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Informática Industrial: Aula 3 PROF. VÍTOR VALENTE Programação Direta no Logo 1. Apagar o programa anterior gravado no CLP 2. Começar um novo programa e selecionar a saída Q1 Q1 3. Selecionar o Co no lado esquerdo Co Q1 4. Pressionar Ok no Co e Selecionar o I1 pela seta para baixo. I1 Q1 5. Pressionar Esc até aparecer a tela que tem o Start Programação Direta no Logo ◦ A função Co seleciona a entrada. ◦ Para negar a entrada: ◦ Selecionar GF – colocar 1 no meio do bloco (enter) – selecionar a entrada desejada que se quer negar. ◦ Para negar mais de uma entrada: ◦ Selecionar GF – colocar maior igual a 1 no meio do bloco (enter) – selecionar as entradas desejadas que se quer negar. Programação Direta no Logo ◦ Para colocar funções de temporizador, contador, set/reset: ◦ Selecionar SF = temporizador Ton = temporizador Toff = temporizador Ton/Toff ◦ OBS: Em Trg selecionar Co e depois a entrada I1. ◦ OBS: Em Par 01:00 = 1 segundo. ◦ OBS: Se trocar o + pelo – na parte superior dos parâmetros, o processo ocorre invertido. Quando estava desligado, agora fica ligado e vice-versa. Programação Direta no Logo ◦ Para colocar funções de temporizador, contador, set/reset: ◦ Selecionar SF = set/reset = contador Exercícios – Programação Direta no Logo ◦ Exercício 1: Faça um programa que ao pressionar um botão (fisicamente NA), uma lâmpada acenda. Utilize saídas simples, ou seja, não negadas. ◦ Exercício 2: Faça um programa que ao pressionar um botão (fisicamente NA), uma lâmpada (L1) apague. Utilize saídas simples, ou seja, não negadas. ◦ Exercício 3: Faça um programa que ao pressionar um botão (fisicamente NF), uma lâmpada (L1) apague. Utilize saídas simples , ou seja, não negadas. Funções especiais em Ladder • Dependendo das características dos CLP, os fabricantes normalmente disponibilizam diversas funções especiais para melhorar a programação, como temporizadores, contadores, set-reset, etc. Funções especiais – SET • Na função SET o estado da saída digital depende de uma informação provinda da entrada digital. • Quando a entrada I1 for para nível alto “1”, a saída Q1 também vai para nível alto (ligada). • OBS: Mesmo quando a entrada I1 voltar para nível baixo, a saída Q1 permanecerá em alto nível, usando, necessariamente, uma outra função para desativar a saída. Funções especiais – SET Funções especiais – RESET • Na função RESET o estado da saída digital depende de uma informação provinda da entrada digital. • Quando a entrada I2 for para nível alto “1”, a saída Q1 ficará em baixo nível (desligada). • OBS: Mesmo quando a entrada I2 voltar para nível baixo, a saída Q1 permanecerá em nível baixo . Funções especiais – RESET Funções especiais – SET/RESET Funções especiais – TIMER • Esta função tem por finalidade acionar ou desligar uma memória ou uma saída de acordo com um tempo programado. • Em geral, existem dois tipos de temporizadores básicos: • Temporizador na energização (TON) ou Retardo na energização (TEE); • Temporizador na desenergização (TOFF) ou Retardo na desenergização (TED). Funções especiais – TIMER • Retardo na energização (TEE) = Temporizador na energização (TON) • Quando a entrada I1 ficar em alto e permanecer ativada, o temporizador irá começar a contar o tempo. Após 5 segundos, o contato do temporizador fecha-se acionando a saída Q1. • Ao desligar a entrada I1, a saída é desligada e o temporizador é zerado. Funções especiais – TIMER Funções especiais – TIMER • Retardo na desenergização (TED) = Temporizador na desenergização (TOFF) • Ao ativar a entrada I1 a saída Q1 é imediatamente acionada. Quando I1 for para nível baixo, o temporizador é acionado, mantendo a saída ativada. Quando passar o tempo estipulado, a saída é desligada. Funções especiais – TIMER Funções especiais – TIMER • Utilizando os princípios destes temporizadores básicos, há outros temporizadores no software do Logo, como: • Pulse output (wiping relay) (https://www.loxone.com/enen/kb/wiping-relay/) • Retentive On-Delay • On-/Off Delay • Edge Triggered wiping relay Funções especiais – COUNTER • Os contadores são usados quando se deseja contar o numero de vezes que determinado evento ocorre – por exemplo: peças produzidas, operações realizadas, etc. • Esta função tem por finalidade ativar uma memória ou uma saída após uma determinada contagem de eventos. • Pode possuir a variação com entrada de adição ou subtração de contagem formando um contador positivo e/ou negativo (up/down counter) Funções especiais – COUNTER UP • O contador UP, denominado contador crescente, incrementa uma unidade toda vez que o contato associado a entrada (CU ou Cnt) passar do estado logico “0” para o “1” até atingir o valor predeterminado. Quando isso acontecer, a saída (E) é ativada. • Ao acionar a entrada reset (R), a contagem é zerada e a saída é desativada. • Se a entrada reset (R) ficar em nível alto, mesmo que a entrada CU ou Cnt for acionada, a contagem não é realizada. Para contar, o pino reset tem que estar em “0”, logo, normalmente este botão é de mola (não é de retenção). Funções especiais – COUNTER UP Funções especiais – COUNTER DOWN • O contador DOWN, denominado contador decrescente, decrementa uma unidade toda vez que o contato associado a entrada (CD ou Cnt) passa do estado logico “0” para o “1”. Logo, o valor do contador já começa em um valor maior que zero. • Cada pulso na entra entrada, o valor do contador vai decrescendo, e quando chegar ao valor parametrizado para ativação, a saída é acionada. • Ao acionar a entrada reset (R), a contagem retorna ao valor inicial (valor maior que zero) e a saída é desativada. • Assim como no contador UP, se a entrada reset (R) ficar em nível alto, mesmo que a entrada for acionada, a contagem não é realizada. Funções especiais – COUNTER UP/DOWN • No bloco do programa do Logo, há o pino Dir. Quando este pino estiver desativado, o contador é do tipo UP. Caso ele fique ativado, ele se torna um contador DOWN. Funções especiais – COUNTER UP/DOWN • Analisando a figura abaixo, observamos que I1 faz a contagem crescente, I2 a contagem decrescente, e I3 aciona o reset. Funções especiais – COUNTER UP/DOWN • Diagrama de tempos do contador Funções especiais – COUNTER UP/DOWN • Esta função tem por finalidade ativar/desativar uma memória ou uma saída em horários e dias da semana específicos. Funções especiais – ANALOG COMP • Este bloco compara os dois valores Al1 e Al2 e liga ou desliga uma saída em função do resultado. • AI1...AI8 0...10V 0 a 1000 pontos internos Funções especiais – MESSAGE • Este bloco é utilizado para visualizar o valor das variáveis Funções especiais – MATHEMATIC • Esse bloco permite realizar multiplicações, somas, subtrações, etc. • Utiliza até 4 operações por bloco. • Pode usar diferentes referências nas operações. Funções especiais – MATHEMATIC Funções especiais – FLAGS • Instruções que podem ser utilizadas como entradas ou saídas. Elas são bits de memória interna utilizadas para auxiliar na programação do usuário. Lógica de Controle Lógica de Controle • Auto-Retenção ou Selo • Existem dois botões (B1 e B2) e um contator (K1), onde o objetivo do diagrama é ligar “K1” com um botão e quando soltarmos esse botão o “K1” deverá permanecer ligado, e quando pressionarmos o outro botão (B2), desligamos “K1” e se soltarmos o botão “B2”, “K1” permanecerá desligado. Lógica de Controle - ATENÇÃO • Reparem no diagrama da figura ao lado que não há um dispositivo para ligar (uma saída), e os contados quando entrarem em condução darão um curto-circuito. Lógica de Controle – Selo – Set/Reset • As figuras apresentam programas que fazem o mesmo tipo de tarefa. Ambos ativam a saída SDD_0 com o acionamento do contato END_0 e mantém a saída SDD_0 ativada mesmo após o desacionamento do contato END_0. Para desativar a saída SDD_0 é necessário o acionamento do contato END_1. SDCD • Nomenclatura em português: • SDCD – Sistema Digital de Controle Distribuído• Nomenclatura em inglês: • DCS – Distributed Control System SDCD • Digital – sistema baseado em computadores digitais. • Controle – destinado a realizar funções de controle em processos industriais, ou seja, uma Sala de Supervisão Geral interligada a dispositivos CLP´s. • Distribuído • As funções de controle podem estar distribuídas em diversas estações/equipamentos da fábrica. • As estações/equipamentos podem estar distribuídos geograficamente na fábrica, ou seja, o sensor, controlador e atuador distribuídos fisicamente ao longo da planta. SDCD • O SDCD é um sistema desenvolvido para a área de automação industrial com principal objetivo de controle de processos. Tal sistema foi implementado para permitir uma otimização da produtividade industrial, estruturada na diminuição de custos de produção, melhoria na qualidade dos produtos, precisão das operações e principalmente segurança. • Implica na existência de transmissão de dados (comunicação digital) interligando os diversos equipamentos e estações. SDCD • É uma evolução dos sistemas de controle digitais (sala de controle abrangendo funções de controle e interface com usuário) • Dificuldades observadas nos sistemas antigos: • Os painéis eram muito grandes dificultando a visão do operador sobre o processo; • Indicações de alarmes estavam em telas separadas dos controladores/indicadores da malha envolvida. • Registradores em papel não permitiam levantamento detalhado de informações sobre o sistema. SDCD • Estrutura • Múltiplas estações de processo alocadas em vários pontos da planta; • Uma sala de Controle Central – Controle Supervisório; • Interação entre as estações através de uma rede de comunicação. • O SDCD implementa as malhas de controle em pequenos grupos, cada grupo com o seu próprio processamento (controlador). SDCD • Nas arquiteturas SDCD, o controle não é concentrado em um dispositivo central, mas distribuído entre as estações remotas (controladores). • Todos módulos operam independentemente • A estação central não é um elemento essencial à continuidade da operação, mas apenas um dispositivo para facilitar e oferecer maiores recursos para a interface com o operador. SDCD SDCD SDCD • Funções • Indicação - Mostra para o operador o valor de uma variável do processo. • Displays simples. • Barra gráfica (bargraphs). • Sinalizadores. • Curvas de tendência. Acompanhamento da evolução de variáveis do processo ao longo do tempo (forma gráfica). SDCD • Funções • Registro e análise • Histórico de variáveis do processo. Permite avaliações do comportamento do processo; ajustes; análises; diagnósticos; etc. • Alarmes instante de ocorrência; ações tomadas; operador que atuou; etc. • Relatório. Geração de relatórios de operação do processo. • Logs de acesso ao sistema. SDCD • Funções • Alarmes - Gerenciamento de alarmes • Indicar que determinada variável do processo saiu de intervalo normal de operação. • Indicar os componentes/equipamentos possivelmente envolvidos. • Indicar possíveis diagnósticos do problema. • Indicar possíveis ações a serem tomadas. • Controlar o atendimento de alarmes pelos operadores. SDCD • Funções • Controle • Controle PID. • Sintonia automática de controladores. • Controle preditivo. • Controle avançado (cascata, razão, etc) • Operação • IHM - Interface gráfica para operação do processo. • Gerenciamento de manutenção de equipamentos do sistema de controle. Comparação CLP – SDCD CLP • Controle centralizado • Um único controlador • Todos sensores e atuadores interligados em um único controlador • Menor tempo de resposta • Não escalável • Poucas trocas no processo SDCD • Controle distribuído • Funções de controle distribuídas • Múltiplos controladores • Vários CLPs e dispositivos inteligentes • Troca de dados e parâmetros entre os múltiplos controladores • Redes específicas para a troca de dados • Escalável • Permite adaptações ao processo Exercícios Referências bibliográficas ◦ [1] FRANCHI, C. M.; CAMARGO, V. L. A. Controladores Lógico Programáveis: Sistemas Discretos. 2ª ed. São Paulo: Érica. 2011. ◦ [2] Material de aula do prof. Fernando Rosito ◦ [3] MORAES, C. C.; CASTRUCCI, P. L. Engenharia de Automação Industrial. 2ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. 50
