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CCE0753 - Controlador Lógico Programável
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Prof. Ricardo Falbo
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OBJETIVO GERAL
Ser capaz de avaliar e interpretar os vários Sistemas de Automação existentes no mercado, tendo uma visão sistêmica de todos os componentes necessários a um processo de automação moderno.
OBJETIVO ESPECÍFICO
Desenvolver programas para sistemas automáticos a partir do equipamento CLP utilizando a linguagem Ladder.
Ementa
	Norma IEC 61131-3, Arquitetura Básica do CLP, Ambiente Integrado de Programação, Linguagem Ladder e Bloco de Funções.	
	
Aula 1
1 INTRODUÇÃO
1.1 Histórico;
1.2 Norma IEC 61131-3 e
1.3 Sistemas de Numeração Binário.
2 ARQUITETURA BÁSICA DO CLP
2.1 Diagrama em blocos genérico;
2.2 Sistema de Memória;
2.3 Unidade de I/O;
2.4 Sinais Analógicos Padronizados e
2.5 Comunicação Serial: Interfaces utilizadas.
Histórico (1HA)
O Controlador Lógico Programável – CLP – nasceu dentro da General Motors, em 1968, devido a grande dificuldade de mudar a lógica de controle dos painéis de comando a cada mudança na linha de montagem.
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Os clientes que desejavam comprar um automóvel numa dada cor eram obrigados a esperar longos períodos, isso era conseqüência dos grandes lotes produzidos. As fábricas não possuíam flexibilidade e a mudança de processos demandava alto custo.
A empresa norte-americana Bedford Associate lançou o MODICON 084 (Modular Digital Controller), um dispositivo de computação capaz de atender as especificações da GM, ou seja, nascia assim o primeiro CLP. No Brasil, a introdução da tecnologia programável só emplacou a partir dos anos 80.
Automatização
O CLP é um dispositivo computacional que através de sua programação verifica o estado das variáveis do processo e executa automaticamente as tarefas de acionamento entre outras.
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Custo/Benefício
O uso de dispositivos computacionais para o controle de processos industriais permite o aumento direto da qualidade e da produtividade.
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Perfil do Profissional
	Quem trabalha com CLP é essencialmente um desenvolvedor de programas, o que exige um profissional no mínimo criativo e autônomo.
 Padronização Industrial
	A industria assim como outros setores tecnológicos adotam sinais padronizados de comando e controle, isto permite que o CLP possa ser reprogramado para um novo processo com pouca ou nenhuma inclusão de hardware.
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Os equipamentos pertencentes a um processo industrial devem possuir, caso necessário, um substituto idêntico ou no mínimo compatível com sua atividade e com a conectividade aos outros componentes do processo. Não é aceitável que a substituição de um equipamento provoque a inutilização de outros.
Para um equipamento de controle computacional, a situação se agrava pela exigência de operação e manutenção especializada.
	Norma IEC61131-3 
	Para atender as demandas da comunidade industrial internacional, foi formado um grupo de trabalho dentro da International Electro-technical Commission (IEC), para avaliar o projeto de controladores lógicos programáveis, incluindo hardware, instalação, testes, documentação, programação e comunicação. A IEC é uma organização normativa internacional formada por representantes de diferentes fabricantes de CLP, fabricantes de softwares e usuários.
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		Em 1992 a International Electrotechnical Commission publicou a norma IEC 61131, a qual estabelece padrões para Controladores Programáveis:
61131-1: Informações gerais;
61131-2: Requisitos de hardware;
61131-3: Linguagens de programação;
61131-4: Guia de orientação ao usuário;
61131-5: Comunicação;
61131-6: Resevada;
61131-7: Programação utilizando Lógica Fuzzy e
61131-8: Guia para implementação das linguagens.
Arquitetura do CLP
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Podemos apresentar a estrutura de um CLP dividida em três partes: entrada, processamento e saída.
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	Os sinais dos sensores são aplicados às entradas do controlador e a cada ciclo (varredura) todos esses sinais são lidos e transferidos para a unidade de memória interna denominada memória imagem de entrada. Estes sinais são associados entre si e aos sinais internos. Ao término do ciclo de varredura, os resultados são transferidos à memória imagem de saída e então aplicados aos terminais de saída. 
Em nosso curso utilizaremos o PLC Siemens da série Simatic S7-1200. Esta versão enquadra-se, em quase 100%, a norma IEC 61131-3. É programado pelo ambiente de desenvolvimento integrado chamado portal TIA (Totally Integrated Automation). Neste software podemos criar os programas, simular, compilar, gravar e supervisionar o funcionamento real.
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	Modulo Fonte
É responsável em fornecer a alimentação de 24Vdc para a CPU e os módulos de I/O.
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A CPU é responsável em executar o aplicativo desenvolvido pelo programador e armazena dados do processo
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		 Módulo CPU
É o modulo responsável por todo processamento do PLC. As CPU da série S7-1200 possuem também um bloco de entrada digital, um bloco de saída digital, um bloco de entrada analógica e uma porta de comunicação Ethernet. 
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	A CPU possui leds indicadores de status que propiciam indicação visual sobre o estado da CPU (RUN, STOP ou SF).
SF: Led Vermelho: indica falha no sistema (System Fault).
RUN: Led Verde: a CPU está em ciclo.
Stop: Led Amarelo: o CLP NÃO está rodando o programa.
Possuem também LEDs indicadores de status da situação das I/O (entradas e saídas).
 I x.x (entrada genérica): Led verde indica que está energizada.
Q x.x (saída genérica): Led verde indica que está habilitada.
		Todos os dispositivos externos à CPU possuem um endereço dentro da Memória de Dados da CPU. 
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		O controle destes dispositivos se faz através do dado inserido na respectiva posição de memória. 
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		Módulo de I/O
São blocos de bit ou byte endereçados na RAM da CPU com a finalidade de enviar ou receber dados externos ao CLP. 
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		Os pinos (bit) de entrada e saída são específicos para o controle de dispositivos industriais, sendo assim, a unidade de I(input)/O(output) possui características elétricas especiais e geralmente fogem o padrão TTL. 
Sinais digitais (lógicos) assumem somente dois estados ON (1) e OFF (0) identificados mediante um nível de tensão estipulado pelo projeto do PLC.	
			
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		A comutação de um sinal digital em corrente contínua na entrada de um CLP pode ser de dois tipos:
Tipo N ou Source: Quando o CLP reconhece na entrada o potencial negativo da fonte de alimentação;
Tipo P ou Sink: Quando o CLP reconhece na entrada o potencial positivo da fonte de alimentação. 
		Em ambos, os casos a falta do sinal caracteriza nível lógico 0 e a presença do sinal nível lógico 1.
	A unidade de saída digital trata os sinais emitidos pela CPU para enviá-los aos dispositivos que devem ser acionados, chamados de atuadores (contactoras, válvulas, lâmpadas, etc). Normalmente são encontrados CLP com os seguintes tipos de saídas:
		- A relé → Para atuadores AC ou DC;
		- A Triac → Para atuadores AC e 
		- A transistor → Para atuadores DC 
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	Tipos de saída a transistor
Tipo N ou Sink: Quando o canal libera potencial negativo da fonte de alimentação de 24 Vdc  para a saída (carga ligada entre o potencial positivo da fonte e a saída);
Tipo P ou Source: Quando o canal libera potencial positivo da fonte de alimentação de 24 Vdc para a saída (carga ligada entre o potencial negativo da fonte e a saída).
		Módulo Analógico
	São conversores A/D ou D/A com a função de interagir com os dispositivos industriais que necessitam de controle analógio. 
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Sendo totalmente digital o processamento de um PLC, é fácil concluir que o primeiro tratamento feito ao sinal analógico é transformá-lo em um sinal digital, através de um conversor A/D. Caso o PLC necessite enviar um dado analógico, inicialmente é inseridoo valor digital no endereço de memória específico, o conversor D/A transforma e envia pela sua saída analógica.
	
		
Sinais analógicos 
	São aqueles que assumem quaisquer valor incluído dentro do limite inferior e superior (range). Representam grandezas físicas como temperatura, pressão, velocidade aceleração, etc. A transformação destas grandezas em sinais elétricos é feita através de um dispositivo chamado transdutor. 
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O mercado mundial aceitou como padrão sinais analógicos na faixa de 0 a 5Vdc ou 0 a 10Vdc para informações trafegando em tensão e 0 a 20mA ou 4 a 20mA para informações trafegando em corrente.
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Segundo nível
Terceiro nível
Quarto nível
Quinto nível
O valor elétrico representa na mesma proporção os limites mínimos e máximos da grandeza em questão. Por exemplo um sensor capaz de sentir um variação de temperatura de 0ºC a 250ºC terá para o 0ºC a corrente de 4mA ou a tensão 0V e para 250ºC a corrente de 20mA ou a tensão de 10V. 
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		Uma temperatura intermediária pode ser encontrada matematicamente, por exemplo, qual seria a representação em corrente da temperatura de 100º?
		O SPAN da faixa de corrente é 20 – 4 = 16, já o da temperatura é 250, então:	
		250 16
		100 X
		X = 16x100/250 = 6,4
		O resultado é acrescido do range mínimo, logo: 4 + 6,4 = 10,4mA
		
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		Um endereço de 16bits pode guardar números binários na faixa de 0 a 65535. No exemplo anterior o 0ºC seria o número 0 e o 250ºC o número 65535 e o 100ºC matematicamente:
			65535 250
				X	 100
		
		X = 65535 x 100 / 250
		X = 26214
		Em binário: 2#0110011001100110
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	Módulo de Comunicação
A integração remota entre vários sistemas de controle e supervisão só é possível através de protocolos específicos de comunicação serial. 
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	IHM
A Interface Homem Máquina permite que o operador do PLC interaja com o processo. Podem ser passadas informações numéricas de variáveis como pressão, temperatura, etc. É uma ferramenta de supervisão local e dedicada as operações mais importantes. 
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	Unidade de Programação
	É um ambiente integrado de desenvolvimento de software onde os projetistas constroem os programas em uma das cinco linguagens previstas pela IEC 61131-3 e transfere para a CPU através de um protocolo de gravação. Neste curso utilizaremos o software TIA do fabricante Siemens.
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	A Siemens chama de SIMATIC, todos os componentes de hardware e software que estão unificados em um único sistema.
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Software 
O programa pode ser desenvolvido em linguagem simples e atualmente no ambiente gráfico amigável assim chamado Integrated Development Enviroment (IDE). 
As IDE atuais são projetadas para desenvolver os programas, simular a aplicação, compilar, gravar, supervisionar e interagir com o funcionamento real. 
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Ciclo de Scan
1° - Na primeira etapa, o status da imagem das saídas é transferido para as saídas físicas e estas são ligadas ou desligadas. 
2° - Em seguida, o processador consulta se as entradas individuais estão ou não energizadas, este status é salvo na imagem das entradas. A informação “1”é definida para as entradas energizadas e a informação “0” para as não energizadas.
3° - O processador então executa o programa salvo na memória de programa. Este programa é composto de uma lista de operações e instruções lógicas que são executadas sucessivamente. Para a informação de entrada, é acessada a imagem de entrada anteriormente lida e os resultados das operações são gravados na imagem das saídas. Outros espaços de memória, por exemplo, para dados locais dos subprogramas, blocos de dados e marcadores também são eventualmente acessados pelo processador durante a execução do programa.
4° - Por fim também são executadas tarefas internas do sistema operacional, tais como autoteste e comunicação. Em seguida, como continuação retorna-se ao item 1.
 
Memory card
		O cartão Memory card (fornecido pelo fabricante) pode ser usado em alguns CLP e tem a função de armazenar programa, dados, dados do sistema, arquivos e projetos. Ele pode ser usado para:
transferência de um programa para diversas CPUs
atualização de firmware das CPUs, módulos de sinal SM e módulos de comunicação.
Aula 2
Dispositivos de campo (2HA)
	No CLP, os dispositivos de entrada e saída são utilizados para enviar ou receber sinais, sejam eles discretos (digitais) ou analógicos. Vamos estudar os principais dispositivos de campo que podem ser usados para um sistema de automação.
Sensores
	Dispositivos construídos para detectar a presença ou passagem de materiais metálicos ou não metálicos, por proximidade ou aproximação, sem contato físico.
Na tabela abaixo podemos verificar tipos de sensores.
Padrão de conexão com os dispositivos de tomada de decisão.
Botoeiras
	A chave botoeira (push button) é projetada para abrir ou fechar um circuito quando acionada e retornar à sua posição normal, quando desacionada. O contato é não retentivo, ou seja, o contato só permanece na posição alterada enquanto a chave estiver acionada.
	Chave Liga-Desliga
	A chave liga-desliga (toggle) possui uma haste ou alavanca que se move através de um pequeno arco fazendo os contatos de um circuito abrirem ou fecharem repentinamente. O fato de o contato abrir ou fechar muito rapidamente reduz o arco voltaico e garante um curtocircuito seguro.
Chaves Fim de
Curso
A chave limite ou fim de curso é acionada automaticamente pelo movimento de alguma maquina ou dispositivo.
Chave Seletora
	A chave seletora ou rotatória fecha e abre circuitos quando é girada entre posições. O knob da chave é girado e não apertado, como nas chaves botoeira. Um contato fixo ao eixo gira por meio de um knob ligado à outra extremidade do eixo.
Pressostato
É uma chave comandada pela pressão. Uma chave elétrica muda os estados dos seus contatos quando a pressão atinge determinados valores críticos.
Termostato
É uma chave comandada pela temperatura. Uma chave elétrica muda os estados dos seus contatos quando a temperatura atinge determinados valores críticos.
Chave de Vazão
Chave de vazão (flow switch) é uma chave comandada pela vazão. Uma chave elétrica muda os estados dos seus contatos quando a vazão de um fluido atinge determinados valores críticos.
Chave de Nível
	Chave de nível (float switch) é uma chave comandada pelo nível. Uma chave elétrica muda os estados dos seus contatos quando o nível de um liquido atinge determinados valores críticos.
Variáveis (1HA)
	As variáveis são endereços de memória que armazenam informações de uma parte do programa e das interfaces de entrada e saída para serem utilizadas pelo próprio programa.
Tipos de Dados
	Os valores são armazenados no controlador sob forma binária. Dependendo da ordem grandeza ou do contexto, estes dados são trados de forma distinta.
		Outro parâmetro importante é o tipo de operador, este define a classe numérica do dado.
		Constantes
		São os valores inseridos, via programação, em um endereço de memória. Abaixo estão descritas os principais formatos de uma constante.
Decimal inteiro159
Decimal Real 159.0 ou 15.9E1
Binário 2#10011111
Hexadecimal 16#9F
Tempo T#2D1H3M45S12MS
Data D#2017-02-28
ASCII – ‘S’
STRING – “texto”
Áreas de Memória 
	A norma IEC-61131-3 preconiza que as memórias do CLP devem ser logicamente divididas em três regiões: INPUT, OUTPUT e MEMÒRIA. Cada área de memória é identificada por uma letra padrão.
Endereçamento Absoluto
	Para as diversas áreas de memória da CPU, a forma de endereçamento obedece a seguinte lógica:
Bit => %[Área][Byte].[Bit] (Exemplo Q0.0, M34.6 ....)
Byte => %[Área][ B ][Byte] (Exemplo IB10, MB10 ....)
Word => %[Área][ W ][Byte inicial] (Exemplo MW4, IW6 ....)
Double Word => %[Área][D] [Byte inicial] (ExemploMD0, MD20 ....)
Endereçamento Simbólico
Os endereços simbólicos usam nomes ao invés de endereços absolutos. Um programa é facilmente interpretado quando são usados nomes com significado. Com endereçamento simbólico é feita uma diferenciação entre símbolos locais e globais.
Prática 1: Montagem de dispositivos do I/O (1HA)
Aula 3
Organização dos Programas (2HA)
Programas são estruturas gráficas ou textuais que representam um pensamento lógico. A norma IEC61131-3 descreve a organização dos programas e chama de POU (Program Organization Units) a estrutura do software destinada a esse gerenciamento.
O aprendizado da metodologia utilizada na norma IEC-61131-3 serve de qualificação básica para a aceitação de um proficional programador de CLP no mercado. Basicamente os programas são desenvolvidos em dois tipos de blocos: Organizacionais e Funções. 
Blocos Organizacionais (OB)
	São a interface entre o sistema operacional da CPU e o programa do usuário. O OB1 representa e contem e organiza o programa cíclico (pela chamada dos outros blocos).
		Os Blocos Organizacionais não podem ser chamados pelos outros blocos. Eles são chamados sequencialmente pelo sistema operacional ou em resposta a determinados eventos, por exemplo:
• No reset (startup) da CPU;
• Em um horário pré-ajustado do dia; 
• Em intervalos constantes; 
• Quando um período ajustado de tempo transcorreu; 
• Quando ocorrem erros e
• Quando ocorrer uma interrupção de hardware.
OB Startup	
Um programa startup é executado antes da execução do programa cíclico após o retorno da alimentação ou uma mudança do modo de operação (atrvés da mudança da chave seletora da CPU ou pela PG). OB 100 até OB 102 estão disponíveis para isto. 
OB Cíclico (não-preempitivo)
O programa a ser executado continuamente é armazenado a partir do Bloco Organizacional 1 (OB1). Após o programa do usuário ter sido executado completamente no OB1, um novo ciclo começa com a atualização da imagem de processo e o processamento da primeira instrução no OB1.
	O tempo de varredura do ciclo e o tempo de resposta do sistema é um resultado destas operações. O tempo de resposta ou ciclo de Scan é o tempo total que a CPU leva para uma saída ser atualizada dependendo de um sinal de entrada e o tempo de varredura é o tempo que leva a CPU para executar todo o programa do usuário.
		No ciclo de Scan são observadas as seguintes sequências básicas:
1º - As entradas físicas são lidas e armazenadas em uma imagem (memória);
2º - São executadas as operações de acordo com o programa escrito;
3° - A imagem das saídas físicas é atualizada e
4º - As saídas físicas são alteradas de acordo com a nova imagem.
	Podemos observar que jamais um comando será respondido instantaneamente. É Óbvio que o tempo de uma mudança deve ser muito rápido, ou no mínimo, considerável. Uma tomada de decisão é considerada em Tempo Real quando o tempo de atraso é determinístico e o pior caso é inferior ao tempo máximo aceitável.
OB Periódico
Na execução de programas periódicos, você pode interromper a execução do programa cíclico em intervalos fixos. Com interrupções cíclicas, um bloco de organização OB30 ao OB37 é executado após um valor pré-ajustado de tempo ter ocorrido.
OB Evento	
A interrupção de hardware pode ser usada para rapidamente responder a um evento do processo. Após a ocorrência do evento, o ciclo é imediatamente interrompido e um programa da interrupção é executado. 
Funções (FC)
Uma função contém uma parte funcional do programa. É possível programar funções de modo que sejam parametrizáveis. Com isso as funções são ideais para serem reutilizadas no programa, e para realizarem tarefas complexas como cálculos. 
Bloco de Função (FB)
Basicamente os blocos de função oferecem as mesmas possibilidades que as funções. Adicionalmente, os blocos de função possuem sua própria área de memória, sob a forma de blocos de dados instanciável (instance data blocks). Com isso as funções são ideais para serem reutilizadas no programa.
Blocos de Dados (DB)
São áreas de dados do programa do usuário nas quais os dados relativos ao mesmo são gerenciados de maneira estruturada. Um DB instance é usado para salvar variáveis estáticas criadas em um FB. Estas variáveis “locais“ somente podem ser usadas no FB. Quando o bloco deixa de ser executado, elas são salvas ou retidas pelo DB.
Criação de Projeto e Configuração de Hardware no Portal TIA (1HA)
O gerenciamento do projeto e a programação realizam-se com o software 'Totally Integrated Automation Portal'. Aqui, em uma interface única, são criados, parametrizados e programados os componentes da solução de automação, tais como controle, visualização e rede. 
Visualização do portal
A visualização do portal propicia uma visualização das ferramentas para a edição do projeto. Aqui é possível decidir, de maneira rápida, o que se deseja fazer e chamar a ferramenta para a tarefa em questão. 
Visualização do projeto
A visualização do projeto é uma vista estruturada de todos os elementos do projeto. Como padrão, na parte superior está a barra de menu com as barras de ferramentas, na esquerda a árvore do projeto com todos os elementos de um projeto e na direita os assim chamados 'Task-Cards' com, por exemplo, instruções e bibliotecas. 
Criação de um Projetoe e Configuração de Hardware
Os programas para o SIMATIC S7-1200 são administrados em projetos. Um projeto é criado na visualização do portal (Create a new project  Startup  Create).
Então, sugiro os 'First steps' para a criação do projeto. Primeiro, 'Configure a device'. ( First steps  Configure a device).
Então iremos 'Add new device'’ com o 'nome de dispositivo'. A partir do catálogo, selecionamos a 'CPU1214C' com a referência correspondente. ( Add new device  controller_press  CPU1214C ® 6ES7 …….  Add).
O software altera automaticamente para a visualização do projeto com a configuração de hardware aberta. Aqui pode-se adicionar outros módulos do catálogo de hardware (à direita da CPU) e configurar os endereços das entradas/saída em 'Device view'. Neste caso, as entradas integradas da CPU possuem os endereços %I 0.0 - %I 1.5 e as saídas integradas possuem os endereços %Q0.0 - %Q1.1 ( Device view  DI14/DO10  0…1)
Para que o software acesse posteriormente a CPU correta, o respectivo endereço IP e máscara de rede deverão ser configurados. ( Properties  General  PROFINET interface  IP address: 192.168.0.1  Subnet mask: 255.255.255.0) 
Em <Catalog> adicione os outros módulos necessários ao projeto.
	Em <Project tree> são disponibilizadas três pastas:
A primeira permite o gerenciamento do seu projeto.
A pasta “Online access” permite extrair informações do PLC utilizando um dos dispositivos de comunicação encontrados pelo portal TIA e disponibilizados nesta pasta. 
A pasta “Card Reader/USB memory” é utilizada para gerenciar o cartão MicroSD.
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Dentro da pasta de projeto você pode adicionar novos hardwares, alterar ou visualizar as propriedades dos dispositivos incluídos ou portas de comunicação existentes e gerenciar as pastas que configuram todo o projeto.
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Na pasta PLC_1 encontramos todas as ferramentas necessárias para o gerenciamento do software e hardware.
Em <Device configuratian> você pode visualizar e configurar todas as características do hardware, bastando clicar no módulo ou na porta de comunicação desejada.
Nas propriedades do módulo analógico é possível mudar o tipo e faixa do sinal e também alteram o filtro. Também é possível alterar o endereço padrões das entradas e saídas. 
Modos operacionais
A CPU apresenta os três estados operacionais a seguir: 
● No modo STOP, a CPU não executa o programa e é possível carregar um projeto.
● No modo STARTUP, a CPU executa a inicialização.
● No modo RUN, o programa é executado de forma cíclica. No modo RUN da CPU, não é possível carregar um projeto.A CPU não possui um interruptor físico para a alteração do estado operacional. O estado operacional (STOP ou RUN) é alterado por meio do botão no painel de controle do software STEP 7 Basic. Além disto, o painel de controle contém o botão MRES para executar o reset geral da memória e exibe os LEDs de status da CPU.
O LED de status RUN/STOP no lado frontal da CPU exibe o atual estado operacional por meio da cor da indicação. Adicionalmente, existem também os LEDs ERROR para a indicação de erros e MAINT para a indicação de uma necessidade de manutenção.
●	A luz amarela indica o modo STOP.
●	A luz verde indica o modo RUN.
●	Uma luz intermitente indica o modo STARTUP.
Prática 2: Conectar a CPU 1214 através da rede Ethernet TCP/IP (1HA)
Aula 4
Linguagem de Programação (2HA)
A normal internacional IEC 61131-3 foi adotada para colocar ordem no caos resultante da proliferação de normas de programação de CLP. Esta norma tem duas partes: Elementos comuns e Linguagens de programação. 
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A primeira parte da norma, Elementos Comuns, define tipos de dados, variáveis, configuração, código fonte e unidades de organização do programa. 
		Conforme a norma IEC61131-3, há duas versões textuais, duas versões gráficas de programação e uma ferramenta auxiliar.
As textuais são:
Lista de Instruções, parecida com código assembly e
Texto Estruturado, parecida com Pascal.
As linguagens gráficas são:
Diagrama Ladder, típico para controle de maquinas e motores e
Diagrama de Bloco de Funções, comum a indústrias de processos contínuos.
A ferramenta auxiliar é o Diagrama de função seqüencial (Sequential Funcion Chart - SFC). O nome original desta ferramenta é GRAphe Fonctionnel de Commande Etape/Transition (GRAFCET). 
O uso de fluxograma (flowchart) também é utilizado, principalmente em equipes multidisciplinares.
Uma outra ferramenta também utilizada em desenvolvimento de programas de controle é chamado de Rede de Petri. É semelhante ao GRAFCET, porém com uma abordagem mais genérica. Neste curso iremos focar nosso estudo nas técnicas de Sequential Funcion Chart direcionadas exclusivamente à programação de CLP.
	Diagrama Ladder (LD)‏
Semelhante a um esquema elétrico funcional, é certamente a linguagem mais utilizada em todo mundo, nos EUA chegam a superar 90% de aceitação. Ladder significa escada, o motivo é que visualmente o esquema lembra uma escada.
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	Blocos Funcionais (FBD)‏
É uma linguagem de fluxo entre blocos que permite desenhar um esquema lógico de controle.
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	Sequenciamento Gráfico de Funções (SFC)‏
Linguagem desenvolvida na França com o nome de Grafcet. Representa o funcionamento por passo (S1, S2, ...) de um processo e cada bloco é um estado do processo (Máquina sequencial). 
As Transições verificam as condições para a mudança ao próximo passo.
	Lista de Instruções (IL)‏
	É praticamente a linguagem de máquina semelhante ao Assembly.
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	Texto estruturado (ST)‏
É a linguagem de programação de alto nível como C, Pascal e Basic. As vezes esta linguagem é indispensável em aplicações que exijam operações complexas.
Diagrama Ladder
É uma representação ordenada em forma de escada de componentes e conexões de um circuito elétrico. O diagrama ladder é também chamado de diagrama elementar ou diagrama de linha. O termo ladder (escada) se aplica porque ele parece com uma escada, contendo degraus. 
	Os elementos constituintes de um diagrama ladder podem ser divididos em componentes de entrada e de saída. O principal componente de entrada é o contato. Quanto à operação o contato pode ser retentivo ou não retentivo. Quanto à lógica, o contato pode ser normalmente aberto (NA) ou normalmente fechado (NF).
O principal componente de saída é a bobina, normalmente associada ao starter de motor, ao relé ou solenóide, lâmpada piloto e sirene. Existem outros componentes, porém estes são os mais importantes e usados e são suficientes para o entendimento dos diagramas encontrados nas aplicações práticas.
Regras de composição
1° - Entradas, chaves e contatos são colocados no início da linha, no lado esquerdo.
2° - Saídas, bobinas e lâmpadas piloto são colocadas no fim da linha, no lado direito.
3° - Uma linha de entrada pode alimentar mais de uma saída. Quando isso ocorre, as saídas estão ligadas em paralelo.
4° - Chaves, contatos e entradas podem ter contatos múltiplos em série, paralelo ou combinação de série e paralelo.
5° - As linhas são numeradas consecutivamente, à esquerda e de cima para baixo. A execução do programa segue esta numeração.
	O Fluxo de potência é análogo ao fluxo de potência em um sistema com relés eletromagnéticos, tipicamente usados em diagramas ladder. O fluxo de potência em uma linguagem de diagrama ladder deve ser da esquerda para a direita. 
Denominada também de esquema a contatos, é estruturada a partir de símbolos gráficos que representam lógicas eletromecânicas.
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		Os contatos são acionados por variáveis (endereços) do programa, sendo variável em nível lógico “1” (ON) contato ativado e em nível lógico “0” (OFF) contato desativado.
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Nas saídas, a variável agregada assumi o estado lógico “1” sempre que uma corrente fictícia existir e “0” quando ela cessar.
		
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O esquema Ladder completo pode ser visto na figura abaixo, ele é composto de uma linha vertical à esquerda que representa analogamente a um eletrodo positivo e outra linha vertical à direita que representa um eletrodo negativo fechando cada linha. 
	
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		É importante observar que a variável Q0.0 assume a condição ON ou “1” por consequência do acionamento da saída. Podemos dizer que o estado da variável agregada a uma saída é a solução de cada linha, as variáveis %Qx.x são refletidas no respectivo pino de saída do CLP e com isso podem ser usadas para o acionamento de atuadores. 
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As linhas podem ter lógicas de acionamento independentes ou não. O conjunto de linhas que se unem logicamente através dos estados das variáveis é chamado de Network.
Fluxo não permitido
Os contatos podem se combinar entre montagens série e/ou paralelo, a figura abaixo mostra um exemplo de combinação de contatos. 
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 	Contato Normalmente Aberto. O contato é fechado permitindo a passagem da corrente fictícia se o endereço agregado estiver em nível lógico “1”.
Contato Normalmente Fechado. O contato é aberto impedindo a passagem da corrente fictícia se o endereço agregado estiver em nível lógico “1”.
		Descrição das instruções
		
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	Contato P. Em cada varredura, o estado do endereço superior é copiado para o endereço inferior. Logo, a variável booleana indicada na parte inferior armazena o estado do ciclo anterior da variável superior. Se o estado do ciclo atual do endereço superior for 1 e o estado do ciclo anterior da variável inferior for 0, então o contato é fechado permitindo a passagem da corrente fictícia durante uma varredura. 
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	Contato N. Em cada varredura, o estado do endereço superior é copiado para o endereço inferior. Logo, a variável booleana indicada na parte inferior armazena o estado do ciclo anterior da varíável superior. Se o estado do ciclo atual do endereço superior for 0 e o estado do ciclo anterior da variável inferior for 1, então o contato é fechado permitindo a passagem da corrente fictícia durante uma varredura.
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Instrução de saída. Leva o parâmetro agregado (????) para nível lógico “1” toda vez que houver a chegada da correte fictícia, o parâmetro volta a condição “0” assim que cessar a corrente. 
	Instrução “set”. Leva o parâmetro agregado (????) para o nível lógico “1” assim que é percebido a corrente fictícia. Porém, com o término dessa corrente o estado do parâmetro não mais se altera (set), para isto, é necessária outra instrução chamada reset..
	Instrução “reset”. Leva o parâmetroagregado (????) para o nível lógico “0” assim que é percebido a corrente fictícia. Porém, com o término dessa corrente o estado do parâmetro não mais se altera (reset), para isto, é necessária outra instrução chamada set.
	O parâmetro “N” nas instruções SET e RESET determina a quantidade de endereços, a partir do endereço agregado a instrução, que serão afetados pela instrução. 
134
	Exemplo de uma operação de acionamento utilizando o diagrama Ladder.
		Em um sistema de comando de um motor elétrico com reversão, o operador deve pressionar duas botoeiras de forma simultânea para girar no sentido horário, no sentido anti-horário basta pressionar uma das botoeiras. Para que o motor pare, basta o operador não pressionar as botoeiras. 
Nota: 
%I0.0  Botoeira 1.
%I0.1  Botoeira 2.
%Q0.0  Liga motor no sentido horário.
%Q0.1  Liga motor no sentido anti-horário.
	Uso de MEMÓRIA de usuário ou de endereços locais.
	É comum em lógicas sequenciais a utilização do próprio endereço de saída para compor a lógica completa do programa.
	Exemplo
	Deve-se acionar dois motores elétricos de modo que o primeiro pode ser ligado de forma independente e o segundo só pode ser ligado se o primeiro também estiver ligado. 
		Uma ressalva deve ser levada ao conhecimento com relação aos programas que utilizam endereços de saída nas lógicas de contatos. Se analisarmos cada linha individualmente, temos na primeira linha um contato que quando fechar, em função do argumento %I0.0, irá ativar a saída e consequentemente o endereço %Q0.0 irá para nível lógico 1. Já a segunda linha, no ciclo em que %Q0.0 foi para nível lógico 1, não será permitido o acionamento de %Q0.1 mesmo que o contato do argumento %I0.1 esteja fechado, isto ocorre porque, por regra, os endereços físicos de saída só são atualizados ao fim de cada ciclo de scan.
Para neutralizar esse efeito perigoso, sempre utilizamos endereços de MEMÓRIA ou endereços locais na solução de cada linha, está técnica permite inclusive que o programador não gaste os limitados endereços físicos nas lógicas que não necessitam de exposição física, ou seja, não tem necessidade de acionar de fato algum dispositivo. Porém, é importante que os acionamentos necessariamente físicos, intermediados pelo uso de MEMÓRIA, sejam refletidos para o seu respectivo endereço físicos, ao fim da lógica do programa.
Exemplo
		Programadores experientes declaram os endereços com suas respectivas representações simbólicas (TAG), por exemplo, M_Motor1 para %M0.0 e Motor1 para %Q0.0. Desta forma, o programador só irá se preocupar com as saídas físicas no fim de toda lógica, consultando o seu mapa de memória, no caso M_Motor1 é a imagem de Motor1.
a - O acionamento de uma máquina através de uma chave LIG/DESL.
b - Comandar o acionamento de um motor de indução trifásico em partida direta de modo que o operador deve pressionar duas botoeiras simultaneamente para acionar o mesmo. 
c - Permitir que um motor de indução trifásico seja ligado e desligado, em partida direta, através de duas chaves instaladas em lugares diferentes. O acionamento do motor deve ser indicado por uma lâmpada piloto ON e quando deslidado por uma lâmpada piloto OFF. 
Prática 3: Desenvolver programas lineares em diagrama Ladder para as seguintes tarefas: (2HA) 
Aula 5
Intertravamento
O termo intertravamento é utilizado em automação para indicar que um acionamento não poderá ocorrer se outro estiver ativo, em uma visão inversa, podemos também classificar como intertravamento todo acionamento que depende da ativação de outro acionamento, em ambos os casos existe um acionamento que depende de alguma forma, de outro. 
Diagrama Ladder (continuação) (4HA)
O assunto intertravamento é abordado no mundo industrial como um trabalho de altíssima responsabilidade, isto porque podem existir, por exemplo, equipamentos que jamais poderão funcionar juntos, com a possibilidade de causar danos materiais e/ou humanos. 
	Exemplo (Sistema de acionamento de três motores, o motor 2 não funciona se o Motor 1 estiver ligado, o Motor 3 não funciona se o Motor 1 ou o Motor 2 estiverem ligados.)
		Circuito de Auto-Retenção
		Em algumas condições é possível que necessitemos manter uma saída acionada mesmo que não exista mais, integralmente, a corrente fictícia que a acionou.
		
		Selo
		Esta técnica é utilizada inserindo um contato em paralelo com todos os contatos que podem ser a fonte de acionamento de uma saída. 
Podemos perceber na figura acima que esse tipo de técnica não permite o desligamento da saída pelo próprio contato que a acionou, para a técnica de selo é necessário que outro contato com outro parâmetro seja inserido no meio da corrente fictícia que mantém a saída acionada, o local exato da conexão deste contato depende de cada caso, em geral deve estar na linha principal de acionamento.
 
Já na figura acima podemos observar a inclusão de um contato no meio da linha principal de acionamento, ele vai permitir que a saída seja desligada assim que seu parâmetro %I0.1 for para nível lógico “1”. 
	Exemplo (Programa desenvolvido por técnica de selo utilizado para detectar garrafas derrubadas da esteira conforme a figura abaixo. O pistão para retirada da garrafa é acionado quando somente o sensor de proximidade X0 é sensibilizado, o sensor de fim de curso Y0 determina a volta do pistão por efeito de mola.)
É importante observar que a velocidade de resposta dos sensores pode influenciar no funcionamento do sistema. Se X1 for muito mais rápido que X0, o sistema pode ser enganado e expelir uma garrafa corretamente posicionada. Em outro capítulo trataremos exclusivamente o problema de temporização.
Instruções Set e Reset
Outra maneira de fazer a auto-retenção é pele instrução Set. Quando a instrução Set é sensibilizada pela corrente fictícia, ela leva o parâmetro de saída ao nível lógico “1” (set) e o mantém nesta condição mesmo que a corrente seja desfeita. 
Para que a condição imposta pela instrução Set seja revertida, ou seja, o parâmetro retornar ao nível lógico “0”, é necessário que outra instrução de saída seja condicionada ao mesmo parâmetro e em outra linha Ladder, essa instrução é chamada de reset. 
Programadores experientes normalmente evitam o uso de selo e não economizam na combinação set/reset. A prática desta técnica permite maior rapidez na solução de programações complexas. 
	Exemplo (Programa desenvolvido por técnica de set/reset utilizado para detectar garrafas derrubadas da esteira conforme o exemplo anterior. )
A técnica de set/reset possui condições indesejáveis e/ou não permitidas. Quando existe uma corrente fictícia tanto na linha set quanto na linha reset, devemos tomar algumas precauções. Primeiramente é necessário identificar qual a prioridade determinada pelo CLP, normalmente a prioridade é para o reset. 
O ideal para qualquer corrente fictícia de ativação, seja de um set ou reset, é que ela só exista durante o tempo necessário, mesmo que o parâmetro do contato ainda permita sua ativação. A solução encontrada está nos contatos especiais chamados de “P” e “N”, estes contatos, depois de ativados pelo parâmetro, mantém a corrente fictícia (contato fechado) somente durante o tempo de varredura (tempo necessário para executar todas as linhas do programa).
Exemplo: procurando
Aula 6
Prática 4: Desenvolvimento de programas com auto-retenção e intertravamento (4HA)
a) Desenvolva um programa em que o Botão 1 aciona o Motor 1 e o Botão 2 aciona o Motor 2 somente se o Motor 1 estiver ligado. Crie o sistema de desligamento (Ultlize selo).
b) Implemente um programa para a verificação de nível de fluido no reservatório. A sinalização consiste em quatro pontos de nível (25%, 50%, 75% e 100%) que são detectados por sensores de proximidade capacitivo. Somente um indicador deverá ser acionado por nível.
c)  Desenvolva um programa de comando de três Motores intertravados (só podeexistir um motor na linha). Todos devem possuir prioridade de acionamento, ou seja, quando requisitado desliga o que estiver na linha. Um botão geral desliga qualquer motor. O acionamento deverá ser por botoeira, utilize sistema set/reset.
d) Elaborar um programa para controlar dois relés (R1 e R2) de tal maneira que R1 pode atuar de forma independente e R2 só pode atuar se R1 estiver ligado, mas pode continuar ligado após o desligamento de R1. Os relés são ligados pelas botoeiras L1 e L2, e são desligados pelas botoeiras D1 e D2. 
e) Desenvolver o programa de controle para um sistema de reservatório composto de uma válvula de entrada (P), duas bombas (acionadas por M1 e M2), um alarme (AL) e quatro sensores de nível (a, b, c, d), conforme ilustrado na figura. 
 
 
 
	As condições de funcionamento são as seguintes: se o nível for ‘a’, então fecha-se a válvula P. Se o nível for inferior a ‘b’, então abre-se a válvula P. Acima de ‘b’, M1 e M2 bombeiam.Abaixo de ‘b’, somente M1 bombeia. Abaixo de ‘c’, soa o alarme AL. Em ‘d’, nenhuma das bombas deverá funcionar.
Aula 7
A partir um bloco de organizacional (OB) é possível chamar outros blocos, tais como: Função (FC) ou Bloco de Função (FB). Está técnica é chamada de Programação Estruturada, isto faz com que a tarefa completa seja de composta em sub tarefas, assim é possível encontrar mais fácilmente as soluções para programar a lógica e ter a sua funcionalidade testada.
Ladder: Programação Estruturada (2HA)
	
Funções (FC)
	Uma função contém uma parte funcional do programa. É possível programar funções de modo que sejam parametrizáveis. Com isso as funções são ideais para serem reutilizadas no programa, e para realizarem tarefas complexas como cálculos.
Uma vez definida, a função pode ser reusada. Uma FC não possui nenhum espaço de memória atribuido. Os dados locais de uma função se perdem após o processamento da função. Em uma função poderão ser, por sua vez, chamados outros FB e FC.
Bloco de Função (FB)
	Basicamente o Bloco de função é uma unidade de organização de programa que oferece as mesmas possibilidades que uma função. Adicionalmente, o FB necessita de um espaço de memória (bloco de dados) atribuido para cada chamada. A chamada de um bloco de função é denominada como instância.
Quando um FB é chamado, um bloco de dados (DB) é atribuido automaticamente como DB de instância. Os dados neste DB de instância podem ser acessados através das variáveis do FB. Com isso as funções são ideais para serem reutilizadas no programa, e para realizarem tarefas complexas.
O Bloco de função, após sua execução, gera no mínino um valor. Podem-se criar várias instancias nomeadas a partir de um bloco de função. Cada instância deve ter um identificador associado (nome da instância) e uma estrutura de dados contendo sua saída e variáveis internas.
	Parâmetros dos blocos
Variável INPUT
		Pode ser um endereço físico (INPUT/OUTPUT) ou de MEMÓRIA.
Variável OUTPUT
		Pode ser um endereço físico (INPUT/OUTPUT) ou de MEMÓRIA.
Variável LOCAL
		Esta variável é usada apenas quando se têm pontos de 	transferência de valores, não está associada ao equipamento 	ou memória, podendo ser utilizada como entrada ou resultado 	de uma operação lógica.
Constante
		Possui valores que são utilizados para execução da lógica. 	Não possui identificação (TAG). 
Blocos de Dados(DB)
	São áreas de dados do programa do usuário nas quais os dados relativos ao mesmo são gerenciados de maneira estruturada. Um DB instance é usado para salvar variáveis estáticas criadas em um FB.
Cada software tem sua própria forma de criar e gerenciar as funções, mas de maneira geral, dentro da função é disponibilizado uma área de programação para inserir o código que será executado.
Selecione a opção “Função”, de um nome e escolha a linguagem de programação. Dependendo da complexidade e objetivo tarefa executada por uma função, obviamente, a programação Ladder não será indicada.
	Na declaração da “Função” são definidas as variáveis e estas são subdivididas em dois grupos:
		Como exemplo foi criada uma função chamada “Acionamento_Bomba”, onde três chaves em paralelo (IN1, IN2 e IN3) acionam a saída (S). A figura abaixo mostra o programa desenvolvido bem como a criação das variáveis.
A função na forma de bloco pode ser vista na figura ao lado, os parâmetros EN (Enable) e ENO (Enable Out) são conectados a linha Ladder, os parâmetros IN1, IN2, IN3 e S são disponibilizados para a declaração do argumento.
 	A figura abaixo mostra o uso da função “Acionamento_Bomba” como sub rotina do bloco OB1.
É importante saber que apesar de OB1 estar utilizando FC1 duas vezes, cada chamada criou uma instância de bloco de dados (%DB1 e %DB2 por exemplo) que são independentes.
O uso de uma função requer o conhecimento da lógica que está implantada na mesma. Não há como fazer uso de uma biblioteca de funções prontas se não é conhecido o seu funcionamento. Os programas normalmente ofertam uma gama de Funções ou Bloco de Funções (nativas), o uso destas bibliotecas deve ser precedido do estudo detalhado da sua operacionalidade.
		Uma prensa com equipamento de proteção só deve ser ativada por meio de um botão iniciar S3 quando a grade de proteção estiver fechada. Este estado é monitorado por meio de um sensor de grade de proteção fechada B1. Em caso afirmativo, a válvula de 5/2 vias M0 para o cilindro da prensa é energizada para que uma forma de plástico possa ser estampada. A prensa deve subir novamente quando o botão de parada de emergência (NF) for acionado ou quando o sensor da grade de proteção B1 não mais responder ou quando o sensor do cilindro B2 responder como estendido.
Prática 5: Desenvolvimento de programas em Blocos Funcionais para promover soluções aos projetos de acionamento e segurança (2HA)
LISTA DE ATRIBUIÇÕES: 
%I 0.1 EMERGENCIA OFF (Botão de parada de emergência NF)
%I 0.3 S3 (Botão iniciar NA)
%I 0.4 B1 (Sensor de grade de proteção fechada NA)
%I 0.5 B2 (Sensor de cilindro estendido NA)
%Q 0.0 M0 ( Cilindro A estendido)
a) Construa sua tabela de endereços simbólicos.
b) Crie um Bloco de Funções (FC1) dentro de seu projeto.
c) Crie os parâmetros dentro da função de acordo com o tipo de dado existente. 
d)Construa o programa para o controle da prensa utilizando os blocos lógicos disponíveis na aba "Instruções Básicas".
e) Troque a linguagem do bloco "Main" para FDB.
f) Arraste a função desenvolvida (FC1) nesta tarefa para dentro do bloco principal (cíclico) Main.
g) Insira todos os parâmetros de entrada e saída do projeto no bloco criado e
h) Carregue o programa no CLP, transforme o diagrama para a versão Ladder e emule o funcionamento no modo on-line .
Aula 8
	CONTROLADOR DE ESTEIRA
	Deve ser criado um bloco de função com declaração de variável contendo um controle de esteira dependente do modo de operação. Com o botão 'S1' deve ser selecionado o modo de operação 'Manual' e com o botão 'S2' deve ser selecionado o modo de operação 'Automático'. No modo de operação 'Manual', o motor permanece ligado enquanto o botão 'S3' estiver acionado, sendo que o botão 'S4' não pode se encontrar acionado. No modo de operação 'Automático', o motor da esteira deve ser ligado com o botão 'S3' e desligado com o botão 'S4' (contato normalmente fechado).
Prática 6: Desenvolvimento de programas em Blocos Funcionais para promover soluções aos projetos de acionamento e segurança (4HA)
LISTA DE ATRIBUIÇÃO: Endereço Símbolo Comentário
%I 0.0 S1 Botão de modo de operação manual S1 NA
%I 0.1 S2 Botão de modo de operação automático S2 NA
%I 0.2 S3 Botão liga S3 NA
%I 0.3 S4 Botão desliga S4 NF
%Q 0.2 M1 Motor da esteira M1
Nota: 
O botão desliga S4 é executado como contato normalmente fechado para garantir a segurança de ruptura de fio. Isto significa que o sistema para automaticamente em caso de ruptura de fio nestebotão. Caso contrário, este não poderia mais ser parado em caso de ruptura de fio. Por isto, na tecnologia de controle, todos os botões de parada, botões desliga ou interruptores devem ser sempre executados com contatos normalmente fechados.
a) Crie os símbolos (TAG) para as variáveis globais. Estes símbolos são nomes descritivos com comentário para todas as entradas e saídas usadas no programa. Posteriormente, as variáveis globais do CLP poderão ser acessadas através dos respectivos nomes durante a programação. Estas variáveis globais podem ser usadas em todo o programa e em todos os blocos.
b) Crie no projeto um Bloco de Função para programação em FDB.
c) Declare as variáveis de acordo com a proposta abaixo:
Input:
manual Aqui é lido o sinal para a seleção do modo de operação manual 
automatico Aqui é lido o sinal para a seleção do modo de operação automático 
on Aqui é lido o sinal de início 
off Aqui é lido o sinal de parada 
Output:
motor Aqui é gravado o sinal de saída para o motor da esteira
Static (existe somente em blocos de função FB):
mem_automatico Aqui é armazenado o modo de operação predefinido
mem_motor Aqui é armazenado quando o motor é iniciado em modo automático
d) Construa a lógica;
e) Troque a linguagem do Bloco principal (cíclico) Main para FDB e insira a função FC1 construída.
f) Insira todos os parâmetros de entrada e saida do projeto.
g) Carregue o programa no CLP e emule o funcionamento no modo on-line.
Aula 9
Time Pulse (TP)
Com a entrada IN habilitada, inicia-se a contagem de tempo na saída ET até o valor de preset (PT). Durante essa contagem, a saída Q permanece ligada.Permanecendo com a entrada IN habilitada, quando o efetivo (ET) for igual ao preset (ET=PT), a saída Q será desligada e o efetivo permanecerá com o valor final. 
Funções de Contagem e Comparação em diagrama Ladder (2HA)
Time ON Delay (TON)
Com a entrada IN habilitada, inicia-se a contagem de tempo na saída ET (resolução 10ms) até o valor de preset (PT). Durante essa contagem, a saída Q permanece desligada.Quando o efetivo for igual ao preset (ET=PT), a saída Q será ligada e permanecerá assim até que IN seja desligado. Quando desligado, a saída Q é desligada e o efetivo ET zerado (ET= 0).
Funções de Contagem e Comparação em diagrama Ladder (4HA)
Time OFF Delay (TOF)
Na transição de ON para OFF da entrada IN inicia-se a contagem de tempo na saída ET até o valor de preset (PT). Durante essa contagem, a saída Q permanece ligada. Quando o efetivo for igual ao preset (ET=PT), a saída Q será desligada e permanecerá assim até que IN seja ligado. Quando a entrada IN é ligada, a saída Q é ligada e o efetivo ET zerado (ET= 0).
Funções de Contagem e Comparação em diagrama Ladder (4HA)
	Exemplo (Desenvolvimento de um programa para acionamento de três máquinas. A primeira liga imediatamente, a segunda 30s depois e a terceira 1min depois da segunda. Um botão liga a sequência e outro desliga todos ao mesmo tempo.)
a) Desenvolver um programa em ladder para fazer um motor trifásico partir em estrela quando o botão B1 for pressionado (liga C1 e C2), e após 10 seg. o motor passe a funcionar em triângulo (desliga C2 e liga C3, ficando C1 e C3 ligados), e quando B2 (desliga) for pressionado desliga o motor (desliga C1 e C3).
	Onde: 	
		B1- botão de liga
		B2- botão de desliga
		C1- contator principal
		C2- contator que faz o fechamento em estrela
		C3- contator que faz o fechamento em triângulo
Prática 7: Desenvolvimento de programas em Diagrama Ladder para promover soluções aos projetos com temporizadores (2HA)
b) Elabore a rotina de programação segundo as orientações a seguir:
	O enchimento do tanque será iniciado pela botoeira liga;
	A qualquer momento, o processo de enchimento e esvaziamento do tanque poderá ser interrompido pressionando-se a botoeira desliga e retomado do mesmo ponto, ao se pressionar a botoeira liga;
	A eletroválvula EV1 deve injetar o produto A até a metade do tanque;
	A eletroválvula EV2 deve completar o enchimento do tanque com o produto B;
	O controle de nível do tanque será realizado pelos sensores B1 (nível máximo), B2 (nível médio) e B3 (nível mínimo);
	Quando o tanque estiver no nível máximo, o motor M1 deverá ser acionado para misturar os produtos durante 10 segundos;
	Após os produtos serem misturados a eletroválvula EV3 deverá ser habilitada para enviar a mistura à etapa de envasamento;
	Só depois que toda a mistura tiver sido enviada para a etapa de envasamento, aí então o tanque poderá ser cheio novamente e
	Sinalize o funcionamento do motor e o enchimento do tanque.
Aula 8
a) A empresa ESTACIO AUTOMAÇÃO precisa fazer a otimização em uma sinaleira e para isso foi utilizado um CLP. O sistema possui um botão de Start (que inicia o ciclo) e um botão de Stop (que finaliza o ciclo). As lâmpadas Piloto informarão a seqüência de funcionamento, como segue: Inicia o ciclo com a lâmpada verde ligada durante 5s, logo após, a lâmpada amarela liga simultaneamente com a verde por 3s e logo após, as lâmpadas verde e amarela desligam e liga-se a lâmpada vermelha durante 6s. Logo após este tempo a lâmpada vermelha desliga e inicia-se automaticamente o ciclo. O botão STOP finaliza o ciclo.
Prática 5: Desenvolvimento de programas com uso conjunto de Funções de Temporização(4HA)
b) Em uma aplicação industrial temos 4 motores. Quando acionamos um botão START_Soft, os motores 1 e 2 são ligados, depois de 15 segundos deve acionar automaticamente os motores 3 e 4 durante 20 segundos e finalmente desligar automaticamente todos os motores. Quando acionamos um botão START_Hard, os motores 1,2 e 3 são ligados, depois de 30 segundos deve acionar automaticamente o motor 4 e só serão desligados por outro botão OFF. Só é possível novo acionamento, quando um botão START for pressionado novamente.
c) Em uma aplicação industrial de acionamento de máquinas (1, 2 e 3) deve-se ligar cada máquina 10s uma após a outra a partir de um botão ON. Após o funcionamento da 3ª máquina, 5 segundos de parada geral, reiniciando a sequência automaticamente. Um botão OFF desliga o processo.
Aula 9
Documentações (2HA)
		
Um projeto de Automação industrial envolve vários profissionais de áreas diferentes, Mecânicos, Eletricistas, Eletrônicos e Informáticos encabeçam a lista principal. Cada profissional tem a sua tarefa e com ela as normas as quais são submetidas, existem documentos para descrever cada segmento, um profissional poderá iniciar seu trabalho em função de outros dados já padronizados.
		Um projeto de Automação Industrial está norteado pela ISA (Instrument Society of America) e essa instituição é responsável em emitir as normas.
		Documentos como Memorial Descritivo do Processo, Especificação de Material, Planta Elétrica, Planta de Drenagem, Planta de Ventilação, Fluxograma de Processo, Folha de Dados do Processo, Matriz de Causa e Efeito, Lista de Instrumentos, Fluxograma de Engenharia e Diagrama Lógico.
	
Para o desenvolvimento de um software de controle são basicamente necessários o Memorial Descritivo, Fluxograma de Engenharia, a Matriz de Causa e Efeito e o Diagrama Lógico. 
		
Memorial Descritivo 
		Deve conter a descrição do funcionamento da instalação, determinando a forma prevista de se fazer controle. Deve conter informações básicas que permitam a completa especificação de equipamentos e instrumentos.
		Fluxograma de Engenharia 
		Deve mostrar as malhas de controle, indicações de alarme e intertravamento, explicar a função do instrumento, sua identificação, localização e tipo de sinal de controle.
		
Diagrama Lógico
A norma ANSI/ISA 5.2 (Diagrama lógico binário para operações de processo) tem o objetivo de fornecer um método de diagramação lógica de sistemas de intertravamento binário e sequenciamento para a partida, operação, alarme e desligamentode equipamento e processos na indústria. Deve ser fundamentado nos memoriais descritivos com as filosofias adotadas para os sistemas de proteção intertravamento e sinalização alarme utilizando a “Álgebra de Boole” para sua execução. É uma implementação do diagrama de Causa x Efeito usando portas lógicas (“E”, “OU”, “FLIP-FLOP”,“TEMPORIZADORES”, etc.). 
Os símbolos de função de entrada e saída são os balões e bandeirolas dos instrumentos. As declarações de entradas e saída são interpostas entre os balões ou bandeirolas e as setas de continuação e a lógica levam de um desenho lógico para outro. A lógica flui da esquerda para a direita. As setas são usadas somente onde for necessário.
A tabela ao lado representa a simbologia padrão ISA 5.2 com a respectiva funcionalidade lógica.
OR
AND
NOT
Simbologias usuais
	Saída transita de 0 para 1 após tempo “t” quando a entrada transita de 0 para 1, se em “t” a entrada volta a 0, a saída também volta a 0.
	Saída transita de 1 para 0 após tempo “t” quando a entrada transita de 1 para 0.
	PULSE OUTPUT
	Saída transita de 0 para 1 durante tempo “t” quando a entrada transita de 0 para 1.
	MEMÓRIA 
	Quando a entrada B está em nível lógico 1, a saída C assume lógica 0 independente do estado da entrada A. Quando a entrada B está em nível lógico 0 e a entrada A assumi lógica 1, então a saída C assume nível lógico 1 mesmo que A volte ao estado 0 (memória). A saída D é o complemento da saída C e a entrada B tem precedência sobre A.
		
Lista de Entrada e Saída
		Deve ser emitida por equipamento de controle (PLC, SDCD, etc) e deve conter, no mínimo, os seguintes campos: 
Tag
Tipo 
		- Entrada ou Saída
		- Analógica ou Digital
		- Alimentação
		- Estado operacional
Endereço Físico
Lógica Combinacional em Ladder (2HA)
Existem acionamentos que possuem características essencialmente lógicas, isto significa que uma ou mais combinações de contatos determina o acionamento de uma mesma saída.
Exemplo (Representação da expressão em Ladder.)
A montagem Ladder segue a álgebra elementar, se inicia pelos parênteses e dentro de cada parêntese se resolve as multiplicações e depois as somas. Em álgebra booleana ainda devemos observar as parcelas complementadas, estas possuem hierarquia sobre qualquer operação.
O uso de MEMÓRIA de usuário como registro intermediário de uma parcela da expressão é uma prática usual e as vezes necessária.
Aula 10
a) Descreva a expressão em diagrama Ladder utilizando o portal TIA.
 
Prática 6: Desenvolvimento de programas em Ladder com característica Lógico Combinacional (4HA)
b) A figura abaixo representa o cruzamento das ruas A e B. Neste cruzamento deve-se instalar um sistema automático para semáforos a partir de um CLP. 
	Monte o diagrama Ladder que execute o programa desejado para o sistema de controle de semáfaro com as seguintes características:
1ª - Quando houver carros transitando somente na rua B, os semáforos 2 deverão permanecer verdes para que estas viaturas possam trafegar livremente.
2ª - Quando houver carros transitando somente na rua A, os semáforos 1 deverão permanecer verdes pelo mesmo motivo.
3ª - Quando houver carros transitando nas ruas A e B, devemos abrir os semáforos para rua A, pois é a preferencial.
	Dado as convenções: 
Existência de carro na rua A  A=1
Não existência de carro na rua A  A=0
Existência de carro na rua B  B=1
Não existência de carro na rua B  B=0
Verde dos sinais 1 acesos  V1=1
Verde dos sinais 2 acesos  V2=1 
Quando V1=1, o vermelho estará apagado  Vm1=0
Quando V2=1, o vermelho estará apagado  Vm2=0
	Modelo para a Tabela da Verdade.
c) O sistema abaixo consiste de uma porta que irá ser acionada pelo motor assim que o sensor de presença “C” detectar pessoas próximas à porta. Os sensores “A” e “B” formam o par de sensores de fim de curso. 
 
	Dado as convenções: 		
Os sensores “A” e “B” estarão em nível lógico “0” (0V) quando aporta estiver encostada no sensor e nível “1” para a situação contrária . 
O sensor de presença informará nível “0” na ausência e “1” para a presença.
O motor será ligado com nível lógico “1” e desligado com “0”. 
A direção do motor para o nível lógico “0” será para empurrar a porta a esquerda e nível “1” a direita.
	Desenvolva a lógica combinacional e monte o circuito real utilizando um inversor e um motor para simular o movimento esperado.
Aula 11
Transforme em Ladder o Diagrama Lógico abaixo:
Prática 7: Desenvolvimento de programas para transformação de Diagrama Lógico em Ladder (4HA)
Aula 12
Para converter um diagrama elétrico em Ladder, de maneira geral, é só transformar as colunas em linhas. A figura abaixo demonstra o circuito elétrico e sua representação em Ladder.
Conversão de Circuito elétrico em Ladder (2HA)
Um circuito elétrico pode possuir conexões entre linhas de acionamento, a figura abaixo mostra dois circuitos de acionamento com um contato comum entre eles.
A conversão para o diagrama Ladder deve ocorrer com a montagem de cada linha de acionamento de forma independente, isto é, cada linha de acionamento deve receber apenas os contatos pertencentes a sua lógica. Em Ladder podemos repetir, quantas vezes for necessário, um contato com o mesmo parâmetro. A figura abaixo mostra o diagrama convertido.
	Partida Estrela Triângulo
	Elabore um diagrama em Ladder que atenda as condições do circuito auxiliar de comando por partida estrela\triângulo, para um motor de indução trifásico.
Prática 8: Desenvolvimento de programas para transformação de Circuito Elétrico em Ladder (2HA)
Aula 13
Matriz de Causa e Efeito (2HA)
Deve mostrar o inter-relacionamento entre os eventos (causa) e as ações (efeito). É apresentado em uma forma matricial com as causas nas linhas e os efeitos nas colunas. As sequencias automáticas de parada, partida ou manobras operacionais específicas e as sequencias de segurança devem aparecer de forma separada ou em documentos distintos.
Cada combinação causa/efeito deve ser indicada por um “X”, se um efeito tem mais de uma causa, estes deverão ser combinados pela lógica “OU”. Outras siglas de operação poderão ser incluídas, “E” de logica AND, as siglas “T” de temporização, “N” de negação, “S” de set,”R” de reset, “↓” de transição negativa e “↑” de transição positiva também poderão ser utilizadas.
Exemplo
Prática 9: Desenvolvimento de programa para transformação da Matriz de Causa e Efeito abaixo em Diagrama Ladder (4HA)
Aula 14
Contador Crescente (CTU)
Enquanto o valor da saída CV for menor que o valor de preset (PV), a saída Q permanecerá desligada. Quando a saída CV for maior ou igual ao valor de preset (PV), a saída Q será ligada.
Funções de Contagem e Comparação em diagrama Ladder (4HA)
Contador Decrescente (CTD)
A cada pulso em CD a saída CV será decrementada. Quando o valor de contagem atingir o valor "0" zero a saída Q será ligada, caso contrário permanecerá desligada. A contagem permanece até a saída CV atingir o valor CV=0, o contador permanecerá parado mesmo com pulsos na entrada CD até que seja carregado (LD) um novo valor em CV
Contador Crescente e Decrescente (CTD)
 (Contagem crescente)
 A cada pulso em CU, a saída CV será incrementada. Enquanto o valor da saída CV for menor que o valor de preset (PV), a saída QU permanecerá desligada. Quando a saída CV for igual ao valor de preset (PV), a saída QU será ligada. 
Contagem decrescente
A cada pulso em CD a saída CV será decrementada. Quando o valor de contagem atingir o valor "0" zero a saída QD será ligada, caso contrário permanecerá desligada. A contagem permanece até a saída CV atingir o valor CV=0, o contador permanecerá parado mesmo com pulsos na entrada CD até que seja carregado (LD) um novo valorem CV. 
Funções Comparação
As funções de comparação são muito utilizadas quando se deve tomar uma decisão a partir de um determinado valor (nível, pressão, quantidades inteiras em geral, etc).
	Exemplo (Desenvolvimento de um programa que conta o número de pessoas que entram em uma sala. Deve se ativar a iluminação na 1ª pessoa, o Ar na 10ª o 2° Ar na 30ª e desfazer tudo quando as pessoas saem por outra porta. Um alarme deverá informar quando o número máximo de 40 pessoas for atingido)
Aula 15
a)  Um sensor de barreira óptica detecta peças de uma esteira, o programa deverá contar 10 peças, quando atingido o valor a esteira deverá parar e um atuador deverá ser acionado para empurrar o grupo de peças à esteira lateral. Um sensor de fim curso informará que o atuador já posicionou o grupo no local correto, o atuador deverá ser desligado para o retorno a posição inicial (recolhimento por mola), um sensor de início de curso informará quando o pistão for totalmente recolhido, a esteira deverá ser novamente ligada e a contagem novamente habilitada para um novo grupo de dez peças.
Prática 10: Desenvolvimento de programas em Diagrama Ladder para promover soluções aos projetos com contadores listados abaixo (4HA)
b) Em uma linha de produção temos 3 produtos. O primeiro produto foi embalado em uma caixa de 10cm de altura, o segundo com 8cm de altura e o terceiro com 5cm de altura. Temos que contar a quantidade de cada produto que passa na esteira pelos sensores de barreira. Cada sensor possui a mesma altura dos produtos, 1, 2 e 3 respectivamente SENSOR1, SENSOR2 E SENSOR3. Programe três contadores utilizando uma lógica com os sensores, que contém os produtos e indique por uma variáveis de saída quando as quantidades ultrapassarem a quantidade 10.
c) A planta liga com a BOTÃO 1 e desliga com O BOTÃO 2. Uma lâmpada piloto indica "Planta Ligada". Quando a planta é ligada, o operador pode selecionar os modos manual ou automático. Uma chave seleciona o Modo Manual ou Automático. Modo Automático é selecionado com estado de sinal "1“. Em modo manual, uma peça pode ser transportada em direção a barreira de luz pressionando-se o botão de pulso 1 ou na outra direção pressionando-se o botão de pulso 2. Em modo automático, o motor de acionamento do transportador é ligado e mantido ligado até ser desligado quando o botão PARAR for pressionado ou até o sensor detectar uma garrafa. Após a garrafa ser enchida, o transportador deve reiniciar automaticamente e mantido ligado até outra garrafa ser detectada ou o botão PARAR ser pressionado. Quando uma garrafa é localizada sobre a estação de enchimento, o procedimento de enchimento começa e dura 3 segundos. Dois outros sensores detectam as garrafas vazias e cheias. As garrafas cheias e vazias são contadas a partir do momento em que a planta é ligada. O número de unidades empacotadas (garrafas cheias divididas por 6) são mostradas a partir de um endereço de usuário.