Escola de Qualificação Técnica Especial Trabalho MEMORIAS CLP

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Escola de Qualificação Técnica Especial 
 
CENTRO DE INSTRUÇÃO ALMIRANTE ALEXANDRINO
CURSO DE APERFEIÇOAMENTO AVANÇADO EM CONTROLE E AUTOMAÇÃO
TRABALHO DA DISCIPLINA AA-4004-1405– CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL
CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMAVÉIS: 
MEMÓRIAS E A LÓGICA BOOLEANA.
2ºSG-CI-SB MONTEIRO (CAPA1-308) 
 
 
RIO DE JANEIRO – RJ
Sumário
1 INTRODUÇÃO	2
2 MEMÓRIAS DE UM C.L.P E A LÓGICA BOOLEANA.	3
3 PORTAS LÓGICAS E SUAS CORRESPONDÊNCIAS EM LADDER	5
PORTA E (AND)	5
PORTA OU	6
PORTA INVERSORA (NOT)	7
4 LINGUAGEM LADDER	7
5 CONCLUSÃO	8
6 REFERÊNCIAS	9
1 INTRODUÇÃO
	
Elaboramos à presente pesquisa para melhor entendimento desta disciplina com foco nas memórias dos controladores lógicos programáveis (C.L.P., doravante) e sua lógica booleana. De maneira geral, sabemos que o intuito dos C.L.P. era substituir os relés e otimizar o tempo. Dentro do nosso foco e composição da temática, pautados em alguns pilares: demonstraremos a linguagem de programação mais utilizada neste dispositivo, bem como, as memórias e a lógica booleana usada em um “C.L.P.”- foco e propósito desta pesquisa. 
2 MEMÓRIAS DE UM C.L.P E A LÓGICA BOOLEANA.
A arquitetura de memória de um controlador programável pode ser constituída por diferentes tipos de memória. Memória Básica ou Firmware: A memória básica contém um conjunto de programas armazenados permanentemente, com o objetivo de controlar e supervisionar as atividades do sistema. Tais como: comunicação com os dispositivos externos, execução do ciclo de varredura, diagnósticos e outras atividades. Esta memória é usualmente chamada de firmware, para expressar o conjunto de software e hardware necessário para o funcionamento do Controlador Programável. Esta memória é programada pelo fabricante, ou seja, é uma memória que não pode ser alterada pelo usuário. As memórias básicas são memórias não voláteis do tipo ROM, EPROM ou FLASH-EPROM. 
Memória de Dados: Nesta memória são armazenados todos os dados de controle do sistema, tais como: estados das entradas e saídas, valores de preset de contadores e temporizadores, etc. É uma tabela de valores manipuláveis. As memórias de dados podem ser memórias voláteis ou não voláteis, sendo respectivamente do tipo, RAM ou NVRAM.
Memória de Usuário: É a memória destinada ao armazenamento das instruções de programação, ou seja, o programa de usuário. As memórias de usuário podem ser memórias voláteis ou não voláteis, sendo respectivamente do tipo, RAM; NVRAM ou FLASH-EPROM.
A álgebra de Boole por sua vez, é utilizada principalmente na descrição de circuitos que podem ser construídos com a utilização de portas lógicas, nesta álgebra, todas as variáveis e funções podem assumir apenas dois valores, 0 e 1. E o fator interessante aqui é que toda a lógica presente nesta álgebra, está atrelada à lógica combinacional que constitui a base dos programas executados em CLP’s e uma vez sabendo manipular expressões booleanas, não faltarão alternativas para resolver um problema que pode parecer complicado inicialmente. 
Toda a programação em lógica ladder é voltada à lógicas de entrada, de modo que possamos controlar e manipular nossas saídas, de acordo com restrições e suposições iniciais. Todo o programa então, é baseado no que chamamos de lógica digital, ou matematicamente falando, álgebra Booleana.
Para exemplificar, podemos pensar na associação de dois interruptores de forma a ligar uma lâmpada. Dos diferentes arranjos que podemos fazer com esses elementos, resultam diferentes modos de funcionamento. Ressaltando novamente, que ambos possuem dois estados: Ligado (1) ou Desligado (0).
Inicialmente poderíamos conectá-los numa mesma linha, resultando numa associação em série, como na imagem abaixo:
Quando realizamos uma conexão como esta, ambos os interruptores precisam estar ligados para permitir a passagem de corrente e, consequentemente, possibilitar que a lâmpada acenda. Na lógica digital, chamamos isso de porta AND ou porta E pois, para obtermos uma saída igual a 1 (Verdadeiro, indicando existência de corrente e LÂMPADA ligada), necessitamos que o interruptor 1 E o interruptor 2 estejam ligados. No nosso caso, precisariamos na programação de uma bobina fazendo o contato selo, -( )- . 
3 PORTAS LÓGICAS E SUAS CORRESPONDÊNCIAS EM LADDER
Dentro da lógica digital, temos inúmeras portas digitais que nos possibilitam uma gama de aplicações, abaixo relacionarei três importantes portas e suas respectivas tabelas verdade que servirão de base para todas as outras.
PORTA E (AND)
Como anteriormente citado, a porta lógica E parte da máxima de que, para obtermos uma saída igual a 1 (verdadeiro), é necessário que todas as entradas relacionadas àquela saída, possuam estado ativo, isto é, que estejam em nível lógico alto (1). Sua tabela verdade é a exibida abaixo:
Tabela verdade porta lógica E. Em termos da álgebra booleana, a função que descreve a porta lógica E pode ser representada do seguinte modo: Y = A·B
