FUNDAÇÃO EDSON QUEIROZUNIVERSIDADE DE FORTALEZA

ENSINANDO E APRENDENDO

2008-1

ÍNDICE

1 CONSTITUIÇÃO INTERNA DE UM CLP ................................................................................................................................ 2 1.1 ARQUITETURA .................................................................................................................................................................. 2 1.2 LINHAS DE PROGRAMAÇÃO EM LINGUAGEM LADDER ......................................................................................... 3

2 CLP Siemens ................................................................................................................................................................................. 3 2.1 MANUAL DE USO CLP SIEMENS S7-200 CPU224 ......................................................................................................... 3 2.2 MEMÓRIA INTERNA DA CPU .......................................................................................................................................... 4 2.3 ALGUMAS MEMÓRIAS BINÁRIAS INTERNAS TIPO SM ............................................................................................ 5 2.4 Comandos de programação em linguagem Ladder ................................................................................................................ 6 2.5 TEMPORIZADORES E SUAS RESOLUÇÕES .................................................................................................................. 8

Descrição das instruções de contagem( contadores) ............................................................................................................... 9 Descrição das instruções de clock( relógio) .......................................................................................................................... 10

2.6 BARRA DE FERRAMENTAS HORIZONTAIS ............................................................................................................... 11 3 Exercícios CLP ........................................................................................................................................................................... 11

3.1 Exercícios preliminares ....................................................................................................................................................... 11 3.2 Partida estrela triângulo ....................................................................................................................................................... 11 3.3 Reversão de rotação de um motor trifasico .......................................................................................................................... 12 3.4 Exercícios complementares CLP ......................................................................................................................................... 12

4 Exercícios de projeto com o CLP ............................................................................................................................................... 13 4.1 Pisca pisca temporizado ....................................................................................................................................................... 13 4.2 Controle de acesso ............................................................................................................................................................... 13 4.3 Máquinas inter-travadas ....................................................................................................................................................... 13 4.4 Semáforo .............................................................................................................................................................................. 13 4.5 Semáforo 2 ........................................................................................................................................................................... 14 4.6 Máquina de lavar .................................................................................................................................................................. 14 4.7 Esteira transportadora .......................................................................................................................................................... 15 4.8 Portão automático ................................................................................................................................................................ 15 4.9 2 Portões automáticos .......................................................................................................................................................... 15 4.10 Portão super automático ..................................................................................................................................................... 15 4.11 Contadores em subrotinas .................................................................................................................................................. 16 4.12 Máquina de lavar em subrotinas ........................................................................................................................................ 16 4.13 Contadores em SCR ........................................................................................................................................................... 16 4.14 Ligando lâmpadas com SCR ............................................................................................................................................. 16 4.15 Radar de velocidade ........................................................................................................................................................... 16 4.16 Controle de acesso 2 .......................................................................................................................................................... 16 4.17 Carros transportadores ....................................................................................................................................................... 17 4.18 Controle analógico 1 .......................................................................................................................................................... 17 4.19 Controle analógico 2 .......................................................................................................................................................... 17

1CONSTITUIÇÃO INTERNA DE UM CLP

Um controlador programável consiste basicamente em;1.Fonte de alimentação( AC ou DC ), bateria interna2.CPU3.Memórias4.Dispositivos de entrada e saída5.Terminal de programação

1.1 ARQUITETURA

CPUMemoria

doUsuario

Terminalde

Programacao

M odu lo

Entrada

Memoriade

Dados

BARRAMENTOMemoriaPrograma

(BIOS)

CLP

MemoriaImagem

I/O

Modulo

Saida

CPU – A unidade central de processamento executa o programa do usuário, atualiza a memória de dados e a memória imagem das entrada e saída.

MEMÓRIA de PROGRAMA – É uma memória EPROM semelhante a memória BIOS de um PC. Contém o programa de inicialização e gerencia o roteiro de dados e a sequencia de operaçãao.

MEMÓRIA do USUÁRIO – É geralmente uma memória EPROM onde fica armazenado o programa do usuário. A CPU executa o programa do usuário e atualiza a memória de dados internos e imagem I/O.

MEMÓRIA DE DADOS – É um espaço reservado para controle do programa do usuário. Neste espaço se encontram dados referentes ao processamento do programa do usuário.

