289588519-Apostila-Tia-Portal-R2

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MATERIAL DIDÁTICO PARA TREINAMENTO NO 
SOFTWARE TIA PORTAL V11 
 
 
 
 
Chapecó – Janeiro 2013 
 
 
 
Chapecó – Santa Catarina Fábio Luiz Araldi Petik 
LISTA DE ILUSTRAÇÕES 
 
Figura 1 - Portal VIEW ............................................................................................................ 10 
Figura 2 - Project View ............................................................................................................ 11 
Figura 3 - Kit Didático FESTo, demonstração das saídas de tensão contínua ......................... 12 
Figura 4 - Demonstração das entradas digitais do Kit didático FESTO. .................................. 13 
Figura 5 - Diagrama de funcionamento das saídas digitais do kit didático FESTO. ................ 14 
Figura 6 - IHM KTP 600 Siemens ........................................................................................... 15 
Figura 7 - Demonstração dos módulos de comunicação no Kit FESTO. ................................. 15 
Figura 8 - Criação de novos projetos. ....................................................................................... 16 
Figura 9 - Apagar projetos. ....................................................................................................... 16 
Figura 10 - Excluir entradas de projetos antigos ...................................................................... 17 
Figura 11 - Inserção de equipamentos ao projeto pelo portal VIEW. ...................................... 18 
Figura 12 - Inserção de hardware pela janela de projeto .......................................................... 19 
Figura 13 - Janela de inserção de equipamentos ...................................................................... 19 
Figura 14 - Janela de configuração de dispositivo ou equipamento ......................................... 20 
Figura 15 - Inserção de módulos de periféricos em um equipamento ...................................... 21 
Figura 16 - Método de arrastar e soltar. ................................................................................... 21 
Figura 17 - Exemplo de configuração de hardware de um CLP S7-1200 ................................ 22 
Figura 18 - Configuração de endereçamento lógico para o endereço físico. ........................... 22 
Figura 19 - Visualização de endereçamento na exibição gráfica de um equipamento. ............ 23 
Figura 20 - Inserção de um hardware branco em um projeto. .................................................. 24 
Figura 21 - Detecção automática de Hardware. ....................................................................... 25 
Figura 22 - Janela de dispositivos online.................................................................................. 25 
Figura 23 - Hardware Kit Festo inserido automaticamente ...................................................... 26 
Figura 24 - Declaração de TAGS em um CLP ......................................................................... 27 
Figura 25 - Demonstração gráfica de um TAG declarado endereços físicos. .......................... 28 
Figura 26 - Janela de dispositivos acessíveis............................................................................ 29 
Figura 27 - Dispositivos online na árvore de projetos. ............................................................. 29 
Figura 28 - Funçõe Online de um CLP S7-1200 ...................................................................... 30 
Figura 29 - Voltando às configurações de fábrica .................................................................... 32 
Figura 30 - CLP sem endereço lógico ...................................................................................... 32 
Figura 31 - Assinando um IP a um CLP S7-1200 .................................................................... 33 
 
 
Chapecó – Santa Catarina Fábio Luiz Araldi Petik 
Figura 32 - TON Ladder ........................................................................................................... 38 
Figura 33 - Gráfico TON .......................................................................................................... 38 
Figura 34 - TOF Ladder ........................................................................................................... 38 
Figura 35 - Gráfico TOF ........................................................................................................... 39 
Figura 36 - TP Ladder .............................................................................................................. 39 
Figura 37 - Gráfico TP ............................................................................................................. 39 
Figura 38 - CTU Ladder ........................................................................................................... 40 
Figura 39 - CTD Ladder ........................................................................................................... 41 
Figura 40 - CTUD Ladder ........................................................................................................ 41 
Figura 41 - Exemplo de MOVE_BLK ..................................................................................... 42 
Figura 42 - Caminho para o bloco de configuração de uma malha PID .................................. 48 
Figura 43 - Instanciando uma OB de interrupção de tempo. .................................................... 48 
Figura 44 - Bloco PID Compact ............................................................................................... 49 
Figura 45 - Janela 01 configuração PID ................................................................................... 50 
Figura 46 - Janela 2 configuração PID ..................................................................................... 50 
Figura 47 - Janela 3 configuração PID. .................................................................................... 51 
Figura 48 - Bloco PID Funcionando ........................................................................................ 51 
Figura 49 – Pré-configuração da Auto configuração do PID ................................................... 52 
Figura 50 - Finalização do PreTuning do PID .......................................................................... 53 
Figura 51 - Sistema PID monitorado após auto configuração. ................................................. 54 
Figura 52 - Habilitando o controle PID. ................................................................................... 54 
Figura 53 - Inserção de uma FB com linguagem Graph .......................................................... 56 
Figura 54 - Janela de desenvolvimento para Grafcet ............................................................... 56 
Figura 55 - Sequência em Grafcet ............................................................................................ 57 
Figura 56 - Programação de passos e transições no Grafcet .................................................... 59 
Figura 57 – Inserção de uma função em Grafcet ...................................................................... 60 
Figura 58 - Exemplo de código em SCL. ................................................................................. 61 
Figura 59 - Comportamento de variáveis no TIA PORTAL .................................................... 65 
Figura 60 - Tabela de dados complexos. .................................................................................. 65 
Figura 61 - Estrutura DLT e função RD_SYS_T ..................................................................... 66 
Figura 62 - Estrura ARRAY ..................................................................................................... 66 
Figura 63 - Estrutura STRUCT ................................................................................................67 
Figura 64 - Exemplo de declaração de STRING. ..................................................................... 67 
 
 
Chapecó – Santa Catarina Fábio Luiz Araldi Petik 
Figura 65 - Utilização de memória em um CLP. ...................................................................... 68 
Figura 66 - Chamada de uma FC (Função) .............................................................................. 69 
Figura 67 - Chamada de uma FB (Bloco de Função) ............................................................... 70 
Figura 68 - Meios de estruturação de um programa. ................................................................ 71 
Figura 69 - Chamada de OB's em um programa ...................................................................... 71 
Figura 70 - Tabela de variáveis OB80 ...................................................................................... 72 
Figura 71 - Alocação das memórias especiais. ......................................................................... 73 
Figura 72 - Inserindo uma IHM a um projeto. ......................................................................... 83 
Figura 73 - Ambiente de desenvolvimento de sistemas em IHM's .......................................... 84 
Figura 74 - Tabela de Tags em uma IHM. ............................................................................... 85 
Figura 75 - Tela de configuração de conexões de uma IHM.................................................... 86 
Figura 76 - Devices e Networks ............................................................................................... 87 
Figura 77 - Indicação de conexão física de rede entre equipamentos. ..................................... 88 
Figura 78 - Instanciando uma conexão utilizando a ferramenta de configuração de redes. ..... 88 
Figura 79 - Configurando novas telas ou templates em IHM's ................................................ 89 
Figura 80 - Configuração de elementos de tela em IHM's. ...................................................... 91 
Figura 81 - Inserindo uma função a um evento ........................................................................ 92 
Figura 82 - Conexões de redes de uma Interface...................................................................... 92 
Figura 83 - Configuração de uma animação em um objeto na IHM. ....................................... 94 
Figura 84 - Configuração de usuários para uma IHM .............................................................. 95 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Chapecó – Santa Catarina Fábio Luiz Araldi Petik 
SUMÁRIO 
 
Introdução ....................................................................................................................... 8 
1. Conhecendo o software e o kit de treinamento. ..................................................... 9 
1.5 Tia Portal V11 ................................................................................................... 9 
1.6 Visão geral do software Tia Portal V11 .......................................................... 10 
1.7 Visão Geral do Kit De Treinamento FESTO. ................................................. 12 
1.8 Exercícios ........................................................................................................ 16 
2. Configuração de Hardware e Comunicação equipamentos. ................................. 18 
2.1 Configurando novos dispositivos. ................................................................... 18 
2.1.1 Configuração de Hardware Manual. ......................................................... 18 
2.1.2 Configuração de Hardware Automática. ................................................... 23 
2.1.3 Configuração de TAGS em Hardwares. ................................................... 27 
2.2 Monitorando um dispositivo conectado. ......................................................... 28 
2.3 Configuraões de Enderaçamentos físicos e lógicos. ....................................... 31 
2.4 Exercícios. ....................................................................................................... 34 
3. Operações Lógicas, MATEMÁTICAS E BINÁRIAS. ........................................ 36 
3.1 Operações Binárias. ........................................................................................ 36 
3.2 Temporizadores. ............................................................................................. 37 
3.3 contadores. ...................................................................................................... 40 
3.4 Operações de transferência. ............................................................................ 41 
3.5 Blocos matemáticos. ....................................................................................... 42 
3.6 oPERAÇÕES lÓGICAS. ................................................................................ 44 
3.7 INSTRUÇÕES DE COMPARAÇÃO. ........................................................... 45 
3.8 Instruções de conversão. ................................................................................. 47 
3.9 Instruções para controle PID. .......................................................................... 47 
3.10 Grafcet (s7 - Graph) .................................................................................... 55 
3.11 SCL.............................................................................................................. 60 
4. Estrutura de um programa. ................................................................................... 64 
4.1 Tipos de dados. ............................................................................................... 64 
4.1.1 Dados Elementares. ................................................................................... 64 
4.1.2 Dados Complexos. .................................................................................... 65 
4.2 DB - Blocos de Dados. ................................................................................... 67 
 
