automaçao U3.3

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Unidade 3
Seção 3
Controle e automação de
processos industriais
1
Webaula 3
Criando um software
Experimente
Situação­problema
Você deve se lembrar de que estamos
trabalhando com a automação de uma
pequena fabricante de peças de reposição
para automóveis.
Fonte: Istockphoto (2016)
2
Já definimos a automação, o processo, o controle e o controlador. Além disso, os testes
virtuais já foram feitos e já sabemos qual é o tipo de operação. Também já definimos
uma tabela de elementos e estruturamos o funcionamento do sistema utilizando um
fluxograma.
Com todas essas informações, resta-nos, nesta unidade, definir qual
é o tipo de programação que será usado para elaborar o algoritmo
de funcionamento do controle.
3
Conceitos fundamentais
Nesta seção, vamos determinar qual é a linguagem de
programação mais adequada para cada aplicação de controle.
Para isso, primeiro precisamos conhecer cada tipo de
programação. Então, passaremos rapidamente pelas linguagens
de programação mais usadas em controle e automação e veremos
como e quando são aplicadas. Isso tornará mais fácil determinar
qual delas é a mais adequada para um sistema.
Fonte: Istockphoto (2016)
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Fonte: Istockphoto (2016)
Atenção!
Na análise do sistema, devemos levar
em consideração o nível de
complexidade do sistema, o tipo de
controlador empregado e também o
tipo de usuário.
5
6
Webaula 3
Criando um software
Explore
Introdução a linguagens de
programação
Antes de começarmos a programar
controladores, precisamos conhecer os
tipos de programação e as linguagens que
podem ser usadas em controle de processos
industriais.
O mais importante para que possamos
programar é compreender o
funcionamento do sistema a ser controlado
e estruturar a lógica desse sistema a fim de
facilitar sua visualização. Isso nos permitirá
programar os algoritmos de controle mais
assertivamente.
Fonte: Istockphoto (2016)
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Diferentes tipos de linguagem
A programação é dividida em dois tipos de linguagens usadas para sistemas de controle.
Para conhecê-los, clique nos boxes a seguir:
Assemelha-se à linguagem humana. Faz uso de softwares que convertem a linguagem
humana em linguagem de máquina. Isso facilita a programação, embora a compilação
do programa seja mais lenta, razão pela qual a máquina demora mais tempo para
responder.
É a que mais se assemelha à linguagem da máquina, sendo extremamente complexa
para ser utilizada. No entanto, é rapidamente compilada e tem um tempo de resposta
quase instantâneo.
8
Linguagem de alto nível
Linguagem de baixo nível
Comandos importantes:
linguagem de texto
A linguagem de texto estruturado é conhecida
como a mais utilizada em programação de
uma forma geral, pois proporciona certa
facilidade de trabalho por corresponder a uma
linguagem bem próxima da humana. É uma
linguagem muito poderosa para programar
controladores, sendo compatível com quase
todas as aplicações, podendo, no entanto, ser
complexa e muito extensa em alguns casos.
Fonte: Istockphoto (2016)
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Fonte: adaptado de Controladores lógicos programáveis – parte II: software. Disponível em: < https://goo.gl/OeI4s7 >. Acesso em: 10 fev. 2017.
Observe a seguir um exemplo de programação por texto estruturado.
IF Manual AND NOT Alarm THEN
Level:=Manual_Level;
Mixer:=Start AND NOT Reset
ELSE_IF Other_Mode THEN
Level:=Max_Level;
ELSE Level:=(Level_Indic ´ 100)/Scale;
END_IF;
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Comandos importantes:
linguagem de lista de
instruções
A linguagem de lista de instruções é complexa,
pois ainda se assemelha à linguagem da
máquina, não sendo muito intuitiva para se
trabalhar. Apesar disso, é considerada de alto
nível por utilizar termos simples. Sua principal
vantagem é a agilidade de processamento,
embora deixe a desejar na facilidade de
entendimento.
Fonte: Istockphoto (2016)
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Fonte: adaptado de Controladores lógicos programáveis – parte II: software. Disponível em: < https://goo.gl/OeI4s7 >. Acesso em: 10 fev. 2017.
Observe a seguir um exemplo de programação por lista de instruções.
LD
AND
ANDN
ST
Instruções Comentários
b1
b2
b3
b0
(*resultado corrente:=TRUE*)
(*resultado corrente:=b1 AND b2*)
(*resultado corrente:=b1 AND b2 AND NOT b3*)
(*b0:=resultado corrente*)
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Comandos importantes:
diagrama de blocos funcionais
O diagrama de blocos funcionais é uma
linguagem gráfica que permite criar
programas utilizando blocos pré-
programados. A norma IEC 61131-3 padroniza
essa linguagem e determina diversos blocos
para serem disponibilizados por qualquer
plataforma que permita esse tipo de
programação.
Fonte: Istockphoto (2016)
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Observe, a seguir, um exemplo de bloco funcional.
VAR_1
VAR_2
AUT_FUNC
AND
SET
OR
Start
Fonte: elaborado pelo autor.
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Apesar de a biblioteca dos diagramas de
blocos funcionais ser bem extensa, ainda é
possível que o usuário crie seus próprios
blocos, os quais geralmente são programados
com texto estruturado ou lista de instruções.
Fonte: Istockphoto (2016)
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Observe a seguir um exemplo de texto estruturado usado em blocos funcionais.
Valores
de 
Leitura
Report
Variable_1
Variable_2
Condição para
“Report”
TEMP_VAR
PRESS_VAR
FIM
IF REPORT THEN
Message “Temperatura:”:=Variable_1
Message “Pressão:”:=Variable_2
END_IF
Fonte: elaborado pelo autor.
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O vídeo a seguir mostra como é feita uma programação por diagrama de blocos
funcionais e como são criados novos blocos.
Disponível em: <https://goo.gl/BWSKQV>. Acesso em: 10 fev. 2017.
BLOCOS FUNCIONAIS DO MASTERTOOL IEC | Projetos de Automação #017
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Comandos importantes:
GRAFCET ou G7
GRAFCET ou G7 é uma norma francesa que
permite a organização completa e a
programação de sistemas de controle de
forma simples e gráfica. É um método baseado
em sequenciamento lógico que o aproxima
bastante do fluxograma.
Fonte: Istockphoto (2016)
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O G7 é formado por basicamente quatro elementos:
1. Etapas:
Determinam onde o sistema se encontra em um determinado
momento. São representadas por um quadrado, e a etapa inicial
obrigatoriamente é formada por dois quadrados.
 
19
Explore um exemplo de programação em GRAFCET clicando nos botões.
Etapas
Transições
Ações do sistema
Elementos de ligação
0
1
Início
LED Desligado
Pressiona Botão
LED Liga
Libera Botão
Fonte: elaborado pelo autor.
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Comandos importantes:
diagramas lógicos de relés
Os diagramas lógicos de relés correspondem a
uma linguagem gráfica conhecida como
LADDER. Nesse caso, os controladores
baseados em relés podem ser facilmente
programados. No entanto, nos dias atuais essa
linguagem se difunde a ponto de poder ser
utilizada em outros tipos de controladores.
Fonte: Istockphoto (2016)
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Observe a seguir um exemplo de texto estruturado usado em blocos funcionais.
1
2
X0
X1 Y1
Y1
OUT
Y2
OUT
X1 Y1
Fonte: elaborado pelo autor.
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Como iniciar e terminar um código
Basicamente todos os tipos de linguagem de programação seguem certos protocolos
que podem variar de tipo para tipo de programação ou de fabricante para fabricante.
Mas o protocolo mais importante, seguido por todas as programações, é o início e fim de
um código, formado seja por texto, seja por gráfico. Sempre um programa se iniciará
com um comando específico e terminará com outro. Isso permite que, quando o
algoritmo entra em execução, o controlador saiba quando é hora de reiniciar um ciclo de
funcionamento, uma vez que os sistemas de programação funcionam em loops.
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Fonte: Istockphoto (2016)
Veja muito mais sobre programação nesta
apostila de software para controladores:CONTROLADORES lógicos programáveis –
parte II: software.
Disponível em: <https://goo.gl/OeI4s7>. Acesso em: 18 dez. 2016.
Link
24
Para se aprofundar nos
conteúdos explorados aqui,
estude o seu livro didático!
Fonte: Istockphoto (2016)
25
Vídeo de Encerramento
26
Gostou do Tema?
Aprofunde-se nos temas desta unidade, acessando os materiais indicados a seguir.
COMO fazer fluxograma no Word. Disponível em: http://fluxograma.net/ | Acesso em:
10 fev. 2017.
LEÃO, Wandick. O processo de transformação: input e output (entrada e saída). Portal
administradores, 9 jul. 2014. Disponível em: https://goo.gl/YLrRZ7 | Acesso em: 10 fev.
2017.
LINGUAGENS de programação: bloco de função, SFC e texto estruturado. 2015.
Disponível em: https://goo.gl/UYChmA | Acesso em: 10 fev. 2017.
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Android: https://goo.gl/yAL2Mv
iPhone e iPad - IOS: https://goo.gl/OFWqcq
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Bons estudos!
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