Já a sua correspondência na lógica ladder é dada pela seguinte forma:
Lógica E em linguagem ladder.
PORTA OU
A porta lógica OU parte da máxima que para obter obtermos uma saída igual a 1 (verdadeiro), é necessário que pelo menos uma de suas entradas associadas estejam em nível lógico alto (1).
Veja a tabela verdade abaixo:
Tabela verdade porta lógica OU
Em termos da álgebra booleana, a função que descreve a porta lógica E pode ser representada do seguinte modo: Y = A+B
Sua correspondência na lógica ladder é dada pela seguinte forma:
Lógica OU em linguagem ladder.
PORTA INVERSORA (NOT)
A porta NOT ou inversora, sempre apresentará como saída o sinal oposto ao correspondente em sua entrada, confira sua tabela verdade:
Tabela verdade porta inversora.
Sua correspondência em lógica ladder é representada como segue:
Porta inversora em lógica ladder. Em termos da álgebra booleana, a função que descreve a porta lógica E pode ser representada do seguinte modo: Y = A’
4 LINGUAGEM LADDER
A linguagem Ladder foi a primeira que surgiu na programação dos Controladores Lógicos Programáveis (CLPs), pois sua funcionalidade procurava imitar os antigos diagramas elétricos, utilizados pelos Técnicos e Engenheiros da época. O objetivo era o de evitar uma quebra de paradigmas muito grande, permitindo assim a melhor aceitação do produto no mercado. Como a linguagem foi desenvolvida nos Estados Unidos da América do Norte, o seu desenho se assemelha em muito com os diagramas de comandos elétricos desenhados segundo as normas americanas IEEE Std 315-1975 ou ANSI Y32.2-1975. O diagrama de contatos na linguagem Ladder consiste em um desenho formado por duas linhas verticais, que representam os pólos positivo e negativo de uma bateria, ou fonte de alimentação genérica. Entre as duas linhas verticais são desenhados ramais horizontais que possuem chaves e/ou contatos de relés, que podem ser normalmente abertas ou fechadas e representam os estados das entradas do C.L.P. A última coluna à direita é reservada para o dispositivo de saída, geralmente representado pela bobina de um relé, que é acionado segundo a combinação lógica dos contatos à sua esquerda. Dessa forma, fica muito fácil passar um diagrama elétrico para linguagem Ladder. Como a diagramação das duas colunas de alimentação verticais associadas aos vários ramais de contatos desenhados na posição horizontal, um abaixo do outro, se assemelha a uma escada (Ladder, em inglês), foi esse o nome escolhido para a linguagem.
A linguagem ladder é uma linguagem de programação gráfica, semelhante a diagramas elétricos, sendo uma das linguagens padronizadas para programação de CLP’s (Controladores Lógicos Programáveis), que por sua vez são considerados a inteligência de um processo industrialautomatizado, uma espécie de computador responsável por receber os sinais do campo, processá-los e enviar os comandos adequados para os dispositivos atuadores, mantendo sempre a variável de processo (pressão, nível, vazão, temperatura e outras) em um valor requerido pelo processo.
5 CONCLUSÃO
 Em virtude do que foi exposto, somos levados a acreditar que os controladores lógicos programáveis têm relação direta com as portas lógicas para definir a lógica da programação de um CLP. Antes devemos conhecer o processo para definir a lógica mais adequada. A finalidade da automação é a eficiência e eficácia no processo, atuando com a mínima interferência humana. Os CLP são os dispositivos que garantem a eficiência de um processo, porém, são muito caros quando comparados ao Arduino, por exemplo. O tipo primitivo de dados, também chamado de booleano (lógico), opera com as portas lógicas que aprendemos na Escola de EL/ET nos cursos de especialização e aperfeiçoamento. 
Esta disciplina contribuiu sobremaneira para massificação da importância da lógica booleana dos CLP dentro da programação. Outrossim, em qualquer área de tecnologia os operadores lógicos são muito utilizados, principalmente, para controle de fluxo e tomadas de decisão. Nos Submarinos Classe Riachuelo (na Marinha Francesa, Scorperne) os painéis elétricos que envolvem automação são montados com CLP. Apesar de mais caros, há a possibilidade reset, reprogramação. Pois, dificilmente um CLP avaria. Por não entrarem, ainda, em descontinuidade, vemos nesta modernização o futuro da Marinha do Brasil. Principalmente, em investimento na qualificação técnica especial dos profissionais que vão manter e/ou reparar. O “C-ApA CONAUTO” atesta a importância para Marinha do Brasil tendo dentro de sua grade curricular esta disciplina. 
 
6 REFERÊNCIAS
DO BRASIL, Diretoria Industrial da Marinha. Apostila do curso expedito: Controladores Lógicos Programáveis. Rio de Janeiro-RJ: Escola Técnica do Arsenal de Marinha, 2019.
SOUZA, Giovani Batista de. Automação com controladores lógicos. Rev. Técnico Científica (IFSC), v. 3, n. 1 (2012). 
CARVALHO, Yuri. A linguagem ladder através da álgebra booleana. Disponível em: https://medium.com/20-21/a-linguagem-ladder-atrav%C3%A9s-da-%C3%A1lgebra-booleana-9cc6c4b05515. Acesso em: 28 ago. 2022.
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