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Curso de Automação Industrial Laboratório de Controle de Processos http://www.ufma.br/index.php 2 de 106 • Introdução; • Reconhecimento do Hardware; • Software: Instalação de RSLogix e RSLinx • Configuração da comunicação Micro-PLC; • Configurações Iniciais do RSLogix • Trabalho com Projetos e Arquivos; • Endereçamento; • Introdução a Linguagem Ladder; Conteúdo http://www.ufma.br/index.php 3 de 106 • Programação; • Comunicação; • Instruções de Bit; • Instruções de Temporização e Contagem; • Instruções de Matemáticas; • Instruções de Movimentação; • Instruções de Lógica; • Instruções de Comparação. • Projetos Finais Conteúdo http://www.ufma.br/index.php Introdução Aula 2 http://www.ufma.br/index.php 5 de 106 • Histórico; • Vantagens; • Desvantagens; • Aplicações; Introdução http://www.ufma.br/index.php Reconhecimento do Hardware Aula 3 http://www.ufma.br/index.php 7 de 106 Hardware http://www.ufma.br/index.php 8 de 106 • Tipos de PLC: – Fixo: provê o sistema de alimentação, as entradas e saídas, e o processador em uma única unidade; – Modular: provê cada funcionalidade em módulos separados. Hardware http://www.ufma.br/index.php 9 de 106 Hardware http://www.ufma.br/index.php 10 de 106 • O hardware de um PLC modular é composto basicamente por 5 elementos: – Fonte de Alimentação – Chassi ou Rack de Montagem – Processador ou CPU – Cartões de I/O – Unidade de Programação Hardware http://www.ufma.br/index.php 11 de 106 • Fornecer corrente para todos os módulos do PLC; • Níveis de tensão de 24 Vdc ou 110/220 Vac; • A escolha da fonte depende da soma de corrente dos diversos módulos. Fonte de Alimentação http://www.ufma.br/index.php 12 de 106 Fonte de Alimentação http://www.ufma.br/index.php 13 de 106 • Concentra todos os módulos; • Permite sustentação e proteção aos outros módulos; • Provê conexões para dados e alimentação; • Possui número variado de ranhuras (slots); • Permite interligação com outros módulos. Chassi ou Rack http://www.ufma.br/index.php 14 de 106 Chassi ou Rack http://www.ufma.br/index.php 15 de 106 • Divide-se em: – Entrada: • Digital • Analógica – Saída • Digital • Analógica Cartões de I/O http://www.ufma.br/index.php 16 de 106 Cartões de Entrada e Saída • Entradas Discretas • Saídas Discretas http://www.ufma.br/index.php 17 de 106 Cartões de Entrada e Saída http://www.ufma.br/index.php 18 de 106 • Executa as instruções previamente programadas; • Memória: RAM e EEPROM; • Bateria e Capacitor; • Controla os dispositivos de entrada e saída; • Controla os canais de comunicação. Processador http://www.ufma.br/index.php 19 de 106 Processador - SCAN http://www.ufma.br/index.php 20 de 106 • Posição PROG: habilita o processador a ser programado, para qualquer execução e impede que passe para RUN remotamente; • Posição REMPROG: permite que o processador seja programado e que passe para RUN remotamente (LED RUN apagado); • Posição RUN: inicia a execução do código na memória, impede que o processador seja programado remotamente e não permite download; • Posição REMRUN: o programa continua em execução e permite que o processador seja programado . Processador – Chave http://www.ufma.br/index.php Instalação do RSLogix 500 e do RSLinx Aula 4 http://www.ufma.br/index.php 22 de 106 Conceitos • RSLogix 500: Programa responsável por provê um ambiente para programação Ladder • RSLinx: Programa responsável por provê uma comunicação entre PC e PLC através de drivers / protocolos de comunicação. http://www.ufma.br/index.php 23 de 106 Recursos Necessários • Requisitos mínimos de Hardware: Intel Pentium II 500MHz 128 MB de RAM, para o Windows XP ou 2000 45 MB de espaço disponível no HD Placa de vídeo com 256 cores e resolução de 800x600 http://www.ufma.br/index.php 24 de 106 Recursos Necessários • Requisitos mínimos de Software: Windows 98 ou Windows NT ou Windows 2000 ou Windows XP Obs: para o RSLogix funcionar será necessário a instalação do RSLinx http://www.ufma.br/index.php 25 de 106 Instalação Passo-a-Passo • Passo 1 Executar