Controladores Programáveis - aula 06

Controladores Programáveis - aula 05

Controladores Programáveis - aula 05

Linguagem Ladder

 

A linguagem Ladder foi a primeira linguagem que surgiu para programação de Controladores, tornando-se a mais difundida mundialmente e, consequentemente, a linguagem mais utilizada em quase todos os CPs existentes.
Essa linguagem é baseada na lógica de relés e contatos elétricos, e é usada em circuitos de comandos de acionamentos, assim ela foi desenvolvida com os mesmos conceitos dos diagramas de comandos elétricos que utilizam bobinas e contatos.

Diagramas de contatos em ladder

O diagrama de contato Ladder é uma técnica utilizada para descrever uma função lógica utilizando contatos e bobinas, o diagrama consiste em duas barras verticais que representam os polos positivos e negativos de alimentação.
A linha vertical esquerda representa o polo positivo e a da esquerda o polo negativo. A ideia principal do diagrama Ladder é representar graficamente um fluxo de “eletricidade virtual” entre as duas barreiras verticais, fluindo sempre do positivo para o negativo.

O conjunto de contatos que compõe um Ladder é conhecido como condição de entrada ou logica de controle. As instruções de saída como bobinas e blocos funcionais, devem ser os últimos elementos a serem colocados à direita.
Um Ladder é verdadeiro quando uma saída é energizada virtualmente e o fechamento de todos os contatos gera a corrente virtual que aciona a bobina.

Fluxo reverso

Quando relés eletromecânicos são utilizados para implementar uma logica Ladder, o fluxo de energia pode ocorrer em qualquer sentido por meio dos contatos. Uma regra seguida por quase todos os fabricantes de controladores é que o fluxo reverso, da direita para a esquerda não é permitido.

Se durante a programação o usuário necessitar de uma lógica com fluxo reverso, deve-se refazer o circuito de maneira que o fluxo ocorra somente da esquerda para a direita.

Repetição de contatos

O diagrama Ladder pode conter bobinas com quantos contatos NA e NF forem necessários, isso quer dizer que um mesmo contato vai ser repetido diversas vezes em uma lógica.

O controlador programável também permite que seja possível o uso de múltiplos contatos de um dispositivo de entrada.

Repetição de uma mesma bobina

Existem alguns modelos de CPs que permitem que uma mesma saída seja repetida, mas não é aconselhável fazer isso porque a repetição de uma saída em degraus diferentes torna muito confusa a lógica do programa, dificultando o entendimento de quem assumir a manutenção desse programa, então se recomenda que uma bobina (saída) não se repita.

Relés internos

Chamados de bobinas auxiliares, relés auxiliares ou memoria interna, são elementos bastante importantes na programação. Esses elementos devem ser utilizados para o armazenamento temporário de dados, seus efeitos são comparáveis com o dos contatores auxiliares. Na programação suas bobinas podem ser energizadas e desativadas e seus contatos utilizados para ligar ou desligar outras saídas.

Leitura dos degraus do diagrama Ladder

A avaliação de leitura é que define a ordem em que o processador executa o diagrama de contatos, programas compostos por diversos degraus (networks) são executados da direita para a esquerda e de cima para baixo, uma lógica após a outra, e assim são repetidos ciclicamente, exceto quando houver instruções de desvio.
A prioridade da leitura é: primeiro da esquerda para a direita, e depois de cima para baixo, se tiver uma lógica OU, esta leitura passa a ser prioritária.

Endereçamento

Cada instrução de entrada ou saída deve estar associado a um endereço indicando a localização na memoria do CP em que o estado dessa instrução deve ser armazenado. A cada elemento no diagrama Ladder é associado um operando, identificado por letras e números. Entradas, saídas e memórias internas são identificadas pelos seus endereços. A notação de cada um desses endereços depende do fabricante do CP, por exemplo, é comum codificar as entradas utilizando a letra I (Input) e a letra Q (Quit) ou O (Output) para as saídas, existem também alguns que utilizam as letras X e Y para codificarem respectivamente entradas e saídas.  