MEMÓRIA IMAGEM I/O – Nesta área temos os dados do equipamento controlado, seja ele de entrada ou de saída. Os dispositivos de entrada e saída podem ser:

ENTRADAS – chaves, seletores, fim-de-curso, sensores de presença, etc..( 0- desligado, 1- ligado )

SAÍDAS – bobinas, relés, solenóides, contatores, motores, atuadores, válvulas, etc...( 0- desligado, 1- ligado ).MÓDULOS I/O

SAIDA

BYTEDE

ENTRADA

E1

E8

S1

S8

BYTEDE

2

1.2 LINHAS DE PROGRAMAÇÃO EM LINGUAGEM LADDERE1 E2 S1

E6 S2E5E3

001

002

E4

( )

( )

Um controlador lógico programável somente executa aquilo que foi programado a executar( programa do usuário ). O processamento do programa ocorre de forma seqüencial ( linha por linha ) no início do programa e quando chega ao fim atualiza as entradas e saídas e inicia novamente o processamento do programa.

VARREDURA( ciclo, scan ) – é o tempo gasto pelo CLP para processar o programa e atualizar as entradas e saídas cuja unidade é ms/Kbytes de instruções.

2CLP Siemens2.1 MANUAL DE USO CLP SIEMENS S7-200 CPU224

Esquema geral de ligação elétrica:

RD

I0

R Q0

I1

I6

AZULQ1

I3

2M

RB

I2

I2

1

Q4

SENSORES

Q4

I4

RD

1M

RA

Q1

NC

POS(+24Vcc)

FASE R

I6

D+

1

NC

I3

I1

B+

I7

2

+

RC

L+I5

Q2

RAQ2

A-

Q5

L+

INPUTS

NO

R+

B+

C+Q5 S

2

B-

3

Q3

FASE S

M

I4

B-

BRANCO

A+

I0

A+Q3

D-

PRETO

C+

NEG(-24Vcc)

220V

EXPANSÃO ANALÓGICA

R

OUTPUT

C-

RC

M

I5

C-

3

R-

NC

220V

-Q0

MARRON

NC

A-

RB

NC

I7

3

2.2 MEMÓRIA INTERNA DA CPU

HC

S

Q

T

DOUBLE-WORD

BYTE

V

SM

WORD

31

AI

0

M

C

AC

L

I

AQ

ENDEREÇAMENTO DAS ÁREAS DE MAMÓRIA DA CPU

1.I( entrada)Memória imagem das entradas. A cpu lê as entradas físicas e escreve seus valores( 0 ou 1)

nesta área da mamória em cada varredura.Formato:

• I0.1( área, byte . bit)• IB2

2.Q( saída)A cada varredura o status de cada saída armazenado nesta área de memória é transferido para

a saída física.Formato:

• Q0.1( área, byte . bit)• QB5

3.V( variável)Área de memória utilizada para armazenamento imediato dos resultados dos cálculos realizados

no programa.Formato:

• V0.1( área, byte . bit)• VW100

4.M( memória)Área para relés ou marcadores internos auxiliares utulizados para armazenamento de uma

informação de controle.Formato:

• M26.7( área, byte . bit)• MD20

5.S( Relé de Controle Seqüencial-SCR)Os bit’s dos relés de controle seqüencial (SCR) são utilizados para organizar a operação da

máquina em segmentos equivalentes. Permite segmentar lógicamente o programa do usuário.Formato:

• S3.1( área, byte . bit)• SB4

4

6.SM( memória especial)Utilizada para permitir troca de dados entre a CPU e o programa.

Formato: • SM0.1( área, byte . bit)• SMB86

2.3 ALGUMAS MEMÓRIAS BINÁRIAS INTERNAS TIPO SM

SM0.0 sempre igual a 1 SM1.O resultado de operação igual a zeroSM0.1 igual a 1 na primeira varredura SM1.1 transbordamento ou valor inválido SM0.2 dados retentivos perdidos SM1.2 resultado negativoSM0.3 cpu energizada SM1.3 divisão por zeroSM0.4 30s desligado/30s ligado SM1.4 transbordamento de tabelaSM0.5 0,5s desligado/0,5s ligado SM1.5 tabela vaziaSM0.6 desligado em 1 varredura/ ligado 1

varreduraSM1.6 erro na conversão BCD para binário

SM0.7 chaveado no modo RUN SM1.7 erro na conversão ASCII para hexadecimal

7.L( memória local)Constituída por 64 bytes onde se pode acessar os 60 primeiros bytes para rascunho. É similar a

memória V com a seguinte diferença: a memória V é do tipo global e a memória L é do tipo local.Memória Global – pode ser endereçada em qualquer parte do programa.Memória local – o seu endereço está associado a uma determinada parte do programa.Formato:

• L0.1( área, byte . bit)• LB33

8.T( temporizadores)Área interna para armazenamento dos temporizadores que podem ter as seguintes resoluções:

1ms, 10ms e 100ms.Formato:

• T18

9.C( contadores)São dispositivos internos que contam as transições positivas ou negativas das das entradas.