o programa de instalação http://www.ufma.br/index.php 26 de 106 Instalação Passo-a-Passo • Passo 2 Clique em Install RSLogix 500 http://www.ufma.br/index.php 27 de 106 Instalação Passo-a-Passo • Passo 3 Siga as instruções que aparecerem na tela Serial: essa informação pode ser encontrada na caixa do seu produto Ativação: para ativar, será preciso inserir o disquete com a licensa. http://www.ufma.br/index.php 28 de 106 Instalação Passo-a-Passo Ativação: pressione OK e mova a licença. O RSLogix 500 está instalado. http://www.ufma.br/index.php 29 de 106 Instalação Passo-a-Passo Agora instale o RSLinx Execute a instalação clicando em Install RSLinx http://www.ufma.br/index.php 30 de 106 Instalação Passo-a-Passo Os mesmos procedimentos devem ser tomados para a instalação. Ao final os programas instalados poderão ser encontrados em Iniciar/Programas/Rockwell Software. http://www.ufma.br/index.php Configurando o RSLinx Aula 5 http://www.ufma.br/index.php 32 de 106 O Que é o RSLinx • Programa usado para configuração de drivers para a comunicação PC - PLC http://www.ufma.br/index.php 33 de 106 Comunicação entre PC e PLC • Necessidade: Quando for preciso fazer download ou upload de programas. Configuração das portas para programação Ladder. Monitoração em tempo real do PLC. Programação on-line http://www.ufma.br/index.php 34 de 106 Comunicação entre PC e PLC • Pode utilizar diversos tipos de comunicação: Serial, DH+, Ethernet... COM1/COM2Canal Serial Serial usando padrão RS232 http://www.ufma.br/index.php 35 de 106 Configurando o RSLinx • Configuração do canal serial do computador para comunicação com o PLC. Abra o RSLinx, clicando no ícone na área de trabalho: Ou clicando em Iniciar / Programas / Rockwell Software / RSLinx / RSLinx http://www.ufma.br/index.php 36 de 106 Clique no ícone mostrado abaixo em seu RSLinx para acessar o item Configure Drivers Ou no menu Communications selecione o item Configure Drivers Configurando o RSLinx http://www.ufma.br/index.php 37 de 106 No Configure Drivers selecione o driver de acordo com a conexão Configurando o RSLinx http://www.ufma.br/index.php 38 de 106 Selecione o driver RS-232 DF1 devices, e clique em Add New. Em seguida digite um nome para o driver. É recomendado colocar um nome que indentifique-o, para diferenciá-lo de outros que possam está em rede Configurando o RSLinx http://www.ufma.br/index.php 39 de 106 Selecione a porta de comunicação e clique em Auto- Configure Configurando o RSLinx http://www.ufma.br/index.php 40 de 106 Finalizando • É necessário que o RSLogix 500 esteja configurado com esse driver para finalizar a configuração. Abra o RSLogix 500 Abra ou crie um projeto Clique no menu Comm e selecione o item System Comms… http://www.ufma.br/index.php 41 de 106 Finalizando Clique sobre o controlador escolhido e marque a opção Apply to Project e OK http://www.ufma.br/index.php Configurando o RSLogix Aula 6 http://www.ufma.br/index.php 43 de 106 O Que é o RSLogix • Programa usado para desenvolvimento de aplicações em LADDER para a família de PLC’s da Rockwell, bem como download, upload e monitoração de programas no PLC. http://www.ufma.br/index.php 44 de 106 Configuração Inicial • Necessidade: Quando for usar o RSLogix pela primeira vez. Quando for iniciar um novo programa em LADDER. http://www.ufma.br/index.php 45 de 106 Configuração Inicial • Configuração inicial do RSlogix para programação – Abra o RSLogix, clicando no ícone na área de trabalho: – Ou clicando em Iniciar / Programas / Rockwell Software / RSLogix / RSLogix 500 English http://www.ufma.br/index.php 46 de 106 Clique em, abrirá a tela a seguir: selecione a CPU do PLC com o seu respectivo sistema operacional. Essas informações se encontram em uma etiqueta colada na CPU. Configurando a CPU http://www.ufma.br/index.php 47 de 106 Configuração das portas de Entrada e Saída: clique no item IO Configuration. Essa configuração permitirá o endereçamento dos cartões de I/O conectados ao chassi. Configurando I/O http://www.ufma.br/index.php 48 de 106 Clique em Read IO