Material Instrucional especialmente elaborado pelo Prof. Josemar para uso exclusivo do CETEB-CA.

Curso: Mecatrnica Docente: Discente:

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SUMRIOApresentao Automao 1. Introduo 1.1 Histrico 1.2 Objetivos da automao 1.3 Efeitos da automao 2. Controle de processos 2.1 Definies 2.2 Classificao 2.3 Realimentao 3. Controladores Lgicos Programveis 3.1 Histrico 3.2 Caractersticas 3.3 Principais fabricantes 4. Tecnologia dos PLCs 4.1 Constituio 4.2 Funcionamento 4.3 Estrutura interna do PLC 4.4 Auto-avaliao de defeitos em PLCs 5. Programao 5.1 Linguagens de programao 5.1.1 Linguagem de diagramas de contatos 5.1.2 Consideraes sobre programao 5.1.3 Mtodos de programao 5.1.4 Mtodos de diagrama de circuito 5.1.5 Mtodos de diagrama funcional 5.2 Aplicaes 5.2.1 Exemplos de programa ladder 5.2.2 Seqncia de programao para PLCs 5.2.3 Seqncia de programao 5.2.4 Codificao e carregamento 6. Sistema supervisrio utilizando PLC 7. Exerccios Apndice I Instrues de programa para o RsLogix 500 Apndice II Telas de configurao e navegao Apndice III Acessrios e novas tecnologias Apndice IV Conexes eltricas no PLC Micrologix 1500 Referncia Consultada 4 5 5 5 6 6 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 12 15 20 20 20 21 23 23 24 25 27 27 29 29 31 32 32 35 56 65 68 69

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APRESENTAOApresenta-se aqui, os assuntos a serem abordados na disciplina CLP do curso tcnico em Mecatrnica do Centro de Educao Tecnolgica do estado da Bahia Unidade de Camaari. A disciplina vai permitir integrar uma srie de conhecimentos na rea de automao e controle industrial com o uso de PLCs. A prtica laboratorial ocupa um espao importante na disciplina. Contempla o desenvolvimento de sistemas baseados em PLCs que iro ser aplicados em simulaes prticas nos laboratrios de comandos eltricos e de mquinas rotativas. O programa da disciplina inclui os conceitos fundamentais sobre Protocolos de Comunicao, PLCs (Controladores Lgicos Programveis), Aes de Controle e Redes Industriais que possuem caractersticas especficas para os requisitos da transmisso e controle de dados em ambientes industriais. Este trabalho no pretende esgotar o tema, mas sim indicar caminhos a serem trilhados no desenvolvimento da capacitao do aluno para desempenhar atividades relacionadas automao industrial. As motivaes subjacentes organizao e proposta desta disciplina resultam em alguns fatores, cuja ordem irrelevante: As potencialidades do mercado de trabalho para os futuros tcnicos. O elevado crescimento atual, existente na investigao e desenvolvimento na rea da disciplina e em reas correlatas. A competitividade, devido globalizao, o que levam as indstrias e se modernizarem, aumentando sua produtividade, atravs da automao de seus processos. . Segurana, atendimento as normas ambientais, bem como a qualidade final dos produtos. No que se refere ao primeiro item destes fatores de salientar que o mercado de emprego preferencial tem situado ao nvel da Indstria como: Indstria de Processos de 1, 2 e 3 gerao. Ex.: Braskem, Deten Qumica, Oxiteno, Bombril, etc. Indstria de Transformao Manufatureira. Ex.: Alcoa, Britnia, etc. Indstria Automobilstica e correlata. Ex.: Ford, Fiat, Pirelli, Continental Pneus, etc. Indstria Pesada, em particular as Siderrgicas e Metalrgicas. Ex.: Ao Minas,, Caraba Metais, RDM, Usiba,etc. Indstria de Minerao. Ex.: CVRD, etc.

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AUTOMAO 1. INTRODUOAtualmente a automao tornou-se parte do cotidiano com diversas aplicaes na rea domstica, comercial e, principalmente, industrial.

Alm das aplicaes listadas na tabela 1.1 a automao tem como na agricultura um setor emergente com controle de umidade e temperatura em estufas e controle de irrigao e aplicao de herbicidas.

1.1 HistricoEm toda a histria da humanidade esto presentes as tentativas de substituir a fora humana pela de animais, ao dos ventos e quedas dgua embora isto quase sempre tenha sido feito com o emprego de mquinas rudimentares. Este processo denominado mecanizao apresentou uma forte evoluo a partir da revoluo industrial (sc. XVIII) com o uso de mquinas a vapor e, mais adiante com o aparecimento do motor a exploso e de aplicaes bem sucedidas da energia eltrica. O desenvolvimento, por James Watt, do regulador centrfugo de velocidade para mquinas a vapor (Fig. 1.1) em 1769 aparece como um dos primeiro dispositivos automticos, pois permitia o controle da velocidade sem necessidade de um operador.

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Entende-se por automtico todo processo que se desenvolve sem a necessidade de interveno humana (medio, deciso e ao corretiva). No incio do sculo XX surgiram vrios dispositivos capazes de controlar alguns processos simples como termostatos e chaves de nvel. Aps o surgimento dos primeiros controladores nos anos 30 e, com a evoluo da instrumentao todo processo tornou-se virtualmente passvel de ser automatizado. Nos anos 60 apareceram as primeiras aplicaes de controle baseadas em computador e aquisio de dados, a partir dos anos 80 o aparecimento de sensores e atuadores inteligentes, robs, tornos CNC, eficientes sistemas de superviso alm do uso de protocolos redes que permitem a integrao destes dispositivos. Hoje impulsionado pela evoluo da eletrnica com o aumento da capacidade de processamento e de memria dos dispositivos de controle dispomos de uma grande variedade de elementos que permitem o controle automtico de plantas industriais de elevada complexidade possibilitando disponibilidade de dados para superviso e controle inclusive atravs de redes sem fio (wireless), Internet ou telefone celular.

1.2 Objetivos da AutomaoBasicamente a automao de um processo produtivo visa a sua otimizao, obtendo produtos com um custo unitrio reduzido em um tempo menor e com uma maior uniformidade. Isto conseguido indiretamente quando alcanados os seguintes objetivos: Aumentar e controlar a qualidade do produto Incrementar a produtividade Aumentar a confiabilidade do processo Disponibilizar dos dados referentes ao processo para anlise Aumento da segurana em relao s pessoas e ao ambiente Instrumentao corresponde s tcnicas e dispositivos empregados na medio, tratamento e transmisso das variveis do processo.

1.3 Efeitos da AutomaoConsiderando que todo processo pode, de alguma forma, ser automatizado, a deciso entre a utilizao da automao torna-se uma questo mais de ordem econmico-financeira que propriamente tcnica. Ao longo dos anos a automao tem provocado uma srie de mudanas no ambiente de trabalho: Reduo no nvel de emprego de atividades repetitivas e/ou que requerem pouca qualificao Desaparecimento de algumas profisses 7

Aumento da qualidade e padronizao de produtos Reduo de custos de produo

2. CONTROLE DE PROCESSOSControlar um processo corresponde a manter uma varivel deste processo num determinado valor desejado.

2.1 Definies Processo qualquer operao onde pelo menos uma propriedade fsica ou qumica possa variar ao longo do tempo. Varivel controlada Propriedade que se deseja controlar corresponde sada do processo. Varivel manipulada Propriedade que pode ser modificada diretamente pela ao do controlador e cuja variao ir afetar a varivel controlada corresponde a entrada do processo. Valor desejado (setpoint) Valor de referncia para a varivel controlada, em geral determinado por um operador baseado nas necessidades do processo. Elemento primrio (sensor) dispositivo que utiliza a energia do processo para proporcionar uma medida da varivel controlada. Transmissor elemento que transforma a medida do sensor em um sinal padronizado que pode ser transmitido e interpretado pelo controlador. Elemento Final de Controle (atuador) dispositivo que recebe o sinal do controlador e, desta forma, altera a varivel manipulada (ex. vlvulas, rels, etc.). Controlador dispositivo que compara o valor da varivel controlada com o valor desejado, calcula a ao corretiva necessria e emite o sinal de correo para o atuador.

2.2 ClassificaoO controle de processos normalmente considerado de dois tipos distintos: controle de Variveis contnuas (nvel, temperatura, vazo, presso, etc.) ou controle de variveis discretas (controle da manufatura: posio, tempo, nmero, etc.). Uma possvel classificao est ilustrada na figura 2.1.

2.3 RealimentaoO controle de um processo baseado em realimentao alcanado pela realizao de trs operaes bsicas: medio da varivel controlada; comparao da varivel controlada com o valor desejado e ao corretiva. Figura 2.2 Sistema de Controle com Realimentao. 8

Vrios sistemas de controle no possuem a etapa de realimentao, estes so denominados controle em malha aberta, neste caso o controlador no recebe a informao da varivel controlada e, portanto, no pode corrigir automaticamente eventuais desvios em relao ao valor desejado. O seu desempenho depende de uma pr-sintonia. Num sistema de controle em malha fechada (Fig. 2.3, 2.4) o controlador dever ser capaz de realizar a comparao do valor medido da varivel controlada com o valor desejado, os clculos necessrios para corrigir este desvio e a ao corretiva no processo para que a sada volte ao set-point.

3. CONTROLADORES LGICOS PROGRAMVEIS (C.L.P.)Um controlador lgico programvel um dispositivo fsico eletrnico, baseado em um microprocessador, dotado de memria programvel capaz de armazenar programas implementados por um usurio com o objetivo, baseado no estado de suas entradas, determinar o estado das sadas de forma a controlar um determinado processo.

3.1 Histrico9

Concebido originalmente para a linha de montagem da General Motors em 1968 para substituir os painis de controle a rel, estes painis possuam pouca flexibilidade sendo necessria sua reconstruo a cada modificao do projeto. Como estas modificaes ocorriam de maneira freqente, os CLP foram concebidos com o principal objetivo de facilitar e desonerar e reduzir a manuteno das linhas de produo. O primeiro controlador que atendia a estas especificaes foi construdo em 1969 pela Gould Modicon (Modular Digital Controller), em 1971 sua aplicao foi ampliada a outras indstrias e, em 1973 surgiu o primeiro sistema de comunicao que permitia que os CLP trocassem informao entre si e, j em 1975 passou a incorporar o controle PID (Proporcional - Integral - Derivativo). At 1977 os CLP eram implementados com componentes eletrnicos discretos, somente a partir de ento passando a serem confeccionados a partir de microprocessadores. Com a evoluo dos microprocessadores ocorreu o aumento da capacidade de processamento e de memria dos CLP que passaram a se tornar atrativos, alm de todos os campos de atividade industrial, tambm, a rea de automao predial atuando no controle de climatizao, alarmes, iluminao. As atuais geraes de controladores possuem funes avanadas de controle, disponibilidade de grande nmero de entradas e sadas, alm de uma grande facilidade de comunicao com sistemas supervisrios e sensores e atuadores inteligentes.

