Prática 919064-10_Automação_Industrial I

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ROTEIRO DE PRÁTICA LABORATORIAL Nº 919064-10
Componente curricular: Automação Industrial I
Título do roteiro de aula prática: 
	INSTRUÇÕES DE COMPARAÇÃO
Tempo previsto: 2 horas-aula
Objetivos
Apresentar as instruções disponíveis no Micrologix 1100 para comparação de valores.
Referencial teórico
Na aula anterior foram apresentados os arquivos de imagem integer e float, responsáveis por armazenar valores inteiros e racionais, respectivamente. Esses arquivos são de grande utilidade em programas Ladder por permitirem que valores sejam armazenados para qualquer fim que o programador deseje. Pode-se, por exemplo, armazenar valores de pico de uma variável para futura análise.
Continuando esse estudo, este roteiro irá apresentas as instruções capazes de realizar testes de comparação entre valores dos arquivos de imagem do controlador.
As instruções de comparação permitem ao programador realizar operações seletivas, onde determinadas ações só poderão ocorrer mediante certas condições.
Serão estudadas nessa aula as principais funções de comparação disponíveis no Micrologix 1100. São elas: LIM, EQU, NEQ, LES, GRT, LEQ, GEQ.
Arquivos de imagem
Os arquivos de imagem do Micrologix 1100 representam o estado da memória do controlador no momento atual. Há arquivos específicos para cada tipo de dados que o CLP manipula, incluindo suas portas digitais e analógicas.
Como citado em aulas anteriores, o Micrologix 1100 não acessa diretamente suas portas, em vez disso, atualiza os arquivos de imagem correspondentes às suas entradas e saídas à cada ciclo de scan. Quando uma instrução precisa analisar o estado de uma porta e tomar uma decisão, o controlador irá verificar o conteúdo da variável correspondente àquela porta no arquivo de imagem.
Imagem N7 – integer (números inteiros)
A imagem N7 é responsável por armazenar as variáveis do tipo inteiro na memória do controlador. Esses valores podem ser adicionados manualmente, editando-se a imagem de dados, ou obtidos por meio de operações de programa.
Figura 1 – Visualização da imagem de dados N7 - integer
Fonte: Autor (2014)
Vale lembrar que o conjunto de números inteiros engloba todos os números naturais, o zero e os números negativos. Estão excluídos desse conjunto os números racionais.
A imagem de dados N7 pode ser vista na Figura 1. Cada junção de linhas e colunas representa um espaço de memória de 16 bits. Por padrão é disponibilizado apenas um espaço de memória para números inteiros. Essa quantidade pode ser aumentada de acordo com a necessidade do programa. Para isso deve-se acessar o menu de propriedades do arquivo de imagem, clicando-se no botão “properties”. A tela vista na Figura 2 é mostrada.
Figura 2 – Janela de propriedades do arquivo de imagem N7.
Fonte: Autor (2014).
Preencha o campo “Elements” com a quantidade desejada de espaços de memória para números inteiros. A quantidade máxima permitida é de 256 variáveis. Ao atribuir espaços de memória atente à quantidade realmente necessária para o programa. Controladores industriais possuem quantidades de memória bastante limitadas em comparação com computadores tradicionais e pode ocorrer falta de espaço para outros tipos de dados.
Clique em “OK” depois de definir a quantidade de espaços desejados. Observe que novos espaços surgem na visualização da imagem. Note ainda que a contagem da quantidade de espaços se inicia em zero, acarretando ao último espaço da sequência sempre estar numerado como a quantidade de espaços definida menos um.
Para adicionar um valor manualmente ao arquivo de imagem, dê um clique duplo sobre o espaço a ser editado, digite o valor e em seguida ENTER em seu teclado. O valor será carregado para o arquivo de imagem real do controlador quando for feito download do programa atual para o Micrologix.
Imagem F8 – float (números racionais)
A imagem F8 armazena os valores do tipo racional na memória do controlador. Embora desaconselhável, devido ao maior espaço requerido, pode-se também armazenar valores inteiros nessa imagem. Assim como na imagem N7, valores podem ser adicionados manualmente, editando-se a imagem de dados, ou obtidos por meio de operações de programa.
O conjunto de números racionais contém todos os números naturais, o zero e os números negativos, além de números fracionários finitos. Estão excluídos desse conjunto os números irracionais.
A imagem de dados F8 pode ser vista na Figura 3.
Figura 3 – Visualização do arquivo de imagem float.
Fonte: Autor (2014).
Assim como na imagem integer, cada junção de linhas e colunas representa um espaço de memória. Por padrão é disponibilizado um espaço de memória para números racionais. Essa quantidade pode ser aumentada de acordo com a necessidade do programa. Para isso deve-se acessar o menu de propriedades do arquivo de imagem, clicando-se no botão “properties” e preenchendo-se a quantidade desejada como na imagem integer.
Instruções de comparação
As instruções de comparação podem ser colocadas em paralelo com as instruções de teste XIC e XIO, que realizam testes sobre um valor fornecido e, dependendo da validade do teste, ativam ou não sua saída.
Essas instruções são testes com resultados binários (verdadeiro ou falso) e não resultados numéricos como as instruções matemáticas.
Com exceção da instrução LIM, os demais blocos Ladder estudados nessa aula contêm os seguintes elementos em comum:
Source A: primeiro valor informado para a operação. Pode ser preenchido por valores arrastados dos arquivos de imagem ou diretamente digitado pelo usuário.
Source B: segundo valor informado para a operação indicada. Pode receber um valor arrastado de um dos arquivos de imagem. Pode também ser preenchido diretamente pelo usuário.
As instruções de comparação não têm um campo Dest, para armazenamento de seu resultado, uma vez que o resultado é a ativação ou não da própria linha em que se encontra. Se for necessário armazenar o resultado de uma operação de comparação deve-se posicionar um bloco Energizar saída (OTE) contendo um bit do arquivo de dados B3- binary em seu interior.
Assim como as instruções matemáticas, é obrigatório que ao menos um dos campos das instruções seja preenchido com uma variável do arquivo de imagens. A outra pode ser livremente preenchida pelo teclado, se necessário.
Instrução EQU (testar se igual)
 EQU N7:0 10
Testa se os valores fornecidos em Source A e Source B são iguais. Em caso afirmativo a linha será ativada.
Instrução NEQ (testar se diferente)
Testa se os valores fornecidos em Source A e Source B são diferentes. Em caso afirmativo a linha será ativada.
 NEQ N7:0 10
Instrução LES (testar se menor que)
 LES N7:0 10
Testa se o valor fornecido em Source A é menor que o em Source B. Em caso afirmativo a linha será ativada.
Instrução GRT (testar se maior que)
 GRT N7:0 10
Testa se o valor fornecido em Source A é maior que o em Source B. Em caso afirmativo a linha será ativada.
Instrução LEQ (testar se menor ou igual)
 LEQ N7:0 10
Testa se o valor fornecido em Source A é menor ou igual ao em Source B. Em caso afirmativo a linha será ativada.
Instrução GEQ (testar se maior ou igual)
 GEQ N7:0 10
Testa se o valor fornecido em Source A é maior ou igual ao em Source B. Em caso afirmativo a linha será ativada.
Instrução LIM (testar se dentro de limite)
 LIM 10 F8:0 100
Testa se a variável especificada no campo Test se encontra dentro de um intervalo especificado. Define-se o intervalo preenchendo-se o valor mínimo em Low Lim e o valor máximo em High Lim. Tanto Low Lim como High Lim permitem seu preenchimento com valores digitados diretamente pelo usuário ou arrastados de arquivos de imagem.
Se a variável em Test for maior ou igual ao valor mínimo e menor ou igual ao valor máximo, a linha da instrução é ativada. Se a variável for menor que o mínimo ou maior que o máximo, a linha é mantida desativada.
Equipamentos necessários
Tabela 1 – Relaçãode equipamentos/instrumentos utilizados na aula prática (maleta com CLP da Assimile – UNIUBE – Campus Uberaba)
	Item
	Quant.
	Descrição
	1
	01
	Microcomputador com os softwares instalados.