Config para que a configuração seja feita automaticamente. Configurando I/O http://www.ufma.br/index.php 49 de 106 Selecione o driver de comunicação desejado e clique novamente em Read IO Config. Observe que após a configuração automaticamente aparecem os dispositivos de entrada e saída conectados ao chassi. Configurando I/O http://www.ufma.br/index.php 50 de 106 Finalizando • É necessário que o RSLogix 500 esteja associado a um driver para finalizar a configuração. Clique no menu Comm e selecione o item System Comms… http://www.ufma.br/index.php 51 de 106 Finalizando Clique sobre o controlador escolhido e marque a opção Apply to Project e OK. http://www.ufma.br/index.php Trabalhando com Projetos e Arquivos Aula 7 http://www.ufma.br/index.php 53 de 106 Ambiente de Trabalho Área de Memória Área de Inserção de linhas Barra de Instruções Tabuladas Barra On-line http://www.ufma.br/index.php 54 de 106 Área de Memória Área de Dados Área de Programas • Dividida em: – Área de Programas – Área de Dados http://www.ufma.br/index.php 55 de 106 Área de Programas • Sys 0 e Sys 1: são arquivos usados pelo controlador; • LAD 2: Ladder principal do ciclo de varredura; • Podem ser aumentada até 256 arquivos. http://www.ufma.br/index.php 56 de 106 Área de Dados • O0 – Saída • I1 – Entrada • S2 – Status • B3 – Binário • T4 – Temporizadores • C5 – Contador • R6 – Controle • N7 – Inteiros • F8 – Ponto Flutuante http://www.ufma.br/index.php 57 de 106 Área de Dados • Cada arquivo na área de dados pode ter até 256 elementos; • Pode-se ter até 256 arquivos de dados http://www.ufma.br/index.php Endereçamento Aula 8 http://www.ufma.br/index.php 59 de 106 Endereçamento ____ : ____ . ____ / ____ ____ I = Entrada O = Saída Número do Slot Palavra 0 – 1º 1 – 2º Bit (0 – 15) – O índice da palavra pode ser suprimido, se o dispositivo não possuir mais que 16 bits. – E o bit pode ser substituído por letras em caso de arquivos T4, C5, R6. http://www.ufma.br/index.php Introdução a Linguagem Ladder Aula 9 http://www.ufma.br/index.php 61 de 106 • Características: – Linguagem Gráfica; – Conjunto de instruções completo; – Regras gerais: Linhas Verticais: linhas-mãe ou linhas de alimentação As saídas estão sempre na direita O fluxo de execução ocorre de cima para baixo e da esquerda para a direita A habilitação das linhas horizontais depende da lógica de acionamento à sua esquerda. Linguagem Ladder http://www.ufma.br/index.php 62 de 106 Programa em Ladder http://www.ufma.br/index.php Programação Aula 10 http://www.ufma.br/index.php 64 de 106 • Para inserir códigos no Ladder: – Selecione a linha desejada e pressione Insert para adicionar uma nova linha; – Instrução: digitar o nome da instrução ou arrastá-la da barra de instruções; – Os comandos Ctrl+C, Ctrl+V, Ctrl+X e Ctrl+Z funcionam neste ambiente. • Para inserir comentários no Ladder: – Comentários por instrução – Comentários por endereço – Símbolos – Comentários de linha e título de página Progamação em Ladder http://www.ufma.br/index.php Comunicação Aula 11 http://www.ufma.br/index.php 66 de 106 • A comunicação pode ser feita de diversas formas, dependendo do processador em uso: – RS 232 – EthernetIP – DeviceNet – ControlNet Comunicação PC - PLC http://www.ufma.br/index.php 67 de 106 Modo On-line e Off-line On-line: Ambiente de teste e monitoração; Off-line: Ambiente de Programação http://www.ufma.br/index.php 68 de 106 Fazendo Download e Upload Para enviar programas em LADDER para o PLC, primeiramente salve-o e clique em Download, como mostra a figura abaixo: http://www.ufma.br/index.php 69 de 106 Fazendo Download e Upload Para enviar programas do PLC para o PC, clique em Upload, como mostra a figura abaixo: http://www.ufma.br/index.php Instruções de Controle de Fluxo Aula 12 http://www.ufma.br/index.php 71 de 106 Instruções de Bit • JSR – Jumper to Subroutine – Direciona o processador para um arquivo de sub-rotina. • SBR – Subroutine – Usada na primeira linha da sub-rotina. • RET – Return – Finaliza a sub-rotina. http://www.ufma.br/index.php Instruções de Bit