apostila - siemens s7

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1. TRATAMENTO DE VARIVEIS

As variveis so os elementos que, em ltima anlise transportam as informaes das interfaces de entrada para o programa; de uma parte do programa para outra, e do programa para as interfaces de sada. O contedo das variveis, processado de forma adequada, determina o fluxo de todo o programa, controlando as aes a serem executadas e gerando resultados de sada. Hoje em dia os processos de uma maneira geral trabalham, afora pontos binrios, com uma grande gama de valores numricos e alfa-numericos, estes por sua vez devem ser lidos, comparados e manipulados pelo controlador. Alm do mais, as facilidades apresentadas pelos recursos bsicos do Ladder, em controles combinacionais, desaparecem rapidamente quando processo controlado exige lgicas seqenciais com um mnimo de sofisticao. Dada tais circunstancias, uma abordagem mais ampla, que v alm do bobina / contado, torna-se necessria. Antes, porm, vale rever ou conhecer alguns conceitos relativos a forma como o CLP reconhece e trata os dados da memria de aplicao.

1.1. TIPOS DE DADOSOs valores so armazenados na no controlador assim como em qualquer equipamento digital sob forma binria. Dependendo da ordem grandeza ou do contexto, estes dados so trados de forma distinta. Na srie S7-200, memria do controlador pode ser acessada de quatro formas bsicas. A Tabela 1.1 contm tais formas e a quantidade de informao abrangida em cada forma de acesso.

Tabela 1.1 Formas de acesso memria de acordo com a resoluo. Tipo de Dado* Bit Byte Word Double Word Resoluo 1 Bit 8 Bits 16 Bits 32 Bits

* Existem, ainda dados no numricos que so tratados com seqncia de caracteres Char

Ou seja, cada tipo de dado est associado basicamente quantidade de memria ocupada por um operador. Assim, este critrio serve apenas para indicar o tamanho do dado. Existem, ainda, outras convenes (como, por exemplo, Nible que um conjunto de quatro bits) que no so adotadas pelo fabricante do equipamento. Outro parmetro importante o tipo de operador, este define a classe numrica do dado. A Tabela 1.2 fornece os ranges provenientes das relaes entre os dois parmetros.Tabela 1.2 Tipos de Operador e Ranges. Tipo de operador Booleano Inteiro sem sinal Preciso Bit Byte Word Double word Byte* Inteiro Word Double word Real Ponto Flutuante Seqncia de Caracteres (CHAR) Double word (FLOAT IEEE) 1 + N.de Caracteres x 8 Bits Range 0~1 0 ~ 255 0 ~ 65535 0 ~ 4294967296 (-)127 ~ 127 (-) 32677 ~ 32677 (-) 2147483647 ~ 2147483647 (+) 1.175495E-38 ~ 3.402823E+38 (-) 1.175495E-38 ~ 3.402823E+38 ASCII (1~255 Caracteres)

* Nos controladores da serie S7-200 os dados do tipo Byte so sempre tratados como inteiro com sinal.

1.2. ENDEREAMENTOPara as diversas reas de memria da CPU S7200, com exceo das tabelas de pontos analgicos (entradas e sadas), dos contadores e timers, a forma de endereamento obedece a seguinte lgica: Bit Byte Word => => => [rea][Byte].[Bit] [rea][B][Byte] [rea][W][Byte inicial] [rea][D] [Byte inicial] (Exemplo Q0.0, S34.6 ....) (Exemplo IB10, VB10 ....) (Exemplo SW4, VW6 ....) (Exemplo VD0, ID20 ....)

Double Word =>

As tabelas de pontos analgicos so acessadas somente como Word. O endereo definido pelo nmero da entrada AI ou sada AQ (Exemplo AQ0, AI4...). Os timers e contadores possuem duas reas de memria distintas, um bit de staus e uma Word contendo o valor. O endereamento utiliza o T ou C mais nmero do dispositivo. Tanto o bit quanto a Word possuem o mesmo endereo o programa diferencia-os pelo contexto ou pela instruo utilizada (Exemplo C0, T32...). Os contadores rpidos so tratados sempre como Double Word. O endereo e formado por HC mais o nmero do contador (Exemplo HC0, HC1...). Existem algumas particularidades que devem ser observadas quando do acesso aos endereos de memria. As figuras a seguir, podem ajudar a entend-las.Mem Byte 0 Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4 Byte 5 Byte 6 . Byte N Bit 0 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 . N.0 Bit 1 0.1 1.1 2.1 3.1 4.1 5.1 6.1 . N.1 Bit 2 0.2 1.2 2.2 3.2 4.2 5.2 6.2 . N.2 Bit 3 0.3 1.3 2.3 3.3 4.3 5.3 6.3 . N.3 Bit 4 0.4 1.4 2.4 3.4 4.4 5.4 6.4 . N.4 Bit 5 0.5 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 . N.5 Bit 6 0.6 1.6 2.6 3.6 4.6 5.6 6.6 . N.6 Bit 7 0.7 1.7 2.7 3.7 4.7 5.7 6.7 . N.7

Figura 1.1 - Exemplo de um mapa memria genrico.