	2
	01
	Base do CLP Micrologix 1100 (Rockwell Automation)
	3
	01
	Módulo de expansão (MicroLogix 1762-IF2OF2 Analog Input/Output)
	4
	01
	Patch Cord (Cabo de rede Ethernet – RJ45)
Figura 2 – Microcomputador com CLP da maleta de Automação Industrial.1
 4
Logix
2
3
Insumos necessários
Neste experimento, não são necessários insumos.
Procedimentos experimentais
NOTA: Para simplificar as montagens, será adotado como padrão nos exercícios a seguir conectar a saída de botoeiras à entrada do CLP imediatamente acima de seu borne (CH1 conectada a I/0, por exemplo); e LEDs às saídas do CLP imediatamente abaixo de suas entradas (L1 conectado a O/0, por exemplo).
I. Crie um programa Ladder que contenha um temporizador TON contando de 0 a 5 e que, chegando a 4, seja zerado. Faça com que os LEDs de L1 a L4 do painel do módulo didático sejam acesos da seguinte forma: L1 quando o tempo no TON seja 0, L2 quando o tempo for 1, L3 quando o tempo for 2 e L4 quando o tempo for 3.
Solução: Utilize o botão retentivo CH6 para ativar o sistema. Conecte os LEDs de L1 a L4 a suas respectivas saídas no controlador. O programa Ladder é mostrado na Figura 4.
Figura 4 – Solução do exercício I.
Fonte: Autor (2014).
II. Crie um programa Ladder com dois contadores que contém a quantidade de vezes que os botões CH1 e CH2 são pressionados. Faça com que o LED L1 seja aceso se a quantidade de vezes que os dois botões foram pressionados for igual. L2 deverá ser aceso se CH1 tiver sido pressionado mais vezes que CH2. L3 se acenda se CH1 tiver sido pressionado menos vezes que CH2.
Solução: Conecte os botões CH1 e CH2; e LEDs L1 e L2. Observe o programa Ladder sugerido na Figura 5.
Figura 5 – Solução do exercício II.
Fonte: Autor (2014).
Cálculos e análises de resultados
Crie um programa Ladder contenha 3 temporizadores TON, um contando até 10, outro até 25 e outro até 20. Faça com que os temporizadores sejam ativados separadamente por botões retentivos e sejam zerados automaticamente quando o tempo chega ao máximo. Crie uma lógica para que L1 seja aceso se dois dos contadores têm o mesmo valor. L2 seja aceso se o primeiro contador tiver um valor de tempo maior que os demais. L3 seja aceso se o terceiro timer seja menor que os dois demais.
Referências
ANTONELLI, Pedro Luis. Introdução aos controladores lógico programáveis. Eesg professor armando bayeux silva, Rio claro-SP, 1998. Disponível em: <http://www.ejm.com.br/download/Introducao%20CLP.pdf>.
STÉFANO, Antônio Geraldo. Controladores programáveis - curso básico - tópicos avançados de automação. Organização Einstein de ensino e faculdades integradas Einstein de Limeira, Limeira-SP, maio de 2007. Disponível em: <http://www.einstein-net.com.br/pg_professores/apostila%20clp_001_16_08_07.pdf>.
ROCKWELL AUTOMATION. Micrologix crogrammable controllers. Rockwell Automation, Milwaukee-WI, março, 2011. Disponível em: <http://literature.rockwellautomation.com/idc/groups/literature/documents/sg/1761-sg001_-en-p.pdf>.
ROCKWELL AUTOMATION. Micrologix crogrammable controllers – Micrologix 1100. Rockwell Automation, 2012. Disponível em: <http://www.ab.com/en/epub/catalogs/12762/2181376/2416247/5865007/5865012/Introduction.html>.
ROCKWELL AUTOMATION. Programmable Logic Controllers - downloads. Rockwell Automation, 2012. Disponível em: <http://www.ab.com/linked/programmablecontrol/plc/micrologix/downloads.html>.
Elaboração do roteiro: Thiago R. R. Souza (Assimile Tecnologia) Data: 10/12/2017
Revisão: Prof. Me. Eduardo Mangucci de Oliveira Data: 01/11/2017
Organização: Prof. Me. Plauto Riccioppo Filho Data: 01/11/2017