Lista CLPs respondida

Prévia do material em texto

Professor: 
 Dimitri Campos Viana; 
emalgumlugar@deg.ufla.br 
 
 
 
 
Lista 1 para ser entregue dia 13/12/2015 
 1ª Lista de Exercícios 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aluno: 
 
 Luiz Carlos Brandão Júnior 
 22A 
 
 
LISTA 1 
GNE259 - Informática Industrial 
Disciplina GNE259 - Informática Industrial, 1ª Lista de Exercícios 
Aluno: Luiz Carlos Brandão Junior 1 
 
Questão 1. Cite 5 vantagens dos CLPs em relação aos Painéis de Relés. 
 
1. Maior facilidade na alteração da lógica de controle. 
2. Redução do espaço físico necessário para instalação. 
3. Maior facilidade de manutenção. 
4. Flexibilidade (pois podem ser reprogramados). 
5. Facilidade na criação da documentação (já que o código é sua documentação). 
6. No caso de defeito, sinalizadores visuais no CLP informam ao operador a parte do 
sistema que está defeituosa. 
7. O programa pode ser armazenado em memória para replicação em outro sistema ou ser 
guardado como sistema reserva (backup). 
8. Facilidade e flexibilidade para alterar os programas. O CLP pode ser reprogramado e 
operar com uma lógica distinta. 
 Desvantagem 
1. Custo mais elevado 
2. Uso de algum tipo de programação ou álgebra booleana no projeto, técnicas que são 
desconhecidas por uma boa parte dos eletricistas. 
3. Sensibilidade à interferência e ruídos elétricos, comuns em instalações industriais 
4. Necessidade de maior qualificação da equipe de manutenção. 
 
Questão 2. Cite e explique a finalidade de 5 tipos de componentes de hardware de CLPs. 
 
1. Fonte de alimentação: fornecimento da energia necessária para a alimentação da CPU e 
dos módulos de entrada e saída; 
2. Entradas e Saídas (Analógicas/Digitais): realizam a comunicação entre o CLP e o mundo 
externo, lendo o estado dos sensores/transdutores em suas entradas e adaptando os 
níveis de tensão nas saídas; 
3. Memória: armazena, em módulos distintos, as instruções de controle da atividade da 
CPU, o programa aplicativo (o que é desenvolvido pelo usuário). Memória de programa e 
os dados lidos pelas entradas - memória de dados; 
4. Unidade Central de Processamento (CPU): executa o programa aplicativo e 
gerencia o processo; ele recebe os sinais recebidos pelo módulo de entrada e pela 
unidade de comunicação, realiza as operações necessárias a partir dos sinais lidos 
e atualiza os módulos de saída; 
5. Unidade de comunicação: responsável pela gravação do programa aplicativo na 
memória do CLP; permite o monitoramento de todas as operações que estão sendo 
realizadas em um determinado instante, transferindo essas informações para um 
sistema supervisório; permite a comunicação entre CLPs (rede comum, modem, 
Internet). 
 
 
 
 
Disciplina GNE259 - Informática Industrial, 1ª Lista de Exercícios 
Aluno: Luiz Carlos Brandão Junior 2 
Questão 3. Explique sucintamente cada etapa do ciclo de funcionamento de um CLP. 
1. Rotina de inicialização: assim que o CLP é energizado, o mesmo limpa a memória de 
dados (que não forem retentivos), testa a memória RAM e a executabilidade do 
programa; 
2. Leitura dos dados através da interface de entrada: a CPU coleta os estados das 
entradas e os armazena na memória (Tabela Imagem das Entradas - TIE); 
3. Execução do programa de controle armazenado na memória: a partir dos valores das 
entradas e da lógica programada, são determinados os valores das saídas, que são 
armazenados em outra parte da memória (Tabela Imagem das Saídas - TIS); 
4. Atualização do estado dos dispositivos de saída: a CPU varre a TIS e atualiza os valores 
das saídas, assim como dos contadores, temporizadores, etc. lembrando que os passos 
2 a 4 ocorrem em loop, determinando um ciclo de scan. 
 
Questão 4. Na maioria dos casos, os componentes de hardware de um CLP precisam ser declarados 
de forma apropriada para que a CPU e o programador possam fazer uso dos mesmos. Por exemplo, 
os cartões de entradas digitais precisam ser declarados e associados a posições específicas da 
memória dos CLPs, estabelecendo relações do tipo: a primeira entrada do cartão 1 corresponde a 
posição de memória I0.0, a oitava entrada do cartão 5 corresponde a posição de memória I4.7 e 
assim por diante. Sendo assim, para alguns modelos de CLP, a inclusão de novos componentes de 
hardware pode causar alguns transtornos caso o CLP esteja em operação (controlando um processo). 
Explique por que isso pode ocorrer. 
 
Como itens de hardware requerem que os mesmos sejam associados às posições específicas de 
memória, a inclusão desses componentes pode coincidir com posições que já estão em uso pelo 
programa; assim, ao gravar-se o estado das "novas variáveis" na memória pode-se sobrescrever 
valores de variáveis necessárias ao processamento, previamente reservadas pela CPU do CLP, 
alterando o comportamento esperado do controlador. 
 
Questão 5. As características de hardware dos CLPs estão bastante relacionadas aos seus fabricantes. 
Ou seja, cada fabricante fornece um ou mais modelos de CLPs com características de hardware 
particulares. Sendo assim, é normal que para cada “família” de CLPs exista uma ferramenta de 
programação. Porém, existem pontas em comum. Por exemplo, o sistema operacional Windows é 
utilizado como plataforma para a maioria dessas ferramentas de programação. Dessa forma, o 
desenvolvimento de programas para CLPs pode ser realizado por meio dos recursos intuitivos desse 
sistema operacional. Além de facilitar essa tarefa, as diversas ferramentas de programação 
disponíveis no mercado possuem outras funcionalidades em comum, cite 3 delas. 
Alguns dos pontos comuns dos softwares de programação de CLPs são: 
1. Permitem a comunicação com o CLP, tanto para gravação quanto para recuperação do 
programa em sua memória; 
2. Linguagem de desenvolvimento bastante próximas (mudando apenas o formato gráfico 
de certos blocos - no caso da linguagem Ladder); 
3. Permitem a supervisão do programa em funcionamento, tanto do estado das entradas 
quanto dos valores das variáveis internas (contadores, timers, etc). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Disciplina GNE259 - Informática Industrial, 1ª Lista de Exercícios 
Aluno: Luiz Carlos Brandão Junior 3 
Questão 6. Elaborar o programa em Diagrama de Ladder para controlar dois motores (M1 e M2) de 
tal maneira que M1 pode atuar de forma independente e M2 só pode atuar se M1 já estiver ligado, 
mas pode continuar ligado após o desligamento de M1. Os motores são ligados pelas botoeiras não-
retentivas L1 e L2, e são desligados pelas botoeiras também não-retentivas D1 e D2. 
 
 
 
 
Questão 7. De acordo com os circuitos “A” e "B", apresentados na figura, responda: 
 
a) Qual é a finalidade de cada uma das botoeiras (B0, B1 e B2)? 
 
B0 - Chave geral do sistema; 
B1 - Chave que permite o acionamento de R1; 
B2 - Chave que permite o acionamento de R1 e R2. 
 
b) Se os motores M1e M2 estiverem desligados, o que acontecerá se a botoeiras B1 for pressionada 
e liberada em seguida? 
 
 O motor M1 será ligado permanentemente. 
 
c) Se o motor M1 estiver ligado, o que acontecerá se a botoeira B2 for pressionada e liberada em 
seguida? 
 
O motor M2 será ligado permanentemente e o motor M1 será desligado. 
 
Disciplina GNE259 - Informática Industrial, 1ª Lista de Exercícios 
Aluno: Luiz Carlos Brandão Junior 4 
d) Se algum dos motores estiver funcionando, o que acontecerá se todos as botoeiras forem 
pressionadas ao mesmo tempo? 
 
Independentemente do estado das botoeiras e dos motores, se B0 for pressionado, os motores 
serão desligados. 
 
e) Considerando que o circuito "B" não pode ser alterado, é possível que os motores M1 e M2 
funcionem ao mesmo tempo? Justifique sua resposta. 
 
Sim. Ao pressionar e soltar B2, M2 será ligado; após isso,pressionando-se B1, M1 será ligado. 
 
f) Considerando que o circuito "B" foi substituído pelo circuito “CT, apresente um programa em 
Ladder de forma que o funcionamento do sistema permaneça o mesmo. 
f) 
 
 
 
Questão 8. Um misturador de tintas utiliza dois motores (M1 e M2) para homogeneizar a mistura, os 
quais devem ser ligados alternadamente em um intervalo de 30 segundos. Para iniciar o 
funcionamento do sistema, existe uma botoeira não-retentiva “L" e para interromper o 
funcionamento, existe uma botoeira também não-retentiva “D”. Projete a lógica em Ladder para 
controlar esse sistema. 
 
Disciplina GNE259 - Informática Industrial, 1ª Lista de Exercícios 
Aluno: Luiz Carlos Brandão Junior 5 
 
 
Questão 9. Utilizando apenas um temporizador, elabore um programa em Ladder para acionar uma 
lâmpada sinalizadora que deverá ficar 2 segundos acesa e 2 segundos apagada (ciclicamente). 
 
 
 
 
 
 
 
Disciplina GNE259 - Informática Industrial, 1ª Lista de Exercícios 
Aluno: Luiz Carlos Brandão Junior 6 
Questão 10. Um elevador de materiais é utilizado para elevar cargas entre dois níveis. Ele é acionado 
por um motor reversível e possui duas chaves de posição, uma indicando que o elevador está no 
nível superior (S1), e outra indicando que está no nível inferior (S2). Um painel local com dois botões 
não-retentivos (B1 e B2) é utilizado para comandar o motor, sendo que: o botão B1 é utilizado para 
subir o elevador (saída SOBE) e o botão B2 para descer (saída DESCE). Uma vez acionado, o elevador 
irá parar somente quando uma das chaves de posição for acionada. Além disso, um defeito deve ser 
sinalizado (saída ALARME) e o motor deve ser desligado se a transição de um nível para o outro durar 
mais de 30 segundos. Escreva um programa em Ladder para realizar o controle desse sistema. 
 
Fazendo: (S1)= (Ss), (S2)= (Si), (B1 )=(Bs), (B2 )=(Bd) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Disciplina GNE259 - Informática Industrial, 1ª Lista de Exercícios 
Aluno: Luiz Carlos Brandão Junior 7 
Questão 11. Utilizando um ou mais contadores, elabore um programa em Ladder para acionar uma 
Lâmpada sinalizadora sempre que o número de pulsos recebidos em uma entrada digital for múltiplo 
de 5. Assim, no recebimento do quinto pulso a lâmpada acende, sendo desligada no sexto; acende 
no décimo, apaga no décimo primeiro e assim por diante. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Disciplina GNE259 - Informática Industrial, 1ª Lista de Exercícios 
Aluno: Luiz Carlos Brandão Junior 8 
Questão 12. Elabore um programa em Ladder para acionar a esteira E1 sempre que a soma dos 
objetos detectados pelo sensor de presença S1 com os objetos detectados pelo sensor de presença 
S2 for superior ou igual a 10. Sempre que a botoeira não-retentiva R1 for pressionada, a esteira deve 
ser desligada e o sistema deve voltar a condição inicial. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Disciplina GNE259 - Informática Industrial, 1ª Lista de Exercícios 
Aluno: Luiz Carlos Brandão Junior 9 
Questão 13. Elabore um programa em Ladder para acionar a lâmpada L1 quando a 
quantidade de pulsos dada na botoeira não-retentiva B1 for igual a 3 em um tempo 
menor ou igual a 10 segundos. Se o tempo for maior que 10 segundos, deve-se zerar o 
contador automaticamente. Uma vez ligada, a lâmpada só será desligada por meio da 
botoeira não-retentiva B0. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Disciplina GNE259 - Informática Industrial, 1ª Lista de Exercícios 
Aluno: Luiz Carlos Brandão Junior 10 
Questão 14. Um removedor circular realiza ciclos de 360º para transportar peças de um 
determinado processo. Em modo manutenção, o acionamento do motor desse equipamento 
(M) depende exclusivamente de uma botoeira não-retentiva (L) e de um sensor de posição 
básica (S). Faça um trecho de programa em Ladder para que o equipamento se comporte 
da seguinte maneira: 
 
1. Inicialmente o equipamento encontra-se na posição básica (sensor S atuado); 
2. O motor (M) deve ser acionado apenas enquanto a botoeira (L) estiver 
pressionada; 
3. Porém, ao completar o ciclo (sensor S atuado novamente), o motor deve ser 
desligado e só poderá voltar a funcionar caso a botoeira seja liberada e 
pressionada novamente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Disciplina GNE259 - Informática Industrial, 1ª Lista de Exercícios 
Aluno: Luiz Carlos Brandão Junior 11 
Questão 15. ENADE 2008 – No processo de tratamento de efluentes de uma unidade 
industrial, parte do programa aplicativo, representando a lógica de controle, está mostrado 
na figura abaixo. Os dispositivos de entrada (E0 até E4) são, fisicamente, chaves que 
estão conectadas a um módulo de entrada do Controlador Lógico–Programável (CLP). As chaves (E1, 
E2 e E3) são normalmente abertas e as chaves (E0 e E4), normalmente 
fechadas. Ao módulo de saída do CLP está conectada a bobina do contato auxiliar que 
liga a bomba elétrica dosadora. 
 
 
 
Quais chaves devem ser acionadas para que a bomba dosadora seja ligada? 
 
(a) E1 e E2 
(b) E2 e E3 
(c) E3 e E4 
(d) E0, E1 e E2 
(e) E1, E2 e E3 (Resposta do Professor)