Cada contador tem associado 02 variáveis:Valor atual – número inteiro de 16 bit’s com sinal para armazenamento do valor da contagem.Bit do contador – esta bit ativa e desativa com o resultado da comparação atual com o valor de preset.Formato:

• C20

10.AI( entrada analógica)

11.AQ( saída analógica)

12.AC( acumulador)São elementos de leitura/escrita utilizados tal como uma memória. A cpu possui 04

acumuladores de 32 bit’s( AC0, AC1, AC2 e AC3).

13.HC( contadores rápidos)Contam eventos rápidos independentes da varredura.

5

2.4 Comandos de programação em linguagem Ladder

+

Set( N bits )

+

TON On-Delay Timer

Floating-Point Math

Timers

N

+

NC Immediate

Clock

Compare

R

Output

+

Instructions -

SI

-

Table

Negative Transition

Normally Open( NO )

Positive Transition

Subroutines

Reset( N bits )

Logical Operating

+

No Operation

Bit Logic

Set Immediate ( N bits )

+

+

+

+

TOF Off-Delay Timer

Interger Math

I

NOP

+I

Reset Immediate ( N bits )

+

RI

Interrupt

Output Immediate

Not

NO Immediate

+

+Convert

P

S

+Program Control

Normally Closed( NC )

I

Communication

Counters

TONR Retentive On-Delay Timer

NOT+

Shift/Rotation

Bit Logic Timers

+

-

Move

Descrição das instruções lógicas

1. Contato normalmente aberto é fechado quando seu operando( bit) se torna igual a 1.

2. Contato normalmente fechado quando seu operando( bit) é igual a zero.

3. I Contato normalmente aberto é fechado imediatamente quando seu operando( bit) se torna igual a 1 na execução da linha do programa sem atualizar seu valor na memória espelho.( leitura da entrada física e não da memória espelho)

4. I Contato normalmente fechado imediatamente quando seu operando( bit) se torna igual a zero na execução da linha do programa sem atualizar seu valor na memória espelho.

5.NOT

Contato inversor( NOT) barra a circulação de corrente. Quando a corrente elétrica alcança este contato ela pára de circular.

I0.0

NOT

I0.0 Q0.0

Q0.0

6. P

Produz um pulso na transição de subida com duração de uma varredura no fechamento de um contato aberto.

P

I0.0

I0.0

Q0.0

Q0.0

6

7.N

Produz um pulso na transição de descida com duração de uma varredura na abertura de um contato fechado.

I0.0 Q0.0

I0.0

N

Q0.0

8. Representação de uma saída. Quando sua linha de comando é executada sua memória espelho( imagem) torna-se binário 1.

9.I

Quando a linha de comando para esta saída é executada a saída física e memória imagem do operando imediatamente se tornará 0 ou 1. Escreve na saída física e na sua memória correspondente ao mesmo tempo.

10.S

Quando a linha de comando é executada a memória espelho do operando torna-se igual a 1.

11.SI

Quando a linha de comando é executada a memória espelho e a saída física do operando torna-se igual a 1.

12.R

Quando a linha de comando é executada a memória espelho do operando torna-se igual a 0.

13.RI

Quando a linha de comando é executada a memória espelho e a saída física do operando torna-se igual a 0.

I0.0

1

I0.0

S

Q0.3

Q0.0Q0.1

R

Q0.1

Q0.0

Q0.2

2

Q0.2

14.NOP

Indica uma linha de comando sem efeito na execução do programa. O operando pode ser qualquer valor constante entre 0 e 255.

Descrição das instruções Timers-

TON On-Delay Timer

TONR Retentive On-Delay Timer

TOF Off-Delay Timer

Timers

7

1.On-Delay Timer ( TON)

IN

PT

TxxxTON

Realiza contagem quando a entrada IN( input) é igual a 1. Estando a contagem corrente Txxx maior ou igual ao valor de preset( PT) o bit do temporizador( T) é ativado. Este temporizador continua sua contagem até 32767 após o valor de preset ser atingido. A contagem corrente será zerada na desabilitação da entrada input( IN).

200IN

I0.0

T1

TON

PT

T1

PT

I0.0

2.Retentive On-Delay Timer( TONR)

IN

PT

TxxxTONR

Realiza contagem quando a entrada IN( input) é igual a 1. Estando a contagem corrente Txxx maior ou igual ao valor de preset( PT) o bit do temporizador( T) é ativado. Este temporizador continua sua contagem até 32767 após o valor de preset ser atingido. O valor da contagem corrente será mantida mesmo após a entrada IN se tornar off. Ocorre uma acumulação da contagem toda vez que a entrada IN se torna on. A contagem corrente só será zerada com a execução do comando Reset que pode ser realizado a qualquer instante de execução do programa. Após o comando Reset a entrada IN deverá comutar de on para off e novamente para on, habilitando uma nova contagem para TONR.