 
Chapecó – Santa Catarina Fábio Luiz Araldi Petik 
4.3 FC – Função .................................................................................................... 69 
4.4 FB – Bloco de Função. ................................................................................... 69 
4.5 OB - Blocos de Organização. ......................................................................... 70 
4.5.1 OB’s de Diagnóstico. ................................................................................ 71 
4.6 Memórias do Sistema. ..................................................................................... 72 
4.7 Atalhos ............................................................................................................ 73 
4.8 Exercícios. ....................................................................................................... 74 
4.8.1 Bancada MPS Distribuição. ...................................................................... 74 
4.8.2 Bancada MPS New Testing. ...................................................................... 76 
4.8.3 Bancada de Produção. ............................................................................... 78 
4.8.4 Controle de Temperatura. ......................................................................... 80 
5. WINCC Flexible V11 ........................................................................................... 82 
5.1 Configuração de Tags. .................................................................................... 84 
5.2 Configuração de Conexões. ............................................................................ 85 
5.3 Telas e seus objetos. ........................................................................................ 89 
5.4Eventos. ........................................................................................................... 91 
5.5 Animações. ..................................................................................................... 93 
5.6 Usuários. ......................................................................................................... 94 
5.7 Exercícios. ....................................................................................................... 95 
6. configuração de Redes Industriais (Tutoriais). ..................................................... 96 
6.1 Ethernet. .......................................................................................................... 96 
6.1.1 Comunicação S7-1200 com S7-1200 ........................................................ 96 
6.1.2 Comunicação S7-1200 com S7-200 ........................................................ 106 
6.2 Profibus. ........................................................................................................ 115 
6.2.1 Comunicação S7-1200 com S7-200 ........................................................ 115 
6.2.2 Comunicação S7-1200 com S7-300 ........................................................ 121 
6.2.3 Comunicação S7-1200 com Micromaster 440 ........................................ 124 
6.3 AS-i. .............................................................................................................. 127 
6.3.1 Comunicação VIA DP Coupler Profibus. ............................................... 127 
6.4 MODBUS ..................................................................................................... 131 
7. Referências ......................................................................................................... 137 
 
 
 
 
Chapecó – Santa Catarina Fábio Luiz Araldi Petik 
LISTA DE SIGLAS 
 
Símbolo Significado 
CCM Centro de Controle de Motores. 
CEP Controle estatístico do processo 
CIP Control Information Protocol 
CLP Controlador Lógico Programável. 
CPU Central Processing Unit 
CSMA/CD Carrier Sense with Multiple Access and Collision Detect 
DB Data Block 
Gbps Giga Bytes por segundo 
GSD Datasheet eletrônico 
IGBT Insulate Gate Bipolar Transitor. 
IHM Interface Homem-Máquina. 
IP Internet Protocol. 
IP Industrial Protocol 
IP International Protection 
KW Quilo Watt 
Mbp/s Mega Bytes por segundo 
N.m Newton.metro 
NPN Negativo Positivo Negativo 
ºC Graus Célsius 
ODVA Organização que suporta tecnologias de rede construída sobre o CIP 
PNP Positivo Negativo Positivo 
PT100 Sensor de temperatura tipo termorresistência. 
SCADA Supervisory Control and Data Acquisition. 
SP Set Point 
TCP Transmission Control Protocol 
TCP/IP Transmission Control Protocol/Internet Protocol 
TIA Totally Integrated Automation 
UDP User Datagram Protocol 
 
 
Página 8 
 
Introdução 
 
Pensando em novas tecnologias Silveira e Santos (2006), sabe-se que a automação de 
processos é útil e essencial para qualquer área de produção melhorando a qualidade do 
produto e trazendo flexibilidade em toda planta. 
Dentro desse enfoque, existem vários métodos para diversos tipos de controle um 
deles é um método chamado TIA (Totally Integrated Automation), onde todos os níveis de 
produção são interligados por alguma forma de rede, com objetivo de utilização de dados de 
chão de fábrica em níveis mais altos de gerenciamento, esta interligação é denominada de 
modelo pirâmide (SILVEIRA e SANTOS, 2006). 
No universo Norte Americano o Buildings Energy Data Book por Kwok & Rajkovich 
(2009), publicado pelo Departamento de Energia, mostra que a partir de 2006 as indústrias 
cada vez mais investem em qualidade de produto. No Brasil, de acordo com o Procel (2010), 
cerca de 16% da produção de equipamentos também sofre mudanças frente à certificação de 
qualidade de produção. 
Diante do exposto propõe-se um sistema integrado de automação que envolva todos os 
níveis mais baixos, que compreendem as máquinas de produção do chão de fábrica até 
sistemas de gerenciamento de manutenção, controle e visualização dos equipamentos 
envolvidos. Com este projeto pode-se atender o cenário atual de automação industrial que o 
mercado exige na região Oeste de Santa Catarina ou mesmo fora dela. 
Dentro deste enfoque a empresa Siemens propõe um sistema integrado para 
programação de CLP’s e IHM’s da linha de automação Simatic S7, o software tem por nome 
TIA Portal V11. 
Este material tem por objetivo ser apoio no aprendizado de programação de CLP’s e 
IHM’s no software TIA Portal V11 Siemens. Os CLP’s tratados neste material serão da linha 
S7-1200 e S7-300 tal como IHM’s da linha KTP e TP. 
Ao longo do aprendizado o aluno terá capacidade de programar, testar e tratar erros 
nos equipamentos anteriormente citados. 
 
 
 
 
 
 
Página 9 
 
1. CONHECENDO O SOFTWARE E O KIT DE TREINAMENTO. 
Esta unidade tem por base apresentar aos alunos as principais características do 
software em questão. Também demonstramos um dos kits didáticos utilizados no treinamento 
para facilitar eventuais dúvidas ao longo do estudo. 
 
1.5 TIA PORTAL V11 
O software de programação TIA Portal V11 é considerado um sistema de engenharia 
por abrigar em seu escopo mais de uma ferramenta de programação. Os dois principais 
software contidos neste pacote são STEP 7 V11 e Wincc Flexeble V11, outras ferramentas 
trabalham em conjunto com estes atores principais, ferramentas estas que tem por objetivos, 
diagnósticos de erros, configurações de redes entre outros, logo, descreve-se a função de cada 
um. 
O SIMATIC STEP 7 V11 é parte integrante da estrutura de engenharia centralizada do 
Portal de Automação Totalmente Integrada. Graças à integração completa na estrutura de 
engenharia centralizada, o SIMATIC STEP 7 V11 apresenta um conceito uniforme de 
alimentação de informações realizadas por operadores em todas as tarefas de automação com 
serviços compartilhados (por exemplo, configuração, comunicação, diagnóstico), bem como 
de consistência de dados automáticos (Siemens 2011). 
O software se divide em três versões: 
• STEP 7 Basic 
• STEP 7 Professional 
• STEP 7 Safety Advanced 
Para este material utiliza-se o STEP 7 Professional, que tem capacidade de programar 
toda a linha de CLP’s da Siemens. 
O STEP 7 tem como objetivo principal programar CLP’s, apresenta cinco linguagens 
de programação conforme norma IEC, são elas: 
• Structured text (SCL) 
• Ladder diagram (LAD) 
• Function block diagram (FBD) 
• Statement list (STL) 
• Programming sequence controls (GRAPH) 
 
Página 10 
 
 
Já o software WINCC Flexible também contido no Tia Portal compreende 
programação de toda a linha de interface da Siemens. Como o STEP 7 se divide nas três 
versões a utilizada para este material será a Professional. 
Nas próximas versões do Tia portal, prevista para lançamento em maio de 2013 
também irá se apresentar integrado ao sistema o Starter ferramenta está que possibilita 
programação de toda a linha de Drives da Siemens. 
 
1.6 VISÃO GERAL DO SOFTWARE TIA PORTAL V11 
A ferramenta de engenharia TIA Portal praticamente se divide em dois ambientes. 
 
Portal VIEW: Ambiente que apresenta Wizards para desenvolvimento inicial ou 
visualizações rápidas de um projeto existente. 
Nesta tela apresenta-se ferramentas tais como, criação de um projeto novo, acesso a 
um projeto existente, migração de projetos desenvolvidos em versões antigas do Step 7, tal 
como atalhos que levam o usuário para inserção de CLP’s, IHM’s, Configuração de redes ou 
mesmo ferramentas de diagnóstico. 
 
Figura 1 - Portal VIEW 
 
 
Página 11 
 
Project VIEW: A tela de projetos é em geral o ambiente de desenvolvimento de todo o 
sistema, se divide em várias abas que podem estar atreladas a tela ou mesmo flutuantes para 
utilização do software em mais de um monitor, oque facilita bastante a vida do programador. 
Como todo o programa para Windows o Portal View segue o padrão convencional, 
acima se observa a barra de ferramentas que apresenta em forma de botões de atalhos e menus 
para todo o programa. No lado esquerdo a árvore de projeto apresenta toda a estrutura da 
engenharia, ou seja, cada elemento online ou inserido no projeto é detalhado e acessado pela 
árvore. Ao lado direito a aba de ferramentas se adéqua a cada componente sendo programado 
na tela central, ou seja, quando programa-se um CLP a barra de ferramentas apresenta as 
ferramentas necessárias para desenvolvimento das linguagens disponíveis, quando programa-
se uma interface a barra oferece objetos gráficos para tal, ou mesmo uma lista de hardwares 
Siemens disponíveis a serem inseridos no projeto. A barra inferior possui várias funções, 
quando selecionado o botão propriedades apresenta todas as características e configurações 
possíveis do objeto selecionado, o botão de informações apresenta os últimos acontecimentos 
relacionados à seleção e por fim o botão diagnóstico demonstra status da seleção como erros 
ou informações que os equipamentos apresentam quando estão no modo online. 
Todos deverão se familiarizar com esta janela, 99% do tempo se passa nela no tempo 
da engenharia do projeto. 
 
