DC303 - Entradas e Saídas Discretas em sistemas Profibus com controle híbridos e aplicações de bateladas

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DC303 - Entradas e Saídas Discretas em sistemas Profibus com controle híbridos e aplicações de bateladas

César Cassiolato
Diretor de Engenharia de Projetos e Serviços, Marketing e Qualidade
SMAR Equipamentos Industriais Ltda
cesarcass@smar.com.br

Introdução

Este artigo mostrará alguns detalhes do que há de mais novo em termos de desenvolvimento de equipamentos com a tecnologia Profibus-PA

Veremos neste artigo o uso desta tecnologia e as possibilidades de tratamento de entradas e saídas discretas em um equipamentos SMAR, o DC303, que é possui entradas e saídas discretas e um bloco funcional flexível que permite o controle lógico e seqüencial. As instalações Profibus-PA podem ser híbridas envolvendo arquiteturas distribuídas e estendendo-se a equipamentos convencionais analógicos e/ou discretos, e até mesmo a outras tecnologias.

Blocos Funcionais no DC303

O DC303 possui três tipos de blocos funcionais. São eles:

• Bloco Funcional de Entrada Discreta (16 DIs)
• Bloco Funcional de Saída Discreta (8 DOs)
• Bloco Funcional Lógicos (Lógica booleana, Timers on, off, pulse, counters up/down, flip/flop rs/sr, etc)Este bloco faz parte do bloco transdutor.

Os dois primeiros, embora executem tarefas avançadas, são conhecidos como blocos funcionais básicos, onde o número de entradas e saídas, assim como os tipos de dados, são pré-definidos de acordo com o padrão Profibus-PA ou ainda, podem ser específicos ao fabricante, mas de acordo com as especificações Profibus-PA.

O Bloco Funcional Flexível (daqui para frente denominado FFB), foi desenvolvido para atender funções mais complexas, tais como, o controle de processos discretos e híbridos, por exemplo, controle em batelada, controle de motores DC e AC, gateways de E/S, lógicas sequenciais, etc, onde o algoritmo, onde o usuário pode definir sua execução de acordo com sua necessidade, dando uma maior flexibilidade às aplicações. O FFB é configurado via linguagem de texto estruturado.

DC303, o primeiro equipamento Profibus-PA a ter um Flexible Function Block

Figura 1 - DC303, Entradas e Saídas Remotas Profibus-PA

O DC303 permite uma fácil integração entre o Profibus-PA e E/S convencionais. Dispositivos discretos como chaves de pressão, botoeiras, válvulas “on/off”, bombas e esteiras podem ser integradas ao sistema Profibus via barramento PA, usando o DC303. Ele pode estar distribuído ao campo onde se tem os dispositivos discretos convencionais, sem a necessidade de cabeamento entre estes e a sala de controle.

O DC303 permite que entradas e saídas discretas convencionais possam estar disponíveis à fácil configuração de estratégias de controle, usando o conceito de Blocos Funcionais Profibus-PA e tornando o sistema homogêneo de tal forma a fazer com que estes dispositivos possam parecer como simples diapositivos em um barramento Profibus-PA. Possui os seguintes blocos funcionais: DI, DO, FFB, etc.

Malhas de controle são implementadas independentes se são dispositivos de E/S convencionais ou Profibus-PA. Apenas uma linguagem de programação é necessária para isto. Veremos a seguir o seu FFB.

Figura 2 – Aplicação genérica com entradas e saídas discretas e controle de processos

Execução de Lógicas no DC303

O DC303 foi projetado para executar lógicas. Neste caso os blocos de saídas discretas DOs não atuarão fisicamente no hardware. O bloco transdutor possui um bloco funcional flexivel built-in (FFB) que pode receber até 8 entradas discretas vindas da rede Profibus via parâmetros SP_D dos blocos DOs. No bloco transdutor estes parâmetros são denominados de IN_D1 a IN_D8. O bloco transdutor também pode disponibilizar 8 saídas discretas à rede Profibus, através dos parâmetros OUT_D1 a OUT_D8 que são disponibilizados via blocos de entradas discretas DIs (DI1 a DI8). Pode receber até 16 entradas discretas via hardware e também disponibilizar 8 saídas discretas de hardware. Nesta situação os blocos DOs e DIs devem estar em automático(mode block). E ainda, automaticamente ao se habilitar o bloco FFB no bloco transdutor(via parâmetro TRD_FFB_ENABLED), os blocos DI9 a DI16 são colocados em “Out of Service”.

Quando o bloco FFB estiver desabilitado, o DC303 funciona com 16 blocos DIs e 8 blocos DOs, lendo suas 16 entradas discretas de hardware e atuando em suas 8 saídas de hardware, respectivamente.

A indicação do estado (status) das entradas depende do sub-sistema de E/S.

O Bloco FFB provê lógicas como AND, OR, XOR e NOT e funções como: TimerOn-Delay, Timer Off-Delay, Timer Pulse, Pulse Counter Down (CTD), Pulse Counter Up(CTU), Flip-Flop RS e Flip-Flop SR. As lógicas são feitas utilizando-se as entradas discretas (IN_Dx) vindas da rede Profibus via DOs(SP_D), as saídas disponíveis a rede Profibus (OUT_Dx via DIs), as entradas discretas de hardware, as saídas discretas de hardware , valores discretos de segurança em condições de falha (FSx) e variáveis discretas auxiliares (AUX’s).

Status

O status das saídas OUT_Dx será de acordo com:

• Falha de entrada – ruim: Equipamento em falha (Input failure – Bad: Device Failure)
• Partida– ruim: equipamento em falha (Power up – Bad: Device Failure)

Na execução da lógica, um status maior ou igual a 0x80 é considerado “verdadeiro” (true) e menor que 0x80, é considerado “falso” (false).

Modos Suportados

Bloco Transdutor: O/S e AUTO.

As mudanças nas Linhas Lógicas e seus parâmetros de configuração dependem da seleção de CHANGE_OPTION.

Esquemático

Esquematico 01

Figura 3 - Esquemático

Parâmetros

Idx	Parâmetro	Tipo Dado (comp)	Faixa Válida/ Opções	Valor Default	Unid.	Descrição
16	TRD_FFB_ENABLE	Unsigned8	0- Disabled ; 1- Enabled	0- Disabled		Permite a execução do FFB no TRD Block.
17	IN_D1	DS-34				Entrada discreta nº 1 utilizada pelo cálculo do bloco.Vem do DO_1(SP_D)
18	IN_D2	DS-34				Entrada discreta nº 2 utilizada pelo cálculo do bloco.Vem do DO_2 (SP_D)
19	IN_D3	DS-34				Entrada discreta nº 3 utilizada pelo cálculo do bloco.Vem do DO_3 (SP_D)
20	IN_D4	DS-34				Entrada discreta nº 4 utilizada pelo cálculo do bloco.Vem do DO_4 (SP_D)
21	IN_D5	DS-34				Entrada discreta nº 5 utilizada pelo cálculo do bloco.Vem do DO_5 (SP_D)
22	IN_D6	DS-34				Entrada discreta nº 6 utilizada pelo cálculo do bloco.Vem do DO_6 (SP_D)
23	IN_D7	DS-34				Entrada discreta nº 7 utilizada pelo cálculo do bloco.Vem do DO_7 (SP_D)
24	IN_D8	DS-34				Entrada discreta nº 8 utilizada pelo cálculo do bloco.Vem do DO_28(SP_D)
25	FSTATE_VAL_D1	Unsigned8		0		Valor discreto utilizado como valor de segurança na condição de falha para a saída de hardware nº 1.
26	FSTATE_VAL_D2	Unsigned8		0		Valor discreto utilizado como valor de segurança na condição de falha para a saída de hardware nº 2.
27	FSTATE_VAL_D3	Unsigned8		0		Valor discreto utilizado como valor de segurança na condição de falha para a saída de hardware nº 3.
28	FSTATE_VAL_D4	Unsigned8		0		Valor discreto utilizado como valor de segurança na condição de falha para a saída de hardware nº 4.
29	FSTATE_VAL_D5	Unsigned8		0		Valor discreto utilizado como valor de segurança na condição de falha para a saída de hardware nº 5.
30	FSTATE_VAL_D6	Unsigned8		0		Valor discreto utilizado como valor de segurança na condição de falha para a saída de hardware nº 6.
31	FSTATE_VAL_D7	Unsigned8		0		Valor discreto utilizado como valor de segurança na condição de falha para a saída de hardware nº 7.
32	FSTATE_VAL_D8	Unsigned8		0		Valor discreto utilizado como valor de segurança na condição de falha para a saída de hardware nº 8.
33	OUT_D1	DS-34				Variável discreta da saída 1 calculada pelo bloco quando em modo AUTO e copiada para o DI_1.
34	OUT_D2	DS-34				Variável discreta da saída 2 calculada pelo bloco quando em modo AUTO e copiada para o DI_2.
35	OUT_D3	DS-34				Variável discreta da saída 3 calculada pelo bloco quando em modo AUTO e copiada para o DI_3.
36	OUT_D4	DS-34				Variável discreta da saída 4 calculada pelo bloco quando em modo AUTO e copiada para o DI_4.
37	OUT_D5	DS-34				Variável discreta da saída 5 calculada pelo bloco quando em modo AUTO e copiada para o DI_5.
38	OUT_D6	DS-34				Variável discreta da saída 6 calculada pelo bloco quando em modo AUTO e copiada para o DI_6.
39	OUT_D7	DS-34				Variável discreta da saída 7 calculada pelo bloco quando em modo AUTO e copiada para o DI_7.
40	OUT_D8	DS-34				Variável discreta da saída 8 calculada pelo bloco quando em modo AUTO e copiada para o DI_8.
41	AUX_01_16	Bitstring(2)				Variável Auxiliar bit enumerated 01_16.
42	AUX_17_32	Bitstring(2)				Variável Auxiliar bit enumerated 17_32.
43	AUX_33_48	Bitstring(2)				Variável Auxiliar bit enumerated 33_48.
44	AUX_49_64	Bitstring(2)				Variável Auxiliar bit enumerated 49_64.
45	AUX_65_80	Bitstring(2)				Variável Auxiliar bit enumerated 65_80.
46	AUX_81_96	Bitstring(2)				Variável Auxiliar bit enumerated 81_96.
47	TON_PST	16 Floats	Positive	0	Seg	Vetor de 16 elementos em ponto flutuante onde o usuário pode setar em segundos o valor PST para cada Timer ON Delay.
48	TON_CTA	16 Floats		0	seg	Vetor de 16 elementos em ponto flutuante onde o usuário pode ver em segundos o valor decorrido para cada Timer ON Delay.
49	TON_OUT	Bitstring(2)				Variável que indica os estados dos timers ativos.
50	TOFF_PST	16 Floats	Positive	0	Seg	Vetor de 16 elementos em ponto flutuante onde o usuário pode setar em segundos o valor PST para cada Timer OFF Delay.
51	TOFF_CTA	16 Floats		0	seg	Vetor de 16 elementos em ponto flutuante onde o usuário pode ver em segundos o valor decorrido para cada Timer OFF Delay.
52	TOFF_OUT	Bitstring(2)				Variável que indica os estados dos timers ativos.
53	TP_PST	16 Floats	Positive	0	Seg	Vetor de 16 elementos em ponto flutuante onde o usuário pode setar em segundos o valor PST para cada Timer PULSE.
54	TP_CTA	16 Floats		0	Seg	Vetor de 16 elementos em ponto flutuante onde o usuário pode ver em segundos o valor decorrido para cada Timer PULSE.
55	TP_OUT	Bitstring(2)				Variável que indica os estados dos timers ativos.
56	CTU_PST	16 Unsigned32	Positive	0	Nenhuma	Vetor de 16 elementos unsigned integer32 onde pode-se configurar o valor a ser contado para cada contador. O contador irá incrementar de zero ao valor PST.
57	CTU_CTA	16 Unsigned32		0	Nenhuma	Vetor de 16 elementos unsigned integer32 onde pode-se acompanhar a contagem parcial para cada contador.
58	CTU_OUT	Bitstring(2)				Variável que indica os estados dos contadores ativos.
59	CTD_PST	16 Unsigned32	Positive	0	Nenhuma	Vetor de 16 elementos unsigned integer32 onde pode-se configurar o valor a ser contado para cada contador. O contador irá decrementar do valor PST até zero.
60	CTD_CTA	16 Unsigned32		0	Nenhuma	Vetor de 16 elementos unsigned integer32 onde pode-se acompanhar a contagem parcial para cada contador.
61	CTD_OUT	Bitstring(2)				Variável que indica os estados dos timers ativos.
62	RS_OUT	Bitstring(2)				Variável que indica os estados dos Flip-Flops RS ativos.
63	SR_OUT	Bitstring(2)				Variável que indica os estados dos Flip-Flops SR ativos.
64	LOGIC_01	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 1.
65	LOGIC_02	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 2.
66	LOGIC_03	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 3.
67	LOGIC_04	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 4.
68	LOGIC_05	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 5.
69	LOGIC_06	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 6.
70	LOGIC_07	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 7.
71	LOGIC_08	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 8.
72	LOGIC_09	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 9.
73	LOGIC_10	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 10.
74	LOGIC_11	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 11.
75	LOGIC_12	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 12.
76	LOGIC_13	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 13.
77	LOGIC_14	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 14.
78	LOGIC_15	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 15.
79	LOGIC_16	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 16.
80	LOGIC_17	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 17.
81	LOGIC_18	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 18.
82	LOGIC_19	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 19.
83	LOGIC_20	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 20.
84	LOGIC_21	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 21.
85	LOGIC_22	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 22.
86	LOGIC_23	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 23.
87	LOGIC_24	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 24.
88	LOGIC_25	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 25.
89	LOGIC_26	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 26.
90	LOGIC_27	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 27.
91	LOGIC_28	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 28.
92	LOGIC_29	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 29.
93	LOGIC_30	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 30.
94	LOGIC_31	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 31.
95	LOGIC_32	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 32.
96	LOGIC_33	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 33.
97	LOGIC_34	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 34.
98	LOGIC_35	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 35.
99	LOGIC_36	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 36.
100	LOGIC_37	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 37.
101	LOGIC_38	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 38.
102	LOGIC_39	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 39.
103	LOGIC_40	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 40.
104	LOGIC_41	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 41.
105	LOGIC_42	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 42.
106	LOGIC_43	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 43.
107	LOGIC_44	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 44.
108	LOGIC_45	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 45.
109	LOGIC_46	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 46.
110	LOGIC_47	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 47.
111	LOGIC_48	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 48.
112	LOGIC_49	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 49.
113	LOGIC_50	VisibleString(24)		Espaços	Na	Linha Lógica de comando 50.
114	LOGIC_CHECK	Unsigned8	0 - Enable., 1 - Checked. 2- Changed but not checked yet.	1 - Checked.	Na	Permite a verificação das linhas lógicas.
115	ERROR_LINE	Unsigned8	0-50	1	Na	Indica a linha onde se tem erro. Valor igual a zero indica que não existe linha com erro.
116	ERROR_CODE	Unsigned8	0 - Logic Ok. 1 - Exceed String Length or string not valid. 2 - Non valid operand. 3 - No implemented logic or missing ';' 4 - Missing parentheses or argument not valid. 5 - Non valid resource. 6 - Argument not valid. 7 - Function not valid 8 - Non available resource. 9 - Non valid attribution. 10 - First Argument not valid. 11- Second Argument not valid.	3 - No implemented logic or missing ';'	Na	Indica o código de erro.
117	CHANGE_OPTION	Unsigned8	0 - Logic parameter changes are only allowed in Out of Service. 1 - Always accept Logic parameter changes.	0 - Logic parameter changes are only allowed in Out of Service.	Na	Habilita mudanças nas linhas de lógicas independentes do modo de operação do bloco.

Tabela 1 – Parâmetros do Bloco Transdutor – Execuçao de lógicas

A tabela, a seguir, descreve as Operações Lógicas e os Comandos de Linha e seus Símbolos Correspondentes usados nas linhas lógicas:

OperaçãoLógica e Comando de Linha	Símbolo- descrição
E	&
OU	\|
OUExclusivo	^
Inversor	!
Igual	=
(arg1,arg2)	Argumentosde função
;	Finalizador de linha

A lógica Inversora (!) trabalha somente com variáveis simples. Exemplo: OUT1=!IN1;

Note que não é permitido ter, por exemplo, OUT1=!TP01(IN1);. Para se trabalhar desta forma, deve-se fazer: A01= TP01(IN1);. -> OUT1=!A01;

A execução da linha lógica é sempre executada linha por linha e da esquerda para a direita. Não são permitidos espaços entre caracteres. Não é permitido linhas vazias entre linhas com lógicas implementadas, isto é, a implementação deve ser em seqüência.

Depoisde escrever a lógica dentro dos parâmetros LOGIC_XX (XX:01 -> XX:50), o usuário precisa selecionar a opção “Enable” no parâmetro LOGIC_CHECK para verificar se há erros de sintaxe. Quandose utiliza o processo de download, é primordial configurar, primeiramente, os parâmetros LOGIC_XX (XX:01 -> XX:50) e depois o parâmetro LOGIC_CKECK. Esta seqüência é fundamental para executar a verificação. A tabela abaixo mostra o mnemônico para cada parâmetro de bloco usado nas linhas lógicas. O mnemônico deve estar em letras maiúsculas:

Parâmetro	Mnemônico
HW_IN.Value1	I01
HW_IN.Value2	I02
HW_IN.Value3	I03
HW_IN.Value4	I04
HW_IN.Value5	I05
HW_IN.Value6	I06
HW_IN.Value7	I07
HW_IN.Value8	I08
HW_IN.Value9	I09
HW_IN.Value10	I10
HW_IN.Value11	I11
HW_IN.Value12	I12
HW_IN.Value13	I13
HW_IN.Value14	I14
HW_IN.Value15	I15
HW_IN.Value16	I16
HW_IN.Status	SI
HW_OUT.Status	SO
HW_OUT.Value1	O1
HW_OUT.Value2	O2
HW_OUT.Value3	O3
HW_OUT.Value4	O4
HW_OUT.Value5	O5
HW_OUT.Value6	O6
HW_OUT.Value7	O7
HW_OUT.Value8	O8
IN_D1.Status	IN1S
IN_D2.Status	IN2S
IN_D3.Status	IN3S
IN_D4.Status	IN4S
IN_D5.Status	IN5S
IN_D6.Status	IN6S
IN_D7.Status	IN7S
IN_D8.Status	IN8S
IN_D1.Value	IN1
IN_D2.Value	IN2
IN_D3.Value	IN3
IN_D4.Value	IN4
IN_D5.Value	IN5
IN_D6.Value	IN6
IN_D7.Value	IN7
IN_D8.Value	IN8
OUT_D1.Status	SOUT1
OUT_D2.Status	SOUT2
OUT_D3.Status	SOUT3
OUT_D4.Status	SOUT4
OUT_D5.Status	SOUT5
OUT_D6.Status	SOUT6
OUT_D7.Status	SOUT7
OUT_D8.Status	SOUT8
OUT_D1.Value	OUT1
OUT_D2.Value	OUT2
OUT_D3.Value	OUT3
OUT_D4.Value	OUT4
OUT_D5.Value	OUT5
OUT_D6.Value	OUT6
OUT_D7.Value	OUT7
OUT_D8.Value	OUT8
FSTATE_VAL_D1	FS1
FSTATE_VAL_D2	FS2
FSTATE_VAL_D3	FS3
FSTATE_VAL_D4	FS4
FSTATE_VAL_D5	FS5
FSTATE_VAL_D6	FS6
FSTATE_VAL_D7	FS7
FSTATE_VAL_D8	FS8
AUX_01_16	A01-A16
AUX_17_32	A17-A32
AUX_33_48	A33-A48
AUX_49_64	A49-A64
AUX_65_80	A65-A80
AUX_81_96	A81-A96
TON	TON01-TON16
TOFF	TOF01-TOF16
TP	TP01-TP16
CTU	CTU01-CTU16
CTD	CTD01-CTD16
RS	RS01-RS16
SR	SR01-SR16

Funções

Para cada tipo de função há 16 recursos disponíveis e o usuário pode usar somente um recurso de cada vez. O usuário poderá atribuir o resultado de uma função aos bits discretos auxiliares.

TP TIMERPULSE

Esta função gera em sua saída um pulso de largura de tempo fixa a cada transição de falso para verdadeiro (borda de subida) na entrada. A largura de pulso pode ser programada no parâmetro TP_PST, em segundos. Transições na entrada serão ignoradas, enquanto a saída estiver ativa. O timer corrente pode ser monitorado no parâmetro TP_CTA.

*Figura 4 - FunçãoTimer Pulse – diagramas de tempo***

A sintaxe para a função Timer Pulse é: TPxx(arg)

Onde, xx é o recurso de 01 a 16 e arg é o argumento da função e deve ser uma variável simples. Exemplos:

O1=TP01(IN1);

OUT1= TP01(A05);

OUT3=TP08(FS1);

Os exemplos seguintes são permitidos na linha lógica:

• O1=TP01(IN1&IN2);: note que o argumento é o resultado de uma operação e isto não é permitido.
• O1=TP10(!IN1);: note que o argumento é o resultado de função NOT e isto não é permitido.
• O1=TP10(CTD01(IN1,IN2));: note que o argumento é o resultado de uma função e isto não é permitido.

TON TIMER ON-DELAY

Nesta função a saída vai para verdadeiro após um período de tempo em segundos configurável no parâmetro TP_PST, após a entrada ir para verdadeiro. Se a entrada for para falso antes do tempo PST, a saída permanecerá em falso. O parâmetro CTA mostra o tempo decorrente até o valor PST.

Figura 5 - Função Timer On-Delay– diagramas de tempo

A sintaxe para a função Timer On-Delayé: TONxx(arg)

Onde, xx é o recurso de 01 a 16 e arg é o argumento da função e deve ser uma variável simples. Exemplos:

O1=TON01(IN1)&SI;

OUT1= TON01(A05);

OUT3=TON08(FS1);

Os seguintes exemplos não são permitidos na linha lógica:

• O1=TON01(IN1&IN2);: note que o argumento é o resultado de uma operação e isto não é permitido.
• O1=TON10(!IN1);: note que o argumento é o resultado de uma função NOT e isto não é permitido.
• O1=TON10(CTD01(IN1,IN2));: note que o argumento é o resultado de uma função e isto não é permitido.

TOF TIMER OFF-DELAY

Esta função estende o estado verdadeiro da entrada por um período de tempo em segundos configurado via parâmetro TOF_PST. Se a entrada vai para verdadeiro antes da saída ir para falso, a saída ficará em verdadeiro até que a saída vá para falso e decorra o tempo PST. O parâmetro CTA mostra o tempo corrente.

Figura 6 - Função Timer OFF-Delay – Diagramas de Tempo

A sintaxe para Timer Off-Delay é: TOFxx(arg)

Onde, xx é o recurso usado de 01 a 16 e arg é o argumento da função e deve ser uma variável simples. Exemplos:

O1=TOF01(IN1)&SI;

OUT1= TOF01(A05);

OUT3=TOF08(FS1);

Os seguintes exemplos não são permitidos na linha lógica:

• O1=TOF01(IN1&IN2);: note que o argumento é o resultado de uma operação e isto não é permitido.
• O1=TOF10(!IN1);: note que o argumento é o resultado de uma função e isto não é permitido.
• O1=TOF10(CTD01(IN1,IN2));: note que o argumento é o resultado de uma função e isto não é permitido.

CTD PULSE COUNTER DOWN

Esta função é usada para contar transições de subida (de falso para verdadeiro) da entrada (arg1). A cada transição de subida, o parâmetro CTA decrementa de uma unidade. Quando o CTA atinge o valor zero, a saída do contador irá para verdadeiro. O valor do contador CTA será carregado com o valor de PST. Uma transição de falso para verdadeiro no argumento 2 (arg2) coloca a saída em falso e o parâmetro CTA receberá o valor PST.

A sintaxe para CTD é: CTDxx(arg1,arg2)

Onde, xx é o recurso de 01 a 16 e arg1 e arg2 são argumentos das funções e devem ser variáveis simples. Exemplos:

O3=CTD10(IN1,IN2);

OUT1=CTD03(A11,A14)&SI;

Os seguintes exemplos não são permitidos na linha de lógica:

• O1=CTD01(IN1&IN2,IN3);: note que o argumento é o resultado de uma operação e isto não é permitido.
• O1=CTD10(!IN1,IN3);: note que o argumento é o resultado de uma função e isto não é permitido.
• O1=CTD10(TP01(IN1),IN2);: note que o argumento é o resultado de uma função e isto não é permitido.

CTU PULSE COUNTER UP

Esta função é usada para contar transições de subida (de falso para verdadeiro) na entrada (arg1). A cada transição o parâmetro CTA incrementará de uma unidade. Ao atingir o valor PST, a saída desta função irá para o estado lógico verdadeiro e o valor CTA será carregado com valor zero. Uma transição de falso para verdadeiro no argumento 2 (arg2) coloca a saída em falso e o parâmetro CTA receberá o valor zero.

A sintaxe para CTU é: CTUxx(arg1,arg2)

Onde, xx é o recurso de 01 a 16 e arg1 e arg2 são os argumentos da função e devem ser variáveis simples. Exemplos:

O3=CTU10(IN1,IN2);

OUT1=CTU03(A11,A14)&SI;

Os seguintes exemplos não são permitidos na linha de lógica:

• O1=CTU01(IN1&IN2,IN3);: note que o argumento é o resultado de uma operação e isto não é permitido.
• O1=CTU10(!IN1,IN3);: note que o argumento é o resultado de uma função e isto não é permitido.
• O1=CTU10(TP01(IN1),IN2);: note que o argumento é o resultado de uma função e isto não é permitido.

FLIP-FLOP RS

Esta função tem a seguinte tabela de operação:

R(arg1)	S(arg2)	OUT
0	0	Últimoestado
0	1	1
1	0	0
1	1	0

A sintaxe para RS Flip-Flop é: RSxx(arg1,arg2)

Onde, xx é o recurso de 01 a 16 e arg1 e arg2 são os argumentos da função e devem ser variáveis simples. Exemplos:

O3=RS10(IN1,IN2);

OUT1=RS03(A11,A14)&SI;

Os seguintes exemplos não são permitidos na linha de lógica:

• O1=RS01(IN1&IN2,IN3);: note que o argumento é o resultado de uma operação e isto não é permitido.
• O1=RS10(!IN1,IN3);: note que o argumento é o resultado de uma função e isto não é permitido.
• O1=RS10(TP01(IN1),IN2);: observe que o argumento é o resultado de uma função e isto não é permitido.

FLIP-FLOP SR

Esta função tem a seguinte tabela de operação:

S(arg1)	R(arg2)	OUT
0	0	ÚltimoEstado
0	1	0
1	0	1
1	1	1

A sintaxe para SR Flip-Flop é: SRxx(arg1,arg2)

Onde, xx é o recurso de 01 a 16 e arg1 e arg2 são os argumentos da função e devem ser variáveis simples. Exemplos:

O3=SR10(IN1,IN2);

OUT1=SR03(A11,A14)&SI;

Os seguintes exemplos não são permitidos na linha de lógica:

• O1=SR01(IN1&IN2,IN3);: o argumento é o resultado de uma operação e isto não é permitido.
• O1=SR10(!IN1,IN3);: o argumento é o resultado de uma função NOT e isto não é permitido.
• O1=SR10(TP01(IN1),IN2);: o argumento é o resultado de uma função e isto não é permitido.

Códigos de Erros

Alguns exemplos de condições de erro:

Error Code: "Exceed String Length or string not valid."

a) OUT1=IN1&IN2&IN2|IN4^IN5|IN6;

Note que existem 29 caracteres no texto e o máximo permitido é 24.

b) OUT1=IN1&in2;

Note que todos os mnemônicos devem estar em Letras Maiúsculas.

Error Code: "Non valid operand."

OUT1=IN1%IN2;

Note que o símbolo % não é permitido. Veja também a tabela que descreve a os Operadores Lógicos e as Linhas de Comando.

Error Code: "No implemented logic or missing ';’.”

OUT1=IN1

Note que falta o terminador “;” no final da linha de lógica.

Error Code: "Missing parentheses or argument not valid."

OUT1=TP10(IN1;

Observe que falta um parênteses na função timer pulse.

Error Code: "Non valid resource."

OUT1=TP18(IN1);

Observe que há até 16 recursos para cada função.

Error Code: "Argument not valid."

OUT1=TP10(IN10);

Observe que há somente 8 entradas discretas vindas da rede FF. IN10 não é um argumento válido.

Error Code: "Function not valid."

OUT1=TR10(IN1);

Observe que TR não é uma função válida.

Error Code: "Non available resource."

OUT1=TP10(IN1);

A03=TP10(IN7);

Observe que há 16 recursos para cada função e o recurso 10 já foi utilizado e não pode ser usado novamente em uma lógica posterior. O que pode ser feito é atribuir o resultado da função a uma variável auxiliar e esta ser usada várias vezes.

A03=TP10(IN7);

Error Code: "Non valid attribution."

IN1=IN2^TP03(IN4);

Observe que não é permitida atribuição para entradas.

Error Code: "First Argument not valid."

OUT1=CTD01(!IN1,IN2);

Observe que os argumentos devem ser necessariamente variáveis simples e não resultados de lógica ou funções.

OUT1=RS11(IN15,IN2);

Observe que o primeiro argumento da função não é um recurso válido.

Error Code: "Second Argument not valid."

a) OUT1=CTD01(IN1,!IN2);

Note que necessariamente os argumentos de função devem ser variáveis simples e não resultados de lógicas ou funções.

OUT1=RS11(IN1,IN20);

Observe que o segundo argumento da função não é um recurso válido.

Exemplos de aplicações

1) De acordo com a próxima figura, temos uma aplicação industrial onde se tem o enchimento de garrafas com fluido químico. A esteira é movimentada até que um sensor detecte sua presença. A esteira deve parar e abrir a válvula de enchimento até que seja detectado o nível pelo sensor de nível. Depois de detectar o nível, o sistema deve esperar durante 10 segundos e mover a esteira novamente até a próxima garrafa.

Usando o bloco funcional Flexível, temos as seguintes definições:

• A esteira será ligada utilizando a saída 01 de hardware (O1);
• A válvula de enchimento será ligada utilizando a saída 02 de hardware (O2);
• sensor de garrafa será conectado a entrada de 01 de hardware (I01);
• sensor de nível será conectado a entrada de 02 de hardware (I02);
• A alimentação do sistema será a entrada de 03 de hardware (I03);

Tem-se, então, a seguinte configuração:

TON_PST resource [01] = 10.0s.

LOGIC_01 A01=TON01(I02);

LOGIC_02 O1=I03&!I01|A01;

LOGIC_03 O2=I01&!I02;

Fazendo analogia com a programação ladder, tem-se:

2) Na seguinte aplicação mecânica, tem-se o controle de passos para operar uma balança eletromecânica, que efetua a pesagem de rocha fosfatada.

O peso do processo é feito por batelada, o sistema executa um ciclo completo de pesagem a cada intervalo de 20 segundos. Veja a figura a seguir:

M1 e M3 - Motores acionadores das esteiras

C2 e C4 – Chaves fim de curso

LSH - Sensor de Nível Alto

LSL - Sensor de Nível Baixo

SG - Célula de Carga

SV - Válvula Solenóide

M - Motor acionador de Caçamba

P - Pistão acionador de Comporta

C - Circuito de Pesagem

Processo:

O sistema necessita das seguintes condições para fazer o startup:

• Nível da pedra fosfática (LSL desativado);
• Pressão do Óleo (PSL ligado);
• Esteira transportadora nº 2 em movimento (M3 ligado);
• Caçamba na posição inicial (C4 ligado);

Satisfeitas as condições iniciais, observa-se que:

• Acionando-se o botão de partida, a comporta abre-se, dando início ao carregamento da caçamba.
• Uma vez atingido o peso desejado, a comporta fecha. Decorridos 5 segundos a caçamba efetua um giro de 180º , descarregando o produto na esteira transportadora número 2.

Observação:

• Esta nova posição será detectada por C2 e após 5 segundos, a caçamba retornará à posição inicial e isto será detectado pelo C4.
• Depois da caçamba retornar para a posição inicial, ter-se-á um novo ciclo de pesagem.

Comentário:

• A sequência de operação deve ser interrompida se qualquer um dos pré-requisitos não for satisfeito.
• A comporta silo é acionada por um pistão hidráulico.

Usando o Bloco Funcional Flexível, tem-se as seguintes definições:

• LSL será conectado à entrada do hardware 01 (I01);
• LSH será conectado à entrada do hardware 02 (I02);
• PSL será conectado à entrada do hardware 03 (I03);
• C2 será conectado à entrada do hardware 04 (I04);
• C4 será conectado à entrada do hardware 05 (I05);
• Alimentação será conectada à entrada do hardware 06 (I06);
• M3 será conectado à entrada do hardware 07 (I07);
• M será conectado à saída do hardware 01 (O1);
• A Comport será ativada pela saída do hardware 02 (O2);
• M1 será ativado pela saída do hardware 03 (O3);

Tem-se a seguinte configuração:

• TON_PST recurso [01] = 5.0s.
• LOGIC_01 A01=!I01&I03&I07&I05;
• LOGIC_02 A02=I06&RS01(I02,I01);
• LOGIC_03 O3=A02&I03;
• LOGIC_04 A03=I03&I07;
• LOGIC_05 O2=I06&A03&!I04;
• LOGIC_06 O1=TON01(I04)&!I05&A03;

3) Usando Valores de Estado de Falha:

Supondo que exista a seguinte condição:

• A01: recebe a lógica entre os status das entradas discretas 1 e 2, como esta: A01=IN1S&IN2S; quando o status é ruim, uma destas entradas, então A01=false(0), de outra forma, A01=true (1);
• FS1: é o valor de segurança de falha para O1;
• A02: é o bit que contém a lógica para O1;

Há a seguinte tabela entre FS1, A01 e A02:

FS1	A01	A02	O1
0	0	0	0
0	0	1	0
0	1	0	0
0	1	1	1
1	0	0	1
1	0	1	1
1	1	0	0
1	1	1	1

Então,

A03=!FS1&A01&A02;

A04=FS1&!A01&!A02;

A05=FS1&!A01&A02;

A06=FS1&A01&A02;

O1=A03|A04|A05|A06;

Configurando ciclicamente o DC303

Os protocolos PROFIBUS-DP e PROFIBUS-PA possuem mecanismos contra falhas e erros de comunicação entre o equipamento da rede e o mestre. Por exemplo, durante a inicialização do equipamento esses mecanismos são utilizados para verificar esses possíveis erros. Após a energização (power up) do equipamento de campo (escravo) pode-se trocar dados ciclicamente com o mestre classe 1, se a parametrização para o escravo estiver correta. Estas informações são obtidas através dos arquivos GSDs (arquivos fornecidos pelos fabricantes dos equipamentos que contém suas descrições). Através dos comandos abaixo, o mestre executa todo o processo de inicialização com os equipamentos PROFIBUS-PA:

• Get_Cfg: carrega a configuração dos escravos no mestre e verifica a configuração da rede;
• Set_Prm: escreve nos parâmetros dos escravos e executa os serviços de parametrização da rede;
• Set_Cfg: configura os escravos de acordo com as entradas e saídas;
• Get_Cfg: um outro comando, onde o mestre verifica a configuração dos escravos.

Todos estes serviços são baseados nas informações obtidas dos arquivos gsds dos escravos. O arquivo GSD do DC303 mostra os detalhes de revisão do hardware e do software, bus timing do equipamento e informações sobre a troca de dados cíclicos. Para ter acesso a biblioteca completa de GSDs SMAR, consulte: http://www.smar.com.br

O DC303 possui 24 blocos funcionais: 16 Entradas Discretas (DI) e8 Saídas Discretas (DO) . Possui também o módulo vazio (Empty module) para aplicações onde se quer configurar apenas alguns blocos funcionais. Deve-se respeitar a seguinte ordem cíclica dos blocos: DO_1, DO_2,…DO_8, DI_, DI_2, …DI_16. Supondo que se queira trabalhar somente com os blocos DOs, configure-os assim: DO_1, DO_2, DO_3, DO_4, DO_5, DO6, DO_7, DO_8,EMPTY_MODULE, EMPTY_MODULE,EMPTY_MODULE, EMPTY_MODULE,EMPTY_MODULE, EMPTY_MODULE,EMPTY_MODULE, EMPTY_MODULE. No entanto, se quiser trabalhar apenas com os blocos DOs e o DI_2, faça o seguinte DO_1, DO_2, DO_3, DO_4, DO_5, DO6, DO_7, DO_8,EMPTY_MODULE, DI_2 , EMPTY_MODULE, EMPTY_MODULE,EMPTY_MODULE,EMPTY_MODULE,EMPTY_MODULE, EMPTY_MODULE.

A maioria dos configuradores PROFIBUS utiliza dois diretórios onde se deve ter os arquivos GSD’s e BITMAP’s dos diversos fabricantes. Os GSD’s e BITMAPS para os equipamentos da SMAR podem ser adquiridos via internet no site da S MAR, no link download.

O exemplo a seguir mostra os passos necessários para integrar o DC303 em um sistema PA. Estes passos são válidos para todos os equipamentos da linha 303 da SMAR:

• Copie o arquivo gsd do DC303 para o diretório de pesquisa do configurador PROFIBUS, normalmente chamado de GSD;
• Copie o arquivo bitmap do DC303 para o diretório de pesquisa do configurador PROFIBUS, normalmente chamado de BMP;
• Após escolher o mestre, defina a taxa de comunicação. Não esqueça que os couplers podem ter as seguintes taxas de comunicação: 45.45 kbits/s (Siemens), 93.75 kbits/s (P+F) e 12 Mbits/s (P+F, SK3). O link device IM157 pode ter até 12 Mbits/s;
• Acrescente o DC303 e especifique o seu endereço no barramento;
• Escolha a configuração cíclica via parametrização com o arquivo gsd, que depende da aplicação, conforme visto anteriormente. Para cada bloco DO e DI, o DC303 fornece ao mestre o valor da variável discreta e mais 1 byte de status que traz a informação da qualidade deste valor discreto.
• No bloco DO e DI, pode-se escolher as seguintes opções cíclicas abaixo, sendo que no caso do Bloco DO, somente uma delas é possível por bloco.

;Empty module

Module = "EMPTY_MODULE" 0x00 ;

EndModule

;

;Modules for Discrete Output Block

Module = "SP_D" 0xA1 ;

EndModule

Module = "SP_D+RB_D" 0xC1, 0x81, 0x81, 0x83 ;

EndModule

Module = "SP_D+CB_D" 0xC1, 0x81, 0x82, 0x92 ;

EndModule

Module = "SP_D+RB_D+CB_D" 0xC1, 0x81, 0x84, 0x93 ;

EndModule

Module = "RIN_D+ROUT_D" 0xC1, 0x81, 0x81, 0x8C ;

EndModule

Module = "RIN_D+ROUT_D+CB_D" 0xC1, 0x81, 0x84, 0x9C ;

EndModule

Module = "SP_D+RB_D+RIN_D+ROUT_D+CB_D" 0xC1, 0x83, 0x86, 0x9F ;

EndModule

;Modules for Discrete Input Block

Module = "OUT_D" 0x91 ;

EndModule

• Permite ativar a condição de watchdog, que faz o equipamento ir para uma condição de falha segura ao detectar uma perda de comunicação entre o equipamento escravo e o mestre.

Conclusão

Vimos através deste artigo os detalhes dos Blocos Funcionais Flexíveis e sua importância nos controles de processos híbridos, assim como a fácil integração entre o Profibus-PA e E/S convencionais e exemplos de aplicação do FFB.

Referências:

• Manuais SMAR Profibus-PA;
• Manuais de Operação do DC303;
• www.smar.com.br
• CASSIOLATO, César, O uso do Flexible Function Block em sistemas de controle híbridos e aplicações de bateladas, Revista Controle & Instrumentação, Edição nº 89 , 2004

* César Cassiolato é Diretor de Marketing, Qualidade e Engenharia de Projetos & Serviços da SMAR Equipamentos Ind. Ltda., foi Presidente da Associação PROFIBUS Brasil América Latina de 2006 a 2010, Diretor Técnico do Centro de Competência e Treinamento em PROFIBUS, Diretor do FDT Group no Brasil, Engenheiro Certificado na Tecnologia PROFIBUS e Instalações PROFIBUS pela Universidade de Manchester.