3.Off-Delay Timer( TOF)

IN

PT

TxxxTOF

Este temporizador é utilizado para retardar o desligamento de uma saída por um intervalo de tempo estipulado no valor de preset( PT) após a entrada IN apresentar valor 0. A entrada IN igual a on o bit do temporizador apresenta imediatamente o valor 1. Fazendo a entrada IN igual a 0 a contagem ajustada em PT será iniciada e quando alcançar o seu valor o bit do temporizador terá valor 0 e o temporizador irá zerar a sua contagem.

I0.0I0.0

IN

PTT1

PT

T1

200

TOF

2.5 TEMPORIZADORES E SUAS RESOLUÇÕES

TIPO RESOLUÇÃO(ms) VALOR MÁXIMO(s) NO do TEMPORIZADOR

TONR 1m 32,767s T0, T64

10ms 327,67s T1 a T4, T65 a T68

100ms 3276,7s T5 a T31, T69 a T95

TON, TOF

1ms 32,767s T32, T96

10ms 327,67s T33 a T36, T97 a T100

100ms 3276,7s T37 a T63, T101 a T255

8

Descrição das instruções de contagem( contadores)

Range dos contadores: C0 a C255Maior contagem: 32.767

Counters

PLS

CTD

CTU

HDEF

-

HSC

CTUD

1.CTU( contador crescente – up)

R

Cxxx

CU

PV

CTU

Contador crescente quando se produz uma transição positiva na entrada CU. Quando o valor corrente de Cxxx for maior ou igual ao valor de preset( PV) o bit do contador Cxxx é ativado em 1. O contador é zerado quando a entrada R( reset) é ativada em 1.

2.CTD( contador decrescente – down)

CD

Cxxx

PV

CTD

LD

Produz contagem decrescente quando ocorre uma transição positiva na entrada CD. Estando o valor corrente Cxxx da contagem igual a zero, o bit do contador é ativado em 1. Este bit é desativado e carregado um novo valor de preset( PV) quando a entrada LD( load) é ativada em 1.

3.CTUD( contador crescente e decrescente)

PV

CTUD

CD

R

CU

Cxxx

Contador crescente para transição positiva na entrada CU e decrescente para transição positiva na entrada CD. Quando o valor corrente de Cxxx for maior ou igual ao valor de preset( PV) o bit do contador é ativado em 1. A contagem é zerada quando a entrada R( reset) é ativada em 1.

4.HDEF( define o modo para contagem rápida)HDEF

MODE

ENO

HSC

EN

9

5.HSC( contador rápido)

EN ENOHSC

N

Os contadores rápidos contam eventos que não podem ser contados durante uma varredura do clp por ser um evento que durante uma varredura muda mais de uma vez( evento muito rápido)

6.PLS( pulsos de saída)

Q

ENOPLS

EN

A cpu do clp possui dois geradores de pulso interno sendo: 01 endereçado o memória imagem de Q0.0( trem de pulsos) e outro para a memória imagem de Q0.1( PWM).Q=0 , saída Q0.0Q=1, saída Q0.1Quando os geradores são usados no programa as saídas físicas Q0.0 e Q0.1 ficam desativadas para uso externo para o uso da memória espelho( imagem) ficar disponível para o gerador de pulsos.

Descrição das instruções de clock( relógio)

-

SET_RTC

ClockREAD_RTC

1.READ_RTC( leitura do relógio de tempo real)

EN ENOREAD_RTC

T

Faz a leitura corrente da hora e data do relógio e carrega as informações em um buffer de 8 bytes com início no endereço T.

2.SET_RTC( ajuste do relógio de tempo real)

EN

T

ENOSET_RTC

Ajusta a hora e data do relógio interno da cpu escrevendo no buffer de 8 bytes com início no endereço T.( obs: O relógio tem formato de cartucho conectado na parte frontal do clp sendo um dispositivo opcional no modelo de cpu 224)

Formato do BufferT+5T+1 T+6

0DIA DO

T+4

MÊSANO MINUTODIA

T+2 T+3

SEGUNDO

T

HORAMÊS

T+7

Dados iniciais do relógio:• Data: 01-JAN-90• Hora: 00:00:00• Dia da semana: domingo

ano(aa): 0 a 99mês(mm): 1 a 12

1

dia(dd): 1 a 31hora(hh): 0 a 23minutos(mm): 0 a 59segundos(ss): 0 a 59dia da semana(d): 0 a 7( 1= domingo)

2.6 BARRA DE FERRAMENTAS HORIZONTAIS

STOP( pára a execução do programa no clp.Obs: clp no modo TERM-terminal)

RUN( roda o programa no clp. Obs: clp no modo TERM-terminal)

DOWNLOAD( transfere o programa do pc para o clp. Obs: clp no modo TERM-terminal)

UPLOAD( transfere o programa do clppara o pc. Obs: clp no modo TERM-terminal)

PROGRAM STATUS( visualiza o status do programa em execução.)