Fonte Ilustrao do autor

A Figura 1.2 mostra um exemplo de acesso ao sexto bit do byte 1 na tabela imagem das entradas digitais.

I0.0 I1.0 I2.0 I3.0 I4.0 I5.0 I6.0 I7.0 I8.0 I9.0

I0.1 I1.1 I2.1 I3.1 I4.1 I5.1 I6.1 I7.1 I8.1 I9.1

I0.2 I1.2 I2.2 I3.2 I4.2 I5.2 I6.2 I7.2 I8.2 I9.2

I0.3 I1.3 I2.3 I3.3 I4.3 I5.3 I6.3 I7.3 I8.3 I9.3

I0.4 I1.4 I2.4 I3.4 I4.4 I5.4 I6.4 I7.4 I8.4 I9.4

I0.5 I1.5 I2.5 I3.5 I4.5 I5.5 I6.5 I7.5 I8.5 I9.5

I0.6 I1.6 I2.6 I3.6 I4.6 I5.6 I6.6 I7.6 I8.6 I9.6

I0.7 I1.7 I2.7 I3.7 I4.7 I5.7 I6.7 I7.7 I8.7 I9.7

Figura 1.2 - Exemplo endereo tipo Bit. Fonte Ilustrao do autor

Figura 1.3 mostra a estrutura da varivel VB0.

V0.0 V1.0 1.0 V2.0 V3.0 V4.0 V5.0 V6.0 V7.0

V0.1 V1.1 V2.1 V3.1 V4.1 V5.1 V6.1 V7.1

V0.2 V1.2 V2.2 V3.2 V4.2 V5.2 V6.2 V7.2

V0.3 V1.3 V2.3 V3.3 V4.3 V5.3 V6.3 V7.3

V0.4 V1.4 V2.4 V3.4 V4.4 V5.4 V6.4 V7.4

V0.5 V1.5 V2.5 V3.5 V4.5 V5.5 V6.5 V7.5

V0.6 V1.6 V2.6 V3.6 V4.6 V5.6 V6.6 V7.6

V0.7 V1.7 V2.7 V3.7 V4.7 V5.7 V6.7 V7.7

LSB V1.0

-- -- -VB1 -- -- --

MSB V1.7

Figura 1.3 - Exemplo endereo tipo Byte. Fonte Ilustrao do autor

A Figura 1.4 mostra a estrutura da varivel VW4

V0.0 V1.0 V2.0 V3.0 V4.0 V5.0 V6.0 V7.0

V0.1 V1.1 V2.1 V3.1 V4.1 V5.1 V6.1 V7.1

V0.2 V1.2 V2.2 V3.2 V4.2 V5.2 V6.2 V7.2

V0.3 V1.3 V2.3 V3.3 V4.3 V5.3 V6.3 V7.3

V0.4 V1.4 V2.4 V3.4 V4.4 V5.4 V6.4 V7.4

V0.5 V1.5 V2.5 V3.5 V4.5 V5.5 V6.5 V7.5

V0.6 V1.6 V2.6 V3.6 V4.6 V5.6 V6.6 V7.6

V0.7 V1.7 V2.7 V3.7 V4.7 V5.7 V6.7 V7.7

LSB VB5 -- -- --

-- -- -VW4 V5.7 V4.0

MSB VB4 -- -- --

V5.0

V4.7

Figura 1.4 - Exemplo endereo tipo Word. Fonte Ilustrao do autor.

Figura 1.5 mostra a estrutura da varivel VD0.