Circuitos de autorretenção

Contatos “selo” ou “grude”

Os contatos “selo” ou “grude” são utilizados quando há a necessidade de manter uma saída energizada, mesmo quando a entrada venha a ser desligada. Se um botão liga for pressionado o contato E0.1 vai fechar e energizar a bobina S1.0. Esta faz com que os seus contatos associados também sejam comutados. Um contato NA da bobina de saída forma uma porta logica OU com o contato da entrada E0.1 associada ao botão liga. Mesmo que a entrada E0.1 venha a abrir, a bobina de saída vai ser mantida energizada pelo seu contato auxiliar, agora a única maneira de desativar a bobina é pela comutação do contato E0.0, associado ao acionamento de um botão desliga.

Instruções set e reset

Outra maneira de fazer a autorretenção de uma bobina é utilizando a instrução set. Essa instrução liga uma saída e a mantendo-a ligada mesmo que o contato da saída deixe de conduzir, sendo necessária assim utilizar a instrução reset para desliga-la.
É necessário não confundir os termos “bobina com autorretenção” e “bobina retentiva”. As bobinas retentivas são utilizadas para salvar o estado de variáveis que precisam ser recuperadas após o retorno da falha de alimentação, como após o retorno da energia elétrica, um programa do CP precisa saber as operações que estavam ocorrendo quando a alimentação foi interrompida para poder reiniciar o sistema a partir de certo ponto.
As bobinas com autorretenção são ativadas e desativadas pelas instruções set e reset respectivamente.
As bobinas retentivas são aquelas capazes de se “lembrar” do estado em que se encontravam quando ocorreu uma queda de energia elétrica.

Controladores Programáveis - aula 05

Controladores Programáveis - aula 05

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fonte: http://learnchannel.de/pt/clp-controladores-logicos-programaveis

Tipo de linguagens de programação

A série de instruções ou comandos desenvolvidos pelo usuário para que o CP execute determinadas funções é denominada de programa e uma linguagem de programação é oque estabelece regras para combinar as instruções de forma a gerarem as ações desejadas. Existem dois grupos classificando as diversas linguagens utilizadas na programação, chamados de linguagem de baixo nível e linguagem de alto nível.

Linguagem de baixo nível

A linguagem de baixo nível é a linguagem da máquina, pois cada instrução é composta pelas combinações entre bits 0 e 1. Um exemplo de linguagem de baixo nível é a linguagem Assembly, apesar de suas instruções consistirem em vocabulários simbólicos, cada instrução do programa fonte corresponde a uma única instrução do programa objeto.
Nas linguagens de programação de baixo nível é essencial que o usuário tenha conhecimento sobre os componentes que integram o microprocessador.

Linguagem de alto nível

Quando uma linguagem apresenta uma sintaxe que se aproxima da linguagem utilizada na comunicação interpessoal, é denominada linguagem de alto nível. Essa linguagem apresenta uma estrutura rígida devido às regras utilizadas no momento da elaboração do programa. Uma instrução em linguagem de alto nível (programa fonte) corresponderá a várias instruções em linguagem de máquina (programa objeto).

Vantagens:

• Não requer do usuário conhecimento sobre a arquitetura do microprocessador; 
•  Reduz o tempo gasto na elaboração de programas. 

Desvantagens:

• O número de instruções do programa objeto somente será conhecido após a compilação do programa fonte; 
• Programas maiores. 