Aula 13 http://www.ufma.br/index.php 73 de 106 Instruções de Bit • XIC – Examine if Close – Verdadeiro quando o bit for 1 – Falso quando o bit for 0 • XIO – Examine if Open – Verdadeiro quando o bit for 0 – Falso quando o bit for 1 • OTE – Output Energize – Seta um bit (1) quando a linha for verdadeira http://www.ufma.br/index.php 74 de 106 Instruções de Bit • OTL – Output Latch • OTU – Output Unlatch – Seta um bit (1) quando a linha for verdadeira e mantém esse estado mesmo que a linha seja falsa. Sendo resetado (0) somente com um OTU. • OSR – One Shot Rising – Seta um bit (1) por um ciclo de scan quando houver uma transição positiva. http://www.ufma.br/index.php 75 de 106 Exercício • Implemente um flip-flop RS • Implemente um flip-flop D • Implemente um flip-flop JK http://www.ufma.br/index.php 76 de 106 Exercício • Com FC1 acionado e com um pulso do botão BL1, deve-se ligar o motor de descida M1 e o motor de giro M2. • Quando FC2 for acionado, deve-se desligar o motor M1 e ligar o motor de subida M3. • Ao acionar FC1, deve-se desligar os motores M2 e M3. http://www.ufma.br/index.php Instruções de Temporização e Contagem Aula 14 http://www.ufma.br/index.php 78 de 106 Instruções de Temporização • Arquivos do tipo T: contém dados referente aos temporizadores. • Arquivo padrão T4 – Timer. • Dividido em 3 palavras: – Estado (EN, TT, DN) – Preset (PRE) – Acumulador (ACC) http://www.ufma.br/index.php 79 de 106 Instruções de Temporização • TON – Timer on Delay – inicia a contagem quando a linha se torna verdadeira. Endereço Valor do Preset Base para contagem http://www.ufma.br/index.php 80 de 106 Instruções de Temporização • EN: indica que a linha do temporizador é verdadeira; • TT: indica que o temporizador está contando. EN tem que ser verdadeiro e ACC < Preset; • DN: indica que o temporizador terminou de contar. EN tem que ser verdadeiro e ACC = Preset; • Preset: indica o valor que o temporizador vai contar; • ACC: indica o valor atual da contagem. http://www.ufma.br/index.php 81 de 106 Instruções de Temporização • TOF – Timer off Delay – inicia a contagem quando a linha se torna falsa Endereço Valor do Preset Base para contagem http://www.ufma.br/index.php 82 de 106 Instruções de Temporização • EN: indica que a linha do temporizador é verdadeira; • TT: indica que o temporizador está contando. EN tem que ser falso e ACC < Preset; • DN: indica que o temporizador terminou de contar. EN tem que ser falso e ACC < Preset; • Preset: indica o valor que o temporizador vai contar; • ACC: indica o valor atual da contagem. http://www.ufma.br/index.php 83 de 106 Instruções de Temporização • RTO – Retentive Timer on Delay – inicia a contagem quando a linha se torna verdadeira e mantém o valor mesmo a linha sendo falsa. Endereço Valor do Preset Base para contagem http://www.ufma.br/index.php 84 de 106 Instruções de Temporização • EN: indica que a linha do temporizador é verdadeira; • TT: indica que o temporizador está contando. EN tem que ser verdadeiro e ACC < Preset; • DN: indica que o temporizador terminou de contar. EN tem que ser verdadeiro e ACC = Preset; • Preset: indica o valor que o temporizadorvai contar; • ACC: indica o valor atual da contagem. OBS: Para resetar o RTO é preciso utilizar a instrução RES. http://www.ufma.br/index.php 85 de 106 Exercício • Faça um diagrama ladder para um sistema que precisa que um motor passe 6,3 segundos ligados e 6,3 segundos desligados. • Implemente um semáforo que seja ligado e desligado por uma chave retentiva. Tempos: vermelho 9s, amarelo 3s e verde 6s. • Programar um acionamento seqüencial para a partida de 5 motores a cada 2 seg (usando uma chave) e desligá-los ao mesmo tempo (usando outro botão). http://www.ufma.br/index.php 86 de 106 Instruções de Contagem • Arquivos do tipo C: contém dados referente aos contadores. • Arquivo padrão C5 – Counter. • Dividido em 3 palavras: – Estado (CU, CD, DN, OV, UN) – Preset (PRE) – Acumulador (ACC) http://www.ufma.br/index.php 87 de 106 Instruções de Contagem • CTU – Count Up – contas as transições