 
Figura 2 - Project View 
 
Página 12 
 
1.7 VISÃO GERAL DO KIT DE TREINAMENTO FESTO. 
O conjunto modular didático é formado para acondicionar o controlador lógico 
programável S71200 e IHM, disponibilizando pontos de entradas e saídas através de bornes, 
chaves e módulo para simulação de controle de temperatura. 
O conjunto principal é formado por: 
• Fonte 24Vcc; 
• Fonte 12Vcc; 
• Entradas digitais; 
• Saídas digitais; 
• I/O Analógico; 
• Módulo simulador de temperatura; 
• Conjunto de relés de proteções; 
• Conjunto de chaves para simulação; 
• Conjunto de cabos com conectores tipo banana; 
• CLP S71200 CPU 1214C DC/DC/DC com módulo de Saída analógica 
integradado. 
• IHM Siemens KTP600 Basic Color PN 5,7” 
O painel deve ser ligado em fonte de alimentação estável 100 a 240Vca através de uma tomada 
2P+T, as fontes possuem proteção contra curto-circuito, com sistema de religamento automático. Para 
alimentação de componentes externos deve-se observar que há duas saídas de tensão contínua, para o 
CLP sempre se deve utilizar as de 24Vcc que se apresentam a direita conforme demonstra a Figura 3 - Kit 
Didático FESTo, demonstração das saídas de tensão contínua 
. A esquerda é disponibilizado uma saída 12Vcc. 
 
Figura 3 - Kit Didático FESTo, demonstração das saídas de tensão contínua 
 
Página 13 
 
 
O módulo de entradas digitais conforme demonstra a Erro! Fonte de referência não 
encontrada. é composto por 14 bornes DEV 4mm pretos, identificados como I0 ~ I13 e 14 
chaves de três estados, estas ligadas em paralelo aos bornes. 
Ao lado dos bornes e das chaves existe uma chave seletora para escolher a forma de 
acionamento das entradas, bornes ou chaves. Não há necessidade de ligações externas, pois 
todas as chaves já estão alimentadas internamente. 
 
Figura 4 - Demonstração das entradas digitais do Kit didático FESTO. 
 
Os sinais provindos das chaves ou bornes são ligados aos acionamentos dos relés de 
proteção de 12Vcc, Os contatos do relé são alimentados com 24Vcc e ligados as entradas 
digitais do CLP, dessa forma, o CLP está totalmente isolado das chaves e bornes. 
As saídas digitais do KIT são isoladas tais como as entradas, neste kit se apresentam 
10 saídas digitais e são disponibilizadas por Q0 ~Q9. 
Os contatos disponíveis podem ser alimentados com sinais de 0 a 250V com 
capacidade máxima de condução de corrente de 6A, possibilitando o acionamento de 
diferentes tipos de equipamentos. A figura 5 representa em forma de diagrama como as saídas 
são energizadas. 
 
Página 14 
 
 
Figura 5 - Diagrama de funcionamento das saídas digitais do kit didático FESTO. 
 
No modulo analógico há duas entradas disponíveis também em bornes pretos, porém 
agora de 2mm de diâmetro identificados com AI0 e AI1. Esses bornes estão conectados a 
canais de entrada analógica integrados na CPU do CLP, as duas entradas são de tensão com 
variação possível de 0 – 10Vcc. 
Também está disponível uma saída de tensão analógica de 0 a 10Vcc através do borne 
representado por AQ0. 
As entradas e saídas analógicas podem ser utilizadas de duas formas, através de sinais 
externos, respeitando o valor da tensão, ou realizando interligação do modulo de I/O 
analógico ao simulador de temperatura disponível no KIT. 
O modulo simulador de temperatura é dedicado para realizar controles de temperatura 
utilizando conceito de controle de malha fechada. 
Para utilização e realização dos experimentos é necessário posicionar a chave seletora 
na posição “PWM” e interligar as entradas e saídas analógicas disponíveis do CLP com as 
entradas e saídas analógicas do controlador de temperatura. 
No kit também se apresenta uma IHM Siemens modelo KTP600 Basic Color PN 5,7” 
conforme demonstra a figura 5. O painel da IHM possui 4 bornes vermelhos de 4mm e 4 
bornes azuis de 4mm, utilizados para alimentação do componente por uma tensão de 24Vcc 
que é fornecida pelo painel do CLP ou uma fonte de energia CC externa. 
 
 
Página 15 
 
 
Figura 6 - IHM KTP 600 Siemens 
 
Tanto a IHM quanto o CLP possuem portas de comunicação PROFINET, que pode ser 
utilizada tanto para Download e Upload do software quanto para comunicação entre ambos, 
no então no Kit do CLP apresenta-se um Switch gerenciável de 4 portas de comunicação. 
Se apresenta também módulos de comunicação para o CLP nos protocolos 
PROFIBUS (Master) e RS485 que pode ser utilizado para diversos protocolos como ModBUS 
e USS. A figura 7 demonstra a localização dos módulos de comunicação e do Switch no 
painel do principal do KIT. 
 
Figura 7 - Demonstração dos módulos de comunicação no Kit FESTO. 
 
Página 16 
 
1.8 EXERCÍCIOS 
• Criar projetos e salvar em uma pasta predeterminada. 
• Abrir um projeto salvo em uma pasta predeterminada. 
 
Figura 8 - Criação de novos projetos. 
• Copiar ou fazer BackUP de projetos Antigos. 
• Apagar projetos Antigos. 
 
Figura 9 - Apagar projetos. 
• Apagar entradas de projetos não existentes. 
 
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Figura 10 - Excluir entradas de projetos antigos 
 
Anotações. 
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________ 
 
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2. CONFIGURAÇÃO DE HARDWARE E COMUNICAÇÃO EQUIPAMENTOS. 
Esta unidade tem por base demonstrar meios para configuração de hardwares de 
equipamentos no software TIA portal, detecção de erros e comunicação com os 
equipamentos. 
2.1 CONFIGURANDO NOVOS DISPOSITIVOS. 
Na concepção do TIA Portal a primeira instância do desenvolvimento de um projeto 
de automação é a declaração do hardware do projeto, ou seja, a parte física do sistema, então 
apenas após este passo é iniciado o desenvolvimento da parte lógica (Programação). No 
exemplo deste material apresentam-se dois modos possíveis de configuração de hardware, 
manual e automática, porém, nem todos os equipamentos podem ser declarados 
automaticamente. 
 
2.1.1 Configuração de Hardware Manual. 
Após o projeto criado e configurado existem basicamente dois caminhos para inserção 
do hardware no mesmo. Pelo Portal View pode-se selecionar opções de inserção de CLP, 
IHM ou equipamentos de redes conforme demonstra a figura 11. 
 
Figura 11 - Inserção de equipamentos ao projeto pelo portal VIEW. 
 
 
Página 19 
 
Já pela janela de projetos deve-se selecionar o botão presente na árvore de projetos 
descrito como ADD New Device conforme demonstra a figura 12. 
 
 
Figura 12 - Inserção de hardware pela janela de projeto 
Na inserção de hardwarepelo ambiente de programação ao clicar se abrirá uma nova 
janela onde se seleciona que tipo de equipamento é desejado para inserção. 
 
Figura 13 - Janela de inserção de equipamentos 
 
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A figura 13 demonstra a inserção de um CLP S7-1200, designado por CPU 1214C 
DC/DC/DC, ao lado direito da tela se apresentam as características e imagem do equipamento 
para evitar erros, na configuração já é possível definir um nome simbólico para o 
equipamento e também a versão do mesmo. Para concluir a inserção basta clicar no botão OK, 
caso seja opção inserir outros equipamentos antes de configurar o anteriormente selecionado 
deve-se desmarcar a opção grifada na imagem. 
Vale lembrar que para projetos com IHM’s deve estar instalado o WinCC no TIA. 
Após inserir o equipamento o mesmo já é automaticamente colocado na árvore de 
projetos, para acessar configurações do hardware deste basta selecionar a opção Device 
Configuration conforme demonstra a figura 14. 
 
Figura 14 - Janela de configuração de dispositivo ou equipamento 
 
Nesta etapa a CPU do CLP já esta inserida, agora utilizando a barra de ferramentas na 
direita devem-se selecionar os módulos periféricos ligados ao CLP, para este modelo estão 
disponíveis módulos de Entradas e Saídas digitais e analógicas, módulos combinados e 
módulos de comunicação. Para inserir um componente, basta buscar o desejado na aba de 
ferramentas ou mesmo digitar o código do equipamento no campo de busca. O botão Filter 
quando habilitado separa somente os elementos compatíveis com o equipamento selecionado. 
A figura 15 demonstra um módulo de entradas digitais sendo inserido na configuração de 
hardware da CPU previamente selecionada. 
 
Página 21 
 
 
Figura 15 - Inserção de módulos de periféricos em um equipamento 
 
O procedimento deve ser feito com duplo clique ou mesmo utilizando o método 
arrastar e soltar. 
 