Os controladores programáveis utilizam a programação de alto nível visando atender as necessidades de diversos segmentos da indústria.
A norma IEC 61131-3 definiu sintática e semanticamente cinco linguagen de programação:

• Diagrama de blocos de funções (FBD – Function Block Diagram) 
• Linguagem Ladder (LD – Ladder Diagram) 
• Sequenciamento Gráfico de Funções (SFC – System Function Chart) 
• Lista de Instruções (IL – Instruction List) 
• Texto Etruturado (ST – Structured Text)

Aplicação de linguagens de programação aos cpls

Um item fundamental para a utilização de um controlador programável é a seleção da linguagem a ser utilizada, levando em consideração diversos fatores:

• Disponibilidade da linguagem no equipamento; 
• Grau de conhecimento do programador; 
• Solução a ser implementada; 
• Nível de descrição do problema; 
• Estrutura do sistema de controle. 

Um exemplo da mesma lógica de programa representada pelas linguagens IL, ST, FBD e Ladder.

fonte: Senai - RS

Técnicas estruturadas de programação

Em relação às técnicas estruturadas de programação, existem duas formas possíveis de programar:

• Programação linear: programa escrito usando escrita em um único bloco; 
• Programação estruturada: permite a organização, o desenvolvimento de bibliotecas de rotinas utilitárias para utilização em vários programas, a facilidade de manutenção e a simplicidade de documentação e entendimento por outros usuários.

Controladores Programáveis - aula 04

Controladores Programáveis - aula 04

Controladores Programáveis - aula 04

Linguagens de programação

Linguagem é um meio de transmissão de informações entre dois ou mais elementos com capacidades de se comunicarem.
Programar é fornecer uma serie de instruções a um sistema com capacidade computacional, de maneira que este seja capaz de executar de forma automática as decisões de controle em função do estado atual do sistema em um determinado instante.
Linguagem de programação é um conjunto padronizado de instruções que permite a um sistema com capacidade computacional realizar determinada operação.
O programador é responsável é responsável por prever as situações possíveis do sistema, planejar estratégias de controle e codificar as instruções em uma linguagem de programação padronizada para depois serem passadas ao sistema computacional.

Norma IEC 61131-3

Um dos principais objetivos dessa norma é unificar os conceitos de programação para a aplicação dos processos de controle industrial. Quando essa norma foi desenvolvida, um grande número de conceitos e linguagens de programação era utilizado no ambiente industrial. Com a aplicação da norma, reduziu-se essa variedade de conceitos e linguagens para cinco linguagens de programação. Por isso, é fundamental que todo o profissional da área mecatrônica conheça como aplicar o IEC 61131.

Estruturas de programação

A estrutura de programação de um controlador programável é executada em três etapas.

Dentro da estrutura de programação, os CLPs possuem as seguintes funções básicas de software:

•  Lógica “e”, “ou” e “ou exclusivo”;
•  Set e reset;
•  Temporização e contagem;
•  Cálculos com aritméticas básicas;
•  Parênteses para associação de lógicas;
•  Comparação de valores;
•  Registrador de deslocamento;
•  Salto.

À medida que os CLPs vão aumentando suas capacidades de processamento, surge a necessidade de funções de software mais avançadas como:

•  Cálculos com ponto flutuante;
•  Cálculos integrais e trigonométricos;
•  Malha de controle PID;
•  Posicionamento;
•  Contagem rápida;
•  Leitura de sinais analógicos;
•  Linearização de sinais analógicos;
•  Logica fuzzy.

Entradas, saídas e memória

Os CLPs recebem as informações externas por meio das entradas e controlam os dispositivos por meio das saídas. Na memória dos CLPs, são acessadas todas as variáveis que são identificadas por três regiões lógicas.
A primeira região lógica é representada por uma letra que identifica se a variável está mapeando uma entrada, uma saída ou uma posição interna de memória.

Na segunda região lógica, a letra identifica o tipo de dado.

A terceira região lógica representa a posição de memória e estabelecem uma hierarquia que depende do CLP e do sistema de trabalho estabelecido pelo fabricante. A norma que rege sobre os CLPs não estabelece números de níveis hierárquicos, e alguns fabricantes utilizam números separados por ponto para definir um endereço.
Exemplo: I0.5 (*memória de entrada, tipo binária, palavra 0, bit 5).