de falso para verdadeiro, crescente. Endereço Valor do Preset http://www.ufma.br/index.php 88 de 106 Instruções de Contagem • CU: indica que a linha do contador é verdadeira; • OV: indica que ACC > 32767; • DN: indica que ACC >= Preset; • Preset: indica o valor que o contador vai contar; • ACC: indica o valor atual da contagem. OBS: Para resetar o CTU é preciso utilizar a instrução RES. http://www.ufma.br/index.php 89 de 106 Instruções de Contagem • CTD – Count Down – contas as transições de falso para verdadeiro, decrescente. Endereço Valor do Preset http://www.ufma.br/index.php 90 de 106 Instruções de Contagem • CD: indica que a linha do contador é verdadeira; • UN: indica que ACC < (-32768); • DN: indica que ACC >= Preset; • Preset: indica o valor que o contador vai contar; • ACC: indica o valor atual da contagem. OBS: Para resetar o CTD é preciso utilizar a instrução RES. http://www.ufma.br/index.php 91 de 106 Exercício • Programe um relógio que mostre minutos e horas. http://www.ufma.br/index.php Instruções Matemáticas Aula 15 http://www.ufma.br/index.php 93 de 106 Instruções Matemáticas http://www.ufma.br/index.php 94 de 106 Instruções Matemáticas • Source: local onde o valor está armazenado; • Dest: local onde o resultado será armazenado; • ADD: soma as Sources; • SUB: subtrai as Sources; • MUL: multiplica as Sources; • DIV: divide as Sources; • NEG: inverte o sinal da Source; • SQR: calcula a raiz quadrada da Source; • CLR: zera o conteúdo de Dest. http://www.ufma.br/index.php 95 de 106 Instruções Matemáticas • CPT – Compute – executa uma expressão matemática com várias operações. Endereço do resultado Expressão http://www.ufma.br/index.php 96 de 106 Exercício • Programar um sistema de conversão de unidades de temperatura da seguinte maneira: – Através de duas chave de duas posições indicar a unidade origem e a destino (0 – Celsius, 1 – Fahrenheit); – Executar a conversão usando as instruções ADD, SUB, MUL e DIV; – Executar a conversão usando a instrução CPT. http://www.ufma.br/index.php Instruções de Movimentação Aula 16 http://www.ufma.br/index.php 98 de 106 Instruções Matemáticas • MOV – Move – move o valor de Source para Dest. Origem do Dado Destino http://www.ufma.br/index.php Instruções de Lógica Aula 17 http://www.ufma.br/index.php 100 de 106 Instruções de Lógica • Realizam operações lógicas bit-a-bit http://www.ufma.br/index.php 101 de 106 Exercício • Utilizando as instruções de lógica repetir os exercícios do Flip-Flop D, RS e JK. http://www.ufma.br/index.php Instruções de Comparação Aula 18 http://www.ufma.br/index.php 103 de 106 Instruções de Comparação http://www.ufma.br/index.php 104 de 106 Instruções de Comparação • Source: local onde o valor está armazenado; • EQU: testa se dois valores são iguais; • NEQ: testa se dois valores são diferentes; • LES: testa se o valor A é menor que o valor B; • LEQ: testa se o valor A é menor ou igual que o valor B; • GRT: testa se o valor A é maior que o valor B; • GEQ: testa se o valor A é maior ou igual que o valor B; • LIM: testa valores dentro ou fora de uma faixa específica. http://www.ufma.br/index.php 105 de 106 Exercício • Utilizando a instrução LIM, repetir o exercício do Semáforo utilizando somente 1 temporizador. • Programe um sistema de empacotamento de remédios da seguinte forma: – Acione uma esteira usando uma chave liga / desliga. – Cada comprimido que passar pelo sensor (use um botão) conte uma vez; – No total de 20 comprimidos, para a esteira e espere 10 segundos para empacotar e acione a esteira novamente. http://www.ufma.br/index.php 106 de 106 Projetos Finais • Programar um somador para funcionar conforme descrição abaixo: – Iniciar a operação pressionando uma chave; – O somador deverá somar os valores de 5 em 5 segundo iniciando no zero; – Quando o valor for maior que 150, zerar e inicia o ciclo novamente. • Exercícios Propostos do Livro Engenharia de Automação Industrial de Cícero Couto Moraes, pág. 74 a 79. http://www.ufma.br/index.php
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