Figura 16 - Método de arrastar e soltar. 
 
Assim o processo deve ser repetido para quantos módulos forem necessários ou 
acabarem as possibilidades de inserção de periféricos no CLP. Conforme demonstra a figura 
17 no modelo de CLP S7-1200 os módulos de I/O devem ser inseridos a direita da CPU e 
módulos de comunicação à esquerda. 
 
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Figura 17 - Exemplo de configuração de hardware de um CLP S7-1200 
 
A aba inferior demonstra configurações do Hardware selecionado, as propriedades 
principais serão descritas nas próximas sessões deste material, por hora, deve-se observar a 
aba que fica entre meio as propriedades e a demonstração ilustrada do equipamento. 
 
 
Figura 18 - Configuração de endereçamento lógico para o endereço físico. 
 
 
 
Página 23 
 
É de suma importância compreender esta aba, pois, na hora do desenvolvimento lógico 
do sistema os endereçamentos da parte física se apresentam neste local, os valores carregados 
ao inserir um equipamento ou módulo são padrões, mas podem ser alterados conforme 
vontade do usuário. Também é possível observar o endereço lógico aumentado o zoom do 
dispositivo. 
 
Figura 19 - Visualização de endereçamento na exibição gráfica de um equipamento. 
 
2.1.2 Configuração de Hardware Automática. 
Outro método de configuração de hardware é a configuração automática, conforme 
descrito anteriormente esta função não está disponível para todos os equipamentos Siemens, 
em principio todos os materiais que possuam interface de rede Profinet integrada carregam 
esta característica. Os primeiros passos da configuração de hardware é a mesma, entretanto, 
no momento em que se deve escolher o hardware específico se seleciona um equipamento em 
branco da mesma família do desejado. 
 
Página 24 
 
 
Figura 20 - Inserção de um hardware branco em um projeto. 
 
A opção é interessante em dois casos, o primeiro é quando não se tem definido ainda o 
hardware necessário e já se faz necessário o desenvolvimento lógico, fato este que não é 
considerado boa prática, ou quando já temos o hardware montado e devidamente energizado. 
Esta opção traz exatamente todos os periféricos interligados a CPU em questão. 
Após inserir o equipamento branco seleciona-se a opção de detecção automática de 
hardware. 
 
Página 25 
 
 
Figura 21 - Detecção automática de Hardware. 
 
Ao clicar na opção de detecção, automaticamente se abrirá uma janela que será útil em 
mais de uma ocasião, esta janela mostra todos os equipamentos conectados em determinada 
interface de rede. 
 
Figura 22 - Janela de dispositivos online. 
 
 
 
Página 26 
 
 
Caso haja mais de um dispositivo ativo, os mesmos serão apresentados na tabela, 
algumas funções são relevantes como o botão Flash LED, este, pisca os LED’s de Status do 
CLP selecionado na tabela, a seleção da interface correta de rede também é importante, a 
primeira configuração é feita pelo tipo de protocolo, no caso deste CLP seleciona-se a 
Ethernet que é determinada pela Siemens por PN/E (Profinet/Ethernet), logo após destaca-se a 
placa de rede do computador que irá fazer a conexão com os dispositivos. Selecionado o 
equipamento desejado, basta clicar no botão Detect para o hardware ser automaticamente 
configurado. 
Para entrar nesta janela novamente observa-se o atalho destacado na parte superior da 
figura 22. 
 
Figura 23 - Hardware Kit Festo inserido automaticamente 
 
O exemplo da figura 23 demonstra a inserção automática feita dos Kits didáticos Festo 
que serão utilizados no decorrer deste material. Também se observa que ao inserir o segundo 
CLP o mesmo se apresenta separadamente na árvore de projetos. 
A configuração do endereçamento lógico dos periféricos se apresenta do mesmo modo 
que a configuração de hardware manual. 
 
 
 
 
Página 27 
 
 
2.1.3 Configuração de TAGS em Hardwares. 
Atualmente é comum a utilização de endereçamento simbólico para melhorar a 
documentação, leitura e endentação de um código, para isto, em sistemas de automação se faz 
uso de TAGS, onde são definidos nomes simbólicos ou “apelidos” para os endereços lógicos. 
Os TAGS também podem ser definidos como a declaração de variáveis em um sistema de 
automação, porém, em um CLP praticamente todas as variáveis já vem instanciadas, basta 
referenciá-las com um nome específico. No TIA Portal além do endereço lógico é necessário 
estipular a “Tipagem” do TAG, ou seja, deve-se definir o tipo de dado ao instanciar o 
símbolo, tipos de dados serão estudados nas próximas sessões deste material. 
As tabelas de TAGS são individuais para cada equipamento, após definidos podem-se 
compartilhar os mesmos entre diferentes dispositivos do projeto. 
Para acessar as tabelas de TAGS de um CLP seleciona-se a opção PLC TAGS descrita 
dentro do equipamento na árvore de projetos, é possível a criação de diferentes tabelas para 
melhor organização do sistema, como Entradas Digitais, Saídas Digitais, Memórias e outras, 
caso seja opção demonstrar todos os TAGS do projeto, basta selecionar a opção Show all 
tags. 
 
 
Figura 24 - Declaração de TAGS em um CLP 
 
 
Página 28 
 
Para declarar um TAG basta cadastrar o nome, o tipo e o endereço lógico, há também 
opções para marcação de tornar visível e acessível para outros dispositivos. É importante 
lembrar que um código bem endentado apresenta comentários em todas as variáveis para 
facilitar futuras manutenções. 
Um opção interessante do TIA Portal é que todo TAG definido para endereços físicos 
automaticamente são apresentados na interface gráfica demonstrativa do CLP. 
 
Figura 25 - Demonstração gráfica de um TAG declarado endereços físicos. 
 
2.2 MONITORANDO UM DISPOSITIVO CONECTADO. 
A monitoração de um dispositivo conectado a um projeto é de suma importância no 
ramo da automação, pois um CLP sendo parte crucial no processo de automação quando entra 
em falha simplesmente demonstra o erro com um LED Vermelho, a causa do erro só é 
demonstrada utilizando algum tipo de interface gráfica, um sistema SCADAou um 
computador conectado ao mesmo com a ferramenta de diagnóstico ativa. 
Para acessar dispositivos online utiliza-se a mesma ferramenta para detecção de 
equipamentos acessíveis utilizado na detecção automática de hardware, relembrando esta 
função pode ser acessada de dois pontos, pelo Portal View ou pelo Project View. 
A tela de dispositivos acessados já foi estudada neste material, neste caso ao invés do 
botão de detecção aparece um botão SHOW que abre o dispositivo selecionado na tabela. 
 
 
Página 29 
 
 
Figura 26 - Janela de dispositivos acessíveis. 
 
 
Figura 27 - Dispositivos online na árvore de projetos. 
 
Ao clicar no botão de mostrar o dispositivo selecionado automaticamente é mostrado 
na árvore de projetos na barra de dispositivos online. Esta aba apresenta todas as interfaces 
 
Página 30 
 
instaladas no computador onde o TIA está instalado, no caso deste CLP o mesmo é se 
apresenta na aba da placa de rede Ethernet do PC. 
Caso outro dispositivo seja conectado posteriormente a detecção pode-se utilizar o 
atalho Update Acessible Devices apresentado logo abaixo do diretório da placa para 
recarregar os elementos acessíveis. Neste caso utiliza-se a opção Online & Diagnostics para 
acessar algumas funções que só podem ser alteradas ou lidas em modo online. 
 
 
Figura 28 - Funçõe Online de um CLP S7-1200 
 
 
Anotações: 
____________________________________________________________________ 
____________________________________________________________________ 
____________________________________________________________________ 
____________________________________________________________________ 
____________________________________________________________________ 
____________________________________________________________________ 
____________________________________________________________________ 
____________________________________________________________________ 
____________________________________________________________________ 
 
 
Página 31 
 
2.3 CONFIGURAÕES DE ENDERAÇAMENTOS FÍSICOS E LÓGICOS. 
Quando se utiliza redes industriais um quesito que deve ser levado por regra são os 
endereçamentos lógicos e físicos dos equipamentos. 
Por endereçamento Físico compreendem-se os endereços gravados nas interfaces de 
redes dos equipamentos, na Ethernet/Profinet que é o caso dos CLP’s S7-1200 este endereço é 
conhecido como endereço MAC. Este endereço deve ser único para qualquer placa de rede 
deste protocolo existente mundialmente. Caso haja dois endereços MAC iguais em uma rede é 
possível que algum deles sofreu alterações errôneas ou algum dos equipamentos tenha o 
número clonado de outro. Este número pode ser considerar o número do “Chassi” do 
equipamento que possua este tipo placa de rede. 
Já o endereço Lógico é o endereço dado ao equipamento para se conectar a algum tipo 
de rede, vale ressaltar que dois equipamentos nunca podem ter o mesmo endereço de rede. No 
caso do CLP S7-1200 este endereçamento é chamado de endereço IP. Junto à configuração do 
IP encontramos o MASK, este é a mascará de rede utilizada para definir quanto do endereço 
IP identifica a rede e quanto identifica o número único do equipamento. Nesta questão 
encontram-se vários outros endereços a serem configurados, porém esta questão será tratada 
posteriormente em outro material. 
Os CLP’s S7-1200 quando comprados novos se apresentam sem endereço lógico, ou 
seja, é responsabilidade do programador endereçar este CLP. Caso o CLP já esteja endereçado 
para trocar este IP deve-se apagar o endereço lógico e escrever novamente o endereço físico 
conforme demonstra o próximo exemplo. 
Após entrar online no CLP na aba de diagnóstico deve-se buscar a opção resetar para 
configurações de fábrica dentro da aba funções conforme demonstra a figura 29. Ao clicar em 
RESET algumas mensagens irão solicitar confirmação, por conta de o reset ser uma operação 
delicada em um sistema de automação. Neste caso devem-se confirmar as operações, então 
uma janela de aviso demonstrará que o CLP será passado para STOP. Após confirmação uma 
mensagem dizendo a função foi concluída deve aparecer no canto inferior direito da tela. 
 
