O PLC – Parte 3

Neste post finalizaremos o assunto sobre o hardware de um PLC. Como, na verdade, é impossível esgotar este assunto, outras abordagens ou explicações serão dadas posteriormente, caso necessário.

Armazenamento de valores de entradas e saídas

Quando no programa do usuário existe uma instrução para leitura
de uma entrada ou escrita de uma saída (digital ou analógica), o processador não lê ou escreve os valores diretamente nos módulos de entrada ou saída, mas sim, efetua a leitura ou escrita a partir de um endereço de memória.
O fato de a memória RAM de um PLC possuir áreas reservadas para armazenamento dos valores existentes nas entradas e saídas (digitais ou analógicas) se deve ao fato de que o tempo de leitura ou escrita na memória é muito inferior (ou seja, é mais rápido), do que a leitura ou escrita em um cartão. O tempo de resposta para a leitura ou escrita de um valor na memória é da ordem de nanosegundos (1×10-9s), enquanto a leitura ou escrita diretamente em um cartão é da ordem de milisegundos (1x10e-3s).
Assim, antes do início do processamento do programa de usuário, a CPU solicita que todos os cartões de entradas atualizem os seus valores na área de memória correspondente, chamada de PII – Process Image Input, ou imagem das entradas do processo. Após esta atualização o programa é processado, de maneira que toda vez que se faze necessário avaliar o valor de uma entrada, o valor considerado é o valor presente na memória.
Ainda durante o processamento do programa, os novos valores para as saídas vão sendo armazenados em uma outra área de memória, chamada de PIO – Process Image Output, ou imagem das saídas do processo.

Existem instruções especiais em alguns PLCs que possibilitam a atualização do estado de um grupo de entradas ou saídas durante o processamento do programa. O uso destas instruções deve ser ponderado, pois impactarão diretamente nos tempos de varredura do programa.

Bits e palavras auxiliares

Durante a programação de um PLC, conforme será descrito mais à frente, pode ser necessário utilizar bits que interconectam lógicas ou usar palavras que armazenem valores intermediários de operações matemáticas, por exemplo. Assim, os PLCs já disponibilizam áreas fixas ou configuráveis para utilização de bits e palavras auxiliares, que são utilizados apenas internamente na lógica.

Figura 1 – Representação das divisões típicas da memória RAM de um PLC

Contadores e temporizadores

Em todos os PLCs estão disponíveis instruções de contagem e temporização, que podem ser utilizadas na automação de diversos processos que dependem de questões temporais ou sequenciais. Desta maneira, existem áreas de memória reservadas para o armazenamento das informações de contadores e temporizadores. Existem PLCs, entretanto, em que as instruções de contagem e temporização são armazenadas dentro da própria memória auxiliar (bits e palavras). Logo, ao ser necessário utilizar este tipo de instrução, os manuais do fabricante devem ser consultados para determinar como é realizado o endereçamento e alocação destes recursos.

A Figura 1 ilustra uma memória RAM e as divisões das áreas de programa, PII, PIO, auxiliares, contadores e temporizadores.

Áreas retentivas e não retentivas

As áreas de memória auxiliares, contadores e temporizadores, dependendo do fabricante do PLC ou mesmo da configuração, podem ter comportamentos diferentes frente a uma falha na alimentação do comportamento. Se uma determinada área de memória perde os valores armazenados quando a energia é desligada, diz-se que esta área é não retentiva. Caso os valores armazenados continuem gravados mesmo quando a energia é desligada, diz-se que esta área de memória é retentiva.

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