Circuitos Auxiliares, como pode ser visto na figura 1.

Fonte de alimentação:

Figura 1 Estrutura interna do CLP.

Unidade de processamento:

Bateria:

Memória do programa monitor:

Memória do usuário:

Memória de dados:

Memória imagem das entradas / saídas:

Circuitos auxiliares:

Qual a diferença entre um processo discreto e um processo contínuo?

Processo discreto e o processo que as variáveis assumem valores zero ou um, ou seja, valores digitais como comandos de on/off. E no processo continuo os valores são variáveis normalmente utilizados na faixa de 4 a 20 mile amperes, muito utilizados em controles de vazão, temperatura, nível, corrente elétrica, pressão, velocidade, etc.

Vale a pena instalar CLPs em produtos de consumo como máquinas de lavar, geladeiras, etc? Qual seria a alternativa?

Não, os clp’s tem um custo muito alto parta essa aplicação .

A alternativa nesses casos seria a instalação de sistemas micro processados como os já utilizados em alguns modelos de eletro domestico.

interfaces de dados

Interfaces de comunicação são padrões lógicos e físicos em relação a como são ligados e transmitidos os sinais entre equipamentos e meios de comunicação. Fisicamente constituem de conectores onde são transmitidas as informações e também são emitidos dados de controle, tais como início de uma transmissão, finalização, confirmação de recebimento, etc. O tipo de interface geralmente está vinculado à velocidade da rede de comunicação.

A padronização dos canais de comunicação entre os CLPs e outros equipamentos inteligentes de automação tem adquirido grande importância, em vista da tendência de integração total dos níveis hierárquicos de automação, verificada após a introdução da filosofia CIM (Computer Integrated Manufacturing). Para propiciar esta interatividade surgiram vários protocolos de comunicação, tais como: BITBUS, PROFIBUS, ETHERNET, etc. Muitos fabricantes oferecem redes proprietárias para esta finalidade, porém, a tendência dominante á a de utilizar os diversos sistemas propostos para a padronização de redes para chão de fábrica. Vide, fig 2

fig 2

O programa Elipse SCADA, por exemplo, fornece soluções para conexão com outras aplicações via qualquer meio físico, seja uma Intranet (via protocolos TCP/IP ou IPX/SPX), Internet, ou ainda Linha Discada (Dial-Up Networking) e Linha Privada, além de satélites e links de rádio. O método utilizado baseia-se no conceito de Aplicações Remotas, onde os dados de uma aplicação qualquer (Servidor) são acessados por um Cliente, que poderá realizar a leitura e escrita de qualquer parâmetro. A estrutura de sockets permite que pelo mesmo canal trafeguem dados on-line e também transferências de arquivos de dados e imagens.

Memória do programa monitor:

O Programa Monitor é o responsável pelo funcionamento geral do CLP. Ele é o responsável pelo gerenciamento de todas as atividades do CLP. Não pode ser alterado pelo usuário e fica armazenado em memórias do tipo PROM, EPROM ou EEPROM. Ele funciona de maneira similar ao Sistema Operacional dos microcomputadores. É o Programa Monitor que permite a transferência de programas entre um microcomputador ou Terminal de Programação e o CLP, gerenciar o estado da bateria do sistema, controlar os diversos opcionais etc.

Memória do usuário:

É onde se armazena o programa da aplicação desenvolvido pelo usuário. Pode ser alterada pelo usuário, já que uma das vantagens do uso de CLPs é a flexibilidade de programação. Inicialmente era constituída de memórias do tipo EPROM, sendo hoje utilizadas memórias do tipo RAM (cujo programa é mantido pelo uso de baterias), EEPROM e FLASH-EPROM, sendo também comum o uso de cartuchos de memória, que permite a troca do programa com a troca do cartucho de memória. A capacidade desta memória varia bastante de acordo com o marca/modelo do CLP, sendo normalmente dimensionadas em Passos de Programa.

Memória imagem das entradas / saídas:

Sempre que a CPU executa um ciclo de leitura das entradas ou executa uma modificação nas saídas, ela armazena o estado da cada uma das entradas ou saídas em uma região de memória denominada Memória Imagem das Entradas / Saídas. Essa região de memória funciona como uma espécie de “tabela” onde a CPU irá obter informações das entradas ou saídas para tomar as decisões durante o processamento do programa do usuário.

Memória de dados: informações guardadas na memória RAM

É a região de memória destinada a armazenar os dados do programa do usuário. Estes dados são valores de temporizadores, valores de contadores, códigos de erro, senhas de acesso, etc. São normalmente partes da memória RAM do CLP. São valores armazenados que serão consultados e ou alterados durante a execução do programa do usuário. Em alguns CLPs, utiliza-se a bateria para reter os valores desta memória no caso de uma queda de energia.

Como foi visto, o CLP é formado por uma fonte de alimentação, uma CPU, e interfaces de I/O, porém pode-se considerá-lo como uma pequena caixa contendo centenas ou milhares de relês separados, tais como contadores, temporizadores e locais de armazenamento de dados, ver figura 3 (SILVA FILHO, 2000). Na verdade o que ocorre é que o CLP simula essas funcionalidades, utilizando os registradores internos da CPU,

Fig 3

Processador

É a unidade principal de todo o sistema. Nos primeiros CLPs o

processador era composto por componentes discretos (transistores e

circuitos integrados com pequeno número de portas lógicas). Após a

década