3.2 CaractersticasOs CLP surgiram em substituio de sistemas convencionais baseados em rels e, em relao a estes sistemas apresenta as seguistes caractersticas: Ocupa menor espao; Requer menor potncia eltrica; Permite sua fcil reutilizao; programvel, permitindo a alterao dos parmetros de controle; Apresenta maior confiabilidade; Sua manuteno mais fcil e rpida; Oferece maior flexibilidade; Apresenta interface de comunicao com outros CLP e computadores; Permite maior rapidez na elaborao do projeto do sistema.

3.3 Principais Fabricantes

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Atualmente um grande nmero de fabricantes atua na confeco de CLP, disponibilizando ao usurio softwares avanados de programao alm de simuladores.

4. Tecnologia dos PLCsHard Logic Quando se elabora uma seqncia de controle utilizando os rels convencionais e/ou mdulos lgicos de estado slido, a lgica do sistema ser de acordo com a fiao executada entre esses dispositivos, sendo que a seqncia de controle do tipo hard logic (lgica de interligao dos dispositivos por meio de fiao eltrica). A alterao na lgica significa realizar alteraes na fiao. Dessa forma existem diversos pontos deficientes, enumerados a seguir: Soft Logic O computador nada poder fazer se for constitudo apenas por hardware. As suas funes sero ativadas somente quando houver um programa denominado software. Os computadores, atravs de programas ou software, podem realizar clculos das folhas de pagamentos, assim como, clculos de equaes das mais complexas. Isto significa que, com um mesmo hardware, a lgica poder ser alterada atravs de um software denominado programa. Ou seja, a lgica do computador um soft logic. Aplicando o mesmo raciocnio de controle seqencial, pode-se dizer que as fiaes que compem a lgica do circuito de rels, podero ser substitudas pelo software, denomina-se soft wired logic (lgica de interligao dos dispositivos por meio de programas). Para realizar o controle seqencial atravs do soft Iogic, ter-se- que dotar o hardware de um dispositivo de memria, tal qual no computador, e nele armazenar uma srie de programas. 11

Significado da lgica por software O fato de se transformar a lgica da seqncia em software significa que as atribuies das fiaes do hard logic sero executadas pelo soft logic. Por conseguinte, o hardware poder ser constitudo por um equipamento standard. Isso foi possvel atravs da padronizao do controle seqencial, solucionando uma grande parte dos problemas que existiam tradicionalmente nos painis de rels, alm de possibilitar a promoo da automao e racionalizao em nveis cada vez mais elevados.

4.1 ConstituioOs CLP so constitudos basicamente por uma fonte de alimentao, uma Unidade Central de Processamento (Central of Processing Unit - CPU), alm de mdulos de entrada e sada. A CPU onde so realizados todos os clculos necessrios obteno dos valores necessrios s sadas, com base nas entradas lidas, determinados pelo programa armazenado na memria (Fig. 3.1).

O CLP possui, eventualmente, um dispositivo programador que, em geral, pode ser substitudo por um computador ou ainda podendo ser integrado ao controlador atravs de uma IHM (Interface Homem-Mquina) que possibilita o envio ou edio de programas, modificao de parmetros de sintonia ou mesmo consulta aos valores de variveis do processo. A CPU o elemento principal do controlador, responsvel tanto pela execuo dos programas do usurio quanto pelas funes associadas ao endereamento de memria, operaes aritmticas e lgicas e relgio. A memria o dispositivo responsvel pela armazenagem de dados e programas utilizados durante o funcionamento do CLP. O mdulo de Entrada / Sada (I/O - Input / Output) corresponde conexo do controlador aos sensores e atuadores do processo. As entradas podem ser do tipo digitais (variveis discretas) - rels, botes ou analgicas (variveis contnuas) - velocidade, temperatura. As sadas da mesma forma podem ser digitais lmpadas, contactores ou analgicas - servovlvula, conversor de freqncia. As figuras 3.2 e 3.3 ilustram sua arquitetura interna e algumas entradas e sadas tpicas de um CLP bem como a utilizao de uma IHM e de um microcomputador como dispositivo de programao.

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Figura 3.3 - Arquitetura interna de um PLC

As entradas e sadas discretas apresentam dois nveis lgicos: 0 ou 1, ligado ou desligado enquanto que as entradas e sadas analgicas apresentam sinais contnuos que so padronizados para trabalhar numa faixa, normalmente, 4 a 20mA (corrente) ou 0 a 10V (tenso).

4.2 FuncionamentoUm controlador pode assumir o modo de espera quando est sendo programado ou parametrizado, estado de operao quando est executando um programa ou estado de erro se ocorre alguma falha no controlador (Fig. 3.3).

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Quando est no estado de execuo, um CLP trabalha em loop, executando, a cada ciclo de varredura, cuja durao da ordem de mili-segundos, uma srie de instrues referentes aos programas lgicos presentes em sua memria como ilustra a figura 3.4.Inicializao

Verificar estado das entradas

Transferir para a memria

Comparar com o programa do usurio

Atualizar as saidas Figura 3.4 Bloco de funcionamento (ciclo de varredura)

Principio de funcionamento Inicializao No momento em que ligado o PLC executa uma srie de operaes pr programadas, gravadas em seu Programa Monitor: - Verifica o funcionamento eletrnico da CPU, memrias e circuitos auxiliares; - Verifica a configurao interna e compara com os circuitos instalados; - Verifica o estado das chaves principais (RUN / STOP, PROG, etc); - Desativa todas as sadas; - Verifica a existncia de um programa de usurio; - Emite um aviso de erro caso algum dos itens acima falhe. Verificar Estado das Entradas O PLC l os estados de cada uma das entradas, verificando se alguma foi acionada. O processo de leitura recebe o nome de Ciclo de Varredura (scan) e normalmente de alguns microsegundos (scan time). Transferir para a Memria Aps o Ciclo de Varredura, o PLC armazena os resultados obtidos em uma regio de memria chamada de Memria Imagem das Entradas e Sadas. Ela recebe este nome por ser um espelho do estado das entradas e sadas. Esta memria ser consultada pelo PLC no decorrer do processamento do programa do usurio.

Ciclo de varredura

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Comparar com o Programa do Usurio O PLC ao executar o programa do usurio, aps consultar a Memria Imagem das Entradas, atualiza o estado da Memria Imagem das Sadas, de acordo com as instrues definidas pelo usurio em seu programa. Atualizar o Estado das Sadas O PLC escreve o valor contido na Memria das Sadas, atualizando as interfaces ou mdulos de sada. Inicia se ento, um novo ciclo de varredura.

Figura 3.5 Modo de Funcionamento.

Figura 3.6 Estrutura interna

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4.3 Estrutura Interna do PLCO PLC um sistema microprocessado, ou seja, constituse de um microprocessador, um Programa Monitor, uma Memria de Programa, uma Memria de Dados, uma ou mais Interfaces de Entrada, uma ou mais Interfaces de Sada e Circuitos Auxiliares. Fonte de Alimentao A Fonte de Alimentao tem normalmente as seguintes funes bsicas: - Converter a tenso da rede eltrica (110 ou 220 VCA) para a tenso de alimentao dos circuitos eletrnicos, (+ 5Vcc para o microprocessador, memrias e circuitos auxiliares e +/- 12 Vcc para a comunicao com o programador ou computador); - Manter a carga da bateria, nos sistemas que utilizam relgio em tempo real; - Fornecer tenso para alimentao das entradas e sadas (12 ou 24 Vcc). Unidade Central de Processamento Tambm chamada de CPU, responsvel pelo funcionamento lgico de todos os circuitos. Nos PLCs modulares a CPU est em uma placa (ou mdulo) separada das demais, podendo-se achar combinaes de CPU e Fonte de Alimentao. Nos PLCs de menor porte a CPU e os demais circuitos esto todos em nico mdulo. As caractersticas mais comuns so: - Microprocessadores ou Microcontroladores de 8, 16 ou 32 bits (INTEL 80xx, MOTOROLA 68xx, ZILOG Z80xx, PIC 16xx); - Endereamento de memria de at centenas de MByte; - Velocidades de CLOCK variando de 4 a 100 MHz; - Manipulao de dados decimais, octais e hexadecimais. Bateria As baterias so usadas nos PLCs para manter o circuito do Relgio em Tempo Real, reter parmetros ou programas (em memrias do tipo RAM), mesmo em caso de corte de energia, guardar configuraes de equipamentos etc. Normalmente so utilizadas baterias recarregveis do tipo Ni Ca ou Li. Nestes casos, incorporam se circuitos carregadores. Memria do Programa Monitor O Programa Monitor o responsvel pelo funcionamento geral do PLC. Ele o responsvel pelo gerenciamento de todas as atividades do PLC. No pode ser alterado pelo usurio e fica armazenado em memrias do tipo PROM, EPROM ou EEPROM. Ele funciona de maneira similar ao Sistema Operacional dos microcomputadores. o Programa Monitor que permite a transferncia de programas entre um microcomputador ou Terminal de Programao e o PLC, gerenciarem o estado da bateria do sistema, controlar os diversos opcionais etc. Memria do Usurio onde se armazena o programa da aplicao desenvolvido pelo usurio. Pode ser alterada pelo usurio, j que uma das vantagens do uso de PLCs a flexibilidade de programao. Inicialmente era constitudo de memrias do tipo EPROM, sendo hoje utilizadas memrias do tipo RAM (cujo programa mantido pelo uso 17

de baterias), EEPROM e FLASHEPROM, sendo tambm comum o uso de cartuchos de memria, que permite a troca do programa com a troca do cartucho de memria. A capacidade desta memria varia bastante de acordo com o marca/modelo do PLC, sendo normalmente dimensionadas em Passos de Programa. Memria de Dados a regio de memria destinada a armazenar os dados do programa do usurio. Estes dados so valores de temporizadores, valores de contadores, cdigos de erro, senhas de acesso, etc. So normalmente partes da memria RAM do PLC. So valores armazenados que sero consultados e ou alterados durante a execuo do programa do usurio. Em alguns PLCs, utiliza-se a bateria para reter os valores desta memria no caso de uma queda de energia. Memria Imagem das Entradas / Sadas Sempre que a CPU executa um ciclo de leitura das entradas ou executa uma modificao nas sadas, ela armazena os estados da cada uma das entradas ou sadas em uma regio de memria denominada Memria Imagem das Entradas / Sadas. Essa regio de memria funciona como uma espcie de tabela onde a CPU ir obter informaes das entradas ou sadas para tomar as decises durante o processamento do programa do usurio. Circuitos Auxiliares So circuitos responsveis para atuar em casos de falha do PLC. Alguns deles so: - Power On Reset: Quando se energiza um equipamento eletrnico digital, no possvel prever o estado lgico dos circuitos internos. Para que no ocorra um acionamento indevido de uma sada, que pode causar um acidente, existe um circuito encarregado de desligar as sadas no instante em que se energiza o equipamento. Assim que o microprocessador assume o controle do equipamento esse circuito desabilitado. - PowerDown: O caso inverso ocorre quando um equipamento subitamente desenergizado. O contedo das memrias pode ser perdido. Existe um circuito responsvel por monitorar a tenso de alimentao, e em caso do valor desta cair abaixo de um limite pr determinado, o circuito acionado interrompendo o processamento para avisar o microprocessador e armazenar o contedo das memrias em tempo hbil. - Watch-Dog-Timer: Para garantir no caso de falha do microprocessador, o programa no entre em loop, o que seria um desastre, existe um circuito denominado Co de Guarda, que deve ser acionado em intervalos de tempo pr determinados. Caso no seja acionado, ele assume o controle do circuito sinalizando uma falha geral. Mdulos ou Interfaces de Entrada So circuitos utilizados para adequar eletricamente os sinais de entrada para que possa ser processado pela CPU (ou microprocessador) do PLC. Temos dois tipos bsicos de entrada: as digitais e as analgicas. Entradas Digitais So aquelas que possuem apenas dois estados possveis, ligados ou desligados, e alguns dos exemplos de dispositivos que podem ser ligados a elas so: - Botoeiras; - Chaves (ou micro) fim de curso; - Sensores de proximidade indutivos ou capacitivos; - Chaves comutadoras; - Termostatos; 18

