Sistema Operacional em microcontroladores RTOS ou rede de microcontroladores por i2c

Tenho uma pergunta a fazer para os colegas....

Sempre fala que não dá para construir uma CLP por que tem muitas coisa que podem interferir e etc.

Falam também que para construir uma CLP é necessário o uso de RTOS para gerenciar as tarefas de prioridade e se o projeto vai ficando grande demora para receber todas as infirmações no LOOP.

Acontece que bons RTOS são pagos e demandam muito conhecimento que muitas vezes não se utiliza e o RTOS FREE têm limitações. 

E estava pensando será que não seria interessante construir uma rede de microcontroladores ligados por i2c onde um como mestre e outros menores para ler sensores e acionar algum tipo de atuador?

Mesmo fazem com vários microcontroladores o projeto sai bem mais em conta do que comprar uma CLP, não acham?

Sem falar que seria mais simples a parte de programação....

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Bom dia.

Da uma pesquisada sobre codeSys e raspberry, apesar de custar 50 euros o software, vale muito a pena.

Não sei se consigo ajudar, mas para dar um UP no tema, que julgo interessante gostaria de me manifestar.

Entendo que o foco de um CLP é um processo (automação industrial). Para o processo ser perfeito, livre de atrasos e falhas é preciso que o processador seja focado nele. 

Já vi CLP de mercado com 8051 funcionando maravilhosamente. Solução simples e eficiente.

Se a ideia é discutir sobre a criação de um produto que execute um codigo que automatiza um processo e ao mesmo tempo se preocupa com conexões, supervisórios, relatorios, logs, usuários, rede, logins, display, teclado, buzzer, manda email e Telegram temo que o processo em algum momento possa falhar.

Na minha opinião o melhor CLP é o que tem processador focado no controle do processo. Se é necessário um sistema operacional com delay de boot, delay de conexão, etc, etc, usaria 2 processadores.

Por ex um Arduino Mega como controlador do processo em sí e um raspberry para interface com o usuário, relatorios, logos e tudo mais que possa ser necessário para agradar o mundo exterior, mas o processo continua até se vc desligar essa parte.

Sobre uma conexão de expansão como um aumento de I/Os do CLP por I2C pode ser uma boa solução sim. Simples e com boa eficiência. No meu exemplo essa seria uma conexão entre o Mega e um integrado expansor de I/O que ficaria dentro do modulo de I/O ( MCP23017 ou PCF8574 da vida), ou seja: nem rede de microcontroladores precisa e sim rede de dispositivos i2c de I/O.

 

Gostei muito do que li e acredito que seria interessante falarmos mais no assunto por que todos os especialistas falam que é um erro querer montar uma CLP. Mas acredito que não seja por que se cada sensor for gerenciado por um único microcontrolador, estará se dedicando a uma unica tarefa e terá um microcontrolador mestre verificando esse escravo. A minha ideia também seria confeccionar uma placa outro microcontrolador verificando o funcionamento desse mestre com sua unica tarefa, assim no caso de falha do mestre ou até mesmo de um escravo este outro emita um sinal de alerta. 

Mesmo colocando vários microcontroladores trabalhando em conjunto e até mesmo monitorando outros microcontroladores, o projeto fica bem mais em conta em relação as CLPs do mercado e até mesmo no desenvolvimento do sistema de gerenciamento que se torna bem mais simples. Cada um com seu próprio sistema assim como aprendemos a programar no Arduino mas de uma forma mais profissional e atento a segurança do projeto.

Sim, mas acho que o uso de processadores nos modulos de expansão não se justifica.

O uso de SPI ou I2C veio da da industria de eletroeletrônicos. Vc já notou que ao desmontar um videocassete existe uma fitinha que liga a placa principal a placa do painel frontal que nunca poderia ter um fio por digito do display ? isso acontece pq a fiação foi otimizada usando um integrado expansor de io serial ligado ao processador principal. Sim! Videocassetes tem processadores ! 

Digo, para solucionar os problemas de controle de dispositivos remotos ao processador principal em equipamentos de fabricação em escala como os aparelhos de som e videocassetes é que o conceito de I2C/SPI foi criado. Junto foram criados os dispositivos I2C/SPI. Esses dispositivos são integrados que executam funções, normalmente expansores de I/O, seja digital ou analógico, e se comunicam com esse protocolo.

Ex: https://www.youtube.com/watch?v=sCavKgJJmZs

Aih existe um arduino e um integrado não microcontrolado com saída SPI.

Esse é o uso simples, eficiente e mais barato possível para comunicar os entre os módulos de io que estão no mesmo CLP. 

Minha sugestão seria vc começar com os limites de um Arduino Mega (que já vai longe em ios..) e pensar em expandir os ios com módulos não microcontrolados e sim com integrados de interface I2C ou SPI.

E, como o José Gustavo Abreu Murta disse, estudar qual protocolo I2C ou SPI te atende melhor, já adiantando que na velocidade o SPI ganha.

Agradeço todo o empenho e me explicar e ficou mais claro agora para iniciar meu projeto. Grato!!!!

Não manjo de CLP. Mas eu usaria a interface SPI, pois ela é mais rápida do que I2C . 

https://learn.sparkfun.com/tutorials/i2c

https://learn.sparkfun.com/tutorials/serial-peripheral-interface-spi

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