PRÁTICAS de CLP

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Universidade Estácio de Sá
Curso de Engenharia de Automação Industrial
Documentação de práticas para o Laboratório de Controladores Lógicos Programáveis
PRÁTICA N° 1
COMISSIONAMENTO DO CLP SIMATIC S7-1200 PARA O LABORATÓRIO
GRUPO_____
ALUNOS
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2-______________________________________________
3-______________________________________________
4-______________________________________________
Objetivo
	Comissionar o CLP SIMATIC S7-1200 para operar nas condições previstas para o laboratório de Controladores Lógico Programáveis.
	Hardware necessários
· CPU 1214C.
· FONTE 24Vdc
· SWITCH e
· MÓDULO ANALÓGICO
Teoria
	CLP é a abreviação de controlador lógico programável. Trata-se de um dispositivo que controla um processo (por exemplo, uma impressora para a impressão de jornais, um sistema de enchimento para o preenchimento de cimento, uma prensa para estampar peças moldadas de plástico etc. ... ). Isto se realiza conforme as instruções de um programa que se encontra na memória do dispositivo. 
O CLP controla o processo por meio dos assim chamados atuadores conectados nas saídas do CLP quando estas são energizadas com uma tensão de controle de, p.ex., 24 V. Desta forma é possível ligar e desligar motores, estender ou retrair válvulas ou acender e desligar lâmpadas.
	O CLP recebe as informações sobre o processo a partir de dispositivos que estão ligados às entradas do CLP. Estes dispositivos podem ser, por exemplo, sensores que detectam se uma peça de trabalho se encontra em uma determinada posição ou também um interruptor ou botão simples que pode ser aberto ou fechado. Neste caso é feita a diferenciação entre os contatos normalmente fechados, que estão fechados quando não acionados, e os contatos normalmente abertos, que estão abertos quando não acionados.
	
	Nos transmissores de sinal é feita a diferenciação entre os contatos normalmente fechados e os contatos normalmente abertos. O interruptor aqui ilustrado é um contato normalmente aberto, isto é, ele estará fechado quando for acionado.
	O interruptor aqui ilustrado é um contato normalmente fechado, isto é, ele estará fechado quando não tiver sido acionado.
Prática
Com uma alimentação de tensão (conexão de 24 V) integrada e entradas e saídas integradas, a CPU S7-1200 pode ser diretamente aplicada sem a necessidade de outros componentes. 
① 	Conexão de 24 V
② 	Terminais de encaixe para fiação do usuário (atrás das tampas de cobertura)
③ 	LEDs de status para as E/S integradas e o estado operacional da CPU
④ 	Porta Ethernet para comunicação (na parte inferior da CPU)
O cartão de memória/memory card (MC) SIMATIC armazena o 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 CM.
Conecte o CLP de acordo com o modelo exemplificado da figura abaixo.
PRÁTICA N° 2
CONECTAR CPU ATRAVÉS DE TCP/IP
GRUPO_____
ALUNOS:
1-______________________________________________
2-______________________________________________
3-______________________________________________
4-______________________________________________
Objetivo
	Conectar com a CPU do CLP SIMATIC S7-1200 através de TCP/IP com a ferramenta de programação TIA Portal e executar o reset para as configurações de fábrica
Pré-requisitos
	necessário conhecimento sobre Windows e Redes Corporativas.
Hardware e software necessários
· PC Pentium 4 com 1.7 GHz, 1 GB de RAM (XP) ou 2 GB de RAM (Vista), espaço livre em disco de aprox 2 GB, Sistema operacional Windows XP Professional SP3 / Windows 7 Professional / Windows 7 Enterprise / Windows 7 Ultimate / Windows 2003 Server R2 / Windows Server 2008 Premium SP1, Business SP1 e Ultimate SP1.
· Software STEP 7 Professional V12 SP1 (TIA Portal V12);
· Conexão Ethernet entre o PC e o CLP 315F-2 PN/DP;
· CLP SIMATIC S7-1200 ( CPU 1214C).
Teoria
	Para poder programar o SIMATIC S7-1200 a partir de um PC, aparelho de programação ou notebook, é necessária uma conexão TCP/IP. 
	Para que o PC e o SIMATIC S7-1200 possam se comunicar um com o outro é importante que os endereços IP de ambos os dispositivos sejam compatíveis.
	O endereço MAC é composto de uma parte fixa e uma parte variável. A parte fixa ("Basic MAC address") identifica o fabricante (Siemens, 3COM, ...). A parte variável do endereço MAC diferencia os diferentes participantes da Ethernet e deve ser atribuída de forma exclusiva em nível global. Todos os módulos possuem um endereço MAC predefinido inscrito.
	O endereço IP é composto de 4 números decimais na faixa de valores de 0 a 255, separados por um ponto; por exemplo, 141.80.0.16
	Esta máscara é usada para poder detectar se os dispositivos com seus respectivos endereços IP pertencem à subrede local ou se só podem ser alcançados por meio de um roteador.
	A máscara de subrede é composta de 4 números decimais na faixa de valores de 0 a 255, separados por um ponto; por exemplo, 255.255.0.0. Os 4 números decimais da máscara de subrede devem conter, em sua representação binária a partir da esquerda, uma sequência de valores "1" sem espaços e, a partir da direita, uma sequência de valores "0" sem espaços.
	Os valores "1" determinam a faixa do endereço IP para o número de rede. Os valores "0" determinam a faixa do endereço IP para o endereço do participante.
	Exemplo: 
valores corretos:	
255.255. 0 .0 decimal = 1111 1111.1111 1111.0000 0000.0000 0000 255.255.128.0 decimal = 1111 1111.1111 1111.1000 0000.0000 0000 
255.254. 0 .0 decimal = 1111 1111.1111 1110.0000 0000.0000.0000 
valor incorreto:	
255.255. 1 .0 decimal = 1111 1111.1111 1111.0000 0001.0000 0000 
	O endereço do gateway (roteador) é composto de 4 números decimais na faixa de valores de 0 a 255, separados por um ponto; por exemplo, 141.80.0.1. 
O endereço IP e o endereço de gateway só podem se diferenciar por um local, no qual consta "0" na máscara de subrede.
Exemplo:
Você inseriu: 255.255.255.0 para máscara de subrede; 141.30.0.5 para endereço IP e 141.30.128.1 para endereço do roteador. 
	O endereço IP e o endereço de gateway só podem possuir um valor diferente no 4º número decimal. No exemplo, no entanto, o 3º número já é diferente. 
Prática
1 - Em 'Painel de controle', chamar as 'Conexões de rede' e lá selecionar as 'Propriedades' da conexão LAN. ( Iniciar Configurações Painel de controle Conexões de rede Local Area Connection Propriedades).
2 - Selecione as 'Propriedades' do 'Protocolo de Internet (TCP/IP)' 
( Internet Protocol (TCP/IP) Propriedades);
3 - Em seguida, é possível configurar os 'Endereços IP' e a 'Máscara de subrede' e aplicar com 'OK'. ( Usar o seguinte endereço IP Endereço IP: 192.168.0.99 Máscara de subrede 255.255.255.0 OK Fechar);
4 - Selecione o 'Totally Integrated Automation Portal', que aqui é chamado por meio de um clique duplo. 
5 - Selecione o item 'Online & Diagnostics' e, em seguida, abra 'Project view'. ( Online & Diagnostics Project view) 
6 
7 – Na árvore do projeto, selecione a seguir a placa de rede que foi anteriormente configurada em 'Online access'. Clicando em 'Update accessible devices' você verá o endereço MAC do SIMATIC S7-1200 conectado. Selecione, então, 'Online & Diagnostics'. ( Online access … Network connection Update accessible devices MAC= ….. Online & Diagnostics)
	OBS: Se já tiver sido configurado um endereço IP para a CPU, este será exibido ao invés do endereço MAC.
8 - Em 'Functions' você encontrará o item 'Assign IP address'. Insira aqui o 'IP address' e a 'Subnet mask'. Em seguida, clique em 'Assign IP address' e este novo endereço será atribuído ao seu SIMATIC S7-1200. ( Functions Assign IP address IP address: 192.168.0.1 Subnet mask: 255.255.255.0 Assign IP address).
9 - Em seguida, selecione 'Reset to factory settings' em 'Functions'. Deixe a configurações em 'Keep IP address' e clique em 'Reset'. ( FunctionsReset to factory settings Keep IP address Reset).
10 - Confirme a pergunta se realmente deseja executar o reset das configurações de fábrica com 'OK'. ( OK)
PRÁTICA N° 3
CONTROLE DE UMA PRENSA ATRAVÉS DO CLP – PARTE 1
(CONFIGURAÇÃO DE HARDWARE E DECLARAÇÃO DE VARIÁVEIS)
GRUPO_____
ALUNOS:
1-______________________________________________
2-______________________________________________
3-______________________________________________
4-______________________________________________
Objetivo
Criar um projeto e configurar o hardware do programa que irá controlar a prensa . 
Pré-requisitos
	necessário conhecimento sobre Windows e Redes Corporativas.
Hardware e software necessários
· PC Pentium 4 com 1.7 GHz, 1 GB de RAM (XP) ou 2 GB de RAM (Vista), espaço livre em disco de aprox 2 GB, Sistema operacional Windows XP Professional SP3 / Windows 7 Professional / Windows 7 Enterprise / Windows 7 Ultimate / Windows 2003 Server R2 / Windows Server 2008 Premium SP1, Business SP1 e Ultimate SP1.
· Software STEP 7 Professional V12 SP1 (TIA Portal V12);
· Conexão Ethernet entre o PC e o CLP 315F-2 PN/DP;
· CLP SIMATIC S7-1200 ( CPU 1214C).
Teoria
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. Ferramentas online estão disponíveis para o diagnóstico de erros. O software 'Totally Integrated Automation Portal' possui duas diferentes visualizações, a visualização do portal e a visualização do projeto.
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. Se necessário, realiza-se a alteração automática para a visualização do projeto conforme a tarefa selecionada. Aqui, o acesso e os primeiros passos deverão ser particularmente facilitados. 
Obs: No canto inferior esquerdo é possível alterar da visualização do portal para a visualização do projeto.
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.
Se um elemento for selecionado na árvore do projeto (aqui, por exemplo, o bloco de programa FC1), este será exibido no centro e lá poderá ser editado.
No canto inferior esquerdo é possível alterar da visualização do projeto para a visualização do portal.
Para a programação estão disponíveis os seguintes blocos de usuário:
· OB (bloco organizacional)
Um OB é ciclicamente chamado pelo sistema operacional e forma, desta maneira, a interface entre o programa de usuário e o sistema operacional. Neste OB, a unidade de controle do CLP é informada sobre os comandos que deverão ser processados pelos blocos do programa. 
Os blocos de organização controlam as seguintes operações:
· Comportamento da inicialização;
· Processamento cíclico do programa;
· Processamento dos alarmes e
· Tratamento de erros.
Você pode programar os blocos de organização livremente e, desta forma, determinar o comportamento da CPU.
Existem diferentes possibilidades para utilizar os blocos de organização em seu programa:
· OB de inicialização, OB de ciclo, OB de erro de tempo e OB de diagnóstico:
Estes blocos de organização são fáceis de inserir e programar em seu projeto. Estes blocos de organização não precisam ser parametrizados nem chamados.
· OB de alarme de processo e OB de alarme de despertar:
Estes blocos de organização precisam ser parametrizados após a sua introdução no programa. Os OBs de alarme de processo podem, adicionalmente ao tempo de execução, serem atribuídos a um evento com auxílio da instrução ATTACH ou serem novamente separados com DETACH.
· OB de alarme de atraso:
O OB de alarme de atraso pode ser inserido e programado em seu projeto. Adicionalmente, ele deve ser chamado no programa de usuário por meio da instrução SRT_DINT. A parametrização não é necessária.
No início de alguns blocos de organização, o sistema operacional fornece informações que podem ser avaliadas no programa de usuário. 
Isto pode ser bastante útil principalmente no diagnóstico de erros.
Se e quais informações são fornecidas, poderá ser consultado nas descrições dos blocos de organização. 
· FB (bloco de função)
O FB necessita de um espaço de memória atribuído para cada chamada (instância). Quando um FB é chamado, por exemplo, um bloco de dados (DB) pode ser atribuído como DB de instância. Os dados neste DB de instância são, então, acessados através das variáveis do FB. Quando este for chamado várias vezes, diferentes espaços de memória deverão ser atribuídos a um FB. Em um bloco de função poderão ser chamados outros FBs e FCs.
Os blocos de função contêm subprogramas que são executados sempre que um bloco de função for chamado por outro bloco de código. 
Os blocos de função são blocos de código que armazenam os seus valores de maneira permanente em blocos de dados de instância, de forma que estes estarão disponíveis mesmo após o processamento do bloco. 
Eles armazenam os parâmetros de entrada, saída e transição de forma permanente em blocos de dados de instância. Desta forma, eles estarão disponíveis mesmo após o processamento do bloco. É por isto que eles também são chamados de blocos com "memória".
Os blocos de função são usados em tarefas que não podem ser realizadas com funções:
· Sempre que forem necessários os blocos de tempos e contadores (consulte o módulo M3)
· Sempre que uma informação tiver que ser armazenada no programa. 
Por exemplo, uma pré-seleção do modo de operação com um botão.
Um bloco de função também pode ser chamado diversas vezes em diferentes locais dentro de um programa. Desta forma, eles facilitam a programação de funções complexas que se repetem com frequência.
A chamada de um bloco de função é denominada como instância. A cada instância de um bloco de função é atribuído um espaço de memória, que irá conter os dados com os quais o bloco de função irá trabalhar. Esta memória é disponibilizada pelos blocos de dados, que são automaticamente criados pelo software. Também é possível disponibilizar a memória para diversas instâncias em um bloco de dados na forma de múltipla instância.
· FC (função)
Uma FC não possui nenhum espaço de memória atribuído. Os dados locais de uma função se perdem após o processamento da função. Em uma função poderão ser, por sua vez, chamados outros FBs e FCs. Uma função contém um programa que é executado sempre que a função for chamada por outro bloco de código. Funções (FCs) são blocos de código sem memória. Os dados das variáveis temporárias são perdidos após o processamento da função. Para salvar os dados de forma permanente, podem ser usados blocos de dados globais para as funções.
As funções podem ser aplicadas, por exemplo, para as seguintes finalidades:
· Retornar valores de funções ao bloco que realizou a chamada, por exemplo, em funções matemáticas.
· Executar funções tecnológicas, por exemplo, controladores individuais com operações lógicas binárias
Uma função também pode ser chamada diversas vezes em diferentes locais dentro de um programa. Desta forma, elas facilitam a programação de funções complexas que se repetem com frequência.
· DB (bloco de dados)
Os DBs são usados para disponibilizar espaço de memória para as variáveis de dados. Existem dois tipos de blocos de dados. DBs globais, onde todos os OBs, FBs e FCs podem ler os dados armazenados ou gravar dados no DB e DBs de instância, que são atribuídos a um determinado FB.
Quando somente variáveis internas tiverem sido usadas na programação de FCs e FBs, estas poderão ser utilizadas várias vezes na forma de blocos padrão.
Entãoestas poderão ser chamadas com qualquer frequência, sendo que para os FBs deverá ser atribuído um espaço de memória, uma assim chamada instância (p.ex., um DB), para cada chamada.
Ao contrário dos blocos de código, os blocos de dados não contém nenhuma instrução, mas são usados para o armazenamento dos dados de usuário. 
Nos blocos de dados, portanto, estão contidos dados variáveis com os quais o programa de usuário trabalha. 
Os blocos de dados globais registram dados que pode ser usados por todos os demais blocos.O tamanho máximo dos blocos de dados varia dependendo da CPU. A estrutura dos blocos de dados globais pode ser livremente definida.
Os exemplos de aplicação são:
· Armazenamento das informações de um sistema de armazenamento. 
· Armazenamento de receitas referentes a determinados produtos.
Cada bloco de função, cada função ou cada bloco de organização pode ler os dados a partir de um bloco de dados global ou gravar dados em um bloco de dados global. Estes dados permanecem armazenados no bloco de dados mesmo quando o bloco de dados é encerrado. 
A chamada de um bloco de função é denominada como instância. A cada chamada de um bloco de função com transferência de parâmetros será atribuído um bloco de dados de instância, que irá servir como memória de dados. Nele serão armazenados os parâmetros atuais e os dados estáticos do bloco de função. 
O tamanho máximo dos blocos de dados de instância varia dependendo da CPU. As variáveis declaradas no bloco de função determinam a estrutura do bloco de dados de instância. 
Um bloco de dados global e um bloco de dados de instância poderão estar simultaneamente abertos. 
Prática
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.
	Endereço
	Símbolo
	Comentário
	%I 0.1
	 EMERGÊNCIA OFF
	Botão de PARADA DE EMERGÊNCIA NF
	%I 0.3
	S3
	Botão iniciar S3 NA
	%I 0.4
	B1
	Sensor de proteção fechada NA
	%I 0.5
	B2
	Sensor de cilindro estendido NA
	%Q 0.0
	M0
	Cilindro A estendido
1. A ferramenta central é o 'Totally Integrated Automation Portal', que é chamada aqui por meio de um clique duplo. (® Totally Integrated Automation Portal V12)
2. 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).
3. Então, são sugeridos os 'First steps' para a criação do projeto. Queremos, primeiro, 'Configure a device'. (® First steps ® Configure a device).
4. Então iremos 'Add new device'’ com o 'nome de dispositivo controlador_prensa'. A partir do catálogo, selecionamos a 'CPU1214C' com a referência correspondente. (® Add new device ® controladorr_prensa ® CPU1214C ® 6ES7 ……. ® Add).
5. 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)
6. 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) 
PRÁTICA N° 4
CONTROLE DE UMA PRENSA ATRAVÉS DO CLP – PARTE 2
(CONSTRUINDO UMA FUNÇÃO UTILIZANDO LINGUAGEM FBD )
GRUPO_____
ALUNOS:
1-______________________________________________
2-______________________________________________
3-______________________________________________
4-______________________________________________
Objetivo
Programar os Blocos Funcionais para o controle da prensa.
Pré-requisitos
	necessário conhecimento sobre Windows e Redes Corporativas.
Hardware e software necessários
· PC Pentium 4 com 1.7 GHz, 1 GB de RAM (XP) ou 2 GB de RAM (Vista), espaço livre em disco de aprox 2 GB, Sistema operacional Windows XP Professional SP3 / Windows 7 Professional / Windows 7 Enterprise / Windows 7 Ultimate / Windows 2003 Server R2 / Windows Server 2008 Premium SP1, Business SP1 e Ultimate SP1.
· Software STEP 7 Professional V12 SP1 (TIA Portal V12);
· Conexão Ethernet entre o PC e o CLP 315F-2 PN/DP;
· CLP SIMATIC S7-1200 ( CPU 1214C).
Teoria
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.
●	A luz amarela indica o modo STOP.
●	A luz verde indica o modo RUN.
●	Uma luz intermitente indica o modo STARTUP.
	Adicionalmente, existem também os LEDs ERROR para a indicação de erros e MAINT para a indicação de uma necessidade de manutenção.
Prática
1. Como na programação moderna não são usados endereços absolutos, mas sim variáveis simbólicas, aqui é necessário definir as Variáveis globais do CLP. 
Estas variáveis globais do CLP 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.
Para tal, na árvore do projeto, selecione 'controlador_prensa [CPU1214C DC/DC/DC]’ e, em seguida, 'PLC tags'. Abra a 'Default tag table' com um clique duplo e insira ali os nomes para as entradas e saídas conforme mostrado abaixo.
(® controller_press [CPU1214C DC/DC/DC]' ® PLC tags® Default tag table)
2. A sequência do programa é gravada nos assim chamados blocos. Como padrão, o bloco de organização OB1 já existe. Este representa a interface ao sistema operacional da CPU e é automaticamente chamado e ciclicamente processado. A partir deste bloco de organização é possível chamar outros blocos, tais como por exemplo, a função FC1, para a programação estruturada.
Isto faz com que a tarefa completa seja decomposta em subtarefas. Estas são mais fáceis de solucionar e ter a sua funcionalidade testada.
3. Para criar a função FC1, selecione 'controlador_press [CPU1214C DC/DC/DC]’ e, em seguida, 'Program blocks' na árvore do projeto. Clique duas vezes sobre 'Add new block'. 
(® controller_press [CPU1214C DC/DC/DC]’ ® Program blocks ® Add new block)
4. Selecione a opção 'Function (FC)’ e dê o nome 'programa_prensa'. Como linguagem de programação é predefinido o diagrama de blocos funcionais 'FBD'. A numeração realiza-se automaticamente. Como esta FC1 é posteriormente chamada através do nome simbólico, o número não é de grande importância. Aplique as entradas por meio de 'OK'. (® Function (FC) ® program press ® FBD ® OK)
Obs: Geralmente, em uma função armazenada, é necessário usar um bloco de função com um bloco de dados de instância correspondente. Como em nosso exemplo de programação o armazenamento realiza-se fora do bloco através de uma variável OUT e, portanto, PAA, aqui é possível trabalhar com uma função (FC).
5. A função'programs_prensa [FC1]' é então automaticamente aberta. Antes de poder gravar o programa, é necessário declarar a interface do bloco. Na declaração da interface, são definidas as variáveis locais conhecidas somente neste bloco. 
As variáveis subdividem-se em dois grupos:
 Os parâmetros do bloco, que formam a interface do bloco para a chamada no programa.
 Dados locais usados para o armazenamento de resultados intermediários.
6. Na declaração das variáveis locais, no nosso exemplo são necessárias as seguintes variáveis.
INPUT
emergencia_off 
iniciar 
grade_fechada
cilindro_extendido
OUTPUT
cilindro
Todas as variáveis são do tipo 'Bool', isto é, variáveis que possuem o estado '0' (false) ou '1' (true). Para uma melhor compreensão, todas as variáveis locais devem ser escritas em letras minúsculas e acompanhadas de um comentário.
7. Após a declaração das variáveis locais, é possível dar início à programação. Para uma melhor clareza, a programação realiza-se em redes. Uma nova rede pode ser acrescentada por meio de um clique do mouse sobre o símbolo 'Insert network'. Da mesma forma como o bloco, cada rede deve ser documentada por, pelo menos, uma linha de título. Nos casos em que for necessário um texto mais longo para a descrição, também é possível utilizar o campo 'Comment'. (® )
Na criação de nossa solução necessitamos, então, definir um 'S' para a saída. Este poderá ser encontrado em 'Basic instructions'’ na pasta 'Bit logic operations'. Posicionando o mouse sobre um objeto, como por exemplo, o S, serão exibidas informações detalhadas sobre este objeto. 
(® Basic instructions ® Bit logic operations ® S)
8. Marcando-se um objeto e, em seguida, pressionando a tecla 'F1' no PC, a ajuda online referente a este objeto será exibida em uma janela. (® F1).
Obs: Neste local da ajuda online, o usuário pode se informar sobre a função e a ligação do S (Set output).
9. Então, com o mouse, arraste o S para baixo do comentário na rede 1. (® S)
Obs: Clicando no canto superior direito laranja, é possível alterar a função do bloco posteriormente através de um menu.
10. Em nosso próximo passo, iremos marcar à esquerda a entrada do bloco S e clicar duas vezes sobre CONJUNÇÃO (AND) nos favoritos. (® Entrada esquerda ® Favorites ® AND logic operation)
	Clicando sobre a estrela amarela abaixo, à esquerda, é possível adicionar entradas adicionais. Clicando no canto superior direito laranja, aqui também é possível alterar a função do bloco posteriormente através de um menu.
11. Da mesma forma, colocamos em Network 2 a DISJUNÇÃO (OR) em R para o reset da saída (® R ® OR logic operation )
12. Agora se realiza a ligação das variáveis locais. Para tal, basta inserir as primeiras letras das variáveis locais nos campos dos comandos. Em seguida, a variável desejada pode ser selecionada a partir de uma lista. As variáveis locais são sempre identificadas por meio do símbolo '#' antes do nome. (® #cylinder_in_extend ).
As variáveis locais também podem ser arrastadas a partir da interface.
13. Complete da mesma forma as demais variáveis locais. Nos blocos de CONJUNÇÃO ou DISJUNÇÃO devem ser inseridas outras entradas. Clique sobre a estrela amarela ou marque a entrada inferior com o botão direito do mouse e selecione 'Insert input'. (® Insert input).
14. Para inverter uma entrada, marque a entrada correspondente e clique sobre ou arraste o símbolo de negação a partir de 'Favorites'’ até a entrada 
Programa no diagrama de blocos funcionais (FBD)
Descrição de função do bloco FC
O cilindro deve estender quando for dado o comando de início “E” a grade de proteção estiver fechada “E” o cilindro ainda não estiver estendido “E” a parada de emergência “NÃO” estiver ativa. O cilindro deve ser novamente recolhido quando estiver estendido “OU” quando a grade de proteção “NÃO” estiver mais fechada “OU” quando a parada de emergência estiver ativa.
PRÁTICA N° 5
CONTROLE DE UMA PRENSA ATRAVÉS DO CLP – PARTE 3
(PROGRAMAÇÃO COM LADDER)
GRUPO_____
ALUNOS:
1-______________________________________________
2-______________________________________________
3-______________________________________________
4-______________________________________________
Objetivo
	Programar a CPU do CLP SIMATIC S7-1200 para o controle de uma prensa.
Pré-requisitos
	necessário conhecimento sobre Windows e Redes Corporativas.
Hardware e software necessários
· PC Pentium 4 com 1.7 GHz, 1 GB de RAM (XP) ou 2 GB de RAM (Vista), espaço livre em disco de aprox 2 GB, Sistema operacional Windows XP Professional SP3 / Windows 7 Professional / Windows 7 Enterprise / Windows 7 Ultimate / Windows 2003 Server R2 / Windows Server 2008 Premium SP1, Business SP1 e Ultimate SP1.
· Software STEP 7 Professional V12 SP1 (TIA Portal V12);
· Conexão Ethernet entre o PC e o CLP 315F-2 PN/DP;
· CLP SIMATIC S7-1200 ( CPU 1214C).
Teoria
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.
●	A luz amarela indica o modo STOP.
●	A luz verde indica o modo RUN.
●	Uma luz intermitente indica o modo STARTUP.
	Adicionalmente, existem também os LEDs ERROR para a indicação de erros e MAINT para a indicação de uma necessidade de manutenção.
Prática
Programa no diagrama ladder (LD)
1. Selecione as 'Properties' do bloco de processamento cíclico 'Main[OB1]'. As propriedades dos blocos podem ser alteradas. (® Properties ® Main[OB1]).
2. 	Nas propriedades, selecione a 'Language' de programação diagrama de blocos funcionais 'FBD'. 
(® FBD ® OK)
Outra possibilidade de alterar a linguagem do programa é: Switch programming language.
3. Como já citado anteriormente, o bloco "programa_prensa" deve ser chamado a partir do bloco de programa Main[OB1]. Caso contrário, o bloco não será processado. Abra este bloco com um clique duplo sobre 'Main[OB1]'. (® Main[OB1]) 
	
4. O bloco "programa_prensa" poderá, então, ser movido por meio de simples Arrastar & Soltar para a rede 1 do bloco Main[OB1]. Não se esqueça de documentar as redes também no bloco Main[OB1]. (® programa_prensa) 
	
5. Os parâmetros de interface do bloco "programa_prensa" deverão agora ser conectados com as variáveis globais do CLP. Para tal, basta inserir as primeiras letras e selecionar o operando desejado a partir da lista. (® "EMERG_OFF") ou marque a tabela de variáveis padrão e arraste as variáveis a partir da visualização detalhada até o bloco.
Obs: A PARADA DE EMERGÊNCIA é um contato normalmente fechado (NF) e, portanto, deve ser negado, isto é, se a PARADA DE EMERGÊNCIA for acionada, não existirá mais sinal na entrada E0.1. Durante a ligação dos blocos com os endereços reais, é necessário atentar para os transmissores (NA, NF).
6. O projeto é salvo por meio de um clique com o mouse em .
 (® )
Programa no diagrama de blocos funcionais (FBD)
Programa no diagrama ladder (LD)
7. Para carregar o seu programa completo na CPU, primeiro selecione a pasta 'controller_press' e clique, em seguida, no símbolo Download to device. (® controller_press ® )
	
8. No diálogo a seguir, selecione 'PN/IE' como tipo da interface PG/PC e, em seguida, a placa de rede previamente configurada como interface PG/PC. Após 'Update' os participantes acessíveis, você verá a sua CPU com o endereço 192.168.0.1 e poderá selecionar o dispositivo de destino. Clique, então, em ‚’. (® Type of the PG/PC interface:PN/IE ® PG/PC interface: …… ® Update ® )
9. Durante o carregamento, o status é exibido em uma janela.
10. O carregamento bem-sucedido será exibido em uma janela. Clique, então, com o mouse em 'Finish'. (® Finish)
11. Inicie a CPU com um clique do mouse sobre o símbolo . (® )
12. Confirme a pergunta se você deseja realmente iniciar a CPU com 'OK'. (® OK).
13. Com um clique do mouse sobre o símbolo "Monitoring on/off", é possível observar o estado das variáveis de entrada e saída no bloco "programa_prensa" durante o teste do programa. (® )
PRÁTICA N° 6
CONTROLE DE UMA PRENSA COM TEMPORIZADOR
GRUPO_____
ALUNOS:
1-______________________________________________
2-______________________________________________
3-______________________________________________
4-______________________________________________
Objetivo
Programar a CPU do CLP SIMATIC S7-1200 para o controle de uma prensa com atraso de tempo.
Pré-requisitos
	necessário conhecimento sobre Windows e Redes Corporativas.
Hardware e software necessários
· PC Pentium 4 com 1.7 GHz, 1 GB de RAM (XP) ou 2 GB de RAM (Vista), espaço livre em disco de aprox 2 GB, Sistema operacional Windows XP Professional SP3 / Windows 7 Professional / Windows 7 Enterprise / Windows 7 Ultimate / Windows 2003 Server R2 / Windows Server 2008 Premium SP1, Business SP1 e Ultimate SP1.
· Software STEP 7 Professional V12 SP1 (TIA Portal V12);
· Conexão Ethernet entre o PC e o CLP 315F-2 PN/DP;
· CLP SIMATIC S7-1200 ( CPU 1214C).
Teoria
O programa para o SIMATIC S7-1200 é gravado nos assim chamados blocos. Como padrão, o bloco de organização Main[OB1] já existe. Este representa a interface ao sistema operacional da CPU e é automaticamente chamado e ciclicamente processado.
As tarefas de controle específicos podem ser subdividido em blocos de programa pequenos, gerenciáveis e ordenados conforme as funções.
Estes blocos são, então, chamados a partir de blocos de organização. No final do bloco, salta-se novamente de volta para o bloco de organização que fez a chamada e exatamente na linha após da chamada.
Programação linear
Na programação linear, as instruções são armazenadas em um bloco e processadas na sequência em que se encontram armazenadas na memória do programa. Quando o final do programa (final do bloco) é atingido, a execução do programa reinicia-se novamente a partir do início, trata-se do processamento cíclico.
O tempo que um dispositivo necessita para processar uma vez todas as instruções é chamado de tempo de ciclo.
O processamento linear do programa é geralmente usado para controles simples, não muito extensos, e pode ser implementado em um único OB.
,
OB1
1ª instrução
2ª instrução
3ª instrução
Final do bloco
Prática
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. Esta prensa deverá subir novamente quando o botão de PARADA DE EMERGÊNCIA (NF) for acionado ou o sensor da grade de proteção B1 não mais responder. Quando o sensor de cilindro estendido B2 responder, a prensa deverá subir novamente só após um tempo de compressão de 5 segundos.
Um DB de instância deverá ser usado como memória para o tempo.
Lista de atribuição
Endereço	Símbolo		Comentário
%I 0.1		EMERGENCIA_OFF	Botão de PARADA DE EMERGÊNCIA NF
%I 0.3		S3			Botão iniciar S3 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
1. A ferramenta central é o 'Totally Integrated Automation Portal', que é chamada aqui por meio de um clique duplo. (® Totally Integrated Automation Portal V11)
2. O "startup" do projeto do módulo 010-010 é aberto na visualização do projeto como modelo para o programa. (® Open an existing project ® startup ® Open)
3. Então, são sugeridos os 'First steps' para a criação do projeto. Queremos 'Open the project view'. (® Open the project view)	
	
4. O projeto deve, primeiramente, ser salvo com outro nome. (® Project ® Save as).	
5. Salve o projeto com o nome 'prensa_timer'. (® prensa_timer ® Save)
6. Para executar as alterações, o bloco 'programa_prensa [FC1]' é aberto com um clique duplo. (® program press [FC1]) 
7. Então, é possível dar início à alteração do programa. 
Para a criação da nossa solução com o atraso necessitamos um atraso de ligação 'TON'. Este poderá ser encontrado em 'Basic instructions' na pasta 'Timer operations'. Posicionando o mouse sobre um objeto, como por exemplo, o tempo TON, serão exibidas informações detalhadas sobre este objeto. (® Basic instructions ® Timer opeations ® TON).
8. Marcando-se um objeto e, em seguida, pressionando a tecla 'F1' no PC, a ajuda online referente a este objeto será exibida em uma janela à direita. (® F1)
	
Obs: Neste local da ajuda online, o usuário pode se informar sobre todas as funções de tempo.
9. Arraste o tempo 'TON' com o mouse para o primeiro contato da função de DISJUNÇÃO depois da variável '#cilindro_extendido'. (® TON ® #cilindro_extendido).
	
10. Para a função de tempo é necessário uma memória que só poderá ser disponibilizada por meio da criação de um novo bloco de dados de instância na forma de 'Single instance'. (® OK).
Uma múltipla instância só pode ser usada na programação dentro de um bloco de função. Isto é mostrado no exemplo a seguir para o contador IEC.
11. Conecte o atraso de ligação 'TON' com a especificação de tempo 't#5s' para 5 segundos. O projeto é salvo por meio de um clique com o mouse em . (® t#5s ® )
Programa no diagrama de blocos funcionais (FBD)
Programa no diagrama ladder (LD)
Carregue o programa na CPU.
PRÁTICA N° 7
CONTROLE DE UMA TRANSPORTADORA – PARTE 1
(CONSTRUÇÃO DO BLOCO DE FUNÇÕES)
GRUPO_____
ALUNOS:
1-______________________________________________
2-______________________________________________
3-______________________________________________
4-______________________________________________
Objetivo
	Programar a CPU do CLP SIMATIC S7-1200 para o controle de uma esteira.
Pré-requisitos
	necessário conhecimento sobre Windows e Redes Corporativas.
Hardware e software necessários
· PC Pentium 4 com 1.7 GHz, 1 GB de RAM (XP) ou 2 GB de RAM (Vista), espaço livre em disco de aprox 2 GB, Sistema operacional Windows XP Professional SP3 / Windows 7 Professional / Windows 7 Enterprise / Windows 7 Ultimate / Windows 2003 Server R2 / Windows Server 2008 Premium SP1, Business SP1 e Ultimate SP1.
· Software STEP 7 Professional V12 SP1 (TIA Portal V12);
· Conexão Ethernet entre o PC e o CLP 315F-2 PN/DP;
· CLP SIMATIC S7-1200 ( CPU 1214C).
Teoria
Programação estruturada
Em tarefas de controle extensas, o programa é subdividido em blocos de programa pequenos, gerenciáveis e ordenados conforme as funções. Isto apresenta a vantagem de permitir o teste individual das partes do programa e, quando apresentando bom funcionamento, reuni-las em uma função completa.
Os blocos de programa devem ser chamados pelo bloco principal. Quando o final do bloco chamado pelo bloco principal é detectado, o programa continua a ser processado no bloco que realizou a chamada.
DB de instância
Dados locais apenas FB1
DB global para todos
FBs
FCs
OBs
OB = bloco de organização
FB = bloco de função
FC = função
DB = bloco de dados
BE
BE
BE
DB 11
DB 10
Prática
Quando forem criados blocos que devam funcionar quase como "Black-Box" em diversos programas, estes deverão ser programados com o uso de variáveis. Aqui vale a regra de que nestes blocos não podem ser usadas entradas/saída de endereçamento absoluto, marcadores etc. Dentro do bloco são aplicadas somente variáveis e constantes.
No exemplo a seguir, 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).
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
Obs: 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 neste botão. 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.
Conforme os passos abaixo é possível criar um projeto para o SIMATIC S7-1200 e programar a solução da tarefa:
1. 	Selecione a opção 'Function block (FB)' e dê o nome 'Transportador'. Como linguagem de programação é predefinido o diagrama de blocos funcionais 'FBD'. A numeração realiza-se automaticamente. Como este FB1 é posteriormente chamado através do nome simbólico, o número não é de grande importância. Aplique as entradas por meio de 'OK'. (® Function block (FB1) ® Transportador ® FBD ® OK)
	
2. O bloco 'Transportador [FB1]' é, então, automaticamente aberto. Antes de poder gravar o programa, é necessário declarar a interface do bloco. 
Na declaração da interface, são definidas as variáveis locais conhecidas somente neste bloco. 
3. Na declaração das variáveis locais, no nosso exemplo são necessárias as seguintes variáveis:
· INPUT: manual, automatico, liga e desliga.
· OUTPUT: motor.
· STATIC: m_automatico e m_motor
Todas as variáveis são do tipo 'Bool', isto é, variáveis que possuem o estado '0' (false) ou '1' (true). O importante neste exemplo é o fato de que as duas variáveis, 'm_automatico' e 'm_motor', devem ser armazenadas durante um intervalo de tempo mais longo. Por isto é necessário que aqui seja usado o tipo de variável 'Static'. Este tipo de variável só existe em um bloco de função FB. Para uma melhor compreensão, todas as variáveis locais também deverão ser acompanhadas de um comentário.
4. Após as variáveis locais terem sido declaradas, o programa pode ser inserido usando-se os nomes das variáveis. (As variáveis são identificadas pelo símbolo '#'.) Para este exemplo, o aspecto no FBD poderá ser o seguinte.
Programa no diagrama de blocos funcionais (FBD)
Programa no diagrama ladder (LD)
PRÁTICA N° 8
CONTROLE DE UMA TRANSPOSTADORA – PARTE 2
(UTILIZANDO O BLOCO DE FUNÇÃO CONSTRUIDO)
GRUPO_____
ALUNOS:
1-______________________________________________
2-______________________________________________
3-______________________________________________
4-______________________________________________
Objetivo
	Programar a CPU do CLP SIMATIC S7-1200 para o controle de uma esteira.
	Pré-requisitos
	necessário conhecimento sobre Windows e Redes Corporativas.
	Hardware e software necessários
· PC Pentium 4 com 1.7 GHz, 1 GB de RAM (XP) ou 2 GB de RAM (Vista), espaço livre em disco de aprox 2 GB, Sistema operacional Windows XP Professional SP3 / Windows 7 Professional / Windows 7 Enterprise / Windows 7 Ultimate / Windows 2003 Server R2 / Windows Server 2008 Premium SP1, Business SP1 e Ultimate SP1.
· Software STEP 7 Professional V12 SP1 (TIA Portal V12);
· Conexão Ethernet entre o PC e o CLP 315F-2 PN/DP;
· CLP SIMATIC S7-1200 ( CPU 1214C).
Teoria
A chamada de um bloco de função é denominada como instância. A cada chamada de um bloco de função é atribuído um bloco de dados de instância, que irá servir como memória de dados. Nele serão armazenados os parâmetros atuais e os dados estáticos do bloco de função. 
As variáveis declaradas no bloco de função determinam a estrutura do bloco de dados de instância. 
Uso de instâncias individuais e múltiplas instâncias 
Os blocos de dados de instância podem ser atribuídos da seguinte forma:
· Chamada como instância individual:
- Um bloco de dados de instância próprio por instância de um bloco de função 
· Chamada como múltipla instância:
- Um bloco de dados de instância para diversas instâncias de um ou mais blocos de função
Blocos de dados de instância / instâncias individuais
A chamada de um bloco de função ao qual está atribuído um bloco de dados de instância próprio é denominada como instância individual.
Se o bloco de função tiver sido criado conforme as regras para blocos padrão (consulte o módulo 010-020), este também poderá ser chamado diversas vezes.
No entanto, para cada chamada como instância individual, será necessário atribuir um bloco de dados de instância diferente.
Exemplo de instâncias individuais
A figura abaixo mostra o controlador de dois motores com um bloco de função FB10 e dois diferentes blocos de dados:
Os diferentes dados dos motores individuais, por exemplo, rotação, tempo até atingir a rotação nominal, tempo total de operação, são armazenados em diferentes blocos de dados de instância, DB10 e DB11. 
Alguns comandos, tais como tempos e contadores, comportam-se como blocos de função. Se forem chamados, eles também representarão instâncias e irão necessitar de um espaço de memória atribuído, por exemplo, na forma de um bloco de dados de instância.
Prática
1.Clique com o botão direito do mouse no bloco 'Main[OB1]'. 
Selecione, em 'Switch programming language', o diagrama de blocos funcionais 'FBD'.
2. O bloco "transportador" deve, então, ser chamado a partir do bloco de programa Main[OB1]. Caso contrário, o bloco não será processado. 
Abra este bloco com um clique duplo sobre 'Main[OB1]'. (® Main[OB1] ) 
	
3. O bloco "transportadora [FB1]" poderá, então, ser movido por meio de simples Arrastar&Soltar para a rede 1 do bloco Main[OB1]. (® transportador [FB1]) 
4. Como estamos lidando com um bloco de função, uma memória deverá ser disponibilizada. No SIMATIC S7-1200, blocos de dados estão disponíveis como memória. Um bloco de dados atribuído deste tipo é denominado Bloco de dados de instância. Este deve ser aqui definido e criado como 'Automatic'. ( Automatic OK)
Marque 'Default tag table'
5. No OB1, as variáveis de entrada e as variáveis de saída são conectadas com as variáveis CLP aqui mostradas. Para tal, as variáveis CLP deverão ser arrastadas para as variáveis do bloco.
O projeto é salvo por meio de um clique com o mouse em . (® "S1" ® "S2" ® "S3" ® "S4" ® "M01" ® )
Atenção!
O botão desliga S4 é um contato normalmente fechado (NA) e, portanto, deverá ser negado na conexão ao bloco.
Isto é, a função desliga no bloco estará ativa quando o botão desliga S4 estiver acionado e, desta forma, não existir sinal no terminal %I 0.3.
6. Carreque o programa completo na CPU. Primeiro selecione a pasta 'controlador_transportadora' e clique, em seguida, no símbolo Download to device. (® controlador_transportadora ® )
7. Como o nosso bloco "transportadora" foi criado conforme as regras para blocos padrão (sem uso de variáveis globais dentro do bloco!!!!!), agora ele pode ser usado e chamado com qualquer frequência.
Aqui é mostrada uma tabela de variáveis CLP ampliada, com as entradas/saídas para duas esteiras. 
	
8. O bloco "transportadora" no OB1 também pode ser chamado duas vezes com, respectivamente, conexões diferentes. Cada chamada é definida em um bloco de dados de instância diferente. 
Programa no diagrama de blocos funcionais (FBD):
 
Programa no diagrama ladder (LD):
 
Com o mesmo bloco é possível controlar duas esteiras separadamente uma da outra. Para tal, basta atribuir um bloco de dados de instância diferente em cada chamada.PRÁTICA N° 9
CONTROLE DE UMA TRANSPORTADORA – PARTE 3
(UTILIZANDO O BLOCO DE FUNÇÃO CONSTRUIDO COM CONTADOR E MÚLTIPLA INSTÂNCIA) 
GRUPO_____
ALUNOS:
1-______________________________________________
2-______________________________________________
3-______________________________________________
4-______________________________________________
Objetivo
Programar a CPU do CLP SIMATIC S7-1200 para o controle de uma prensa com contador e DB de múltipla instancia.
Pré-requisitos
	necessário conhecimento sobre Windows e Redes Corporativas.
Hardware e software necessários
· PC Pentium 4 com 1.7 GHz, 1 GB de RAM (XP) ou 2 GB de RAM (Vista), espaço livre em disco de aprox 2 GB, Sistema operacional Windows XP Professional SP3 / Windows 7 Professional / Windows 7 Enterprise / Windows 7 Ultimate / Windows 2003 Server R2 / Windows Server 2008 Premium SP1, Business SP1 e Ultimate SP1.
· Software STEP 7 Professional V12 SP1 (TIA Portal V12);
· Conexão Ethernet entre o PC e o CLP 315F-2 PN/DP;
· CLP SIMATIC S7-1200 ( CPU 1214C).
Teoria
Múltiplas instâncias
Possivelmente, devido ao espaço de memória da CPU utilizada, você deseja ou só pode fazer uso de uma quantidade limitada de blocos de dados para os dados de instância. 
Se em um bloco de função de seu programa de usuário já forem chamados outros blocos de função, tempos, contadores etc. já existentes, será possível chamar estes outros blocos de função sem DBs de instância próprios (isto é, adicionais). 
Simplesmente selecione 'Multi instance' nas opções de chamada: 
As múltiplas instâncias oferecem a possibilidade do bloco de função chamado armazenar os seus dados no bloco de dados de instância do bloco de função que realiza a chamada. Para tal, o bloco que realizada a chamada deve ser sempre um bloco de função. Com isto é obtida uma concentração dos dados de instância em um bloco de dados de instância, isto é, é possível aproveitar melhor a quantidade de DBs disponíveis. 
Isto sempre deve ocorrer quando o bloco que realiza a chamada deve permanecer novamente aplicável como bloco padrão. 
Exemplo de múltiplas instâncias
A figura a seguir mostra a chamada de um contador do tipo CTUD (contadores incremental e decremental) que é chamado duas vezes. 
Os diferentes dados para ambos os contadores são armazenados como diferentes múltiplas instâncias no bloco de dados de instância DB1 do bloco de função FB1 que realiza a chamada.
Prática
Quando forem criados blocos que devam funcionar quase como "Black-Box" em diversos programas, estes deverão ser programados com o uso de variáveis. Aqui vale a regra de que nestes blocos não podem ser usadas entradas/saída de endereçamento absoluto, marcadores etc. Dentro do bloco são aplicadas somente variáveis e constantes.
Se a partir de um bloco multiplamente usado forem chamados blocos de função subordinados, ou seja, tempos ou contadores, não pode ser atribuído ao bloco multiplamente usado um bloco de dados próprio.
O espaço de memória necessário é disponibilizado dentro do DB de instância, que está atribuído ao bloco de função de realiza a chamada, na forma de múltipla instância.
No exemplo a seguir, o bloco de função, que já contém um controle de esteira dependente do modo de operação, é ampliados por um contador de garrafas.
Por meio da esteira deverão ser transportadas sempre 20 garrafas por caixa. Quando a caixa estiver cheia, a esteira é parada e a caixa deve ser trocada. 
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).
Além disto, existe um sensor 'B0' que conta as garrafas na caixa. Quando forem contadas 20 garrafas, a esteira é parada.
Após a nova caixa ser colocada, esta deverá ser confirmada com o botão 'S5'.
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
%I 0.6		S5			Botão S5 NA executar reset do contador / nova caixa
%I 0.7		B0			Sensor B0 NA contador de garrafas
%Q 0.2		M1			Motor da esteira M1
1. O projeto "FB_transportadora" é aberto na visualização do projeto como modelo para o programa. (® Open an existing project ® FB_transportadora ® Open)
	
2. Então, são sugeridos os 'First steps' para a criação do projeto. Queremos 'Open the project view'. (® Open the project view)
3. O projeto deve, primeiramente, ser salvo com outro nome. (® Project ® Save as)
4. 'Salve' o projeto com o nome 'FB_trasportadora_contadora'. (® FB_transportadora_contadora ® Save)
5. Para criar novas variáveis locais, clique duas vezes sobre 'PLC tags' para abrir 'controlador_transportadora' em 'PLC tags'. (® controlador_transportadora ® PLC tags ® PLC tags ) 
6. Altere a tabela de variáveis conforme o modelo e crie as duas variáveis globais 'B0' e 'S5'. (® B0 / Bool / %I0.7 / sensor_contador ® S5 / Bool / %I0.6 / reset_contador/ new box).
	
7. Para executar as alterações no programa, o bloco 'transportadora [FB1]' é aberto com um clique duplo. (® conveyor [FB1] ) 
	
8. Primeiro adicione 2 linhas na interface para as variáveis de entrada. (® Interface ® Input ® Add row)
9. Na declaração das variáveis locais são, então, adicionadas as seguintes variáveis de entrada: “sensor” e “reset”. 		
10. 	Então, é possível dar início à alteração do programa. Na criação de nossa solução com um contador, necessitamos de um contador decremental 'CTD'. Este poderá ser encontrado em 'Basic instructions' na pasta 'Counter operations'. Posicionando o mouse sobre um objeto, como por exemplo, o contador CTD, serão exibidas informações detalhadas sobre este objeto. (® Basic instructions ® Counter operations ® CTD).
11. 	Marcando-se um objeto e, em seguida, pressionando a tecla 'F1' no PC, a ajuda online referente a este objeto será exibida em uma janela à direita. (® F1)
Obs: Neste local da ajuda online, o usuário pode se informar sobre todos os contadores.
12. 	Insira primeiro uma CONJUNÇÃO entre DISJUNÇÃO e instrução e depois arraste o contador 'CTD' com o mouse para o segundo contato e a função de CONJUNÇÃO. (® & ® CTD )
13. É necessária uma memória para a função do contador. Aqui ela é disponibilizada dentro do bloco de dados de instância do bloco de função na forma de 'Multi instance' sem a criação de um novo bloco de dados de instância. (® Multi instance ® OK)
Obs: Uma múltipla instância só pode ser usada na programação dentro de um bloco de função. 
14. 	Conecte o contador decremental 'CTD' com a especificação de valor 'PV' para as 20 garrafas e conecte a entrada 'CD' com '#sensor' e a entrada 'LD' com '#reset'. Negue, então, o segundo contato e a função de CONJUNÇÃO. O projeto é salvo por meio de um clique com o mouse em . (® 20 ® #sensor_bottle ® #reset_counter ® ® )
	
Obs: Um contador decremental é mais adequado para a contagem de quantidades predefinidas, uma vez que para continuar a ligação, pode-se simplesmente usar a saída binária 'Q'. Caso contrário, será necessário programar um comparador.
Programa no diagrama de blocos funcionais (FBD)
Programa no diagrama ladder (LD)
15. Abra o bloco 'Main[OB1]' para atualizar a chamada do bloco 'transportador [FB1]'. (® Main[OB1] )
	
16. No bloco 'Main[OB1]', clique com o botão direito do mouse sobre "transportador" e, depois, sobre 'Update block call'. (® Main[OB1] ® Update block call)
17. Selecione 'New interface' e confirme com 'OK'. (® New interface ® OK)
18. Conecte ainda as duas novas variáveis de entrada com as variáveis CLP "B0" e "S5" aqui exibidas. O projeto é salvo por meio de um clique com o mouse em . (® "B0" ® "S5" ® )
	
Programa no diagrama de blocos funcionais (FBD)Programa no diagrama ladder (LD)
19. Para carregar o seu programa completo na CPU, primeiro selecione a pasta 'controller_conveyor' e clique, em seguida, no símbolo Download to device. 
(® controller_conveyor ® )
PRÁTICA N° 10
CONTROLE DE UMA TRANSPORTADORA – PARTE 4
(OPERADO POR IHM) 
GRUPO_____
ALUNOS:
1-______________________________________________
2-______________________________________________
3-______________________________________________
4-______________________________________________
Objetivo
O exemplo do controle da esteira com contador e múltiplas instâncias deverá ser ampliado. Por meio da esteira deverão ser transportadas sempre 20 garrafas em uma caixa. Quando a caixa estiver cheia, a esteira é parada e a caixa deve ser trocada. 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 e o botão 'S4' não estiver acionado. No modo de operação 'Automático', o motor da esteira deve ser ligado com o botão 'S3' e desligado com o botão 'S4' (NF). Além disto, existe um sensor 'B0' que conta as garrafas na caixa. Quando forem contadas 20 garrafas, a esteira é parada. Após a nova caixa ser colocada, esta deverá ser confirmada com o botão 'S5'.
Pré-requisitos
	necessário conhecimento sobre Windows e Redes Corporativas.
Hardware e software necessários
· PC Pentium 4 com 1.7 GHz, 1 GB de RAM (XP) ou 2 GB de RAM (Vista), espaço livre em disco de aprox 2 GB, Sistema operacional Windows XP Professional SP3 / Windows 7 Professional / Windows 7 Enterprise / Windows 7 Ultimate / Windows 2003 Server R2 / Windows Server 2008 Premium SP1, Business SP1 e Ultimate SP1.
· Software STEP 7 Professional V12 SP1 (TIA Portal V12);
· Conexão Ethernet entre o PC e o CLP 315F-2 PN/DP;
· CLP SIMATIC S7-1200 ( CPU 1214C).
· SIMATIC Panel KTP600 Basic Color PN
Teoria
Operar e observar com WinCC
Já que os processos se tornam cada vez mais complexos e as exigências no que se refere à funcionalidade das máquinas e dos sistemas aumentam, o operador necessita de uma ferramenta potente para o controle e monitoramento dos sistemas de produção. Um sistema IHM (interface homem-máquina) representa a interface entre o homem (operador) e o processo (máquina/sistema). O controle real sobre o processo é exercido pelo controlador. Assim há uma interface entre o operador e o WinCC (na unidade de controle) e uma interface entre o WinCC e o controlador. 
O WinCC é o software, que permite executar todas as tarefas de projeto necessárias. O WinCC Runtime é o software para a visualização do processo. No Runtime, o projeto é executado em modo de processo.
O WinCC executa as seguintes tarefas:
• Representar o processo
O processo é mapeado na unidade de controle. Quando no processo se alterar, por exemplo, um estado, a exibição na unidade de controle é atualizada.
• Operar o processo
O operador pode operar o processo através da interface gráfica de usuário. O operador pode, por exemplo, predefinir um setpoint para o controlador ou dar a partida em um motor.
• Emitir mensagens
Se ocorrerem estados críticos no processo, uma mensagem é automaticamente emitida, por exemplo, quando um valor limite predefinido for ultrapassado.
• Arquivar os valores do processo e as mensagens
As mensagens e os valores do processo podem ser arquivados pelo sistema IHM. Deste modo, é possível documentar a sequência do processo e acessar dados mais antigos da produção.
• Documentar os valores de processo e as mensagens
As mensagens e os valores do processo podem ser emitidos pelo sistema IHM como protocolo. Deste modo, por exemplo, poderão ser emitidos os dados de produção após o término do turno.
• Administrar os parâmetros do processo e os parâmetros da máquina
Os parâmetros para os processos e as máquinas podem ser salvos pelo sistema IHM em receitas. Estes parâmetros podem, por exemplo, serem transferidos do painel de operação para o controlador, em apenas uma etapa, para alterar a produção para outro tipo de produto.
Prática
A operação e a observação do controlador da esteira deverão ser executadas agora através do painel. Com a ajuda do painel, os seguintes requisitos deverão ser atendidos:
· Uma comutação do modo de operação é executada através do painel e o respectivo modo de operação deve ser exibido no painel.
· A partida e a parada do motor da esteira são comandadas a partir do painel.
· A troca de caixas é confirmada no painel.
· O transporte de garrafas e o preenchimento da caixa deverão ser representados graficamente.
Com o software de projeto STEP 7 é elaborada uma visualização do processo para o controlador da esteira com a ajuda da versão integrada do WinCC. Os valores do processo são representados por meio de imagens e os objetos de imagem. Os valores padrão podem ser transferidos para o controlador por meio dos elementos de comando. A comunicação entre o painel de controle e a máquina ou o processo ocorre por meio de variáveis através do controlador. O valor de uma variável é gravado em um espaço de memória (endereço) no controlador, a partir de onde ele é lido pelo painel de controle. A visualização do processo é salva e carregada no Panel KTP600 Basic color PN. Após a inicialização do painel, o controlador da esteira pode ser observado e operado.
Lista de atribuição
1. Abrir o TIA Portal.
2. Carregar e salvar novamente o projeto modelo "FB_transportadora_contador". 
3. No menu Project, clique em "Save as" e salve com o nome 'transportadora_KTP600'.
4. Crie um novo painel no projeto, abra a janela de seleção com um clique duplo sobre 'Add new device'. Em SIMATIC HMI, selecione o painel de display de 6“ "KTP600 Basic PN". Marque "Start device wizard". Clique no botão "OK".
5. Em "Select PLC", primeiro selecione "controlador_transportadora”. Em seguida, clique no botão "Next".
6. Em "screen layoyt", altere a cor de fundo para "branco" e remova a marcação em "Header". Em seguida, clique no botão "Next".
7. Remover todas as marcações nas mensagens.Em seguida, clique no botão "Next".
8. Em "Screen navegation" é possível construir uma estrutura de menu de telas. Para o nosso exemplo já é suficiente a tela com o nome "Root screen". Em seguida, clique no botão "Next".
9. Como "System screens", selecione as opções "Operating modes" e "Stop Runtime". Em seguida, clique no botão "Next".
10. Por fim, ainda poderão ser colocados botões predefinidos do sistema. Remova todas as marcações. Em seguida, clique no botão "Finish".
11. A interface do WinCC é aberta com a tela básica.
	No espaço de trabalho, são editados os objetos do projeto. Todos os elementos do WinCC são dispostos ao redor do espaço de trabalho. No espaço de trabalho, os dados do projeto podem ser editados em forma de tabela, por exemplo, variáveis, ou de forma gráfica, por exemplo, uma tela de processo. Na parte superior do espaço de trabalho encontra-se uma barra de ferramentas. Aqui é possível selecionar, por exemplo, o tipo de fonte, a cor da fonte ou funções, tais como girar, alinhar etc.
Ja janela de ferramentas pode ser encontrada uma seleção de objetos, que podem ser inseridos em suas telas, por exemplo, objetos gráficos e elementos de comando. Além disto, na janela de ferramentas encontram-se bibliotecas com objetos de biblioteca prontos e coleções de blocos de imagem. Os objetos são arrastados para a área de trabalho por meio de Arrastar&Soltar.
Na janela de propriedades podem ser editadas as propriedades dos objetos, por exemplo, a cor dos objetos de imagem. A janela de propriedades encontra-se disponível apenas em determinados editores. Na janela de propriedades, as propriedades do objeto selecionado são exibidas de modo ordenado conforme as categorias. As alterações de valor são aplicadas assim que o campo de entrada é deixado. Se for introduzido um valor inválido, este será destacado por cor. 
Através do "QuickInfo" você pode, porexemplo, receber informações sobre a faixa de valores válidos para um parâmetro. Na janela de propriedades são projetadas as animações e os eventos do objeto selecionado, como aqui, por exemplo, uma mudança de tela ao soltar o botão.
12. Contrução da telas de operação e conexões. Uma tela pode ser composta por componentes estáticos e dinâmicos. Os componentes estáticos, por exemplo, texto e gráfico, não são atualizados pelo controlador. Os componentes dinâmicos estão ligados ao controlador e visualizam os valores atuais da memória do controlador. A visualização pode se realizar na forma de indicações alfanuméricas, curvas e barras. Os componentes dinâmicos também podem ser as entradas na unidade de controle, que são gravadas na memória do controlador. A conexão com o controlador realiza-se através de variáveis. Em nosso controlador da esteira deve ser criada, primeiro, apenas uma tela. Esta tela já foi criada automaticamente e definida como tela inicial. 
	A alteração do modo de operação entre modo automático e modo manual, a partida e a parada do motor da esteira e a troca da caixa pode ser executada através dos botões. O movimento das garrafas sobre a esteira de transporte e o estado de preenchimento da caixa são representados graficamente. 	O salto para a tela do sistema é executado através da tecla F6.
13. Criar uma conexão com o controlador. Nos objetos de operação e exibição, que acessam os valores de processo de um controlador, primeiro é necessário projetar uma conexão com o controlador. Aqui será definido como e através de qual interface o painel irá se comunicar com o controlador. Na árvore do projeto, clique duas vezes sobre Connections. Através dos ajustes na configuração do hardware, todos os parâmetros já foram configurados.
14. Atribuindo o endereço IP. Através de Accessible devices efetue a leitura do endereço MAC do painel. Clique no botão "Show".
15. Em Online & Diagnostics, após a entrada do endereço MAC, digite o endereço IP. O painel deverá se encontrar no modo de transferência.
16. A tela do sistema é chamada através do botão "System screens". A função do botão "System screens" deve ser transferida para a tecla de função "F6". Marcar o botão "System screens" e, abaixo, na janela "Properties" copiar a função "ActiveScreen" em "Events" "Release".
17. Marcar a tecla de função "F6" e, abaixo, na janela "Properties" inserir a função "ActivateScreen" em "Events" "Release key". Em seguida, excluir ou remover o campo de texto no centro e o botão "System screens". 
O canto amarelo da tecla de função F6 indica uma configuração da tecla.
18. Arraste um botão para o espaço de trabalho da tela básica. Introduza como texto a inscrição Automático. Não pressione a tecla Enter, senão será criada uma segunda linha.
19. Em "Layout", insira os valores em "Position & size".
20. Em "Events", selecione Processamento bit da função quando pressionado "SetBitWhileKeyPressed".
21. Clicar no campo "Variable" (entrada/saída) e com a ajuda do botão "…", abrir a janela de variáveis. Aqui também poderá ser acessada a declaração de interface dos blocos de dados. Selecione como variável "Automatico" em transportadora_DB [DB1].
22. Em "Animations" selecione "Add new animation". Com isso, o botão deverá piscar em operação automática e a cor deverá se alterar.
 
Marque Appearance e confirme a seleção com OK.
Como variável, selecione "m_automatico" de transportadora_DB [DB1]. O botão deve mudar de cor em modo automático, isto é, quando a variável "m_automatic" possuir o valor 1. Para que a mudança de cor se torne visível, altere em Appearance a cor de primeiro plano para branco e a cor de fundo para verde. Em "Flashing", defina Yes.
23. Copie e insira o botão "Automatico". Posicione o botão inserido sob o botão "Automatic". Introduza como texto a inscrição Manual. Não pressione a tecla Enter, senão será criada uma segunda linha.
24. Em "Events", selecione "Press" vincule a variável "manual" em transportadora_DB [DB1]. A variável deverá estar selecionada para que possa ser criada uma nova variável IHM.
25. O botão deve mudar de cor em modo manual, isto é, quando a variável "m_automatico" possuir o valor 0. Para que a mudança de cor se torne visível, altere em Appearance a cor de primeiro plano para branco e a cor de fundo para azul. Em "Flashing", defina No. Salve o seu projeto.
26. Em OB1, remova a atribuição S1_conveyor1 e S2_conveyor1 na chamada de FB1.Isto é necessário, senão os sinais do painel serão sobrescritos pela imagem de processo das entradas. Salve e carregue o programa modificado.
27. Na janela de projeto, marque o painel HMI_1 [KTP600 Basic PN]
Clique no botão "Download to device" e teste o funcionamento.
28. Agora devem ser configurados os botões para a partida e a parada. O botão "Start" é criado de mesmo modo como os botões automático ou manual. O botão "Stop" possui uma função de contato normalmente fechado e deve retirar o sinal ao ser acionado.
29. Crie o botão "Start". Defina a cor de fundo como verde. Em "Events", selecione "Press" com processamento bit da função "SetBitWhileKeyPressed". Selecione a variável "on" em transportadora_DB [DB1].
	30.Em "toolbox", "Graphics", abra a árvore de diretório WinCC graphics folder.
Arraste, por meio de Arrastar&Soltar, a imagem da esteira transportadora para a tela básica.
31.Em "toolbox", "Graphics", abra a árvore de diretório WinCC graphics folder
Arraste, por meio de Arrastar&Soltar, a imagem da garrafa de cerveja para a tela básica.
Altere o tamanho e a posição da garrafa.
Obs: Todos os objetos de imagem devem se situar dentro do espaço de trabalho (320x240 pixel).
32.Crie um novo bloco para a simulação do movimento das garrafas e do sensor das garrafas. O FB2 (Simulation) abaixo com a declaração de variável e redes é composto por um contador que, após um sinal de partida, realiza sempre a contagem crescente de 0 a 51. Na rede 1, a CTU (contagem crescente) é inserida como múltipla instância. Na rede 2, um sensor de garrafas emite um sinal de impulso quando a contagem chega a 50. Isso simula quando uma garrafa abandona a esteira.
Programa no diagrama ladder (LD)
33. Ativar a memória de relógio e atribuir MB100. Na CPU, um bit de memória de relógio interno é usado como fonte de relógio.Ative o bit de memória de relógio e atribua MB100 como o endereço.
34. Antes da chamada do FB1 (esteira) adicione uma nova rede.Chame o bloco de simulação (FB2) antes do bloco da esteira (FB1).Em OB1, crie a "Variável Temp" "bottle" e interligue os blocos.Em seguida, salve o projeto e carregue no controlador.
Programa no diagrama ladder (LD)
35. Configurar o movimento das garrafas. Marque a garrafa e selecione, na guia "Properties / Animations", "Movements", "Add new animation".
36. Selecione como variável "CV" de IEC_Counter_1 em simulation_DB (DB2).
Insira "Range" from 0 to 50.Altere a "Target position" da garrafa até o final da esteira X150.
Na janela do projeto, selecione HMI tags.
37. Arraste o controle deslizante na janela para a direita para acessar a coluna "Cycles". Defina o ciclo de detecção de HMI tags em 100 ms. Em seguida, salve o projeto, carregue-o no painel e teste.
O motor da esteira para após 20 garrafas. Antes de uma nova partida, é necessário realizar o reset do contador de garrafas.
38. Resear o contador de garrafas. Arraste um botão para a tela básica.
39.Introduza como texto "Change box" e ajuste a cor (amarelo), a posição e o tamanho do botão.
40. Em "Events", selecione Pressionado com processamento bit da função "SetBitWhileKeyPressed".Selecione a variável "reset_counter" em conveyor_DB [DB1].
41. Defina o ciclo de detecção da nova HMI tags em 100 ms.Em OB1, remova a opção em reset_counter na chamada de conveyor_FB.Em seguida, salve o projeto, carregue-o na CPU e no painel e teste.
42. Desenhe um retângulo com fundo transparente. Defina a largura da moldura, a posição e o tamanho.43. Desenhe uma linha vertical na distância de 30 pixel.
44. Desenhe uma linha horizontal na distância de 30 pixel
45. Criar, copiando e colando, as linhas restantes em uma distância de 30 pixel. Marque a caixa de cerveja, arrastando uma moldura ao redor da caixa com o mouse.
46. No menu "Edit", selecione a função "Group".
47. O retângulo e as linhas não devem ser exibidos ao trocar a caixa de cerveja. Crie no retângulo_1 e nas linhas a animação "Visibility" com a variável "conveyor_DB_reset_counter" com o valor 1 Invisible.
Nas linhas, a animação também pode ser copiada e colada.
48. Salve, carregue-o e teste.
49. Amplie a visualização e desenhe um círculo no campo inferior direito da caixa.
Desenhe um segundo círculo 
Agrupe os dois círculos inseridos.
Crie no círculo_1 e no círculo_2 a animação "Visibility" com a variável "conveyor_DB_IEC_Counter_0_Instance_CV" com a faixa de valores 0 a 19 Visible.
Copie e cole a garrafa.
Altere em ambos os círculos, em "Visibility", a faixa de valores da variável "conveyor_DB_IEC_Counter_0_Instance_CV“ para 0 a 18 Visible.
Copie e cole as garrafas individuais.
Na animação "Visibility" de ambos os círculos, reduza o valor em "To" em 1.
A última garrafa possui a faixa de valores de 0 a 0.
	
Defina o ciclo de detecção da nova HMI tag em 100 ms.
Em seguida, salve o projeto, carregue-o no painel e teste.
PRÁTICA N° 12
MONITORAMENTO DO NÍVEL DE UM TANQUE – PARTE 1
GRUPO_____
ALUNOS:
1-______________________________________________
2-______________________________________________
3-______________________________________________
4-______________________________________________
Objetivo
Deverá ser programado o monitoramento de nível de um tanque.
Pré-requisitos
	necessário conhecimento sobre Windows e Redes Corporativas.
Hardware e software necessários
· PC Pentium 4 com 1.7 GHz, 1 GB de RAM (XP) ou 2 GB de RAM (Vista), espaço livre em disco de aprox 2 GB, Sistema operacional Windows XP Professional SP3 / Windows 7 Professional / Windows 7 Enterprise / Windows 7 Ultimate / Windows 2003 Server R2 / Windows Server 2008 Premium SP1, Business SP1 e Ultimate SP1.
· Software STEP 7 Professional V12 SP1 (TIA Portal V12);
· Conexão Ethernet entre o PC e o CLP 315F-2 PN/DP;
· CLP SIMATIC S7-1200 ( CPU 1214C).
· SIMATIC Panel KTP600 Basic Color PN
Teoria
Sinais analógicos
Ao contrário de um sinal binário que pode registrar somente os dois estados de sinal "Tensão presente +24V" e "Tensão ausente 0V", os sinais analógicos podem registrar qualquer quantidade de valores dentro de uma determinada faixa. Um exemplo típico de um transmissor analógico é um potenciômetro. Dependendo da posição do botão giratório, é possível ajustar a resistência até um valor máximo.
Exemplos de variáveis analógicas na tecnologia de controle:
· Temperatura -50 ... +150°C
· Vazão 0 ... 200 l/min
· Rotação 500 ... 1500 rpm e etc.
Estas variáveis são convertidas em tensões, correntes ou resistências elétricas com a ajuda de um transdutor. Nos casos em que se deseja registrar, por exemplo, a rotação, a faixa de rotação de 500 a 1500 rpm pode ser convertida em uma faixa de tensão de 0 a +10 V através de um transdutor. Em uma rotação medida de 865 rpm, o transdutor irá informar um valor de tensão de + 3,65 V.
Estas tensões, correntes e resistências elétricas são conectadas a um módulo analógico que digitaliza este sinal. Ao processar variáveis analógicas com um CLP, o valor lido de tensão, corrente ou resistência deve ser convertido em uma informação digital. Esta conversão é denominada como conversão analógica-digital (Conversão A/D). Isto significa que, por exemplo, o valor de tensão de 3,65 V é armazenado como informação na forma de uma série de dígitos binários. Quanto mais dígitos binários forem usados para a representação digital, mais precisa será a resolução. Se existisse somente 1 bit disponível para a faixa de tensão de 0 a +10 V, só seria possível declarar se a tensão medida encontra-se na faixa de 0 a +5 V ou na faixa de +5 V a +10 V. Com 2 bits, a faixa já pode ser subdividida em 4 faixas individuais, ou seja, 0 a 2,5 / 2,5 a 5 / 5 a 7,5 / 7,5 a 10V. Os conversores A/D convencionais da tecnologia de controle trabalham com 8 ou 11 bits. Sendo assim, com 8 bits eles possuem 256 faixas individuais e com 11 bits uma resolução correspondendo a 2048 faixas individuais.
Tipos de dados no SIMATIC S7-1200
No SIMATIC S7-1200 existem diversos tipos diferentes de dados por meio dos quais é possível representar diferentes formatos de números. A seguir é apresentada uma lista dos tipos de dados elementares.
Nota: No processamento de valores analógicos, os tipos de dados 'INT' e 'REAL' desempenham um papel importante, pois os valores analógicos lidos estão disponíveis como números inteiros no formato 'INT' e para o processamento posterior exato, devido ao erro de arredondamento no 'INT', só podem ser usados números de vírgula flutuante 'REAL'.
Leitura/saída de valores analógicos
Os valores analógicos são lidos no CLP como informações no formado 'word'. O acesso a estas palavras realiza-se, por exemplo, com os operandos:
%IW 64		Palavra de entrada analógica 64
%QW 80		Palavra de saída analógica 80
Cada valor analógico ("canal") ocupa uma palavra de entrada ou saída. O formato é 'Int' um número inteiro integral. O endereçamento das palavras de entrada ou saída orienta-se conforme o endereçamento na visualização do dispositivo. Por exemplo:
O endereço da primeira entrada analógica seria aqui %IW 64, da segunda entrada analógica %IW 66 e da saída analógica %QW 80. A transformação do valor analógico para o processamento posterior no CLP é igual tanto para as entradas como para as saídas. As faixas de valor digitalizadas apresentam o seguinte aspecto:
Frequentemente estes valores digitalizados ainda precisam ser normalizados para o correspondente processamento posterior no CLP.
Normalização dos valores analógicos
Quando um valor de entrada analógica estiver disponível com o valor digitalizado, geralmente ele ainda precisa ser normalizado para que os valores numéricos correspondam às variáveis físicas do processo. Da mesma forma, geralmente a saída analógica realiza-se na palavra de saída periférica somente após a normalização do valor de saída. O programa STEP7 faz uso de operações de cálculo para a normalização. Para que isto possa se realizar com a máxima precisão, os valores para normalização devem ser convertidos para o tipo de dados REAL para que os erros de arredondamento sejam mínimos. Nos capítulos a seguir é mostrado um exemplo com base no monitoramento do nível de um tanque.
Prática
Um sensor mede o nível de preenchimento de um tanque e o converte em um sinal de tensão de 0-10 V. 0 V correspondem a um nível de preenchimento de 100 litros e 10 V a um nível de preenchimento de 1000 litros. Este sensor está conectado na primeira entrada analógica do CLP. Este sinal deve ser lido e normalizado em uma função FC1. Em seguida deverão ser programados o monitoramento e exibição do nível máximo admissível de preenchimento de 990 litros e o monitoramento do nível mínimo admissível de preenchimento de 110 litros. 
Lista de atribuição:
1. Abrir o portal TIA
2. Os programas para o SIMATIC S7-1200 são administrados em projetos. Um projeto é criado na visualização do portal (® Create a new project ® tanque_analogica ® Create)
3. 	Então, são sugeridos os 'First steps' para a criação do projeto. Primeiro, 'Configure a device'. (® First steps ® Configure a device)
4. 	Então iremos 'Add new device' com o nome de dispositivo "controlador_tanque". A partir do catálogo, selecionamos a 'CPU1214C' com a referência correspondente. (® Add new device ® controlador_tanque ® CPU1214C ® 6ES7 ……. ® Add)
5. O software altera automaticamente para a visualização do projeto com a configuração de hardware aberta. Aqui é possível adicionar outros módulos a partir do catálogo de hardware (à direita!). Deve ser adicionada o módulo analógico a partir do catálogo por