- Pressostatos; - Controle de nvel (bia), etc. As entradas digitais podem ser construdas para operarem em corrente contnua (24 Vcc) ou em corrente alternada (110 ou 220 Vca). Podem ser tambm do tipo N (NPN) ou do tipo P(PNP). No caso do tipo N, necessrio fornecer o potencial negativo (terra ou neutro) da fonte de alimentao ao borne de entrada para que a mesma seja ativada. No caso do tipo P necessrio fornecer o potencial positivo (fase) ao borne de entrada. Em qualquer dos tipos de praxe existir uma isolao galvnica entre o circuito de entrada e a CPU. Esta isolao feita normalmente atravs de opto acopladores. As entradas de 24 Vcc so utilizadas quando a distncia entre os dispositivos de entrada e o PLC no excedam 50 m. Caso contrrio, o nvel de rudo pode provocar disparos acidentais.

Figura 4.0 Entrada digital 24 Vcc.

Entradas Analgicas

Figura 4.1 Entrada digital 110/220 Vca.

As Interfaces de Entrada Analgica permitem que o PLC possa manipular grandezas analgicas, enviadas normalmente por sensores eletrnicos. As grandezas analgicas eltricas tratadas por estes mdulos so normalmente tenso e corrente. No caso de tenso as faixas de utilizao so: 0 10 Vcc, 0 5 Vcc, 1 5 Vcc, -5 +5 Vcc, -10 +10 Vcc ( no caso as interfaces que permitem entradas positivas e negativas so chamadas de Entradas Diferenciais), e no caso de corrente, as faixas utilizadas so : 0 20 mA , 4 20 mA. Os principais dispositivos utilizados com as entradas analgicas so: - Sensores de presso manomtrica; - Sensores de presso mecnica (strain gauges - utilizados em clulas de carga); - Taco-geradores para medio rotao de eixos; - Transmissores de temperatura; - Transmissores de umidade relativa, etc.

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Uma informao importante a respeito das entradas analgicas a sua resoluo. Esta normalmente medida em Bits. Uma entrada analgica com um maior nmero de bits permite uma melhor representao da grandeza analgica. Por exemplo: Uma placa de entrada analgica de 0 10 VCC com uma resoluo de 8 bits permite uma sensibilidade de 39,2 mV, enquanto que a mesma faixa em uma entrada de 12 bits permite uma sensibilidade de 2,4 mV e uma de 16 bits permite uma sensibilidade de 0,2 mV.

Mdulos Especiais de Entrada

Figura 4.2 Entrada analgica.

Existem mdulos especiais de entrada com funes bastante especializadas. Alguns exemplos so: - Mdulos Contadores de Fase nica; - Mdulos Contadores de Dupla Fase; - Mdulos para Encoder Incremental; - Mdulos para Encoder Absoluto; - Mdulos para Termopares (Tipo J, K, L, S, etc); - Mdulos para Termoresistncias (PT-100, Ni-100, Cu-25 ,etc); - Mdulos para Sensores de Ponte Balanceada do tipo Strain - Gauges; - Mdulos para leitura de grandezas eltricas (KW, KWh , KQ, KQh, cos Fi , I , V , etc). Mdulos ou Interfaces de Sada Os Mdulos ou Interfaces de Sada se adequam eletricamente os sinais vindos do microprocessador para que possamos atuar nos circuitos controlados. Existem dois tipos bsicos de interfaces de sada: as digitais e as analgicas. Sadas Digitais As sadas digitais admitem apenas dois estados: ligado e desligado. Podemos com elas controlar dispositivos do tipo: - Rels; - Contactores; - Rels de estado - slido - Solenides; - Vlvulas; - Inversores de Freqncia, etc. 20

As sadas digitais podem ser construdas de trs formas bsicas: Sada digital Rel, Sada digital 24 Vcc e Sada digital Triac. Nos trs casos, tambm de praxe, prover o circuito de um isolamento galvnico, normalmente opto acoplado.

Figura 4.3 Sada digital a rel.

Figura 4.4 Sada digital a transistor.

Figura 4.5 Sada digital a triac (tiristores).

Sadas Analgicas Os mdulos ou interfaces de sada analgica convertem valores numricos, em sinais de sada em tenso ou corrente. No caso de tenso normalmente 0 a 10 Vcc ou 0 5 Vcc, e no caso de corrente de 0 20 mA ou 4 20 mA. Estes sinais so utilizados para controlar dispositivos atuadores do tipo: - Vlvulas proporcionais; - Motores C.C.; - Servo Motores cc; - Inversores de Freqncia; - Posicionadores rotativos, etc. 21

Existem tambm mdulos de sada especiais. Alguns exemplos so: - Mdulos P.W.M. para controle de motores C.C.; - Mdulos para controle de Servomotores; - Mdulos para controle de Motores de Passo (Step Motor); - Mdulos para I.H.M. (Interface Homem Mquina), etc.

Figura 4.6 Circuito de sada analgica.

4.4 Auto-avaliao de Defeitos em PLCsO PLC o centro nervoso do sistema, de sorte que, se ocorrer alguma falha no mesmo, poder causar erro na execuo do programa, colocando em risco todo o sistema sob controle. Assim sendo, quando ocorrer alguma falha no sistema do PLC, muito importante identificar rapidamente a localizao do defeito, se interno ou externo ao PLC. Caso o defeito for interno, verificar se no hardware ou no software; se no rudos etc. Para fazer frente a esses problemas, formam-se diversas providncias, como, por exemplo, a elaborao de programa do sistema que permite descobrir facilmente os defeitos, mesmo sendo no prprio sistema do PLC. A funo de auto-avaliao de defeitos muito importante como meio de preveno de falhas, reduzindo significantemente o tempo inativo (Down time). Atravs dessa funo, o prprio PLC faz a avaliao do defeito que tenha ocorrido no hardware, indicando o local avariado. Dessa forma, descobre-se o local defeituoso, permitindo ento uma rpida restaurao do sistema.

5. ProgramaoA grande responsvel pela flexibilidade de um CLP a sua capacidade de ser programado, seja atravs de um dispositivo IHM ou de um microcomputador. Os softwares atualmente existentes apresentam uma srie de facilidades no processo de programao e testes do programa possibilitando, inclusive, a realizao de simulaes, foramento de entradas alm de uma srie de ferramentas avanadas de edio.

5.1 Linguagens de ProgramaoCom a evoluo dos CLP surgiram, ao longo dos anos, diversas linguagens de programao possibilitando a confeco de programas cada vez mais complexos e melhor estruturados. A norma internacional IEC-11313 define quatro linguagens de programao para CLP, sendo duas textuais e duas grficas: Texto Estruturado, ST (Structured Text) Diagrama de Blocos Funcionais, FBD (Function Block Diagram). Textuais: Grficas: Lista de Instrues, IL (Instruction List) Diagrama Ladder, LD (Ladder Diagram) 22

Figura 5.0- Lgica de programa

A figura 5.0 ilustra uma mesma lgica de programa representada pelas quatro linguagens. A seleo da linguagem de programao a ser empregada depende: da formao do programador; do problema a resolver; do nvel da descrio do problema; da estrutura do sistema de controle; da interface com outras pessoas / departamentos. Ladder tem sua origem nos EUA. baseada na representao grfica da lgica de rels. Lista de Instrues de origem europia, uma linguagem textual, se assemelha ao assembler. Blocos Funcionais muito usada na indstria de processos. Expressa o comportamento de funes, blocos funcionais e programas como um conjunto de blocos grficos interligados, como nos diagramas de circuitos eletrnicos. Se parece com um sistema em termos do fluxo de sinais entre elementos de processamento. Texto Estruturado uma linguagem de alto nvel muito poderosa, com origem em Ada, Pascal e C. Contm todos os elementos essenciais de uma linguagem de programao moderna, incluindo condicionais (IFTHEN-ELSE e CASE OF) e iteraes (FOR, WHILE e REPEAT). Estes elementos tambm podem ser aninhados. Esta linguagem excelente para a definio de blocos funcionais complexos, os quais podem ser usados em qualquer outra linguagem IEC. 5.1.1 Linguagem de Diagramas de Contados (ladder) Esta a linguagem favorita dos tcnicos com formao na rea industrial por mais se assemelhar aos circuitos de rels, consiste numa linguagem bastante intuitiva de fcil interpretao apresentando, no entanto, limitaes para sua utilizao em programas extensos ou com lgicas mais complexas.

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Na representao ladder existe uma linha vertical de energizao a esquerda e outra linha a direita. Entre estas duas linhas existe a matriz de programao formada por xy clulas, dispostas em x linhas e y colunas. Cada conjunto de clulas chamado de uma lgica do programa aplicativo. As duas linhas laterais da lgica representam barras de energia entre as quais so colocadas as instrues a serem executadas. As instrues podem ser contatos, bobinas, temporizadores, etc. A lgica deve ser programada de forma que as instrues sejam energizadas a partir de um caminho de corrente entre as duas barras, atravs de contatos ou blocos de funes interligados. Entretanto, o fluxo de corrente eltrica simulado em uma lgica flui somente no sentido da barra da esquerda para a direita, diferentemente dos esquemas eltricos reais. As clulas so processadas em colunas, iniciando pela clula esquerda superior e terminando pela clula direita inferior. 24

Cada clula pode ser ocupada por uma conexo (fio), por um bloco (rel de tempo, operao aritmtica, etc.), ou ainda por um contato ou bobina. Alm disso, existem algumas regras impostas na linguagem Ladder. Por exemplo, as bobinas devem ocupar somente a ltima coluna a direita Abaixo temos a ordem de execuo das clulas em uma lgica Ladder. Note que o programa aplicativo pode ser composto de vrias lgicas Ladder. Alm disso, um mdulo de configurao permite especificar parmetros do CLP, como modelo, velocidade de ciclo, endereo do CLP na rede de comunicao, etc.