Comentários

Sempre que a interpretação de uma linha de programa não for óbvia ou trivial é recomendado inserir comentários. Segundo a norma IEC 61131-3, um comentário é iniciado pela sequencia de caracteres (*e terminado pela sequencia*).

Variáveis de programação

O acesso direto às variáveis de programação só pode ocorrer pelas entradas, saídas e memória interna do controlador por meio do programa de controle. A localização das suas posições físicas ou lógicas no sistema de controle é definida pelo fabricante do equipamento, e o endereçamento direto é reconhecido pela utilização do símbolo “%” antes de sua designação.

Exemplo:

• %I12 (*Bit 12 de entrada*) 
• %IW5 (*Palavra 5 da área de entradas*) 
• %QB8 (*Byte 8 da área de saídas*) 
• %MW27 (*Palavra 27 da área de memória interna*)

Tipos de dados

Na programação de um Controlador Programável deve ser possível especificar valores para temporizadores, contadores, variáveis discretas, variáveis analógicas, entre outras. Os tipos de dados do programa de controle são especificados pela norma IEC 61131-3, e os tipos básicos são:

 

Tempos e dados

Esses dados são utilizados para especificar tempo e podem conter valores como, por exemplo, 2 minutos e 15 segundos.

Para especificar um tempo de duração utiliza-se a palavra-chave T# ou t#, acompanhada de uma sequência que pode indicar dias, horas, minutos, segundos e milissegundos.

•  Tempo de duração: T#18ms; 
•  Data: D#2015-06-30 DATE#2015-06-30; 
•  Hora do dia: TOD#13:18:42.55 TIME_OF_DAY#13:18:42.55; 
•  Data e hora: DT# 2015-07-21-13:18:42.55 DATE_AND_TIME#2015-07-21-13:18:42.55.

Endereçamento simbólico

Para facilitar o endereçamento é importante seguir alguns procedimentos para descrever um identificador simbólico.

•  Letras maiúsculas ou minúsculas, dígitos de 0 a 9 e o símbolo sublinhado “_”; 
•  O identificador deve começar com uma letra ou sublinhado; 
•  Não é possível utilizar dois ou mais caracteres sublinhados consecutivos; 
•  Não são permitidos espaços em branco; 
•  As letras maiúsculas ou minúsculas têm o mesmo significado, ou seja, os identificadores MOTOR_LIGADO, Motor_Ligado e motor_ligado representam o mesmo objeto. 

Existem alguns identificadores que são inválidos para endereçamento correto:

• 1SENSOR: O identificador não começa com letra e nem sublinhado; 
•  Botão_1: as letras não podem conter nenhum tipo de acento; 
•  Ent 2: espaços em banco não são permitidos; 
•  Bool2: os identificadores não podem ter os mesmos nomes das palavras-chave previstas na norma.

Controladores Programáveis - aula 03

Controladores Programáveis - aula 03

Modos de operação de um CLP

De uma maneira geral um CLP pode estar nos modos de operação de programação ou execução.

Modo de programação

Nesse modo o CP não executa nenhum programa, ele fica aguardando para ser configurado ou receber novos programas ou até receber modificações em programas já instalados.

Modo de execução

O CP passa a executar o programa elaborado pelo usuário no modo de execução (Run). O funcionamento do CP é baseado em um sistema microprocessado em que há uma estrutura de software que realiza continuamente ciclos de leitura chamados de Scan.
O ciclo de varredura de um CP é constituído de três processos:

Efetua a leitura dos dados através dos dispositivos via interface de entrada;

Executa o programa de controle armazenado na memória;

Escreve ou atualiza os dispositivos de saída via interface de saída.

No momento que é energizado e o CP está no modo de execução, uma rotina é inicializada realizando as seguintes operações:

•  Limpeza da memória de imagem, para os operandos não retentivos;
•  Teste de memória RAM;
•  Teste de execução do programa.

A CPU inicia uma sequência das instruções em laço, onde o primeiro passo a ser executado é a leitura dos pontos de entrada. No processo de pontos de entrada a CPU endereça o sistema de E/S, coleta os estados atuais dos dispositivos conectados e armazena as informações de forma binária (1/0), ficando armazenada em uma região da memória denominada Tabela Imagem das Entradas.
A tabela Imagem das Entradas é utilizada para obter os estados dos dispositivos no processo de execução da lógica, os resultados dessa lógica que atuam em determinadas saídas ficam armazenados em uma área de memória denominada Tabela imagem das Saídas.
Na execução da lógica programada, a Tabela Imagem das Saídas é consultada para referenciar uma saída qualquer, sem fazer nenhuma referência a pontos externos de entrada ou saída, somente com informações obtidas da memória.
Durante a atualização de saídas, uma varredura é executada pela CPU na Tabela Imagem das Saídas e através do endereçamento do sistema E/S o estado dos dispositivos de saída são atualizados de acordo com o programa do usuário. Feito isso, ao final da atualização da Tabela Imagem das Saídas, é feita a transferência dos valores atuais para os cartões de saída, finalizando o ciclo de varredura.
Começa a partir daí um novo Scan, e a operação continua enquanto o controlador estiver no modo execução.
Para verificação de erros, é estipulado um tempo de processamento, que é supervisionado por um circuito chamado Watch Dog Timer. Se o tempo estipulado for ultrapassado, a execução do programa é interrompida pela CPU assumindo um estado de falha (fault).
A execução de um ciclo completo é chamada de tempo de varredura (scan time), e esse tempo pode variar conforme o controlador, pois depende de sua arquitetura, clock, tamanho da palavra etc.

Tipos de CLP

Os Controladores programáveis podem ser classificados de acordo com a disposição de seus elementos, podendo ser compactos e moduladores.

CLPs compactos

Esses controladores são normalmente considerados de pequeno porte, e em sua estrutura possuem a fonte de alimentação, a CPU e os módulos de E/S. Suportam uma grande variedade de módulos especiais vendidos como opcionais, como:

•  Entradas e saídas analógicas; 
•  Contadores rápidos; 
•  Módulos de comunicação; 
•  Interfaces Homem-Máquina (IHM); 
•  Expansões de I/O.

CLPs modulares

São compostos por uma estrutura onde cada módulo executa uma determinada função. É possível ter processador e memória em um único módulo com fonte separada ou as três partes juntas em um único gabinete. De acordo com as características necessárias, o sistema de entrada/saída é colocado em posição pré-definida (racks), formando uma configuração de médio e grande porte. Assim têm-se os seguintes elementos para formar o CLP:

•  Rack; 
•  Fonte de alimentação; 
•  CPU; 
•  Módulos de E/S.

Controladores Programáveis - aula 02

Controladores programáveis - aula 02

Arquitetura de um Controlador programável

A arquitetura interna do Controlador Programável é constituída de hardwares que são denominados módulos ou interfaces de entrada e de saída. Os módulos de entrada e saída podem ser de dois tipos: digitais ou analógicos.

Unidade central de processamento

Conhecida como CPU (Central Processing Unit), é responsável pela execução do programa e pelo gerenciamento do processo. A CPU recebe os sinais digitais e analógicos dos sensores conectados aos módulos de entrada, e também recebe os comandos com comunicação em rede. Em seguida executa as operações lógicas, as operações aritméticas e avançadas, e atualiza os cartões de saída.

Entradas e saídas

Responsável pelo interfaceamento da CPU com o mundo exterior, esses módulos adaptam os níveis de tensão e corrente e realizam a conversão dos sinais no formato adequado. Esses modos são conhecidos como módulos de I/O, referindo-se a I = Input e O = Output.

Programação e leitura

Conhecidos como dispositivos IHM, quando conectados ao CP podem monitorar o andamento do programa, variáveis internas e os dispositivos de campo. Podem ser portáteis ou não. São fornecidos ou vendidos pelos fabricantes para que a programação e a edição sejam feitas em um microcomputador, facilitando a introdução do programa na memória dos CPs. O programa depois de criado ou editado pode ser transferido ao CP diretamente ou usando uma rede de comunicação.

Comunicação

A interface de comunicação além de facilitar a introdução dos programas também é responsável pelo monitoramento das operações que estão sendo realizadas em um determinado instante e transferir dados de forma bidirecional com um sistema SCADA. Outra função da interface de comunicação é comunicar-se com outros CPs interligados em rede, através de um CP mestre, modem ou via internet. Os CPs em rede junto com outros dispositivos podem fazer parte de uma rede denominada Fieldbus.

A CPU compreende todos os elementos necessários que formam a inteligência do sistema, o processador mais a memória e a fonte de alimentação.

Entradas digitais

São módulos que apresentam dois estados, ligado (1) ou desligado (0), podendo ser ligado diversos componentes como botoeiras, chaves de fim de curso, sensores indutivos e capacitivos, chaves comutadoras, termostatos, pressostatos e sensores de controle e nível.
As entradas digitais operam tanto em tensões alternadas (110 e 220VCA) quanto em tensão contínua (24VCC).

Nos casos de níveis elevados de tensão na entrada, deve haver uma isolação entre o circuito de entrada e a CPU para proteger os circuitos internos do cp. essa isolação é feita normalmente por meio de optoacopladores.

Entradas analógicas

As entradas analógicas são projetadas para tratar sinais e permitir que o CP possa manipular grandezas analógicas (tensões e correntes) enviadas por esses módulos. As faixas utilizadas para tensão são: 0 a 10VCC, 0 a 5VCC, 1 a 5VCC, -5 a +5VCC, -10 a +10VCC, e no caso de correntes, as faixas utilizadas são: 0 a 20 mA e 4 a 20mA.
Os principais componentes utilizados nas entradas digitais são: sensores de pressão manométrica, sensores de pressão mecânica, tacogeradores, transmissores de temperatura, pressão, vazão, nível e umidade relativa.

Na prática diz-se que as entradas digitais transmitem à CPU informações funcionais, como: temperatura adequada ou posição correta. As entradas analógicas transmitem informações relativas a valores de temperatura, pressão, entre outras.

Saídas digitais

Similar as entradas, as saídas digitais também admitem dois estados ligado (1) ou deligado (0), podendo controlar dispositivos tipo: relés, contatores, relés de estado sólido, válvulas solenoides, inversores de frequência e softstarters.
As saídas digitais podem ser desenvolvidas de três formas básicas: 

• Saída digital a relé; 
• Saída digital a transistor; 
• Saída digital a tiristor.

Por questões de segurança, além de um circuito optoacoplador, os módulos de entrada e saída também devem possuir ouras formas de proteção, como fusíveis e filtros como ruídos eletromagnéticos.

Saídas analógicas

Seguem o mesmo princípio das entradas analógicas, porém de forma inversa. O Controlador Programável fornece um sinal com certo número de bits, que é convertido em um sinal que geralmente está na faixa de 0 a 5V, 0 a 10V, +/-10V, 0 a 20 mA, 4 a 20 mA. Esses sinais são utilizados para controlar dispositivos atuadores como válvulas proporcionais, motores CC, servomotores CC, inversores de frequência e posicionadores rotativos.

Assim como as interfaces de entrada, as interfaces de saída também têm seus módulos específicos como os conhecidos módulos PWM para controle de motores CC, os módulos para controle de servomotores, os módulos para controle de motores de passo e os módulos para IHM.