TOF TIMER OFF-DELAY

Função Timer OFF-Delay – Diagramas de Tempo

A sintaxe para Timer Off-Delay é: TOFxx(arg)

Onde, xx é o recurso usado de 01 a 16 e arg é o argumento da função e deve ser uma variável simples. Exemplos:

O1=TOF01(IN1)&SI;

OUT1= TOF01(A05);

OUT3=TOF08(FS1);

Por exemplo, os seguintes exemplos são não permitidos na linha lógica:

O1=TOF01(IN1&IN2);: note que o argumento é o resultado de uma operação e isto não é permitido.

O1=TOF10(!IN1);: note que o argumento é o resultado de uma função e isto não é permitido.

O1=TOF10(CTD01(IN1,IN2));: note que o argumento é o resultado de uma função e isto não é permitido.

CTD PULSE COUNTER DOWN

A sintaxe para CTD é: CTDxx(arg1,arg2)

Onde, xx é o recurso de 01 a 16 e arg1 e arg2 são argumentos das funções e devem ser variáveis simples. Exemplos:

O3=CTD10(IN1,IN2);

OUT1=CTD03(A11,A14)&SI;

Por exemplo, os seguintes exemplos são não permitidos na linha de lógica:

O1=CTD01(IN1&IN2,IN3);: note que o argumento é o resultado de uma operação e isto não é permitido.

O1=CTD10(!IN1,IN3);: note que o argumento é o resultado de uma função e isto não é permitido.

O1=CTD10(TP01(IN1),IN2);: note que o argumento é o resultado de uma função e isto não é permitido.

CTU PULSE COUNTER UP

A sintaxe para CTU é: CTUxx(arg1,arg2)

Onde, xx é o recurso de 01 a 16 e arg1 e arg2 são os argumentos da função e devem ser variáveis simples. Exemplos:

O3=CTU10(IN1,IN2);

OUT1=CTU03(A11,A14)&SI;

Por exemplo, os seguintes exemplos são não permitidos na linha de lógica:

O1=CTU01(IN1&IN2,IN3);: note que o argumento é o resultado de uma operação e isto não é permitido.

O1=CTU10(!IN1,IN3);: note que o argumento é o resultado de uma função e isto não é permitido.

O1=CTU10(TP01(IN1),IN2);: note que o argumento é o resultado de uma função e isto não é permitido.

FLIP-FLOP RS

Esta função tem a seguinte tabela de operação:

R(arg1) S(arg2) OUT

0 0 Último estado

0 1 1

1 0 0

1 1 0

A sintaxe para RS Flip-Flop é: RSxx(arg1,arg2)

Onde, xx é o recurso de 01 a 16 e arg1 e arg2 são os argumentos da função e devem ser variáveis simples. Exemplos:

O3=RS10(IN1,IN2);

OUT1=RS03(A11,A14)&SI;

Por exemplo, os seguintes exemplos são não permitidos na linha de lógica:

O1=RS01(IN1&IN2,IN3);: note que o argumento é o resultado de uma operação e isto não é permitido.

O1=RS10(!IN1,IN3);: note que o argumento é o resultado de uma função e isto não é permitido.

O1=RS10(TP01(IN1),IN2);: observe que o argumento é o resultado de uma função e isto não é permitido.

FLIP-FLOP SR

Esta função tem a seguinte tabela de operação:

S(arg1) R(arg2) OUT

0 0 Último Estado

0 1 0

1 0 1

1 1 1

A sintaxe para SR Flip-Flop é: SRxx(arg1,arg2)

Onde, xx é o recurso de 01 a 16 e arg1 e arg2 são os argumentos da função e devem ser variáveis simples. Exemplos:

O3=SR10(IN1,IN2);

OUT1=SR03(A11,A14)&SI;

Por exemplo, os seguintes exemplos são não permitidos na linha de lógica:

O1=SR01(IN1&IN2,IN3);: o argumento é o resultado de uma operação e isto não é permitido.

O1=SR10(!IN1,IN3);: o argumento é o resultado de uma função NOT e isto não é permitido.

O1=SR10(TP01(IN1),IN2);: o argumento é o resultado de uma função e isto não é permitido.

Códigos de Erros

Alguns exemplos de condições de erro:

Error Code: "Exceed String Length or string not valid."

a) OUT1=IN1&IN2&IN2|IN4^IN5|IN6;

Note que existem 29 caracteres no texto e o máximo permitido é 24.

b) OUT1=IN1&in2;

Note que todos os mnemônicos devem estar em Letras Maiúsculas.

Error Code: "Non valid operand."

OUT1=IN1%IN2;

Note que o símbolo % não é permitido. Veja também a tabela que descreve a os Operadores Lógicos e as Linhas de Comando.

Error Code: "No implemented logic or missing ';’.”

OUT1=IN1

Note que falta o terminador “;” no final da linha de lógica.

Error Code: "Missing parentheses or argument not valid."

OUT1=TP10(IN1;

Observe que falta um parênteses na função timer pulse.

Error Code: "Non valid resource."

OUT1=TP18(IN1);

Observe que há até 16 recursos para cada função.

Error Code: "Argument not valid."

OUT1=TP10(IN10);

Observe que há somente 8 entradas discretas vindas da rede FF. IN10 não é um argumento válido.

Error Code: "Function not valid."

OUT1=TR10(IN1);

Observe que TR não é uma função válida.

Error Code: "Non available resource."

OUT1=TP10(IN1);

A03=TP10(IN7);

Error Code: "Non valid attribution."

IN1=IN2^TP03(IN4);

Observe que não é permitida atribuição para entradas.

Error Code: "First Argument not valid."

OUT1=CTD01(!IN1,IN2);

Observe que os argumentos devem ser necessariamente variáveis simples e não resultados de lógica ou funções.

OUT1=RS11(IN15,IN2);

Observe que o primeiro argumento da função não é um recurso válido.

Error Code: "Second Argument not valid."

a) OUT1=CTD01(IN1,!IN2);

Note que necessariamente os argumentos de função devem ser variáveis simples e não resultados de lógicas ou funções.

OUT1=RS11(IN1,IN20);

Observe que o segundo argumento da função não é um recurso válido.

Exemplos de aplicações

Usando o bloco funcional Flexível, temos as seguintes definições:

A esteira será ligada utilizando a saída 01 de hardware (O1);

A válvula de enchimento será ligada utilizando a saída 02 de hardware (O2);

sensor de garrafa será conectado a entrada de 01 de hardware (I01);

sensor de nível será conectado a entrada de 02 de hardware (I02);

A alimentação do sistema será a entrada de 03 de hardware (I03);

Tem-se, então, a seguinte configuração:

TON_PST resource [01] = 10.0s.

LOGIC_01 A01=TON01(I02);

LOGIC_02 O1=I03&!I01|A01;

LOGIC_03 O2=I01&!I02;

Fazendo analogia com a programação ladder, tem-se:

2) Na seguinte aplicação mecânica, tem-se o controle de passos para operar uma balança eletromecânica, que efetua a pesagem de rocha fosfatada.

O peso do processo é feito por batelada, o sistema executa um ciclo completo de pesagem a cada intervalo de 20 segundos. Veja a figura a seguir:

M1 e M3 - Motores acionadores das esteiras

C2 e C4 – Chaves fim de curso

LSH - Sensor de Nível Alto

LSL - Sensor de Nível Baixo

SG - Célula de Carga

SV - Válvula Solenóide

M - Motor acionador de Caçamba

P - Pistão acionador de Comporta

C - Circuito de Pesagem

Processo:

O sistema necessita das seguintes condições para fazer o startup:

Nível da pedra fosfática (LSL desativado);

Pressão do Óleo (PSL ligado);

Esteira transportadora nº 2 em movimento (M3 ligado);

Caçamba na posição inicial (C4 ligado);

Satisfeitas as condições iniciais, observa-se que:

Acionando-se o botão de partida, a comporta abre-se, dando início ao carregamento da caçamba.

Uma vez atingido o peso desejado, a comporta fecha. Decorridos 5 segundos a caçamba efetua um giro de 180º , descarregando o produto na esteira transportadora número 2.

Observação:

Esta nova posição será detectada por C2 e após 5 segundos, a caçamba retornará à posição inicial e isto será detectado pelo C4.

Depois da caçamba retornar para a posição inicial, ter-se-á um novo ciclo de pesagem.

Comentário:

A sequência de operação deve ser interrompida se qualquer um dos pré-requisitos não for satisfeito.

A comporta silo é acionada por um pistão hidráulico.

Usando o Bloco Funcional Flexível, tem-se as seguintes definições:

LSL será conectado à entrada do hardware 01 (I01);

LSH será conectado à entrada do hardware 02 (I02);

PSL será conectado à entrada do hardware 03 (I03);

C2 será conectado à entrada do hardware 04 (I04);

C4 será conectado à entrada do hardware 05 (I05);

Alimentação será conectada à entrada do hardware 06 (I06);

M3 será conectado à entrada do hardware 07 (I07);

M será conectado à saída do hardware 01 (O1);

A Comport será ativada pela saída do hardware 02 (O2);

M1 será ativado pela saída do hardware 03 (O3);

Tem-se a seguinte configuração:

TON_PST recurso [01] = 5.0s.

LOGIC_01 A01=!I01&I03&I07&I05;

LOGIC_02 A02=I06&RS01(I02,I01);

LOGIC_03 O3=A02&I03;

LOGIC_04 A03=I03&I07;

LOGIC_05 O2=I06&A03&!I04;

LOGIC_06 O1=TON01(I04)&!I05&A03;

3) Usando Valores de Estado de Falha:

Supondo que exista a seguinte condição:

A01: recebe a lógica entre os status das entradas discretas 1 e 2, como esta: A01=IN1S&IN2S; quando o status é ruim, uma destas entradas, então A01=false(0), de outra forma, A01=true (1);

FS1: é o valor de segurança de falha para O1;

A02: é o bit que contém a lógica para O1;

Há a seguinte tabela entre FS1, A01 e A02:

FS1 A01 A02 O1

0 0 0 0

0 0 1 0

0 1 0 0

0 1 1 1

1 0 0 1

1 0 1 1

1 1 0 0

1 1 1 1

Então,

A03=!FS1&A01&A02;

A04=FS1&!A01&!A02;

A05=FS1&!A01&A02;

A06=FS1&A01&A02;

O1=A03|A04|A05|A06;

Configurando ciclicamente o DC303

• Get_Cfg: carrega a configuração dos escravos no mestre e verifica a configuração da rede;

• Set_Prm: escreve nos parâmetros dos escravos e executa os serviços de parametrização da rede;

• Set_Cfg: configura os escravos de acordo com as entradas e saídas;

• Get_Cfg: um outro comando, onde o mestre verifica a configuração dos escravos.

A maioria dos configuradores PROFIBUS utiliza dois diretórios onde se deve ter os arquivos GSD’s e BITMAP’s dos diversos fabricantes. Os GSD’s e BITMAPS para os equipamentos da Smar podem ser adquiridos via internet no site (https://www.smar.com), no link download.

O exemplo a seguir mostra os passos necessários para integrar o DC303 em um sistema PA. Estes passos são válidos para todos os equipamentos da linha 303 da Smar:

• Copie o arquivo gsd do DC303 para o diretório de pesquisa do configurador PROFIBUS, normalmente chamado de GSD;

• Copie o arquivo bitmap do DC303 para o diretório de pesquisa do configurador PROFIBUS, normalmente chamado de BMP;

• Após escolher o mestre, defina a taxa de comunicação. Não esqueça que os couplers podem ter as seguintes taxas de comunicação: 45.45 kbits/s (Siemens), 93.75 kbits/s (P+F) e 12 Mbits/s (P+F, SK3). O link device IM157 pode ter até 12 Mbits/s;

• Acrescente o DC303 e especifique o seu endereço no barramento;

• Escolha a configuração cíclica via parametrização com o arquivo gsd, que depende da aplicação, conforme visto anteriormente. Para cada bloco DO e DI, o DC303 fornece ao mestre o valor da variável discreta e mais 1 byte de status que traz a informação da qualidade deste valor discreto.

• No bloco DO e DI, pode-se escolher as seguintes opções cíclicas abaixo, sendo que no caso do Bloco DO, somente uma delas é possível por bloco.

;Empty module

Module = "EMPTY_MODULE" 0x00 ;

EndModule

;

;Modules for Discrete Output Block

Module = "SP_D" 0xA1 ;

EndModule

Module = "SP_D+RB_D" 0xC1, 0x81, 0x81, 0x83 ;

EndModule

Module = "SP_D+CB_D" 0xC1, 0x81, 0x82, 0x92 ;

EndModule

Module = "SP_D+RB_D+CB_D" 0xC1, 0x81, 0x84, 0x93 ;

EndModule

Module = "RIN_D+ROUT_D" 0xC1, 0x81, 0x81, 0x8C ;

EndModule

Module = "RIN_D+ROUT_D+CB_D" 0xC1, 0x81, 0x84, 0x9C ;

EndModule

Module = "SP_D+RB_D+RIN_D+ROUT_D+CB_D" 0xC1, 0x83, 0x86, 0x9F ;

EndModule

;Modules for Discrete Input Block

Module = "OUT_D" 0x91 ;

EndModule

• Permite ativar a condição de watchdog, que faz o equipamento ir para uma condição de falha segura ao detectar uma perda de comunicação entre o equipamento escravo e o mestre.

Conclusão

Referências:

• Manuais SMAR Profibus-PA;

• Manuais de Operação do DC303;

• www.smar.com.br

• CASSIOLATO, César, O uso do Flexible Function Block em sistemas de controle híbridos e aplicações de bateladas, Revista Controle & Instrumentação, Edição nº 89 , 2004