5.1.2 Consideraes sobre programao Quando se deseja efetuar o controle de aparelhos dispositivos e mquinas atravs de um PLC so necessrios que o contedo de controle seja previamente gravado na unidade de memria do PLC. Assim, o controlador programvel executar fielmente o controle das mquinas e dispositivos, conforme a instruo do contedo de controle. Por exemplo, mesmo que se deseje gravar uma instruo de controle, como A lmpada h dever acender-se somente quando as botoeiras b0 e b1 estiverem pressionadas ao mesmo tempo, como o PLC no entende a linguagem humana de uso cotidiano, a gravao ter que ser efetuada com termos compreensveis pelas mquinas. Assim, denomina-se programa a frase escrita segundo uma seqncia definida, observando rigorosamente uma determinada regra com os termos que podem ser compreendidos pelas mquinas, a programao, a elaborao desse programa e a subseqente gravao do mesmo na memria. 5.1.3 Mtodos de programao Na comunicao entre homens existe o portugus, o ingls, e assim por diante. Do mesmo modo, para a comunicao com PCs, existem diversos tipos de linguagem de acordo com o fabricante e o modelo do equipamento. Em geral, os usurios dos PLCs so pessoas treinadas para a utilizao de mquinas e equipamentos, manipulao de circuitos eltricos, etc. Assim, foram idealizadas diversas linguagens de programao para que fossem acessveis para essas pessoas. Classificando essas linguagens, tem-se: mtodo de diagrama de circuitos, que consiste em transformar diagrama de circuito eltrico em linguagem de programao; mtodo de diagrama funcional, no qual programam os movimentos ou operao da mquina ao PLC. Na utilizao do mtodo de diagrama ladder, necessrio o display para indicao do desenho. Devido s facilidades que o mtodo oferece em termos de desenhar e indicar diretamente os circuitos de rels, ultimamente o presente mtodo est sendo o mais utilizado em termos de mtodos de programao. Por outro lado, no caso do mtodo de diagrama funcional, trata-se de mtodo no qual transferem o movimento ou operao do objeto de controle para um fluxograma (flow chart), introduzindo diretamente no PLC, sem necessidade de elaborar o diagrama de circuito seqencial. Assim, trata-se de um mtodo eficaz para as pessoas habituadas a lidar com programao de computadores inclusive tcnicos da rea de mecnica e a fins. Esse mtodo tambm classificado em outros dois, a saber: mtodo de fluxograma e mtodo seqencial (passo a passo).

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5.1.4 Mtodo de diagrama de circuito A seguir, ser efetuada uma explanao sobre diversos exemplos de programao sobre um circuito a rels do mais simples, como no caso de um circuito de reteno.

Figura 5.1 Programa elaborado por circuitos.

No mtodo de diagrama ladder, o esquema do circuito dever ser substitudo pelos smbolos ou cdigos ladder. A seguir, pressionando sequencialmente as teclas que indicam os smbolos ladder e as linhas de conexo, dever-se- traar o circuito no display e, medida que se for concluindo grav-la na memria por unidade de circuito. Nesse mtodo, a programao poder ser efetuada confirmando passo a passo o seu encaminhamento, sendo assim o mtodo mais intuitivo e simples. Entretanto, como necessita do display, se o PLC for de pequeno porte, o seu custo relativo (do display) ser muito alto. No mtodo de apresentao por porta lgica, dever-se- elaborar o esquema do circuito utilizando os smbolos lgicos que indicam AND, OR, NOT, pressionando as teclas segundo o fluxo de sinais. Por outro lado, no mtodo de equao lgica, adotando o mtodo de entrada pela transformao do esquema do circuito em equao algbrica booleana, representando a ligao srie com , a paralela com e a sada com = e utilizando os nmeros de entrada e sadas, elaborar a equao lgica e digitar no teclado. No presente mtodo, ser necessrio certo treinamento para transformar o diagrama do circuito em equao lgica. Contudo, assim que estiver suficientemente treinado, o usurio poder elaborar facilmente a equao de qualquer circuito, mesmo os mais complexos, e, ainda, se utilizar convenientemente os parnteses ( ) poder elaborar programas muito eficazes, mesmo dispondo de limitada capacidade de memria. O mtodo de instruo consiste em elaborar o programa substituindo o esquema do circuito por determinados termos de instruo (LOAD, AND, OR, NOT, etc.), tratando-se do mtodo de programao que mais se aproxima da metodologia de computao.

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Simbologia LADDER:

5.1.5 Mtodo de diagrama funcional No mtodo de diagrama de circuito, foi visto que inicialmente as aes ou operaes das mquinas eram apresentadas em termos de circuitos para posterior transformao em programas. Entretanto, no caso do mtodo de diagrama funcional, as aes ou operaes das mquinas podero ser diretamente transformadas em programa, sem necessidade de elaborao prvia do circuito eltrico. No que se refere ao mtodo de fluxograma, as aes ou operaes das mquinas e dispositivos so representadas atravs de fluxograma. O PLC que adota esse mtodo proporciona facilidades quanto execuo das derivaes, de acordo com situaes de entradas e sadas ou saltos (jump) a um endereo distante.

Figura 5.2 Programa elaborado pelo mtodo de diagrama funcional.

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BLOCOS DE FUNES UTLIZADOS NA PROGRAMAO DE PLCS:

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5.2 AplicaesEmbora sejam bastante variadas as aplicaes dos CLP que podem ser representadas facilmente atravs da linguagem Ladder, as de representao mais direta so aquelas relacionadas ao acionamento de mquinas eltricas atravs de circuitos de comando e fora. 5.2.1 Exemplos de Programas Ladder a) Partida Direta de um Motor O programa representado na figura 5.3 corresponde ao acionamento de um motor atravs de uma botoeira, a entrada do controlador corresponde aos comandos LIGA, contato NA do boto On da botoeira, e DESLIGA, contato NF do boto Off da botoeira. A bobina MOTOR corresponde sada do controlador que acionar um contactor responsvel pela partida direta do motor.

Figura 5.3- Lgica em Ladder

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O contato aberto da bobina MOTOR responsvel por realizar a reteno, ou seja, manter a sua bobina energizada mesmo aps o operador parar de pressionar o boto LIGA. b) Partida Direta e Reverso de um Motor A reverso no sentido de rotao de um motor trifsico possvel pela troca de duas das fases que alimentam este motor conforme ilustrado pelo esquema de fora da figura 5.4.

Figura 5.4-Circuito de fora para partida e reverso

O programa representado na figura 5.5 ilustra um circuito de partida direta e reverso de um motor onde o acionamento do contactor C1 permite a partida direta do motor no sentido horrio e C2 no sentido antihorrio.

Figura 5.5-Programa ladder para partida e reverso de um motor

A sada SH do controlador acionar C1 enquanto que a sada SAH acionar C2. Neste caso C1 e C2 nunca podero ser acionados simultaneamente, pois, isto provocaria um curto-circuito sendo necessrio, portanto, o intertravamento realizado pelo contato NF de SAH em srie com a bobina SH e o contato NF SH em srie com a bobina SAH. Tanto a reteno como o intertravamento so realizados utilizando comandos ladder sem a necessidade do uso dos contatos auxiliares dos contactores. c) Partida Estrela-Tringulo Neste caso, a partida do motor d-se na configurao estrela, de forma a minimizar a corrente de partida e, aps determinado tempo, comuta-se o motor para a configurao tringulo que corresponde ao regime normal de trabalho do motor.

Figura 5.6-Esquema de ligao de um Motor Trifsico

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So utilizados trs contactores: C1 que alimenta as pontas 1, 2 e 3 do motor com as trs fases R, S e T, respectivamente; C2 que alimenta com a mesma seqncia as pontas 6, 4 e 5 e; C3 que interliga as pontas 4, 5 e 6. Desta forma a ligao simultnea de C1 e C3 corresponde a configurao estrela, enquanto que a ligao de C1 e C2 equivale a configurao tringulo (Fig. 5.7).

Figura 5.7-Circuito de fora da partida Estrela-Tringulo

O diagrama ladder ilustrado na figura 5.8 representa a partida estrela-tringulo de um motor onde o tempo ajustado para 5,0 segundos.

Figura 5.8 Programa Ladder para Partida Estrela-Tringulo.

possvel observar, uma vez mais, as aes de reteno (C1) e intertravamento (evitando que C2 e C3 sejam acionados simultaneamente). 5.2.2 Seqncia de programao para PLCs Como o PLC surgiu inicialmente em substituio aos painis de rels, o mtodo de programao foi baseado principalmente nos circuitos a rels (doravante ser designado seqncia de rels) e, assim, utiliza-se com maior intensidade o mtodo de diagrama de circuitos. Alm disso, dentro do mtodo de diagrama de circuitos, os mais adotados so o de equao lgica, que proporciona grande facilidade na representao de circuito a rels, e o de diagrama ladder. 5.2.3 Seqncia de Programao O programa dever ser elaborado obedecendo a seguinte rotina: a) distribuio das entradas e sadas; b) elaborao do diagrama de conexo de entradas e sadas; 31

c) elaborao da seqncia para PLC; d) distribuio das sadas internas, temporizadas e contadores; e) codificao (coding) e carregamento (loading). Distribuio das entradas e sadas Inicialmente, deve-se classificar o nmero dos equipamentos externos que sero conectados s unidades de entradas e sadas e, efetuando uma nova classificao, de acordo com as especificaes eltricas, deve-se definir a quantidade de mdulos de entradas e sadas necessrias. No que se refere aos mdulos de E/S, geralmente cada mdulo pode controlar 8 ou 16 pontos dos equipamentos externos. Assim, deve-se dividir o total de pontos a serem controlados pelo nmero de pontos de cada mdulo e, definir a quantidade de mdulos de entradas e sadas. Assim que a quantidade de mdulos E/S for definida, deve-se definir o seu lay-out. Para tanto, necessrio distribuir os mdulos nas posies que facilitam a execuo da fiao dos equipamentos externos. Existem inmeros equipamentos que so conectados como elementos de entradas e sadas e assim, no diagrama de circuito eltrico, os mesmos so normalmente identificados com abreviaturas como b0 (botoeira), Vs (vlvula solenide), etc. Entretanto, essas abreviaturas adotadas so incompreensveis para os PLCs. As nicas palavras compreensveis para os PLCs so os nmeros especficos atribudos aos seus terminais de entrada e sada. Assim, os equipamentos representados pelas abreviaturas (b0, VS, etc.) so identificados pelos nmeros dos terminais onde sero conectados, para que o controlador programvel possa identificlos. Elaborao do diagrama de conexo de entradas e sadas Quando se for efetuar a distribuio das entradas e sadas, no caso de componentes que integram o esquema em grande quantidade, como no caso das botoeiras, chaves fim-de-curso, etc., existem dois mtodos de distribuio, a saber: a primeira consiste em distribuir na seqncia b0, b1,... bn, para um mesmo equipamento, e a segunda, em distribuir pela fiao proveniente de uma mesma direo, de acordo com a posio ou direo em que se encontra o equipamento. Dessa forma, como o diagrama de conexo de entradas e sadas torna-se um instrumento fundamental para a programao e obra de fiao, o mesmo deve ser elaborado em primeiro lugar, juntamente com a distribuio das entradas e sadas.

Figura 5.9 Diagrama da de conexo de entrada e sada.

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Elaborao da seqncia para PLC Inicialmente, na elaborao da seqncia para PLC, no h necessidade de se pensar em economia de contatos, como no caso da seqncia de rels, bastando que se transfiram diretamente para a seqncia as aes ou operaes do sistema a ser controlado. Por outro lado, se houver uma seqncia de rels j pronta, deve-se ento fazer o espelho do esquema lgico para o PLC.

Figura 5.10 Seqncia para o PLC.

Distribuio das sadas internas, temporizadores e contadores. No PLC existem as unidades de entrada e sada que realizam o intercmbio de sinais entre os equipamentos externos. Contudo, dentre os sinais de sadas, existem aqueles que, embora no sejam enviados para fora do equipamento, so mantidos armazenados temporariamente para efeito de controle. Esta a funo dos rels auxiliares na seqncia de controle de rels, sendo estes denominados sadas internas, flags ou memrias que significam com isso uma grande reduo de contatos fsicos reais. Trata-se de modelos padres que so utilizados nas diversas partes da seqncia de rels, que, agrupados, recebem o tratamento como se fossem sadas provisrias equivalentes aos rels auxiliares num circuito de rels. Em relao a isso, h casos em que se denominam as sadas normais como sendo sadas externas apenas para efeito de diferenciao. Durante a elaborao do diagrama de seqncia, devem-se atribuir nmeros correspondentes s sadas internas, temporizadores e contadores. Com relao ao mtodo das sadas internas, temporizadores e contadores, observam-se diferenas de acordo com os fabricantes de PLC. Assim sendo, necessrio compreender suficientemente o seu mtodo, atravs da leitura do seu manual de instrues. 5.2.4 Codificao e carregamento Assim que o programa for elaborado, deve-se ento armazen-lo na memria do usurio. Essa atividade de distribuio dos endereos de memria, e ao papel utilizado para a distribuio denominado folha de codificao. A atividade de gravar o programa na memria utilizando os equipamentos perifricos denomina-se carregamento (loading). Para realizar o carregamento, devem-se inicialmente ativar os endereos de memria. Essa operao deve ser efetuada apenas na primeira vez, pois, posteriormente, ocorrer o avano automtico, palavra por palavra de memria. A seguir, deve-se efetuar o carregamento do programa passo a passo, certificando-se de que no h erro de programao nos mesmos. Quando se for efetuar o carregamento pelo mtodo de diagrama ladder, pelo fato do diagrama de seqncia ser indicado no display por unidade de circuito, no h necessidade de se efetuar a codificao, isto , pode-se executar o carregamento direto a partir da seqncia para PLC.

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6. Sistema Supervisrio utilizando PLCO sistema supervisrio um software que instalado no microcomputador faz aquisio de dados no controlador programvel transferindo para a tela do monitor os dados do processo. Atravs do teclado do microcomputador pode-se acessar o controlador para alterar parmetros de controle ou simplesmente buscar novas informaes. Permite uma total integrao com o cho de fbrica graas as redes industriais. Todo sistema supervisrio deve permitir a configurao de telas que facilitam a operao. Alguma dessas telas tem suas funes descritas abaixo. - Tela de vista geral: Apresenta os set-point e os desvios, podendo ser constituda de vrias pginas; - Tela de grupo: Apresentam informaes sobre pontos em grupos de funes com os esmos detalhes dos visores de instrumentos analgicos; - Tela de vista geral: Visualizao de um grupo em particular, selecionado; - Telas de Malhas: Apresenta uma representao grfica da malha em detalhe. Nela pudesse visualizar e/ou alterar as principais variveis da malha; - Telas de alarme: Mostra ao operador as principais anomalias do processo e/ou do sistema. - Telas de tendncias: - Tempo Real: Registra a mudana dos valores das variveis num intervalo de tempo reduzido; - Histrica: Registra a mudana dos valores das variveis num intervalo de tempo grande (dias, semanas, etc.).

7. Exerccios01 Desenvolva um programa para ligar e desligar uma lmpada utilizando um boto liga NA e um boto desliga NF. Use instrues de bit: XIC e OTE. 02 - Desenvolva um programa para ligar e desligar uma lmpada utilizando um boto liga NA e um boto desliga NF. Use instrues de bit: XIC, XIO, OTL e OTU. 03 Desenvolva um programa para ligar trs lmpadas em sequncia quando o boto liga NA for acionado por trs vezes consecutivas, e desligar, as trs lmpadas ao mesmo tempo, quando o boto NF for acionado. 04 Desenvolva um programa para ligar um motor quando o boto liga NA for acionado, sendo que o mesmo desligar automaticamente aps 10s ou quando o boto desliga NF for acionado. Uma lmpada dever indicar que o motor esta ligado e outra que est desligado. 05 - Desenvolva um programa para ligar um motor quando o boto liga NA for acionado, sendo que o motor funcionar obedecendo ao seguinte ciclo de operao: 10s ligado e 5s desligado. O ciclo de operao ser interrompido quando o boto NF for acionado. Quando o ciclo for terminado uma lmpada dever piscar em intervalos de 3s. 06 Desenvolva um programa para ligar um motor quando um boto liga NA for acionado. Aps 10 voltas o motor dever parar automaticamente ou quando o boto desliga NF for acionado. Uma sinalizao de que o motor est ligado e outra indicando que o motor est desligado. 07 Desenvolva um programa que simule o funcionamento de uma sinaleira simples de forma que a lmpada Verde fique acesa por 12s, a Amarela por 3s e a Vermelha por 15s. O ciclo ser iniciado quando o boto de liga NA for acionado e terminado quando o boto desliga NF for acionado Quando o ciclo for terminado a lmpada amarela dever piscar em intervalos de 3s. 08 Desenvolva um programa que converta Graus Fahrenheit e Celcius, aplicando a frmula. C=[5(F-32)]/9 Quando a temperatura estiver entre 15 e 35 graus Celcius a lmpada verde dever estar acesa e quando estiver fora desta faixa, abaixo de 14 ou acima de 36 graus Celcius a lmpada vermelha acender. No esquea de usar o arquivo N& para entrada e armazenamento de dados.

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09 - Elabore um programa para controlar o nvel no tanque ilustrado na figura 3.13 de maneira que o operador possa ser capaz de selecionar o modo se funcionamento: AUTOMTICO ou MANUAL. Em MANUAL, a bomba poder ser ligada pressionando-se o boto LIGA e desligada pressionando-se o boto DESLIGA. Neste modo, as chaves de nvel no tm nenhuma ao. Em AUTOMTICO a bomba dgua seja ligada sempre que a chave de NVEL BAIXO for acionada e que seja desligada toda vez que a chave de NVEL ALTO seja acionada. Observe o diagrama de estados da bomba dgua representado pela figura 3.14 na elaborao do programa ladder.

Figura 7.0-Diagrama de estados da bomba

10 - A figura 3.15 mostra um misturador usado para fazer cores personalizadas de tinta. Dois encanamentos alimentam o tanque, fornecendo dois ingredientes diferentes, enquanto que, um nico encanamento no fundo do tanque transporta a tinta misturada (produto final). Nessa aplicao o programa dever controlar a operao de preenchimento, o nvel do tanque, o funcionamento do misturador e o perodo de aquecimento conforme as seguintes etapas:

Figura 7.1- Sistema de mistura de tintas

1 Encher o tanque com o ingrediente 1. 2 Encher o tanque com o ingrediente 2. 35

3 controlar o nvel do tanque para o acionamento da chave High-Level. 4 Manter o status da bomba se a chave Start est aberta. 5 Comear a mistura e o perodo de aquecimento. 6 Ligar o motor do misturador e a vlvula de vapor. 7 Drenar o tanque da mistura. 8 Contar cada perodo. 11 Dada a lgica de comando digital abaixo, escreva um programa equivalente para CLP em linguagem ladder. (Questo do Exame Nacional de Cursos 1998)

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APNDICE I INSTRUES DE PROGRAMA PARA O RsLOGIX 500 Arquivos de Dados: Sada O0 e Entrada I1Representam entradas e sadas externas. Na maioria dos casos cada palavra de 16 bits representa uma ranhura localizada em seu controlador, onde o nmero de bits corresponde ao nmero de terminais de entrada ou sada. Bits no usados de uma dada palavra no so vlidos para uso. O - sada e I - entrada; O:e.s/b : - delimitador de elemento (ranhura - slot); e - nmero da ranhura em decimal. equivalente ao elemento; ou . - delimitador de palavra. S necessrio apenas se for utilizado o nmero da palavra (cartes analgicos e especiais); I:e.s/b s - nmero da palavra. S necessrio para cartes analgicos e especiais; / - delimitador de bit; b - nmero do terminal (bit). Exemplos: O:3/15 Sada 15 da ranhura 3. O:5.1 Sada 1 da ranhura 5.

Arquivos de Status: S2No se pode inserir ou apagar neste nada neste arquivo. Este arquivo descreve o valor corrente das principais caractersticas do controlador. S - arquivo de status; : - delimitador de elemento; e - nmero do elemento; / - delimitador de bit; b - nmero do bit.

S:e/b

Exemplos: S:1/15 Bit 15 do elemento 1. Este o bit de primeira varredura, que pode ser utilizado para inicializar instrues do programa. S:3 Elemento 3. O byte menos significativo deste elemento o valor atual do tempo de varredura do programa e o byte mais significativo o valor crtico do

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Arquivo de Dados Binrios - B3O uso primrio deste arquivo para instrues de bits (lgica de reles), registradores de deslocamento e sequenciadores, o seu tamanho mximo de 256 elementos de uma palavra cada num total de 4096 bits. Pode ser endereado pelo nmero do elemento e o nmero do bit desejado dentro do elemento ou diretamente pelo bit numerados de forma sequencial. Bf/b ou Bf:e/b B - arquivo tipo binrio; f - nmero do arquivo (padro = 3); : - delimitador de elemento; e - nmero do elemento; / - delimitador de bit; b - nmero do bit. B3:3/14 B10:252/0 B3:9 B3/63 Bit 14 do elemento 3 do arquivo 3. Bit 0 do elemento 252 do arquivo 10. Bits de 0 a 15 do elemento 9 Bit nmero 62.

Exemplos:

Arquivo de Dados de Temporizadores - T4Cada endereo de Timer formado por um elemento de 3 palavras. A palavra 0 de controle, a palavra 1 que armazena o valor de preset e a palavra 2 que armazena o valor do acumulado. T - arquivo de dado do tipo temporizador; f - nmero do arquivo (padro = 4); : - delimitador de elemento e - nmero do elemento; Tf:e.s/b . - delimitador de palavra, necessrio apenas se um nmero para palavra for utilizado; s - nmero da palavra. opcional para a Cada endereo de Timer formado por um elemento de 3 palavras. A palavra 0 de controle, a palavra 1 que armazena o valor de preset e a palavra 2 que armazena o valor do acumulado. T - arquivo de dado do tipo temporizador; f - nmero do arquivo (padro = 4); : - delimitador de elemento e - nmero do elemento;

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Arquivo de Dados de Temporizadores - T4Tf:e.s/b . - delimitador de palavra, necessrio apenas se um nmero para palavra for utilizado; / - delimitador de bit; b - nmero do terminal (bit). Exemplos: T4:0.0/15 ou T4:0.0/EN Bit de habilitao. T4:0/14 ou T4:0/TT Bit de marcando tempo T4:0.1 ou T4:0.PRE Valor de preset do Timer T4:02 ou T4:0.ACC Valor do acumulador do Timer

Arquivo de Dados de Contador - C5 uma arquivo com 3 palavras por elemento. A palavra 0 a palavra de controle contendo os bits de status da instruo, a palavra 1 indica o valor de preset e a palavra 2 indica o valor acumulado do contador. C - arquivo de dado do tipo contador; f - nmero do arquivo (padro = 5); : - delimitador de elemento e - nmero do elemento; Cf:e.s/b . - delimitador de palavra, necessrio apenas se um nmero para palavra for utilizado; s - nmero da palavra. opcional para a palavra 0; / - delimitador de bit; b - nmero do terminal (bit). Exemplos: C4:0.0/13 ou T4:0/DN Bit de feito C4:0.1 ou T4:0.PRE Valor de preset do contador T4:02 ou T4:0.ACC Valor do acumulador do contador

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Arquivo de Dados Inteiro - N7 um arquivo de uso geral onde os elementos tem comprimentos de uma palavra cada, podendo ser endereados como palavras ou como bit. N - arquivo de dado inteiro; f - nmero do arquivo (padro = 7); : - delimitador de elemento; e - nmero do elemento; . - delimitador de palavra. S necessrio apenas se for s - nmero da palavra, no necessrio j que cada / - delimitador de bit; b - nmero do terminal (bit). Elemento 2 do arquivo de inteiros 7. Bit 8 do elemento 2 do arquivo de inteiros 9.. Elemento 36 do arquivo de inteiros 10

Nf:e.s/b utilizado o nmero da palavra ; elemento s tem uma palavra;

Exemplos:

N7:2 N9:2/8 N10:36

Instrues de Bit Examine If Closed - XICUse a instruo XIC para determinar se um bit ON. Quando a instruo executada se o bit endereado on (1) ento a instruo considerada como verdadeira, se o bit endereado off (0) a instruo considerada falsa. Estado do bit endereado 0 1 Instruo XIC Falsa Verdadeira

Exemplos de dispositivos que mudam de ON para OFF e vice versa: Push button ligado a uma entrada (endereado como I:0/4) Uma sada ligada a uma lmpada piloto (endereada como Uma luz controlada com Timer (endereada como T4:3/DN)

I:0 0

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Instrues de Bit Examine If Open - XIOUse a instruo XIO para determinar se um bit OFF. Quando a instruo executada se o bit endereado off (0) ento a instruo considerada como verdadeira, se o bit endereado on (1) a instruo considerada falsa. Estado do bit endereado 0 1 Instruo XIC Verdadeiro Falso

I:0 1

Exemplos de dispositivos que mudam de ON para OFF e vire versa: Trmico de motor normal fechado (NF) ligado a uma entrada ( I:0/10)

Uma sada ligada a uma lmpada piloto (endereada como O:0/2) Uma luz controlada com Timer (endereada como T4:3/DN)

Instrues de Bit Output Latch - OTL e Output Unlatch - OTUOTL e OTU so instrues de sada retentivas. OTL pode apenas tornar um bit ON enquanto OTU pode apenas tornar um bit OFF. Estas instrues normalmente so utilizadas aos pares, com ambas instrues endereando o mesmo bit. Quando voc associa um endereo a uma instruo OTL que corresponde a uma sada fsica o dispositivo ligado a essa sada energizado quando a instruo executada (levando a on ou habilitando a sada). Quando a condio lgica da linha torna-se falsa a sada continua ativa e a sada correspondente continua energizada. Quando habilitado a instruo OTL diz ao controlador para tornar o bit endereado ON, e a sada permanecer ativada independentemente da condio lgica da linha, at a execuo de uma instruo OTU que torna o bit OFF.

O:0 L 1

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Instrues de Bit Output Energize - OTEUse a instruo OTE para tornar um bit ON (1) quando a condio lgica da linha verdadeira e para tornar um bit OFF (0) quando a condio lgica da linha for falsa. Um exemplos de dispositivos que mudam de ON para OFF e vice versa uma lmpada ligada a uma sada (endereada como (O:0/4). A Instruo OTE anulada quando voc entra ou retorna para o modo Run REM ou REM Test ou restaura a energia. Nota: Um bit ativado em uma subrotina usando uma instruo OTE continua ativado at a subrotina ser varrida novamente. O :00

Instrues de Bit Output Latch - OTL e Output Unlatch - OTUQuando voc associa um endereo a uma instruo OTU que corresponde a uma sada fsica o dispositivo ligado a essa sada desenergizado quando a instruo executada (levando a off ou desabilitando a sada). Quando a condio da linha torna-se falsa o bit continua limpo e a sada correspondente continua desenergizada. A sada s ser energizada novamente pela execuo de uma instruo OTL. Quando habilitado a instruo OTU diz ao controlador para tornar o bit endereado OFF, e a sada continuar desenergizada independentemente da condio lgica da linha, at a execuo uma instruo OTU que torna o bit ON. Nota: Em condio de erro fatal as sadas fsicas so levadas a OFF. Uma vez limpado o erro o controlador retorna a operao usando a tabela de valores de operao

O :0 U 2

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Instrues de Bit One ShotA instruo ONS uma instruo de sada retentiva que dispara por uma vez a execuo de um evento. Use ONS quando um evento deve ser inicializado com base na mudana de estado de uma linha de falso para verdadeiro. Aps uma varredura do programa a instruo ONS torna-se falso mesmo se a condio da linha permanecer verdadeira. O evento s ser executado novamente quando ocorrer uma nova mudana de estado de falso para verdadeiro na linha. O endereo usado pela instruo ONS No nem o endereo de referncia nem o endereo de estado da instruo, apenas um endereo para que a instruo possa verificar seu estado anterior. Esse endereo no deve ser utilizado em nenhum outro lugar do programa.e 0000 e e e I:0 0 B3:0 ONS 0 O:0 U 2

Instrues de TemporizaoA palavra 0 que uma palavra de controle tem 3 bits de status, a palavra 1 armazena o valor de preset e a palavra 2 armazena o valor do acumulado. Palavra 0 Palavra 1 Palavra 2 Bits Endereveis EN - Habilitao TT - marcando tempo DN - Feito 15 14 13 EN TT DN uso interno

valor de preset valor do acumulador Palavras Endereveis PRE - Valor de preset ACC - Valor do acumulador

Instrues de TemporizaoValor do Acumulador (.ACC) - a quantidade de tempo decorrida desde que o Timer foi reinicializado pela ltima vez. Quando o Timer est habilitado atualizado continuamente Valor de Preset (.PRE) - especifica a quantidade de tempo que o Timer deve marcar antes do controlador ativar o bit de feito (DN). Este bit pode ser utilizado para controlar uma sada

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Instrues de Temporizao Timer On-Delay - TONUse a instruo TON para atrasar a mudana de estado para ON ou OFF de uma sada. O TON comea a contar (.ACC) de acordo com a base de tempo a partir do instante que a condio da linha for verdadeira e enquanto se mantiver verdadeira at chegar no valor de preset (.PRE). O valor do acumulador (.ACC) desativado quando a condio da linha vai a falso ou quando h uma re-energizao do controlador ou quando o controlador retorna para o modo de REM PROG independentemente do tempo decorrido. O bit de feito (DN) ativado quando o valor do acumulador (.ACC) maior ou igual ao valor de preset (.PRE) e permanece ativado at a condio da linha passar a falso. O bit de marcando tempo (TT) ativado enquanto a linha verdadeira e o valor do acumulador (.ACC) for menor que o valor de preset (.PRE) e permanece ativado at a linha passar a falso ou quando o o bit de feito (DN) ser ativado. O bit de habilitado verdadeiro enquanto a linha verdadeira e falsa quando a linha falsa.

TON Timer On Delay Timer T4:0 Time Base 1.0 Preset 10 Accum 0

EN DN

Instrues de Temporizao Timer Off-Delay - TOFUse a instruo TOF para atrasar a mudana de estado para ON ou OFF de uma sada. O TOF comea a contar (.ACC) de acordo com a base de tempo a partir do instante que ocorre uma transio de verdadeiro para falso na condio da linha e enquanto se mantiver falsa at chegar no valor de preset (.PRE). O valor do acumulador (.ACC) desativado quando a condio da linha vai a verdadeiro ou quando h uma re-energizao do controlador ou quando o controlador retorna para o modo de REM PROG independentemente do tempo decorrido. O bit de feito (DN) ativado quando a condio da linha verdadeira e permanece ativado at a condio da linha passar a falso e o valor do acumulador for maior ou igual ao valor de preset. O bit de marcando tempo (TT) ativado enquanto a linha falsa e o valor do acumulador (.ACC) for menor que o valor de preset (.PRE) e permanece ativado at a linha passar a verdadeiro ou quando o o bit de feito (DN) ser ativado.

falsa.

O bit de habilitado verdadeiro enquanto a linha verdadeira e falsa quando a linha TOF Timer Off Delay Timer T4:1 Time Base 0.01 Preset 0 Accum 0 EN DN

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Instrues de Temporizao Retentiva Timer - RTOUse a instruo RTO para mudana uma sada para ON ou OFF aps o TIMER ter sido ON por um perodo de tempo predeterminado. O RTO uma instruo retentiva que permite ao TIMER parar e comear sem perder o valor do acumulador (ACC). O valor do acumulador (.ACC) mantido quando a condio da linha vai a falso ou quando h uma re-energizao do controlador ou quando o controlador retorna para o modo de REM PROG ou quando ocorre uma falta. O bit de feito (DN) ativado quando o valor do acumulador (.ACC) maior ou igual ao valor de preset (.PRE) e permanece ativado at a execuo de uma instruo RES correspondente. O bit de marcando tempo (TT) ativado enquanto a linha verdadeira e o valor do acumulador (.ACC) for menor que o valor de preset (.PRE) e permanece ativado at a linha passar a falso ou quando o o bit de feito (DN) ser ativado. O bit de habilitado verdadeiro enquanto a linha verdadeira e falsa quando a linha RT O falsa.R e t e n t iv e T im e r O n T im e r T 4 :0 T im e B a se 1 .0 P r e se t 0 A c c um 0 EN DN

Instrues de Temporizao Reset - RESUse a instruo RES para reinicializar um temporizador - TIMER ou um contador - COUNTER. Quando uma instruo RES executada ela apaga todos os dados (ACC, DN, TT e EN) correspondentes ao endereo utilizado na instruo. Devido a instruo RES apagar os valores do acumulador, do bit de feito (DN), do bit de marcando tempo (TT) e do bit de habilitado (EN) essa instruo no pode ser utilizada para reinicializar um endereo utilizado por uma instruo do tipo TOF. Para as instrues de Temporizao (TIMER) que no so retentivas (TON e TOF) no obrigatrio do uso da instruo de RESET - RES

T4:1 RES

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Instrues de ContadoresEm cada elemento do arquivo de dado do tipo contador temos 6 bits de status na palavra 0. Elemento do arquivo de controle 15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00 CU CD DN OV UN UA | cdigo de erro | Valor de preset (PRE) 2 Bits / Palavras 0 1

Valor acumulado (ACC) Bits Endereveis CU - Contar crescente CD - Contar decrescente DN - Feito

Palavras Endereveis OV - Overflow UN - Underflow UA - Atualizao do contador

ACC - o nmero de transies de falso para verdadeiro que ocorreram na condio da linha desde quando o contador foi inicializado. PRE - o valor especfico at o qual o contador deve contar antes do controlador ativar o bit de feito (DN). Os valores de preset (PRE) e acumulao (ACC) para um contador podem variar na faixa de 32768 a +32767

Instrues de Contador Count Up - CTUA instruo CTU conta o nmero de transies de falso para verdadeiro que ocorrem na condio lgica da linha. A cada transio o valor do acumulador (ACC) acrescido de uma unidade. A durao dos estados ON e OFF do sinal de entrada no deve ser menor que o tempo de varredura do programa. O bit feito (DN) ativado quando o valor do acumulador (ACC) for maior ou igual ao valor de preset (PRE) e o mesmo permanece ativado at que o valor do acumulador (ACC) passe a ser menor que o valor de preset (PRE) O bit de contar crescente (CU) ativado quando a condio da linha da instruo forCT U Count Up Counter Preset Accum CU C5:0 10 0 DN

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Instrues de Contador Count Down - CTDA instruo CTD conta o nmero de transies de falso para verdadeiro que ocorrem na condio lgica da linha. A cada transio o valor do acumulador (ACC) decrescido de uma unidade. A durao dos estados ON e OFF do sinal de entrada no deve ser menor que o tempo de varredura do programa. O bit feito (DN) ativado quando o valor do acumulador (ACC) for maior ou igual ao valor de preset (PRE) e o mesmo permanece ativado at que o valor do acumulador (ACC) passe a ser menor que o valor de preset (PRE) O bit de contar crescente (CD) ativado quando a condio da linha da instruo for verdadeira e desativado quando a condio da linha for falso ou se executar uma instruo de Reset (RES)CT D C o un t D o w n C o un t e r P r e se t A c c um CD C 5 :0 15 0 DN

Instrues de Comparao Equal - EQUUse a instruo de Igual - EQU para testar se dois valores so iguais. Se a fonte A e a fonte B forem iguais, a instruo verdadeira e se os valores forem diferentes a instruo falsa. A fonte A tem necessariamente de ser um endereo e a fonte B pode ser uma constante ou um endereo.EQU Equal Source A Source B

N7:1 ? N7:2 ?

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Instrues de Comparao Not Equal - NEQUse a instruo de Diferentes - NEQ para testar se dois valores so diferentes. Se a fonte A e a fonte B forem diferentes, a instruo verdadeira e se os valores forem iguais a instruo falsa. A fonte A tem necessariamente de ser um endereo e a fonte B pode ser uma constante ou um endereo.NEQ Not Equal Source A Source B

N7:1 ? N7:2 ?

Instrues de Comparao Less Than - LESUse a instruo de Menor do Que - LES para testar se um valor (Source A) menor do que outro (Source B). Se a fonte A for menor do que a fonte B, a instruo verdadeira e se o valor da fonte A for maior ou igual ao valor da fonte B a instruo falsa. A fonte A tem necessariamente de ser um endereo e a fonte B pode ser uma constante ou um endereo.

LES Less Than (AB) Source A T4:0 ? Source B C5:0 ?

Instrues de Comparao Greater Than or Equal - GEQUse a instruo de Igual ou Maior do Que - GEQ para testar se um valor (Source A) igual ou maior do que outro (Source B). Se a fonte A for igual ou maior do que a fonte B, a instruo verdadeira e se o valor da fonte A for menor do que o valor da fonte B a instruo falsa. A fonte A tem necessariamente de ser um endereo e a fonte B pode ser uma constante ou um endereo. GEQ Grtr Than or Eql (A>=B) Source A T4:0 ? Source B C5:0 ?

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Instrues Matemticas Add - ADDUse a instruo de soma - ADD para somar um valor (Source A) com outro valor (Source B) e armazenar o resultado no endereo de destino (Dest). Carry (C) : ativado quando a soma gera a operao de vai um, caso contrrio mantido desativado. Overflow (V) : ativado quando a soma gera um estouro no valor do resultado,caso contrrio mantido desativado Zero (Z) : ativado se o resultado for zero, caso contrrio mantido desativado Sing (S) : ativado quando o resultado for negativo, caso contrrio mantido desativadoADD Add Source A Source B Dest N7:0 ? N7:1 ? N7:2 ?

Instrues Matemticas Subtrair - SUB Subtract - SUBUse a instruo de subtrao - SUB para subtrair um valor (Source A) de outro valor (Source B) e armazenar o resultado no endereo de destino (Dest). Carry (C) : ativado quando a subtrao gera a operao de emprestimo, caso contrrio mantido desativado. Overflow (V) : ativado quando a subtrao gera um estouro no valor do resultado,caso contrrio mantido desativado Zero (Z) : ativado se o resultado for zero, caso contrrio mantido desativado Sing (S) : ativado quando o resultado for negativo, caso contrrio mantido desativadoSUB Subtract Source A Source B Dest

N7:0 ? N7:1 ? N7:2 ?

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Instrues Matemticas Multiply - MULUse a instruo de multiplicao - MUL para multiplicar um valor (Source A) por outro valor (Source B) e armazenar o resultado no endereo de destino (Dest). Carry (C) : sempre desativado. Overflow (V) : ativado quando a soma gera um estouro no valor do resultado,caso contrrio mantido desativado Zero (Z) : ativado se o resultado for zero, caso contrrio mantido desativado Sing (S) : ativado quando o resultado for negativo, caso contrrio mantido desativadoMUL Multiply Source A Source B Dest N7:0 ? F8:2 ? F8:10 ?

Instrues Matemticas Divide - DIVUse a instruo de diviso - DIV para dividir um valor (Source A) por outro valor (Source B) e armazenar o resultado arredondado no endereo de destino (Dest). Se o resto for maior ou igual a 1/2 o resultado arredondado para mais. O quociente sem arredondamento armazenado na palavra mais significativa do registrador matemtico (S:14) e o resto armazenado na palavra menos significativa do registrador matemtico (S:13). Os bits de controle (Carry, Overflow, Zero e Sing) tm as mesmas funes da instruo DIV de multiplicao.Divide Source A Source B Dest N7:3 ? N7:4 ? F8:10 ?

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Instrues Matemticas Square Root - (SQR)Use a instruo de raiz quadrada - SQR para extrair a raiz quadrada do valor absoluto de um valor (Source A) e armazenar o resultado arredondado no endereo de destino (Dest). Carry (C) : sempre desativado. Overflow (V) : sempre desativado. Zero (Z) : ativado se o resultado for zero, caso contrrio mantido desativado Sing (S) : sempre desativado.SQR Square Root Source Dest

N7:0 ? F8:0 ?

Instrues Matemticas Clear - CLRUse a instruo de limpar - CLR para atribuir a palavra de destino o valor zero. Carry (C) : sempre desativado. Overflow (V) : sempre desativado. Zero (Z) : sempre ativado. Sing (S) : sempre desativado. CLR Clear Dest

T4:0 ?

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Instrues Matemticas Negate - NEGUse a instruo de negativo - NEG para mudar o sinal do dado armazenado na fonte (Source) e armazenar o resultado no destino (Dest). O destino ir armazenar o complementar de dois do valor da fonte, ex? fonte = 5, ento destino = -5. A fonte e o destino devem ser endereos.Carry (C) : desativado se 0 ou overflow, caso contrrio ativado. Overflow (V) : ativado se ocorrer overflow, caso contrrio desativado. Zero (Z) : ativado se o resultado for zero. Sing (S) : ativado se o resultado for negativo.

NEG Negate Source Dest

N7:0 ? F8:0 ?

Instrues Lgicas And - ANDUse a instruo lgica de sada E para comparar bit a bit o contedo da fonte A (Source A) com a fonte B (Source B) de acordo com a tabela verdade de uma porta lgica E, e armazenar o resultado no endereo de destino (Dest). As fontes A e B podem ser tanto constantes como endereos, desde que ambas no sejam constantes simultaneamente. O destino deve ser um endereo.TABELA VERDADE Dest = A AND B A 0 1 0 1 B 0 0 1 1 Dest 0 0 0 1

AND Bitwise AND Source A Source B Dest

B3:0 ? B3:1 ? B3:2 ?

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Instrues Lgicas Or - ORUse a instruo lgica de sada OU para comparar bit a bit o contedo da fonte A (Source A) com a fonte B (Source B) de acordo com a tabela verdade de uma porta lgica OU, e armazenar o resultado no endereo de destino (Dest). As fontes A e B podem ser tanto constantes como endereos, desde que ambas no sejam constantes simultaneamente. O destino deve ser um endereo.

TABELA VERDADE Dest = A OR B A 0 1 0 1 B 0 0 1 1 Dest 0 1 1 1

OR Bitwise Inclusive OR Source A B3:0 ? Source B B3:1 ? Dest B3:2 ?

Instrues Lgicas Exclusive Or - XORUse a instruo lgica de sada OU Exclusivo para comparar bit a bit o contedo da fonte A (Source A) com a fonte B (Source B) de acordo com a tabela verdade de uma porta lgica OU Exclusivo, e armazenar o resultado no endereo de destino (Dest). As fontes A e B podem ser tanto constantes como endereos, desde que ambas no sejam constantes simultaneamente. O destino deve ser um endereo.

TABELA VERDADE Dest = A XOR B A 0 1 0 1 B 0 0 1 1 Dest 0 1 1 0

XOR Bitwise Exclusive OR Source A B3:1 ? Source B B3:0 ? Dest B3:2 ?

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Instrues Lgicas Not - NOTUse a instruo lgica de sada Negao para inverter bit a bit o contedo da palavra fonte A (Source A), e armazenar o resultado no endereo de destino (Dest). A fonte A e o destino devem ser endereos.

TABELA VERDADE Dest = NOT A A 0 1 Dest 1 0NOT NOT Source Dest

B3:0 ? B3:1 ?

Instrues de Movimentao Move - MOVEsta instruo de sada move o valor da fonte (Source) para o endereo de destino (Dest), enquanto a condio lgica da linha for verdadeira a instruo realiza a movimentao a cada varredura. A fonte A o endereo do dado ou prprio valor a ser movimentado O destino o endereo para onde ser movimentado o dado ou valor. OBS: afeta os valores dos bits dos flags aritmticos

MOV Move Source Dest

N7:0 ? N7:20 ?

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Instrues de Salto Jump - JMP e Label - LBLEssas duas instrues que aparecem aos pares faz com que ocorra um salto na execuo do programa e consequentemente o programa no seja executado sequencialmente. O comando JMP faz com que a prxima linha a ser executada seja a linha com a instruo LBL que possua o mesmo rtulo seu. Pedem ocorrer mais de uma instruo de JMP para o mesmo LBL. O rtulo pode ser qualquer nmero de 0 a 999 e podem ser usados at 256 rtulos diferentes dentro de um mesmo programa. Esta instruo afeta diretamente o tempo de varredura do programa, podendo fazer com que diminua ou aumente.