Controladores Programáveis - aula 01

Introdução ao CP (CLP)

Conceitos de programação

A unidade curricular “Controladores Lógicos Programáveis” têm como objetivo apresentar as diversas tecnologias que permitem implementar um sistema automatizado de manufatura para o controle de máquinas e equipamentos através da utilização dos controladores programáveis.
A unidade curricular abordará os conhecimentos relacionados ao CP (controladores programáveis), como o funcionamento do CP, suas unidades e regiões de memorias, bem como sua arquitetura e especificação de hardware, descrevendo assim suas interfaces e módulos digitais e analógicos, de entradas e saídas.
Devem ser abordados também os conhecimentos relacionados às linguagens de programação, apresentando a norma internacional de padronização das linguagens. Posteriormente conhecer as estruturas de programação, as entradas, as saídas e a memória, as variáveis os comentários, os dados de programação e os tipos de linguagem utilizados. Enfatizar a importância das aplicações dessas linguagens e suas técnicas estruturadas de programação.
Estudar a linguagem Ladder, a análise de metodologias, os diagramas de contato e as ações impulsionais na detecção de eventos. Apresentar as introduções de comandos mais utilizadas, como contador, temporizador, instruções de comparação e os comandos mover e conversor.

Controladores programáveis

Ao pensar na atuação da automação em mecatrônica imagina-se logo o CLP. Esse importante equipamento é utilizado em diversos seguimentos da indústria, como área de alimentos, de bebidas, de plástico, de papel e celulose, de mineração, bem como indústria automotiva, química, têxtil, farmacêutica, siderúrgica, metalúrgica, entre outras.

fonte: Senai - RS

De forma resumida o CLP é um equipamento eletrônico desenvolvido para controlar diversos tipos de máquinas e processos, por meio de uma memória programável e um software, ele executa instruções que implementam funções lógicas em sistemas de acionamento e controle.

Definição

Algumas definições do CP conforme instituições normativas: 

Princípios de funcionamento

Por se tratar de um sistema microprocessado o CP é constituído de uma CPU contendo:

• Um microprocessador ou um microcontrolador; 
• Um programa monitor; 
• Uma memória de programa; 
• Uma memória de dados; 
• Uma ou mais interfaces de entrada; 
• Uma ou mais interfaces de saída; 
• Circuitos auxiliares. 

De forma geral o CP possui dois modos de operação: o modo de programação e o modo de operação.

• Modo de programação (program): nesse modo o controlador fica aguardando configuração ou recepção de um novo programa (upload), sem executar nada (off-line). 
• Modo de execução (run): nesse modo o controlador executa o programa passado pelo usuário, e também assumir estado de falha (fault).

Memórias do Controlador Programável

A área destinada para o armazenamento das instruções e dados lidos externamente e internamente são conhecidas como memória.
Dividida por regiões (setores), a memória possui um recurso que informa em que parte dos setores se encontra determinados dados. Alguns desses setores são destinados ao uso restrito do software de gerenciamento do CP, outros em grande parte da memória encontram-se as funções especiais e setores para o usuário.

Tipos de memórias

Os principais tipos de memória de um CP que afetam a maneira como as instruções programadas são alteradas estão descritas como:

Memória ROM (Read Only Memory): a gravação do seu conteúdo (dados ou programas) normalmente ocorre na fábrica podendo somente ser lido e nunca alterado.
Memória RAM (Random Access Memory): desenvolvida para que a informação possa ser escrita ou lida em qualquer posição de memória com alta velocidade.
Memória PROM (Programmable Read Only Memory): tipo especial de memória ROM que pode ser programada, raramente encontrada nos CPs, mas quando usada, é aplicada para o armazenamento permanente de dados para algum tipo de memória RAM. Embora seja programada, é por uma única vez.
Memória EPROM (Eraseble PROM): é um dispositivo de armazenamento semipermanente, que armazena um programa até que ele necessite ser alterado. Ela não permite mudanças no programa e entradas de dados enquanto o CP apresentar estado on-line.
Memória EEPROM (Eletrically Erasable PROM): usada na grande maioria dos controladores de pequeno e médio porte como única memoria do sistema. Ela fornece armazenamento permanente para o programa e pode ser facilmente alterada com o uso de um dispositivo de programação (PC), ou uma unidade de programação manual (IHM).
Memória FLASH: é um dos tipos mais recentes de memória. Ajuda na facilidade de atualização de firmware dos equipamentos.

