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Sistemas de controle Programação em CLP Bloco 1 Rosana YaSUE Narazaki Linguagem Ladder • Circuitos elétricos Lógica de intertravamento de relés Ladder. • Circuitos a relé Dois estados para os contatos: aberto | fechado. • Diagrama Ladder ≈ Representação lógica. • Linhas verticais simulam a alimentação. • Linhas horizontais com as lógicas dos circuitos. Linguagem Ladder Figura 1 – Ilustração de lógica de contato e tabela verdade Fonte: elaborada pela autora. A B A*B 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 A*B C A*B+C 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 + - A B C Y Y = A*B+C Linguagem Ladder: instrução e comando • As instruções relacionais entradas e saídas • Scan Da primeira linha do programa até a última instrução. • 7 Principais categorias de instruções: A. Lógica de relé ou instrução de bit. B. Temporização e contagem. C. Aritmética. D. Manipulação de dados. E. Controle de fluxos. F. Transferência de dados. G. Avançada. Linguagem Ladder: instrução e comando • Categorias de instruções: A. Lógica de relé ou instrução de bit. • XIC, XIO, OTE, OSR, OTL, OTU. B. Temporização e contagem. • TON, TOF, RTO, CTU. C. Aritmética. • ADD. D. Manipulação de dados. • MOV, AND, OR, XOR, NOT, FFL. ] [ ]/[ ( ) Endereço Endereço Endereço Nº do bit Nº do bit Nº do bit Figura 2 – Ilustração de instruções de bit Fonte: elaborada pela autora. Linguagem Ladder: instrução e comando • Categorias de instruções: A. Controle de fluxos. • JSR, RET, FOR, NEXT. B. Transferência de dados. • MSG, BRW ou BTR. C. Avançadas. • LOG, EXP, TRIGONOMÉTRICAS. Figura 3 – Ilustração de instruções JSR e MSG Fonte: elaborada pela autora. Linguagem de blocos de função • Blocos pré-definidos para alguns algoritmos: • PID, FILTROS, LÓGICA BOOLEANA, entre outros. Funções: AND, NOT e >=1 (maior ou igual a 1). Saída O3 ativada se I1 e I2 ativados e entrada 3 desativada. Bloco de função >=1 recebe entrada bloco de função & (AND) e entrada I4. Saída O3 ativada se saída do bloco & ativada ou entrada I4 ativada. Figura 4 – Ilustração de bloco de função Fonte: elaborada pela autora. Linguagem de blocos de função • Características: • Variáveis do bloco de função não acessíveis, somente E/S. • Bloco de função só é executado quando solicitado no programa. • Bloco de função também pode ser solicitado via Ladder ou Lista de Instrução. Linguagem SFC • Constituída de: • Passos. • Transições. • Ações qualificadoras. Figura 5 – Ilustração de instrução em SFC Fonte: elaborada pela autora. 𝑚1 BV N Ligar 𝑚1 com BV AÇÃO QUALIFICADORA TRANSIÇÃO TRANSIÇÃO PASSO Linguagem SFC: estrutura e regras de evolução • Simultaneidade. Figura 6 – Ilustração de simultaneidade em SFC Fonte: Moraes e Castrucci (2010, p. 106). Linguagem SFC: estrutura e regras de evolução • Derivação em malha fechada condicional. Figura 7 – Ilustração de simultaneidade em SFC Fonte: elaborada pela autora. Linguagem SFC: estrutura e regras de evolução • Malha fechada. Figura 8 – Ilustração de simultaneidade em SFC Fonte: elaborada pela autora. 1 2 3 4 5 A=1 B=1 C=1 D=1 Aspectos relevantes de Programação em CLP Bloco 2 Rosana YaSUE Narazaki Aspectos relevantes da programação de CLP • Programações extensas, exigem mais da processamento do CLP. • Programas feitos para um determinado fabricante de CLP; não são compatíveis com outro fabricante. • Atenção as compatibilidades dos softwares de programação com os CLPs. • Cada marca de CLP se utiliza de peculiaridades, seja em simbologia, funções específicas ou rotinas de software. Teoria em prática Bloco 3 Rosana YaSUE Narazaki Teoria em prática Considere uma máquina de envasar garrafas. Ela funciona da seguinte forma: abra o bico de envase, quando o processo for iniciado. O bico do envase deve ficar aberto por um certo tempo, para encher a garrafa. Após o enchimento, o motor da esteira deve ser acionado para a troca de garrafas. Objetivo: elaborar um programa em Ladder para uma máquina de envase de garrafas. Envase 40 garrafas. Fonte: Capelli (2013, p. 69). Figura 9 – Ilustração de problema, arquitetura de automação Teoria em prática Figura 10 – Ilustração da resolução do problema Fonte: elaborada pela autora. O contato de emergência desliga todo o sistema. Temporizador para contagem de tempo de acionamento. Temporizador conta o tempo de acionamento da esteira. O contato 100 liga a maquina, e o contato 101 desliga. A saída 180 aciona o sistema e indica sistema em funcionamento. Teoria em prática Figura 11 – Ilustração da resolução do problema Fonte: Capelli (2013, p. 221). Recebe sinal do temporizador e aciona o motor de envasamento. Recebe sinal do temporizador 000 e aciona o motor de esteira. Executa a contagem do número de garrafas e ao final de 20 unidades, desliga o sistema. Dica da professora Bloco 4 Rosana YaSUE Narazaki Dica da professora • Consulte os sites dos diversos fabricantes de automação para verificar os padrões de simbologia utilizados para programação em Ladder. • Consulte os sites dos diversos fabricantes de automação para verificar os conjuntos de instruções/comandos utilizados para programação em Ladder. Referências CAPELLI, A. Automação industrial: controle do movimento e processos contínuos. 3. ed. São Paulo: Érica, 2013. MORAES, C. C.; CASTRUCCI P. L. Engenharia de Automação. 2 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2010.
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