Q2 L BL

Q2 JMP

Instrues de Subrotinas Jump to Subroutine - JSR, Subroutine - SBR e direcionar o controlador para executar uma subrotina separada As instrues JSR, SBR e RET so usadas para Return - RET(outro arquivo de programa diferente do LAD 2) e retornar para a linha seguinte a instruo JSR. A chamada a subrotina pode ser encadeada, de forma a uma subrotina chamar outra. Neste caso o retorno tambm se d obedecendo a mesma ordem de chamada. A instruo JSR chama a subrotina desejada atravs do seu nmero de arquivo. A instruo SBR apenas serve para identificar a subrotina. Seu uso opcional A instruo RET finaliza a subrotina e faz com que o controlador retorne a execuo ao ponto de chamada da subrotina.Caso seja omitida a instruo END realiza a mesma funo.

JS R Jump To S ubroutine S File Number BR

RET ReturnU4

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APNDICE II TELAS DE CONFIGURAOO primeiro passo para se estabelecer comunicao entre o modulo programador que pode ser um computador, laptop ou uma IHM ter instalado no dispositivo a comunicar o software de comunicao RsLinx permite que ocorra o interfaceamento entre o PLC e os softwares de programao RsLogix 500 ou o software de superviso RsView32 por exemplo. Para abrir este programa deve-se:

Software RsLinx

A Tela principal do software de comunicao apresenta todas as ferramentas para se configurar e monitorar os Links estabelecidos.

Abrindo a configurao de Drives, de modo a inserir um Driver de comunicao e desta maneira estabelecer as condies porta de comunicao, velocidade de transferncia de dados tipo de erro a ser detectado, endereo do dispositivo e o tipo de PLC. 58

CONFIGURE O DRIVER

Inserindo um driver para comunicao via porta serial do microcomputador no caso o foi selecionado o 232.

RS-

RS-232 DF1 Device

Clicando no boto Add/New, o software perguntar qual ser o nome dado ao Driver, que pode ser confirmado com o nome default, clicando no boto OK.

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Nome padro: AB_DF1-2

Clicando no boto Auto-Configure e estando conectado via cabo na porta serial do microcomputador ao PLC, o prprio RsLinx , consegue buscar as configuraes necessrias para a comunicao com o PLC.Quando clicamos em Auto Configure o sistema faz uma verificao da conexo e se estiver tudo bem ele informa que o teste foi um sucesso.

Porta de comunicao disponvel no computador

Tipo de PLC a comunicar

Taxa de velocidade Tipo de erro a ser checado

Nmero da estao que comunicar com o PLC

Configurao da porta

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Tela de visualizao dos PLCs que esto comunicando com o computador. Visualiza-se o PLC em condies normais de comunicao.

Dispositivos que esto conectados

Acessando o software RsLogix 500 para editar os programas no PLC Micrologix 1500 da Allen-Bradley.

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Tela inicial do RsLogix 500: Ambiente Windows

Criando um Novo programa:

Novo programa

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Tela de configurao da CPU: Aqui deve-se escolher o tipo de PLC, com o qual iremos trabalhar:

MicroLogix 1500 srie B

Visualizando um novo projeto j criado: Barra de tarefas

Barra de funes Status do PLC

Raiz de funes

rea de trabalho

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Salvando o projeto pela primeira vez:

Utilize o Save As Program para dar um nome ao seu projeto Salvar na pasta de projetos do RsLogix

Para inserir uma instruo de bit deve-se primeiro selecionar o Rung(que deve ficar em vermelho) e em seguida dar dois cliks na instruo desejada ou arrastar a instruo at o local desejado.

Rung 0 ou segmento zero

Inserindo um contato normal aberto XIC.

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Para enderear a instruo deve-se clicar sobre a mesma e digitar o endereo lgico ou selecionar a partir da paleta de opes. Ex: I:0.0/00 => ENTRADA ZERO DO SLOT ZERO O:0.3/00 => SADA TRS DO SLOT ZERO

Entrada I:0.0/0

Sada O:0.3/00

Aps a elaborao da lgica deve-se verificar a sua sintaxe.Ou seja, a sua escrita pois o sistema de diagnstico no pode avaliar se a lgica est correta ou no. Caso haja algum erro de escrita ou posicionamento das instrues o sistema informa qual e onde est havendo a discordncia. Para que isso possa ocorrer deve-se clicar em verificar o programa e a partir do resultado corrigir o erro e tentar novamente at que a escrita esteja perfeita.

Verifique projeto

Verifique arquivo

Erro no Rung 0 Instruo 2 Erro falta de operando

Aps a correo do erro deve-se clicar em verificar o projeto e neste ponto toda a estrutura verificada. 65

O passo seguinte transferir o programa para o PLC e o termo usado para isso fazer o DOWNLOAD do arquivo.

Abrir a paleta de opes e clicar em Download.

O sistema solicitar que se salve novamente o projeto e em seguida ir compilar e transformar o arquivo que est escrito em linguagem de alto nvel para o Assembler que a linguagem de mquina. Aps o Download o sistema dever ser colocado em ONLINE ou em modo RUN que significa que o programa est funcionando ou rodando.

Aps o download deve-se colocar o projeto em RUN ou em modo ONLINE.

A chave de seleo do PLC deve estar na posio TERM ou RUN.

Para se verificar quantos mdulos esto conectados CPU ou se quiser inserir individualmente cada carto de entrada ou sada ou um outro de funo especial, deve-se acessar no modo raiz a opo de I/O configuration e solicitar que o prprio sistema faa a leitura dos mdulos instalados ou se desejar selecionase os mdulos individualmente. 66

READ I/O CONFIGURATION

I/O configuration

Seleo e insero individual dos mdulos Note que toda e qualquer modificao na estrutura da lgica ou na configurao dos cartes obrigar ao sistema a necessidade da execuo de uma nova carga.

APNDIICE III ACESSRIOS E NOVAS TECNOLOGIASOs mdulos de sada podem ser encontrados com drivers a transistor para carga DC, a rel para cargas AC e DC e a tiristores para cargas AC de potncia. As configuraes de CLPs variam de fabricante a fabricante, e os mdulos de entradas e sadas, sejam elas digitais ou analgicas, podem ser encontrados em grupos separados ou associados. Existem tambm cartes de comunicao entre CLPs ou entre computadores, sejam eles industriais ou PCs. Estes cartes so muito utilizados e de extrema importncia na automao de processos e mquinas, pois permitem que um sinal recebido por um PLC, possa acionar um contato de outro PLC ou de uma placa conversora A/D instalada em um computador, que estejam distantes. Outro acessrio importante a IHM - Interface Homem-Mquina, que um painel de controle programvel, que apresenta para o usurio mensagens de acordo com as condies dos sinais de entrada e sada, permitindo que um operador normal tome cincia da condio do sistema ou equipamento que est sendo controlado. Este acessrio utilizado como sistema supervisrio e apresenta mensagens de emergncia ou de parada por problemas tcnicos. Atualmente estes painis esto sendo substitudos por telas de computador, onde possvel reproduzir com grande perfeio o processo industrial, o que torna a interface com o operador muito mais amigvel e segura. Dentre os softwares mais conhecidos no mercado esto o FIX, LookOut eo RsView 32.

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Conforme a tecnologia avana novos equipamentos e estruturas vo sendo inventados. Uma nova estrutura est sendo difundida e implantada que a Field Bus, ou barramento de campo. Nesta nova estrutura os sensores e atuadores so interligados por um par tranado de fios o que torna a instalao mais barata. Para adicionar novos sensores e atuadores basta plug-los neste barramento e reconfigurar o sistema, sem ter que gastar tempo e dinheiro para passar novos fios at a sala de controle, o que muito complicado em instalaes industriais. Essa estrutura similar a de um computador onde existem vrios slots e podemos conectar ou substituir diversos tipos de placas como: placas de vdeo, fax, controladoras de drivers, conversores A/D ou D/A, etc... Essa estrutura est sendo regulamentada e padronizada por associaes internacionais como a Fieldbus Foundation

Um sistema similar o Field Point. Esse sistema possui um computador central e o barramento com os mdulos espalhados pelo cho de fbrica. Esses mdulos possuem entradas e sadas analgicas e digitais.Possui vantagens similares ao Fiedbus, como a fcil instalao de mdulos auxiliares e fcil modificao da estrutura de controle. Tudo controlado via software instalado no computador central.

Uma outra rea avana com grande fora que a instrumentao virtual, onde os sensores e atuadores so conectados a um computador e um software processa as informaes, enviando posteriormente as respostas. As grandes vantagens desses softwares so: linguagem de programao grfica, ferramenta de simulao interativa, aquisio de dados e controle, monitoramento e processamento de imagens. Dentre os softwares mais utilizados esto o LabView e o BridgeView.

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APLICAES DE AUTOMAO

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APNDICE IV CONEXES ELTRICAS COM O PLC MICROLOGIX 1500Esquema de conexo para as entradas e sadas do PLC - Micrologix 1500 Allen-Bradley As entradas do PLC MicroLogix 1500 s podem ser alimentadas com 24 volts que podem ter orgem na fonte interna do equipamento ou se preferir pode ser utilizada uma fonte externa de 24v. DC COM 0 24v COM Fonte Interna +24 v Comum I:0.0/0 COM 0 (-) (+) Fonte Externa 24 volts contato ou chave externa Este o ponto comum para as entradas I/0,I/1,I/2 e I/3

Nas sadas podemos usar tenso alternada ou continua. S lem brando que temos um contato de rel como sada.

Alimentao 85 265 v Fase R deve ser ligada em no ponto comum VAC 0 Bobina do Contactor Fase S ligada no outro lado da bobina

O ponto VAC 4 o comum (fase R) para as sadas O/4,O/5, O/6 e O/7 Sada O:0.0/0 deve ser ligada na bobina do contactor A1 Deve-se alimentar a Bobina do Contactor A2 que deve ser de 220v

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REFNCIA CONSULTADALIVROS[1] Oliveira, Jlio Csar P. - Controlador Programvel - Makron Books - 1993; [2] Bonacorso, Nelso G. e Noll, Valdir. - Automao Eletropneumtica - rica - 1997; [3] Porras , A. e Montanero, A.P. - Autmatas Programables - Mc Graw Hill ; 1992 [4] Mandado, J. Marcos - Controladores Lgicos y Autmatas Programables Marcombo;1991 [5] Otter, Job Den Programmable Logic Controller Prentice Hall,1988. [6] Natale, Ferdinando Automao Industrial rica, 1995. [7] Stephanoupoulos, George, Chemical Process Control: Na Introduction to Theory and Practice, Prentice-Hall Inc. New Jersey, 1984. [8] IBP Instituto Brasileiro do Petroleo Instrumentao Bsica. [9] JACK, H. Automating Manufacturing Systems with PLCs, verso 4.6, disponvel em http://claymore.engineer.gvsu.edu/~jackh/books.html, 2004. [10] NATALE, F. Automao Industrial, Ed. rica, So Paulo, 2000. [11] RABELO, F. Apostila do Micrologix 1000, CIBA, 2004. [12] RICHTER, C. Controladores Programveis - Curso de Automao Industrial, DEXTER, 2001. [13] ANTONELLI, P.L. CLP Bsico, 1998. [14] SILVA FILHO, B.S. Curso de Controladores Lgicos Programveis, LEE-UERJ, Rio de Janeiro, RJ, 1998.20 [15] KILIAN, Modern Control Technology: Components And Systems, 2 edio, 2003.

MANUAIS

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ARTIGOS

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