O acesso à memória pelo usuário se dá através de bytes (8 bits).

Unidade básica de memória

Para os usuários do CP os dados são visíveis em vários formatos: Bit, Bytes, Words e Double worlds, entre outras formas.

Bit (Binary Digit): é a menor unidade de informação em um sistema binário. É a unidade básica de informação e pode assumir apenas dois estados “0” e “1”.

Nibble: agrupamento de quatro bits, utilizado normalmente para armazenamento de códigos BCD.

Byte: unidade constituída pelo agrupamento de oito bits. Pode armazenar um caractere do tipo ASCII ou um número entre 0 e 255, dois números BCD ou oito indicadores de um bit.

Word/palavra: uma palavra corresponde a uma certa quantidade de bits que pode variar de um processador para o outro. O mais comum é uma palavra ter 16 bits.

Comando Numérico Computadorizado - aula 02

Torno CNC

Definição

É uma máquina-ferramenta onde o controle dos movimentos dos eixos é feito por um computador dedicado.

Pontos de referência

Todo movimento da ponta da ferramenta, deverá obedecer a uma determinada área de trabalho. Esta área de trabalho nas máquinas CNC é definida por pontos de referência, através do qual o comando assume seu total controle.

Ponto de referência da máquina

Ele é o ponto Zero para o sistema de coordenadas da máquina (X0, Y0, Z0), e o ponto inicial para todos os demais sistemas de coordenadas e pontos de referência existentes. Geralmente é determinado após o referenciamento da máquina.

Ponto de referência R

Serve para aferição e controle do sistema de medição dos movimentos da máquina. Ao ligar a máquina, sempre se deve deslocar o carro até esse local, antes de iniciar a usinagem.
Este procedimento define ao comando a posição do carro em relação ao zero máquina.

Ponto zero W

Este ponto é definido pelo programador e usado por ele para definir as coordenadas durante a elaboração do programa. Recomenda-se colocar o ponto zero da peça de tal forma que se possam transformar facilmente as medidas do desenho da peça em valores de coordenadas.

Definição de ponto zero na peça:

Toda geometria da peça é transmitida ao comando com o auxílio de um sistema de coordenadas.

Eixos coordenados no torno

A geometria da peça é transmitida ao comando com auxílio de um sistema de coordenadas cartesianas, conforme o tipo de torre.

Todo o movimento da ponta da ferramenta é descrito neste plano XZ, em relação a uma origem pré-estabelecida (X0, Z0). Lembrar que X é sempre a medida do raio ou diâmetro, e que aumenta à medida que o diâmetro aumenta, e Z é sempre a medida em relação ao comprimento.

No sistema de programação CNC é possível utilizar dois tipos diferentes de coordenadas:

• Coordenadas absolutas; 
• Coordenadas incrementais.

Sistema de coordenadas Absolutas e Incrementais

Define-se como sistema de coordenadas absolutas o sistema de coordenadas onde o ponto a ser atingido pela ferramenta é dado tomando-se como referência o “zero-peça”.
Define-se como sistema de coordenadas incrementais o sistema de coordenadas onde o ponto a ser atingido pela ferramenta é dado tomando-se como referência o ponto anterior. Para a utilização deste tipo de sistema de coordenadas deve-se raciocinar no Comando Numérico Computadorizado da seguinte forma: da posição em que parou a ferramenta, quanto falta para chegar ao próximo ponto?
A seguir apresentam-se dois exemplos de cálculo de coordenadas nos sistemas absoluto e incremental: