Automação Aula 03 CLP

Prévia do material em texto

TEP 00.126 
AUTOMAÇÃO DA PRODUÇÃO
Professor Bruno Campos Pedroza
E-mail: bpedroza@vm.uff.br
Celular: (21) 99621-1282
Correção Exercícios
1. a) 101 = 1x22+0x21+1x20 = 4+0+1 = 5
b) 101010 = 1x25+1x23+1x21 = 32+8+2 = 42
c) 10001 = 1x24+1x20 = 16+1 = 17
Correção Exercícios
2. a) 18 2
0 9 2
1 4 2
0 2 2
0 1 2
1 0
18 = 10010 
Correção Exercícios
2. b) 11 2
1 5 2
1 2 2
0 1 2
1 0
11 = 1011
Correção Exercícios
2. c) 
2013 2
1 1006 2
0 503 2
1 251 2
1 125 2
1 62 2
0 31 2
1 15 2
1 7 2
1 3 2
1 1 2
1 0
2013 = 11111011101
EXERCÍCIOS
1. a) 01AF = 0x163+1x162+Ax161+Fx160 = 
= 0x4096+1x256+Ax16+Fx1 = 256+160+15 = 431
b) 1256 = 1x163+2x162+5x161+6x160 = 
= 1x4096+2x256+5x16+6x1 = 4096+512+80+6 = 
4694
c) 1CB0 = 1x163+Cx162+Bx161+0x160 = 
= 1x4096+Cx256+Bx16+0x1 = 4096+3072+176+0 = 
7344
Correção Exercícios
2. a) 2018 16
2 126 16
14 7 16
(E) 7 0
2018 = 7E2
Correção Exercícios
2. b) 12567 16
7 785 16
1 49 16
1 3 16
3 0
12567 = 3117
Correção Exercícios
2. c) 7245 16
13 452 16
(D) 4 28 16
12 1 16
(C) 1 0
7245 = 1C4D
Correção Exercícios
Um sistema de fiscalização eletrônica de um sinal de 
trânsito tem os seguintes sensores digitais:
S = 1 se o sinal está vermelho e 0 caso contrário.
C = 1 se um carro passou debaixo do sinal e 0 caso 
contrário.
V = 1 se um carro passou debaixo do sinal com 
velocidade acima do permitido e 0 caso contrário.
H = 1 se é permitido avançar o sinal no horário atual e 0 
caso contrário.
Faça uma tabela verdade para a saída F assumir o valor 
1 somente quando um carro avançar o sinal fora do 
horário em que é permitido ou exceder o limite de 
velocidade permitido. Essa saída é ligada a um atuador 
que fotografa a placa do carro.
S C V H F
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 0 1
0 1 1 0
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 0 1
1 0 1 0
1 0 1 1
1 1 0 0
1 1 0 1
1 1 1 0
1 1 1 1
S C V H F
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 0 X
0 0 1 1 X
0 1 0 0
0 1 0 1
0 1 1 0
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 0 1
1 0 1 0 X
1 0 1 1 X
1 1 0 0
1 1 0 1
1 1 1 0
1 1 1 1
S C V H F
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 0 X
0 0 1 1 X
0 1 0 0
0 1 0 1
0 1 1 0 1
0 1 1 1 1
1 0 0 0
1 0 0 1
1 0 1 0 X
1 0 1 1 X
1 1 0 0 1
1 1 0 1
1 1 1 0 1
1 1 1 1 1
S C V H F
0 0 0 0 0
0 0 0 1 0
0 0 1 0 X
0 0 1 1 X
0 1 0 0 0
0 1 0 1 0
0 1 1 0 1
0 1 1 1 1
1 0 0 0 0
1 0 0 1 0
1 0 1 0 X
1 0 1 1 X
1 1 0 0 1
1 1 0 1 0
1 1 1 0 1
1 1 1 1 1
MAPA DE KARNAUGH
Definição:
O mapa de Karnaugh é uma representação 
retangular das variáveis de entrada/saída de 
um sistema, contendo os mesmos elementos 
de uma tabela verdade. 
MAPA DE KARNAUGH
Tabela Verdade:
A B C S
0 0 0 0
0 0 1 0
0 1 0 1
0 1 1 1
1 0 0 1
1 0 1 1
1 1 0 0
1 1 1 1
Mapa de Karnaugh:
00 01 11 10
0 0 0 1 1
1 1 1 1 0
CB CBBCCB
AA
MAPA DE KARNAUGH
Montagem do Mapa de Karnaugh:
• Variáveis de entrada são colocadas externamente a 
tabela;
• Variáveis de saída são colocadas dentro da tabela;
• Cada quadrado da tabela é uma célula.
OBS.: Células adjacentes não podem mudar de nível 
lógico mais que 1 variável por vez.
MAPA DE KARNAUGH
 Regras para Simplificação:
Consiste em reunir células adjacentes que possuem a mesma 
saída (0 ou 1) formando grupos ou subgrupos.
1) Numero de células reunidas deve ser o maior possível;
2) Uma célula pode pertencer a 2 grupos;
3) Numero de células reunidas deve ser uma potência de 2: 
1, 2, 4, 8,...
4) Formar agrupamentos até não restarem saídas que não 
tenham sido agrupadas.
MAPA DE KARNAUGH
Simplificação do Mapa de Karnaugh:
00 01 11 10
0 0 0 1 1
1 1 1 1 0
CB CBBCCB
AA BCBABAS 
MAPA DE KARNAUGH
• Desenvolver expressões lógicas para a seguinte 
Tabela Verdade:
S1 S2 S3 S4 M1 M2 M3
1 0 0 0 0 1 1
1 0 0 1 1 1 0
1 0 1 0 0 1 1
1 0 1 1 X X X
1 1 0 0 0 1 0
1 1 0 1 X X X
1 1 1 0 X X X
1 1 1 1 X X X
S1 S2 S3 S4 M1 M2 M3
0 0 0 0 1 0 1
0 0 0 1 1 0 0
0 0 1 0 0 1 0
0 0 1 1 0 0 1
0 1 0 0 1 0 0
0 1 0 1 0 1 0
0 1 1 0 1 1 0
0 1 1 1 X X X
MAPA DE KARNAUGH
00 01 11 10
00
01
11
10
 Saída M1:
21SS 21SS 21SS 21SS43SS 43SS 43SS 43SS
MAPA DE KARNAUGH
00 01 11 10
00
01
11
10
 Saída M1: 1S 21SS 21SS 21SS43SS 43SS 43SS 43SS
21SS
1S
MAPA DE KARNAUGH
00 01 11 10
00
01
11
10
 Saída M1:
2S
21SS 21SS 21SS43SS 43SS 43SS 43SS
21SS
2S
1S
1S
2S
MAPA DE KARNAUGH
00 01 11 10
00
01
11
10
 Saída M1:
2S
21SS 21SS 21SS43SS 43SS 43SS 43SS
21SS
2S
1S
1S
2S
3S
3S
MAPA DE KARNAUGH
00 01 11 10
00
01
11
10
 Saída M1:
2S
21SS 21SS 21SS43SS 43SS 43SS 43SS
21SS
2S
1S
1S
2S
3S
3S 4
S
4S
4S
MAPA DE KARNAUGH
00 01 11 10
00 1 1 0 0
01 1 0 X 1
11 0 X X X
10 0 1 X 0
 Saída M1:
2S
21SS 21SS 21SS43SS 43SS 43SS 43SS
21SS
2S
1S
1S
2S
3S
3S 4
S
4S
4S
MAPA DE KARNAUGH
00 01 11 10
00 0 4 12 8
01 1 5 13 9
11 3 7 15 11
10 2 6 14 10
 Saída M1: Macete para preencher o mapa.
2S
21SS 21SS 21SS43SS 43SS 43SS 43SS
21SS
2S
1S
1S
2S
3S
3S 4
S
4S
4S
MAPA DE KARNAUGH
00 01 11 10
00 1 1 0 0
01 1 0 X 1
11 0 X X X
10 0 1 X 0
 Saída M1:
2S
21SS 21SS 21SS43SS 43SS 43SS 43SS
21SS
2S
1S
1S
2S
3S
3S 4
S
4S
4S
       43132132411 SSSSSSSSSSM 
MAPA DE KARNAUGH
00 01 11 10
00 0 0 1 1
01 0 1 X 1
11 0 X X X
10 1 1 X 1
 Saída M2:
2S
21SS 21SS 21SS43SS 43SS 43SS 43SS
21SS
2S
1S
1S
2S
3S
3S 4
S
4S
4S
   424312 SSSSSM 
MAPA DE KARNAUGH
00 01 11 10
00 1 0 0 1
01 0 0 X 0
11 1 X X X
10 0 0 X 1
 Saída M3:
2S
21SS 21SS 21SS43SS 43SS 43SS 43SS
21SS
2S
1S
1S
2S
3S
3S 4
S
4S
4S
     43243313 SSSSSSSM 
CIRCUITO LÓGICO
EXEMPLO:
Desenvolver o Mapa de Karnagh e determinar a 
expressão lógica para o sistema de fiscalização 
eletrônica de um sinal de transito do exercício 
anterior.
MAPA DE KARNAUGH
00 01 11 10
00 0 0 1 0
01 0 0 0 0
11 X 1 1 X
10 X 1 1 X
 Saída M3:
C
SCCS CSHVHVVHHV
CS
C
SS
C
VV HHH  HCSVM 3
CIRCUITO LÓGICO
EXEMPLO:
Desenvolver um circuito lógico para determinar 
se uma bomba de ar de posto de gasolina (com 
um sensor de pressão) deve ser acionada a 
partir das seguintes condições
– Pressão zero (tubo desconectado)
– Pressão não-zero mas abaixo do programado
– Pressão acima do programado
– Botão “pneu vazio” pressionado
CIRCUITO LÓGICO
Esquema (hipotético) de uma Bomba de Ar:
Controlador
Pneu
Sensor de 
Pressão
Botão “Pneu 
Vazio”
Ajuste de 
Pressão
IHM
Bomba 
de ar
Válvula de 
escape
CIRCUITO LÓGICO
EXEMPLO:
• Entradas:
– P0 = 1 se pressão zero (tubo pode estar desconectado)
– P1 = 1 se pressão não-zero mas abaixo do 
programado
– P2 = 1 se pressão acima do programado
– BV = 1 se botão “pneu vazio” pressionado
• Saídas:
– Bomba = 1 se ativa a bomba de ar (enche o pneu)
– Escape = 1 se abre a válvula de escape do ar (esvazia 
o pneu)
CIRCUITO LÓGICO
Tabela Verdade:
– Usaremos para definir as saídas desejadas
BV P2 P1 P0 Bomba Escape
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 0 1
0 1 1 0
0 1 1 1
BV P2 P1 P0 Bomba Escape
1 0 0 0
1 0 0 1
1 0 1 0
1 0 1 1
1 1 0 0
1 1 0 1
1 1 1 0
1 1 1 1
CIRCUITOLÓGICO
Tabela Verdade:
– Usaremos para definir as saídas desejadas
BV P2 P1 P0 Bomba Escape
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 0
0 0 1 1 X X
0 1 0 0
0 1 0 1 X X
0 1 1 0 X X
0 1 1 1 X X
BV P2 P1 P0 Bomba Escape
1 0 0 0
1 0 0 1
1 0 1 0
1 0 1 1 X X
1 1 0 0
1 1 0 1 X X
1 1 1 0 X X
1 1 1 1 X X
X = não importa
Pressão zero e alta 
nunca ocorrem 
simultaneamente
X = não importa
níveis de pressão 
nunca ocorrem 
simultaneamente
CIRCUITO LÓGICO
Tabela Verdade:
– Usaremos para definir as saídas desejadas
BV P2 P1 P0 Bomba Escape
0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0
0 0 1 0 1 0
0 0 1 1 X X
0 1 0 0 0 1
0 1 0 1 X X
0 1 1 0 X X
0 1 1 1 X X
BV P2 P1 P0 Bomba Escape
1 0 0 0 0 0
1 0 0 1 1 0
1 0 1 0 1 0
1 0 1 1 X X
1 1 0 0 0 1
1 1 0 1 X X
1 1 1 0 X X
1 1 1 1 X X
CIRCUITO LÓGICO
Mapa de Karnaugh:
– Ajuda a derivar a expressão lógica desejada
BV,P2
P1,P0 00 01 11 10
00 0 0 0 0
01 0 X X 1
11 X X X X
10 1 X X 1
Bomba Escape
BV,P2
P1,P0 00 01 11 10
00 0 1 1 0
01 0 X X 0
11 X X X X
10 0 X X 0
CIRCUITO LÓGICO
Mapa de Karnaugh:
BV,P2
P1,P0 ñ BV BV
ñ P1
0 0 0 0 ñ P0
0 X X 1
P0
P1
X X X X
1 X X 1 ñ P0
ñ P2 P2 ñ P2
Bomba
BV,P2
P1,P0 ñ BV BV
ñ P1
0 1 1 0 ñ P0
0 X X 0
P0
P1
X X X X
0 X X 0 ñ P0
ñ P2 P2 ñ P2
Escape
CIRCUITO LÓGICO
Mapa de Karnaugh:
Bomba = (BV e P0) ou P1 Escape = P2
BV,P2
P1,P0 ñ BV BV
ñ P1
0 0 0 0 ñ P0
0 X X 1
P0
P1
X X X X
1 X X 1 ñ P0
ñ P2 P2 ñ P2
Bomba
BV,P2
P1,P0 ñ BV BV
ñ P1
0 1 1 0 ñ P0
0 X X 0
P0
P1
X X X X
0 X X 0 ñ P0
ñ P2 P2 ñ P2
Escape
CIRCUITO LÓGICO
Circuitos Lógicos:
Bomba = (BV e P0) ou P1 Escape = P2
Ladder: BV P0
P1
Bomba
P2 Escape
CIRCUITO LÓGICO
SEGUNDO EXERCÍCIO PARA CASA (PARTE 1):
Um forno industrial dispõe de quatro sensores que acusam 
temperaturas acima de 1000oC e um atuador D que produz o 
desligamento automático do forno. Cada sensor i, para i = 1, 2, 3, 
4, gera um sinal Ei para um CLP que, quando ativado, indica que 
uma temperatura elevada foi detectada. Como os sensores 
podem apresentar defeitos na leitura de temperatura, o 
desligamento automático deve ser realizado quando pelo menos 
dois dos quatro sensores acusarem temperatura alta. Além disso, 
quando apenas o sensor i acusar temperatura elevada, a 
lâmpada conectada ao sinal Li deve ser acesa, indicando um 
possível defeito no sensor. Faça um mapa de Karnaugh, 
expressões lógicas e um circuito lógico para esse problema. 
Simule o programa usando o software LDmicro.
Linguagem Ladder X Lógica de Relés
Prática de Laboratório 1:
A porta de uma máquina industrial é fechada por ar comprimido com retorno
por mola. Para injetar ar comprimido na porta (para fechá-la) é necessário
colocar o sinal F em 1. Colocando este sinal em 0 libera o ar comprimido
permitindo a abertura da porta. Dentro da máquina, existem três sensores de
presença: um capacitivo, um indutivo e um ótico, gerando os sinais C, I e O,
respectivamente. O sensor indutivo e o capacitivo detectam o material
colocado na máquina para processamento (o material pode ser detectado por
apenas um deles ou por ambos) e o ótico detecta o operador quando este
está posicionando o material na máquina. Todos os sensores geram sinais
com valores 1 quando detectam presença. Além disso, um botão de
segurança gera um sinal B que assume o valor 1 quando pressionado para
evitar o fechamento da porta. A porta deve ser fechada quando (C ou I) e não
O e não B. Escreva um programa em Ladder para gerar a saída F e desenhe o
esquema de uma placa de Relé implementando a mesma lógica. Monte um
protótipo da placa no laboratório, testando com os sensores e a válvula
solenóide.
Linguagem Ladder X Lógica de Relés
Prática de Laboratório 1:
Linguagem Ladder X Lógica de Relés
Prática de Laboratório 1: