automatização de sistemas mecanicos

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AUTOMATIZAÇÃO DE SISTEMAS 
MECÂNICOS - CCE0697
Prof. Dr. Cochiran Pereira dos Santos
Aracaju, 06 de Abril de 2020
Terceira aula online devido à
pandemia do COVID-19.
Todas as aulas ministradas até aqui já estão
disponíveis no SIA, inclusive a aula de hoje.
O CLP que dispomos no laboratório, modelo DVP-14SS2 pode
ser visualizado no link abaixo:
https://www.kalatec.com.br/maior-distribuidora-de-clp-delta-das-americas/
Características:
08 ED / 6 SD
Máxima expansão: 494 ( 14+480 )
Capacidade memória: 8 K
Portas Comunicação: RS232 e RS485 – Compatível Modbus ASCII/RTU.
Saída de Pulso de Alta velocidade: Suporta 4 pontos YO ~ Y3 (máxima
frequência 10KHz).
O software de programação do CLP Delta é o ISP_Soft (versão
3.05) de 688 MB, desenvolvido pelo próprio fabricante, disponível
em:
http://www.deltaww.com/services/DownloadCenter2.aspx?secID=
8&pid=2&tid=0&CID=06&itemID=060301&typeID=1&downloadID
=DVP-SS2+Series&title=DVP-
SS2+Series&dataType=8;&check=1&hl=en-US
Software Delta ISPSoft
Software Delta ISPSoft
Software Delta ISPSoft
Software Delta ISPSoft
Software Delta ISPSoft
Saídas do controlador Delta
É necessário também o software de comunicação para o
ISP_Soft, denominado COMMGR (versão 1.09 e 8,9 MB) do
mesmo fabricante, para haver comunicação entre o computador,
o CLP e a interface IHM:
http://www.deltaww.com/services/DownloadCenter2.aspx?secID=
8&pid=2&tid=0&CID=06&itemID=060301&typeID=1&downloadID
=DVP-SS2+Series&title=DVP-
SS2+Series&dataType=8;&check=1&hl=en-US
O fabricante disponibiliza ainda um curso online, disponível em:
http://kalatec.eadbox.com/courses/curso-kalatec-para-
programacao-de-clp-e-ihm-delta
Foi enviado também uma apostila com o tema:
A Revolução da Indústria 4.0
Na aula passada:
Programação dos CLPs: Linguagens de programação
Estrutura da linguagem
Álgebra de Boole
Noções básicas de representações de um circuito
Instruções e blocos básicos
Instruções e blocos especiais
Noções básicas de representações de um circuito
Podemos representar, logicamente, um circuito série simples
composto de dois interruptores e uma lâmpada, de diversas
maneiras:
Noções básicas de representações de um circuito
Podemos representar, logicamente, um circuito série simples
composto de dois interruptores e uma lâmpada, de diversas
maneiras:
Decifrando o circuito lógico
Nosso exemplo é de um circuito série simples composto de dois
interruptores e uma lâmpada:
: Fonte de tensão
: Chaves (NA; NF)
: Lâmpada
Decifrando o circuito lógico
A única condição para que a lâmpada acenda (Y0 = 1) é se as
chaves X0 e X1 passarem de NA para NF. Considerando NA
como “0” e NF como “1”, temos a seguinte situação:
X0 X1 Y0
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
Decifrando o circuito lógico
Em linguagem lógica, a função que representa essa condição,
ou seja, um circuito em série (ou Bloco Série), é a Função Lógica
“E”, que veremos novamente a seguir.
X0 X1 Y0
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
Para finalizar, um exemplo de circuito de comando em mais de
uma representação:
Sugestão:
Como Funciona a Linguagem LADDER
https://www.citisystems.com.br/linguagem-ladder/
CLP #13: Linguagens de Programação e Ladder
https://www.youtube.com/watch?v=cnnbbCgeltE
Unidade 12: Ambiente de Programação
12.1. Fases principais da Programação
12.2. Unidades Organizacionais de Programa
12.3. Configuração de Sistema
12.4. Declaração de Variáveis
12.5. Tipos de Dados e Mapa de Memória
12.6. Conexão ao CLP e Transferência do Programa
12.7. Supervisão e Controle do Estado do Programa
12.8. Sistema Operacional: Ciclo de SCAN
Estrutura interna do CLP
O CLP é um sistema microprocessado, ou seja, constitui-se de
um microprocessador (ou microcontrolador), um Programa
Monitor, uma Memória de Programa, uma Memória de Dados,
uma ou mais Interfaces de Entrada, uma ou mais Interfaces de
Saída e Circuitos Auxiliares.
Estrutura interna do CLP
Programar
Fornecer uma série de instruções a um sistema com capacidade
computacional, de maneira que ele seja capaz de comportar-se
deterministicamente.
Programador
É o responsável por prever as situações possíveis do sistema,
planejar uma estratégia de controle e codificar as instruções em
uma linguagem de programação padronizada.
Linguagens de programação
É um meio de transmissão de informações entre dois ou mais
elementos com capacidade de se comunicarem.
Instrução: comando que permite a um sistema com capacidade
computacional realizar determinada operação.
Linguagem de programação: conjunto padronizado de
instruções que o sistema operacional é capaz de reconhecer.
Um controlador lógico programável tem seu funcionamento
baseado num sistema de microcomputador em que se tem uma
estrutura de software que realiza continuamente ciclos de
varredura.
É importante observar que quando cada etapa do ciclo é
executada, as outras etapas ficam inativas.
O tempo total para realizar um ciclo é denominado CLOCK. Isso
justifica a exigência de processadores com velocidades cada vez
mais altas.
Ao ligar, o CLP realiza uma seqüência de operações
denominada de ciclo de varredura.
Um programa semelhante a BIOS de um computador faz a
verificação geral de vários itens, tais como reconhecimento dos
módulos de entradas e saídas ligadas ao CLP e estado da
memória (verifica se existe um programa de usuário instalado).
Se todo o hardware (parte física) está em condições e se existe
um programa de usuário instalado, o programa de inicialização
inicia o programa do usuário.
A partir daí, começa a realizar um ciclo repetitivo denominado de
ciclo de varredura que consiste em verificar o estado das
entradas e saídas, armazenar esta leitura na memória, fazer a
comparação desta imagem com o programa do usuário e
atualizar as saídas.
Diagrama de blocos de funções
É uma das linguagens gráficas de programação, cujos
elementos são expressos por blocos interligados, semelhantes
aos utilizados em eletrônica digital.
Essa linguagem permite um desenvolvimento hierárquico e
modular do software, uma vez que podem ser construídos blocos
de funções mais complexos a partir de outros menores e mais
simples.
Linguagem de programação Ladder
Visando atender aos diversos segmentos da indústria, incluindo
seus usuários, e uniformizar várias metodologias de programação
dos controladores industriais, a norma IEC 61131-3 definiu as
linguagens de programação dos CLPs, sendo que a Linguagem
Ladder (LD – Ladder Diagram) é a mais utilizada em todo o
mundo.
É uma linguagem gráfica baseada na lógica de relés e contatos
elétricos para a realização de circuitos de comandos de
acionamentos.
Por ser a primeira linguagem utilizada pelos fabricantes, é a
mais difundida e encontrada em quase todos os CLPs da atual
geração.
Bobinas e contatos são os símbolos utilizados nessa linguagem. 
-| |- -|/|- -( )-
Sequenciamento gráfico de funções (SFC) OU GRAFCET
É uma linguagem gráfica que permite a descrição de ações
sequenciais, paralelas e alternativas existentes numa aplicação
de controle.
Fornece os meios para estruturar uma unidade de organização
de um programa num conjunto de etapas separadas por
transições.
Aplicação de linguagens de programação aos CLPs
A seleção da linguagem a ser utilizada depende de diversos
fatores:
- Disponibilidade da linguagem no CLP;
- Grau de conhecimento do programador;
- Solução a ser implementada;
- Nível de descrição do sistema;
- Estrutura do sistema de controle.
Exemplo de programação
Implementação da equação lógica em quatro linguagens
diferentes.
BAL .=
Noções de lógica combinacional
A teoria clássica de controle define e modela, matematicamente,
as características das linguagens de programação, dando uma
conotação científica e tecnológica ao assunto.
Alguns conceitos importantes para o desenvolvimento do
processo lógico de raciocínio que são relacionados à elaboração
de projetos envolvendo controladores programáveis só sãopossíveis devido a álgebra de Boole.
Funções Booleanas
A álgebra de Boole está estruturada da seguinte maneira:
- Um conjunto S; três operações definidas sobre S (operação E,
OU e COMPLEMENTO) e os caracteres 0 e 1.
Mas a idéia de uma função lógica segue o mesmo conceito das
funções da álgebra tradicional, em que uma função assume um
único valor para cada combinação de valores possíveis
assumidos por suas variáveis.
Na realidade uma função lógica (booleana) com n variáveis irá
apresentar um total de combinações dadas por 2n.
Sendo que: n = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, ... Exemplo:
20 = 1;
21 = 2;
22 = 4;
23 = 8;
24 = 16;
25 = 32; etc.
Se adotarmos um procedimento formal para análise dos valores
possíveis para uma função booleana chegaremos a conclusão
que o processo seria bastante cansativo e muito susceptível a
erros, relacionados basicamente com a falta de atenção.
Para facilitar esta análise foi proposta, pelo matemático inglês
Charles Lutwidge Dogson (1832- 1898), uma forma tabular de
representação conhecida como tabela verdade (truth table).
A seguir veremos as equações algébricas e a tabela verdade
dos operadores fundamentais da álgebra booleana.
OPERADOR “AND”
OPERADOR “OR”
OPERADOR “NOT”
OPERADOR “NAND”
OPERADOR “NOR”
OPERADOR “XOR”
Exercícios:
1) Determine o valor da saída X.
A B X
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
Exercícios:
2) Determine o valor da saída S.
Exercícios:
3) Determine o valor da saída S.
Exercícios:
4) Determine o valor da saída S.
Exercícios:
5) Determine o valor da saída S.
FIM