Página 32 
 
 
Figura 29 - Voltando às configurações de fábrica 
 
Logo após o RESET de fábrica se for verificado o CLP não possui mais endereço 
lógico, porém o endereço físico sempre é o mesmo. Um CLP em estado de novo apresenta as 
mesmas características apresentadas na figura 30. 
 
Figura 30 - CLP sem endereço lógico 
 
 
Página 33 
 
 
Para configurar um novo IP a este CLP novamente busca-se as ferramentas de 
diagnóstico, porém agora seleciona-se a opção de assinar um IP (Endereço Lógico) a este 
equipamento conforme demonstra a figura 31. Uma mensagem demonstrando que os 
parâmetros foram transferidos com sucesso deve aparecer no canto direito inferior da tela. 
 
 
Figura 31 - Assinando um IP a um CLP S7-1200 
 
OBS – É de suma importância lembrar que nunca um CLP deve ter o mesmo endereço 
de rede e para pleno funcionamento da comunicação todos os elementos conectados devem 
estar com a mesma máscara de rede. Para descobrir qual o IP e MASK do computador basta 
entrar no prompt de comando e digitar IPCONFIG. 
 
Anotações. 
____________________________________________________________________ 
____________________________________________________________________ 
____________________________________________________________________ 
____________________________________________________________________ 
____________________________________________________________________ 
____________________________________________________________________ 
____________________________________________________________________ 
 
Página 34 
 
____________________________________________________________________ 
____________________________________________________________________ 
2.4 EXERCÍCIOS. 
Item Descrição Pontos Atende 
Parcial 
Atende 
Pleno 
1 Criação e arquivamento de um projeto para o 
sistema de manufatura do laboratório de 
automação industrial. 
0,75 
2 Criação e arquivamento de um projeto para um 
sistema de controle de temperatura no laboratório 
de automação industrial. 
0,75 
3 Inserção e configuração do CLP S7-300 da 
bancada MPS - Distribuição, no projeto do 
sistema de manufatura. (Hardware e 
Endereçamento) 
0,75 
4 Inserção e configuração de um CLP S7-1200 da 
bancada MPS – NewTesting, no projeto do 
sistema de manufatura. (Hardware e 
Endereçamento) 
0,75 
5 Inserção e configuração do hardware necessário 
para pleno funcionamento da bancada de 
processos no projeto sistema de manufatura. 
(Hardware e Endereçamento) 
0,75 
6 Inserção e configuração do hardware necessário 
para funcionamento pleno de um sistema de 
controle de temperatura. (Painel CLP do Kit 
Didático). (Hardware e Endereçamento) 
0,75 
7 Inserção e configuração de um IHM KTP 600 para 
monitoração do projeto sistemas de manufatura. 
(Hardware e Endereçamento). 
0,75 
8 Inserção e configuração de um IHM KTP 600 para 
monitoração do projeto controle de temperatura. 
0,75 
 
Página 35 
 
(Hardware e Endereçamento). 
9 Desenvolvimento da tabela de Tags de entradas e 
saídas do CLP da bancada MPS – Distribuição. 
1,0 
10 Desenvolvimento da tabela de Tags de entradas e 
saídas do CLP da bancada MPS – New Testing. 
1,0 
11 Desenvolvimento da tabela de Tags de entradas e 
saídas do CLP da bancada de Produção. 
1,0 
12 Desenvolvimento da tabela de Tags de entradas e 
saídas do CLP do controle de temperatura. 
1,0 
Pontuação Obtida. 10,0 
 
 
Página 36 
 
3. OPERAÇÕES LÓGICAS, MATEMÁTICAS E BINÁRIAS. 
Todos os CLP’s possuem para sua programação operações com funções distintas, este 
módulo tem por objetivo apresentar ao programador principais funções do CLP S7-1200. 
3.1 OPERAÇÕES BINÁRIAS. 
As operações bináriassão as funções mais utilizadas para programação dos CLP’s. A 
tabela abaixo demonstra as principais operações binárias utilizadas em programações que 
utilizem linguagem Ladder. 
Instrução Descrição Ladder 
NA Contato Normalmente Aberto 
 
NF Contato Normalmente Fechado 
 
Bobina Bobina Lógica 
 
NOT Contato de negação – Este contato 
inverte o nível lógico de sua entrada 
na sua saída. 
 
Bobina R Bobina Reset – Atribui zero ao nível 
lógico do endereço selecionado 
 
Bobina S Bobina Set – Atribui um ao nível 
lógico do endereço selecionado 
 
Bobina Rb Bobina Reset Bit Field – Atribui zero 
ao nível lógico do endereço lógico e 
também à quantia de bits sucessora 
selecionada no parâmetro abaixo da 
instrução. 
 
 
Página 37 
 
Bobina Sb Bobina Set Bit Field – Atribui um ao 
nível lógico do endereço lógico e 
também à quantia de bits sucessora 
selecionada no parâmetro abaixo da 
instrução. 
 
P Flanco de borda positiva – Manda 
um pulso na largura de tempo de um 
ciclo de leitura do código quando a 
borda positiva do endereço lógico 
selecionado acima é detectada. É 
necessário uma memória auxiliar na 
configuração da detecção do flanco. 
 
N Flanco de borda negativa - Manda 
um pulso na largura de tempo de um 
ciclo de leitura do código quando a 
borda negativa do endereço lógico 
selecionado acima é detectada. É 
necessário uma memória auxiliar na 
configuração da detecção do flanco. 
 
 
3.2 TEMPORIZADORES. 
Todos os temporizadores apresentados no TIA Portal para as novas linhas de CLP 
Siemens se enquadram na norma IEC 61131-3. Portanto ao instanciarmos um temporizador 
automaticamente é criada uma estrutura onde são armazenadas todas as suas variáveis. Esta 
estrutura será estudada mais adiante. 
Para adicionarmos um contato deste temporizador deve-se começar pelo nome do 
temporizador e concatenar a variável do mesmo após o nome separando o nome da variável 
com um ponto. 
 
 
 
 
 
Página 38 
 
 
• TON – Timer On Delay: Temporizador com retardo na energização. 
 
Figura 32 - TON Ladder 
 
Figura 33 - Gráfico TON 
• TOF – Timer Off Delay: Temporizador com retardo na desenergização. 
 
Figura 34 - TOF Ladder 
 
 
Página 39 
 
 
Figura 35 - Gráfico TOF 
 
• TP – Timer Pulse: Temporizador de Pulso 
 
Figura 36 - TP Ladder 
 
Figura 37 - Gráfico TP 
 
 
 
 
Página 40 
 
• TONR – Timer On Delay Retentivo: temporizador com retardo na energização 
retentivo. 
 
3.3 CONTADORES. 
• CTU – Contador Crescente, conta crescentemente a cada flanco de impulso 
positivo na entrada CU. A saída Q é “0”, enquanto o valor de CV for menor 
que PV, caso contrário a saída será “1”. Se houver um flanco de impulso 
positivo na entrada R o contador é resetado, isto é, o valor de CV vai para 0. 
 
Figura 38 - CTU Ladder 
 
• CTD – Contador Decrescente, conta decrescentemente a cada flanco de 
impulso positivo na entrada CD. A saída Q é “0” enquanto o valor de CV for 
diferente de “0”, caso contrário a saída Q será “1”. Se houver um flanco de 
impulso positivo na entrada LD o contador é carregado com o valor de PV. 
 
 
Página 41 
 
Figura 39 - CTD Ladder 
 
• CTUD – Reúne as funções dos dois contadores anteriormente descritos. 
 
Figura 40 - CTUD Ladder 
 
3.4 OPERAÇÕES DE TRANSFERÊNCIA. 
Instrução Descrição Ladder 
MOVE Move o valor da entrada IN para 
as saídas selecionadas OUT. A 
condição só é verdadeira se a 
entrada EN estiver em nível 
lógico “1” 
 
MOVE_BLK Move um vetor inteiro descrito 
na entrada IN para a saída OUT. 
O numero de elementos do vetor 
deve ser determinado na entrada 
COUNT. A condição só é 
verdadeira se a entrada EN 
 
 
Página 42 
 
estiver em nível lógico “1” 
 
A Figura abaixo demonstra um exemplo de uma área de um vetor sendo transferida para outro 
ponto. 
 
Figura 41 - Exemplo de MOVE_BLK 
 
 
3.5 BLOCOS MATEMÁTICOS. 
Instrução Descrição Ladder 
CALCULATE Esta função se apresenta 
somente em novos CLP’s da 
linha Siemens, pode-se declarar 
uma função matemática em seu 
bloco, evitando assim o uso de 
vários blocos para executar um 
cálculo mais complexo. Traz a 
grande maioria das funções 
matemáticas presentes em uma 
calculadora científica. Como 
Negação, exponenciação, 
funções trigonométricas, raiz 
quadrada, cálculo de resto, 
arredondamento, linearização 
entre outras. 
 
 
 
 
 
 
Página 43 
 
ADD Soma os elementos das entradas 
IN1 e IN2 e grava na saída 
OUT1. (Várias entradas podem 
ser adicionadas neste bloco). A 
condição só é verdadeira se a 
entrada EN estiver em nível 
lógico “1” 
 
DIV Divide o elemento da entrada 
IN1 pela IN2 e grava na saída 
OUT1. A condição só é 
verdadeira se a entrada EN 
estiver em nível lógico “1”. 
SUB Subtrai o elemento da entrada 
IN1 pela IN2 e grava na saída 
OUT1. A condição só é 
verdadeira se a entrada EN 
estiver em nível lógico “1”. 
MUL Multiplica os elementos das 
entradas IN1 e IN2 e grava na 
saída OUT1. (Várias entradas 
podem ser adicionadas neste 
bloco). A condição só é 
verdadeira se a entrada EN 
estiver em nível lógico “1”. 
 
LIMIT Limita o valor da entrada IN aos 
valores definidos nas entradas 
MIM e MAX. A condição só é 
verdadeira se a entrada EN 
estiver em nível lógico “1”. 
 
 
Página 44 
 
MOD Divide o valor na entrada IN1 
pelo valor na entrada IN2 e 
escreve o resto na saída OUT. A 
condição só é verdadeira se a 
entrada EN estiver em nível 
lógico “1”. 
 
 
MIN A operação compara o valor na 
entrada IN1 com a entrada IN2 e 
grava o MENOR valor na saída 
OUT. A condição só é 
verdadeira se a entrada EN 
estiver em nível lógico “1”. 
 
MAX A operação compara o valor na 
entrada IN1 com a entrada IN2 e 
grava o MAIOR valor na saída 
OUT. A condição só é 
verdadeira se a entrada EN 
estiver em nível lógico “1”. 
 
 
 
3.6 OPERAÇÕES LÓGICAS. 
Instrução Descrição Ladder 
DECO Leva para nível lógico “1” o bit que 
é selecionado pelo número na 
entrada “1”. A condição só é 
verdadeira se a entrada EN estiver 
em nível lógico “1”. 
 
 
Página 45 
 
ENCO Lê o número do bit para o bit menos 
significativo que esteja em ‘ na 
entrada IN e informa seu valor na 
saída OUT. A condição só é 
verdadeira se a entrada EN estiver 
em nível lógico “1”. 
SEL Seleciona uma das entradas IN0 ou 
IN1 dependendo da chave 
(Parâmetro G) e copia seu conteúdo 
na saída OUT. A condição só é 
verdadeira se a entrada EN estiver 
em nível lógico “1”. 
 
MUX Utiliza-se esta instrução para copiar 
o conteúdo de uma entrada 
selecionada para saída OUT. A 
condição só é verdadeira se a 
entrada EN estiver em nível lógico 
“1”. A MUX pode ter no máximo 
30 entradas. 
 
 
3.7 INSTRUÇÕES DE COMPARAÇÃO. 
Instrução Descrição Ladder 
= = Compara se duas variáveis são 
iguais. 
 
 
Página 46 
 
> = Compara se a variável superior é 
maior ou igual à inferior. 
 
< = Compara se a variável superior é 
menor ou igual à inferior. 
 
< Compara se a variável superior é 
menor que à inferior. 
 
> Compara se a variável superior é 
maior que à inferior. 
 
< > Compara se duas variáveis são 
diferentes. 
 
IN_RANGE Determina se os valores da entrada 
VAL esta DENTRO dos valores 
predeterminados nos parâmetros 
MIN e MAX. 
 
OUT_RANGE Determina se os valores da entrada 
VAL esta FORA dos valores 
predeterminados nos parâmetros 
MIN e MAX. 
 
 
 
 
Página 47 
 
 
 
 
3.8 INSTRUÇÕES DE CONVERSÃO. 
Instrução Descrição Ladder 
CONVERT Converte um tipo de dado em outro 
tipo de dado. Exemplo Inteiro para 
Real. 
 
NORM_X Converte um tipo de dado para outro, 
normatizando seu valor. Um 
exemplo claro é uma entrada 
analógica de 4 ~20mA, normatizada 
para um range de 0 ~1000. O range 
deve ser apresentado nos parâmetros 
MIN e MAX. A condição só é 
verdadeira se a entrada EN estiver 
em nível lógico “1”. 
 
SCALE_X Cria uma escala de um valorde 
acordo com parâmetros mínimo e 
máximo. 
 
 
3.9 INSTRUÇÕES PARA CONTROLE PID. 
Os CLP’s das novas linhas da Siemens trazem em si funções que auxiliam no controle 
discreto de processos, para tal utiliza-se um bloco que faz automaticamente a sintonia e 
configuração dos parâmetros de uma malha PID para diversas aplicações, este bloco é 
encontrado na aba de elementos tecnológicos na barra de ferramentas conforme demonstra a 
figura 42. 
 
Página 48 
 
 
 
Figura 42 - Caminho para o bloco de configuração de uma malha PID 
 
Para pleno funcionamento do bloco a Siemens recomenda que o mesmo seja 
instanciado dentro de uma OB de interrupção de tempo. A figura 43 demonstra como 
instanciar esta OB. 
 
Figura 43 - Instanciando uma OB de interrupção de tempo. 
 
Dentro desta OB instala-se o bloco PID que trás diversos parâmetros em sua interface, 
nota-se que os parâmetros não são obrigatórios tornando característica esta de um bloco FB 
que será estudado mais adiante, na instanciação desta função é necessário criar uma DB para 
 
Página 49 
 
guardar as funções deste bloco, é o mesmo conceito utilizado em temporizadores estudados 
anteriormente. 
O bloco quando instalado apresenta dois botões no seu canto direito superior, um deles 
diz respeito às configurações do PID outro diz respeito ao AutoTune, ferramenta esta que 
possibilita o cálculo automático das variáveis para o melhor rendimento do processo. 
 
Figura 44 - Bloco PID Compact 
 
Na janela de configuração do PID se observa três abas, a primeira delas corresponde a 
configurações do tipo de processo. Também demonstra as variáveis básicas do processo SP, 
PV e MV. 
 
 
Página 50 
 
Figura 45 - Janela 01 configuração PID 
A segunda apresenta valores de escala e valores mínimos e máximos do processo, tal 
como a relação entre a variável do processo e a variável de controle interna do CLP. 
 
 
Figura 46 - Janela dois configuração PID 
 
A terceira aba trás configurações avançadas da malha PID, as mais importantes são 
demonstradas na figura 47, estas são as variáveis do controle PID, após a realização do 
AUTOTUNE as mesmas se ajustam automaticamente, por opção pode-se habilitar a entrada 
manual dos dados para aplicações muito específicas onde o cálculo automático do CLP não 
foi eficiente o suficiente para o processo. 
 
 
 
Página 51 
 
Figura 47 – Janela Três configuração PID. 
 
A outra opção presente no bloco PID_Compact se refere a sintonia automática de 
parâmetros. O CLP efetua rotinas de cálculos para chegar a melhor eficiência no controle 
desejado. 
O primeiro passo é estabelecer entradas e saídas do bloco PID, a figura 48 demonstra 
um bloco configurado e em execução após o Auto-Tune. As entradas e saídas se referem a 
saídas de comando para a variável de controle e o sensor que alimenta a malha do PID. 
Utilizam-se as entradas e saídas em porcentagem, pois nas configurações já estabelecidas 
foram definidas regras para que 0-100% seja o mesmo que entrar diretamente com 0-27648 o 
máximo da entrada de 12 bits. 
 
Figura 48 - Bloco PID Funcionando 
Após as rotinas de configuração que serão apresentadas ao monitorar o bloco online 
nenhum símbolo de atenção deve ser exibido no módulo para que o mesmo esteja 
funcionando corretamente. 
A primeira tela do Tunning se apresenta com um gráfico estático, deve-se clicar no 
botão START da esquerda, para que a leitura das variáveis do processo aconteça. Um gráfico 
de penas apresenta os valores das variáveis em tempo real, à figura 49 demonstra o gráfico 
após se pressionado o primeiro botão de START, pode-se notar que a variável de controle 
(MV) representada pelo traço vermelho ainda está em zero, o Set Point (SP) Representado em 
azul está em 70% e a variável de processo (PV) está aproximadamente em 30. 
 
Página 52 
 
Um ponto importante a ser lembrado é que para executar o AutoTune o SP deve estar 
no mínimo 50% maior que o PV. 
 
 
Figura 49 – Pré-configuração da Auto configuração do PID 
 
O próximo passo é executar o Pretuning, esta rotina executa a primeira rodada de 
cálculos para os parâmetros PID, nota-se que a variável de controle já se ativa buscando levar 
a variável de processo o mais perto possível do Set point. Esta rotina de cálculos leva em 
torno de um minuto para ser concluída. Para executar a função basta apertar o botão de Start 
da direita com o campo de seleção mostrando PRETUNIG. 
 
Página 53 
 
 
Figura 50 - Finalização do PreTuning do PID 
 
 
Após a conclusão do Pretuning o sistema já esta pronto para rodar, porém ainda 
existem meios de melhorar o controle do processo, este meio se chama Fine tuning, no campo 
de seleção onde antes se demonstrava Pretuning deve-se selecionar Fine tuning. Ao clicar no 
botão Start novamente a rotina de cálculos irá se iniciar, esta rotina leva em torno de 10 
minutos para ser executada. Após rodada de testes e a rotina ter sido executada basta fazer 
Upload dos parâmetros PID para o CLP clicando no botão que demonstra a figura 51. 
 
Página 54 
 
 
Figura 51 - Sistema PID monitorado após auto configuração. 
 
Nota-se claramente que o PV está praticamente igual ao SP, este em um mundo 
perfeito considerando um sistema de hardware perfeito seria a situação ideal, porém é muito 
comum existir alguma taxa de erro provocado tanto pelo hardware quanto pelo controle 
trabalhando sobre o processo. 
As variáveis também podem ser monitoradas pela janela na parte inferior direita da 
tela, que demonstra exatamente o valor da variável em tempo real. 
Um ponto importante a ser observado é se o PID está ativo, este Status se apresenta 
nesta mesma janela no canto inferior direito. Caso o controle esteja desativo basta clicar no 
botão demonstrado pela figura 52. 
 
Figura 52 - Habilitando o controle PID. 
 
Agora se pode visualizar as variáveis PID na janela de configuração, nota-se que antes 
as variáveis estavam zeradas agora já estão previamente calculadas. 
 
Página 55 
 
 
3.10 GRAFCET (S7 - GRAPH) 
Linguagens de programação rápida são comumente utilizadas em sistemas de 
automação. A linguagem Ladder surgiu suprindo a necessidade de profissionais que tinham 
conhecimento perfeito de diagrama de contatos e precisavam passar este conhecimento para 
um sistema processado, por isso o CLP obteve grande acedência em sua origem. Atualmente 
outras linguagens se apresentam para desenvolvimento em CLP’s, uma delas é o Grafcet 
utilizado largamente em processos contínuos como movimentação de robôs ou mesmo uma 
linha de produção automotiva. Uma grande questão é a capacidade de um programa de CLP 
suportar várias linguagens em um processo somente. Neste caso sim, parte do controle pode 
ser feito em Grafcet outra parte em Ladder ou ainda partes em SCL linguagem se apresenta no 
próximo tópico deste material. 
O Grafcet tem por base execução do programa passo após passo, entre cada execução 
existe um teste a ser feito, caso o teste seja verdadeiro passamos a próxima execução e assim 
sucessivamente em uma cadeia de controles. 
Esta linguagem se apresenta somente nas linhas de CLP S7-300 e S7-400 da Siemens, 
e de acordo com fóruns apresentados pela Siemens o lançamento S7-1500 também trará a 
linguagem nativa em sua programação. 
Para exemplificar esta linguagem se deve inserir um CLP S7-300 em um projeto. Logo 
em seguida na inserção de um novo bloco selecionar uma FB e selecionar a linguagem 
GRAPH. 
A figura 53 demonstra a inserção do bloco descrito anteriormente, o conceito de FB 
será demonstrado na próxima sessão deste trabalho. 
 
 
Página 56 
 
 
Figura 53 - Inserção de uma FB com linguagem Graph 
 
Quando selecionado a opção adicionar nova e abrir automaticamente se abrirá a janela 
de programação do Grafcet. 
 
Figura 54 - Janela de desenvolvimento para Grafcet 
 
 
Página 57 
 
A caixa destacada na figura 54 mostra uma execução do Grafcet, ela é constituídapor 
um passo e uma transição. No passo se executam as tarefas como a de ligar um motor, uma 
válvula ou qualquer outro objeto da planta de controle, na transição testa-se o resultado 
esperado com a ação do passo anterior. 
Uma FB pode conter diversas sequências com variados tipos de arranjos de ações e 
transições. Para inserir mais passos e ações utiliza-se a barra de ferramentas logo acima da 
janela de desenvolvimento. A figura 55 demonstra sequência montada em linguagem Grafcet. 
 
Figura 55 - Sequência em Grafcet 
 
A lógica desta programação é que para acontecer o passo 2 a transição 2 deve ser 
verdadeira e assim sucessivamente, pode-se apresentar passos que tenham mais de uma 
transição no caso da transição 4 e 6 que fazem uma escolha entre dois caminhos no processo. 
A próxima tabela demonstra as ferramentas para inserção de passos e transições. 
 
Atalho Função 
 
Insere um passo e uma transição após uma transição selecionada. Pode-se 
utilizar a tecla F5 como atalho para a função. 
 
Página 58 
 
 
Insere um passo após uma transição selecionada 
 
Insere uma transição após um passo selecionado. 
 
Insere uma parada ao final de uma sequência, um exemplo de utilização é 
colocação de uma máquina em um ponto seguro. A sequência para de ser 
executada neste ponto. 
 
Insere um salto após uma transição. Nesta função deve-se indicar um passo 
para a sequência seguir após a transição. 
 
Abre um caminho alternativo em uma sequência. Programadores chamam 
de lógica “SENÃO” 
 
Abre um passo alternativo para a sequência, porém este passo roda 
simultaneamente com a coluna ao seu lado. A regra é ter dois ou mais passo 
após uma transição. Quando se termina a lógica, para o próximo passo 
acontecer os dois caminhos devem ter sido percorridos para a lógica 
continuar. 
 
Fechamento de coluna. 
 
Cada passo ou transição deve ser programado. Nos passos utilizam-se funções básicas 
para ligar e desligar elementos. Basicamente utilizam-se três funções: 
• S – Carrega “1” para o endereço lógico selecionado. 
• R – Carrega “0” para o endereço lógico selecionado. 
• N – Carrega “1” para o endereço lógico selecionado com a duração da 
execução do passo, quando a próxima transição for verdadeira o endereço 
recebe “0”. 
Outras funções se apresentam dentro de passos, como funções de tempo, contagem e 
atribuição de valores diferentes para variáveis, porém neste material trabalharemos somente 
com estas três funções. 
A transição é programada em Ladder, a diferença é que não se atribui valor no final da 
linha. Quando o teste executado for verdadeiro automaticamente o próximo passo é 
executado. Nas transições utiliza-se lógica binária e de comparadores normalmente. Uma 
função de tempo pode ser adicionada em linha na transição. Esta função espera um tempo e 
fecha o contato conforme demonstra a figura 56. Para abrir a configuração do passo e 
 
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transição basta executar duplo clique em uma transição ou mesmo utilizar o botão de atalho 
destacado na próxima imagem. 
 
Figura 56 - Programação de passos e transições no Grafcet 
 
A seleção destacada abaixo na figura 56 representa uma contagem de tempo. Nota-se 
que esta transição é testada após o passo 1, quando ela for verdadeira o passo 2 será executado 
e assim sucessivamente em toda a programação. Após todas programadas basta selecionar a 
chamada da função em outro bloco de programação, no caso do exemplo no escopo principal 
OB1. 
É importante perceber que a linguagem Grafcet não trabalha sozinha, então quando for 
necessário executar algumas funções mais específicas com cálculos matemáticos utiliza-se 
uma variável que chame outra função que pode estar fora da FB do Grafcet. 
Para chamar a rotina, deve-se buscar a mesma na arvore de projetos na estrutura de 
blocos de programas conforme demonstra a figura 57. 
Quando a função é instanciada novamente é gerado um bloco de dados e alguns 
parâmetros fornecidos são importantes para extrairmos todas as características da função. 
• OFF_SEQ: Para a sequência no instante que o parâmetro for verdadeiro. 
• INIT_SEQ: Inicia a sequência do inicio. 
• S_PREV: Volta ao passo anterior. 
• S_NEXT: Avança um passo. 
• SW_AUTO: Seleciona modo automático para a sequência. 
 
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• SW_MAN: Seleciona modo manual para a sequência. 
 
Figura 57 – Inserção de uma função em Grafcet 
 
3.11 SCL 
Linguagens consideradas de alto nível se apresentam cada vez mais em CLP’s, com a 
computação cada vez mais avançada o “baixo nível” começa a receber funções que antes só 
poderiam ser programadas em sistemas de supervisórios que estão um nível acima do nível de 
controle na pirâmide da automação. A linguagem SCL veio suprir e melhorar o 
desenvolvimento de algumas funções que sejam facilmente programadas com linguagem 
textual. Esta linguagem se assemelha muito a linguagens como VB da Microsoft ou Delphi da 
Borland. 
A principio o SCL é utilizado em FB’s ou FC’s, CLP’s S7-1200 já incorporam estas 
funções. A linguagem trás estruturas amplamente utilizadas em programações de alto nível 
como IF, FOR, CASE, WITH entre outros. 
Primeiramente devem-se declarar as variáveis de entrada e saída da função tal como 
variáveis estáticas ou temporárias. Estas variáveis podem ser declaradas na tabela apresentada 
logo acima da aba de desenvolvimento. O exemplo mostra a condição de soma de duas 
variáveis caso uma entrada seja verdadeira ou multiplicação das mesmas, caso a entrada seja 
falsa, porém se a entrada diferença for verdadeira a diferença entre os dois números é 
demonstrada. 
 
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A figura 58 demonstra o código em SCL e a chamada da função no bloco de programa 
principal OB1. 
 
 
Figura 58 - Exemplo de código em SCL. 
 
A tabela abaixo retirada do manual do CLP representa os operadores no SCL da linha 
S7-1200. 
 
 
Página 62 
 
 
Os trabalhos feitos em SCL exercem funções que em outras linguagens necessitam 
muito código ou mesmo não podem ser desenvolvidas. Teste seu conhecimento 
desenvolvendo um algoritmo em SCL que organize uma sequência de dez números quaisquer 
e retorne um vetor com os mesmos em ordem crescente. Para isso utilize o exemplo abaixo de 
um Buble Sort para organização de sequências numerais exemplificado em linguagem não 
formal. 
Mais informações sobre o SCL pode ser encontrada no manual do CLP S7-1200 ou no 
sistema de ajuda do TIA Portal. 
 
Algoritmo Bubble(V, n) 
1. k = n-1 
2. para i = 1 até n faça 
3. j = 1 
4. enquanto j <= k faça 
5. se V[j] > V[j+1] então 
6. aux = V[j] 
7. V[j] = V[j+1] 
8. V[j+1] = aux 
9. j = j+1 
10. k = k-1 
 
Anotações. 
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4. ESTRUTURA DE UM PROGRAMA. 
4.1 TIPOS DE DADOS. 
Como todos os ambientes de programação para automação, o TIA Portal tem sua 
“Tipagem” forte, isto é, todas as variáveis antes de serem utilizadas devem ser declaradas, 
para comodidade do usuário ao instanciar uma área qualquer de memória o próprio sistema já 
aloca um espaço e escreve a mesma na tabela padrão de Tags. Nesta sessão se apresenta os 
tipos de dados presentes no CLP S7-1200. E são divididos em Elementares e Complexos. 
4.1.1 Dados Elementares. 
Os dados elementares são os mais utilizados em programações básicas. São dados que 
se apresentam frequentemente em toda aplicação. A tabela abaixo apresenta os dados 
elementares do CLP S7-1200. 
 
 
Todos os CLP’s da Siemens trabalham com números negativos, logo, explica-se o que 
acontece na variável. Um exemplo é um Tag do tipo SINT (ShortINT), este possui o tamanho 
de oito bits e é formado por dois componentes, um sinal e um valor numérico. O sinal afeta os 
valores dos demais bits (0 ~ 6) conforme seu valor. O valor do bit sete representa o sinal. O 
 
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sinal será “0” para números positivos e “1” para números negativos. A Figura 59 demonstra 
como a variável se comporta. 
 
Figura 59 - Comportamento de variáveis no TIA PORTAL 
 
4.1.2 Dados Complexos. 
Os dados complexos no TIA Portal, são junções de dados elementares em uma 
estrutura. Esta estrutura pode ter vários elementares do mesmo tipo ou um conjunto de 
variáveis elementares distintas, abaixo se apresenta algumas das variáveis encontradas no TIA 
Portal. 
 
Figura 60 - Tabela de dados complexos. 
 
 
Página 66 
 
• DTL – O tipo de dado DTL representa um momento no tempo o qual é 
especificado pela data e hora do dia. Estes dois componentes podem ser 
acessados diretamente. Abaixo se apresenta a estrutura da variável DTL e 
também a forma de instanciá-la com a função RD_SYS_T, que lê Data e Hora 
do CLP. 
 
Figura 61 - Estrutura DLT e função RD_SYS_T 
• ARRAY – Também conhecido como vetor (para arrays uni-dimensionais) 
ou matriz (para arrays bi-dimensionais), é uma das mais simples estruturas de 
dados. Os arrays mantêm uma série de elementos de dados, no CLP são do 
mesmo tamanho e tipo de dados. Elementos individuais são acessados por sua 
posição no array. A posição é dada por um índice, também chamado de 
subscrição. O índice geralmente utiliza uma sequência de números inteiros. 
Abaixo se descreve uma estrutura de array em um CLP Siemens. 
 
Figura 62 - Estrura ARRAY 
 
 
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• STRUCT – Nos CLP’s Siemens uma STRUCT tem o mesmo conceito de um 
ARRAY, porém podem-se declarar variáveis de diferentes tipos dentro de uma 
estrutura STRUCT. A figura abaixo representa a declaração de uma STRUCT 
dentro de bloco de dados. 
 
Figura 63 - Estrutura STRUCT 
• STRING – Uma STRING é considerada uma estrutura no CLP por ser uma 
variável considerada de alto nível. Não é comum a utilização de STRING’s em 
uma programação de CLP’s, em poucas palavras uma STRING é um conjunto 
de caracteres que simplesmente determinam uma frase ou palavra. Abaixo um 
exemplo de STRING sendo declarada dentro de um bloco de dados. 
 
Figura 64 - Exemplo de declaração de STRING. 
4.2 DB - BLOCOS DE DADOS. 
 
 
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Um DB ou “Data Block” é um espaço da memória alocado para organizar o programa. 
Como exemplo pode-se definir um Data_Block para um determinado motor, para este, aloca-
se espaço na memória para guardar variáveis de interesse na execução do sistema. Assim, 
chamamos o DB com o nome do Motor “Bomba1”, no DB pode-se declarar diversos tipos de 
variáveis tanto elementares quanto complexas, logo, utiliza-se Bomba1.Status (INT), 
Bomba1.Liga (Bool), Bomba1.Velocidade (Real), Bomba1.TempoFuncionamento 
(Time_Stamp). 
É importante lembrar que os DataBlock compreendem a maior parte de memória de 
um CLP este espaço é chamado memória de trabalho, como demonstra a figura abaixo. 
 
Figura 65 - Utilização de memória em um CLP. 
Um DB também pode apresentar dados retentivos, ou seja, quando o CLP é desligado 
os dados não são perdidos. Estes dados geralmente são utilizados onde não se faz necessária 
velocidade no acesso ao dado, como exemplo o tempo de funcionamento de uma determinada 
máquina ou mesmo o valor de Set Point para uma determinada receita. Para tornar um dado 
retentivo em uma DB basta marcar o CheckBox ao lado da variável criada na DB. 
Os DB’s são divididos em dois tipos, DB’s Globais que são acessados de em qualquer 
parte do programa e não são vinculados e nenhum outro bloco e DB’s Instances que são áreas 
alocadas por FB’s, este DB serve como interface deste bloco de funções. 
 
 
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4.3 FC – FUNÇÃO 
 
É um bloco de código sem memória, é utilizado para programação de funções 
complexas frequentemente utilizadas ou mesmo para organização do código. Após a função 
ter sido executada, os dados dos Tags temporários são perdidos. Para guardar os dados 
operandos globais devem ser utilizados. A próxima imagem demonstra a utilização de uma 
função. 
 
Figura 66 - Chamada de uma FC (Função) 
 
4.4 FB – BLOCO DE FUNÇÃO. 
 
É um bloco de código que armazena seus valores permanentemente em um DB 
instance, de forma que os dados permanecem disponíveis mesmo depois que o bloco tenha 
sido executado. Todos os parâmetros de entrada, saída e de entrada saída, tais como estáticos 
ou temporários são salvos no DB instance, ou seja, o DB instance é a memória do FB. Vale 
 
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lembrar que para os dados permanecerem ativos depois de uma eventual falta de energia no 
CLP deve-se marcar a opção RETENTIVA na declaração das variáveis da FB. A próxima 
figura demonstra a chamada de uma FB. 
 
Figura 67 - Chamada de uma FB (Bloco de Função) 
4.5 OB - BLOCOS DE ORGANIZAÇÃO. 
 
Os blocos de organização são a interface entre o sistema operacional do CLP e o 
programa do usuário, elas podem ser programadas pelo usuário, isto permite controlar a 
reação da CPU, os blocos de organização chamados pelo sistema operacional para os 
seguintes eventos. 
• Comportamento de partida – Definem como a CPU se porta no momento da 
passagem de STOP para RUN. 
• Processamento de programa cíclico – Execução normal do programa. 
• Execução de programas dirigidos à interrupção – Partes do código que 
necessitam de processamento interrupto em sua execução, como exemplo 
pode-se citar um calculo PID. 
• Manipulação de erros – Diagnósticos do sistema, monitoração e tratamento de 
erros. 
A próxima figura demonstra modos de estruturar um programa. 
 
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Figura 68 - Meios de estruturação de um programa. 
 
Todas as OB’s têm funções especiais, a próxima imagem descreve a numeração 
correspondente a OB’s específicas e logo se descreve algumas OB’s para tratamento e 
diagnósticos de erros. 
 
Figura 69 - Chamada de OB's em um programa 
4.5.1 OB’s de Diagnóstico. 
As OB’s de diagnóstico servem para monitorar e tratar possíveis erros em tempo de 
execução do programa, um exemplo básico é se algum elemento de rede necessário para pleno 
funcionamento simplesmente se desligar, as OB’s de diagnóstico são previamente 
configuradas para tratar este erro, e tomar a decisão junto ao sistema operacional para futuros 
 
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eventos do CLP, como entrar em falha, gerar um alarme ou mesmo colocar a CPU em modo 
STOP. 
• OB80 – Estouro de tempo. Este OB é chamado em situações que ofereçam 
erros por conta de tempos de execução, como tempo máximo de ciclo 
excedido, um OB de interrupção cíclica ainda está em execução, estouro da fila 
de OB’s de interrupção, sobrecarga em OB de interrupção. As possíveis falhas 
desta OB são apresentadas na tabela abaixo. 
 
Figura 70 - Tabela de variáveis OB80 
 
• OB82 –