V0.0 V1.0 V2.0 V3.0 V4.0 V5.0 V6.0 V7.0 V8.0 V9.0

V0.1 V1.1 V2.1 V3.1 V4.1 V5.1 V6.1 V7.1 V8.0 V9.0

V0.2 V1.2 V2.2 V3.2 V4.2 V5.2 V6.2 V7.2 V8.0 V9.0

V0.3 V1.3 V2.3 V3.3 V4.3 V5.3 V6.3 V7.3 V8.0 V9.0

V0.4 V1.4 V2.4 V3.4 V4.4 V5.4 V6.4 V7.4 V8.0 V9.0

V0.5 V1.5 V2.5 V3.5 V4.5 V5.5 V6.5 V7.5 V8.0 V9.0

V0.6 V1.6 V2.6 V3.6 V4.6 V5.6 V6.6 V7.6 V8.0 V9.0

V0.7 V1.7 V2.7 V3.7 V4.7 V5.7 V6.7 V7.7 V8.7 V9.0

LSB VW2 V3.0 VB3 -V3.7 V2.0 VB2 --

-- -- -VD0 VB1 --

MSB VW0 V1.7 V0.0 VB0 -V0.7

V2.7

V1.0

Figura 1.5 - Exemplo endereo tipo Doube Word. Fonte Ilustrao do autor.

Cabe destacar que existe sobreposio das operandos, isto , um mesmo conjunto de dados (bits) pode fazer parte de vrios operandos. Este particularidade confere grande flexibilidade ao sistema, porem, exige ateno na definio dos endereos. Por exemplo, VB4 a parte alta de VW4, assim sendo, um incremento de simples (somar mais um ao contedo) em VB4, implicar em um incremento 256 no valor de VW4. Outro ponto importante, Words consecutivas tero sempre um Byte em comum. De forma anloga Double Words compartilharo trs Bytes.

1.3. REAS DA MEMRIA DE APLICAOAs Tabelas 1.3, 1.4 e 1.5 contm detalhes da memria da CPU 224, estes podem esclarecer alguns pontos que por ventura tenham ficado obscuros nos tpicos anteriores.Tabela 1.3 reas de memria 1 CPU 224 V2.00 rea I Q M SM V T C HC AI AQ L Descrio Bit TIPO DE ACESSO Byte Word Dword Leitura|Escrita Leitura|Escrita Leitura|Escrita Leitura|Escrita Leitura|Escrita No No Leitura apenas No No Leitura|Escrita

Entradas Digitais Leitura|Escrita Leitura|Escrita Leitura|Escrita Registradores da imagem Sadas Digitais Leitura|Escrita Leitura|Escrita Leitura|Escrita Registradores da imagem Memria interna Memria Especial SM0 ~ SM29 -> S Leitura Variveis Timers Contadores Contadores Rpidos Entradas Analgicas Sadas Analgicas Variveis Locais Leitura|Escrita Leitura|Escrita Leitura|Escrita Leitura|Escrita Leitura|Escrita Leitura|Escrita Leitura|Escrita Leitura|Escrita Leitura|Escrita T - Bit Leitura|Escrita C - Bit Leitura|Escrita No No No No No No No No T - Valor Leitura|Escrita C - Valor Leitura|Escrita No Leitura apenas Escrita apenas

Leitura|Escrita Leitura|Escrita Leitura|Escrita

A retentividade a caracterstica de certas reas de manter o valor mesmo quando o CLP for desligado. Forar um operando, significa alterar seu valor atravs do canal de comunicao serial. As propriedades como a retentividade e a permisso de forar valores bem como range de cada uma das reas de memria so descritas na Tabela 1.4.Tabela 1.4 reas de memria 2. CPU 224 V2.00 rea I Q M** Range I0.0 ~ I15.7* Q0.0 ~ Q15.7* M0.0 ~ M31.7 Descrio Entradas Digitais Registradores da imagem Sadas Digitais Registradores da imagem Memria interna Memria Especial SM0 ~ SM29 -> S Leitura Variveis Timers Contadores Contadores Rpidos Entradas Analgicas Sadas Analgicas Variveis Locais PODE SER Retentiva No No Sim Forada Sim Sim Sim

SM V** T C HC AI AQ L

SM0.0 ~ SM549.7 V0.0 ~ V8191.7 T0 ~ T255 C0 ~ C255 HC0 ~ HC5 AI0 ~AI15 AQ0 ~AQ15 0 ~ 59

No Sim Valor-> Sim Bit -> No Valor-> Sim Bit -> No No No No No

No Sim No No No Sim Sim No

* O nmero de pontos nas tabelas de entradas e sadas digitais significativamente maior do que a quantidade de pontos fsicos, mesmo que sejam usadas todas as expanses possveis. Este espao pode ser usado como memria adicional. ** Pode armazenar operandos do tipo CHAR.

O fabricante do equipamento definiu que cada rea de memria sendo acessada com certo tipo de dado somente aceitar determinado operado. A Tabela 1.5 mos