3Exercícios CLP

3.1 Exercícios preliminares

Simule com as chaves de contato e com os sensores, as seguintes situações:

• Uma lâmpada liga quando o sensor de nível e o sensor de pressão do óleo estão desligados.

• Uma lâmpada liga e a outra desliga quando um sensor de posição muda de estado.

• Uma lâmpada liga e a outra desliga quando um sensor de posição muda de estado e quando a chave de comando está ligada.

• Uma lâmpada liga somente se 4 chaves forem colocadas na posição certa, formando um código.

• Uma lâmpada pisca com intervalo de 0,5s.

• Uma lâmpada é ligada 10s após uma chave ser acionada, e desliga quando a chave é desligada.

• Uma lâmpada é ligada 10s após uma chave ser desacionada, e desliga quando a chave é ligada novamente.

• Uma lâmpada é ligada após uma chave ser acionada 10 vezes, e desliga quando outra chave é acionada 5 vezes.

3.2 Partida estrela triângulo

Programe e implemente um circuito para uma partida estrela-triângulo com temporização de 05 segundos conforme diagramas a seguir:

1

ST

Y3Y2Y1

Rtermico95

96

MOTOR3F

BD

95 96Rt

220V

BL Y1 Y3 Y1 RTt Y2

RTe Y2

RTY3 Y1 Y2

R

Y3

3.3 Reversão de rotação de um motor trifasico

Programe e implemente um circuito para reversão de rotação de um motor trifásico a contator e relé térmico com temporização de 10 segundos, na parada, para aceitar uma nova partida.

3.4 Exercícios complementares CLP

• Três lâmpadas acendem (uma de cada vez) seqüencialmente com intervalo de 1s entre elas, e o ciclo se repete até que um sensor seja ativado.[(•)( )( ), ( )(•)( ),( )( )(•), ( )( )( ),(•)( )( ).....]

• Três lâmpadas acendem seqüencialmente com intervalo de 1s entre elas, sendo que cada lâmpada permanece ligada até que o tempo de acionamento da terceira se complete. e o ciclo se repete até que um sensor seja ativado. [(•)( )( ), (•)(•)( ),(•)(•)(•), ( )( )( ),(•)( )( ).....]

• Duas lâmpadas acendem seqüencialmente. A primeira pisca 5 vezes, com intervalo de 1s, a segunda pisca 10 vezes, com intervalo de 0,5s, e o ciclo se repete até que um sensor seja ativado.

• Três lâmpadas acendem seqüencialmente com intervalo de 1s entre elas, entretanto quando o sensor magnético é acionado, são acionadas outras 3: primeira fica acesa por 10s, a segunda por 3s e a terceira por 5s.

• Três lâmpadas acendem seqüencialmente com intervalo de 1s entre elas, .[(•)( )( ), ( )(•)( ),( )( )(•), ( )( )( ),(•)( )( ).....] entretanto quando o sensor magnético é ativado, são acionadas seqüencialmente da seguinte forma: primeira fica acesa por 10s, a segunda por 3s e a terceira por 5s.

• Quando um sensor magnético é acionado por mais de 1s e menos de 5s, e um sensor capacitivo é acionado 3 vezes neste intervalo de tempo 1 lâmpada é ligada. Se o sensor capacitivo for acionado mais vezes, a mesma lâmpada é ligada e outra pisca o número de vezes que o sensor capacitivo foi acionado.

1

4Exercícios de projeto com o CLP

4.1 Pisca pisca temporizado

Deseja-se programar um PLC para acionar uma lâmpada de sinalização piscante. Após acionar a chave liga-desliga, começa o semi-período apagado de 2s, seguido do semi-período aceso com 5s de duração. O pisca-pisca desliga imediatamente com a chave liga-desliga. (a) Desenhe o diagrama de estados, o diagrama de ligação e o ladder correspondente. (b) Altere a solução anterior para: quando a chave liga-desliga é desligada, a lâmpada deve concluir o ciclo antes de desligar completamente

4.2 Controle de acessoFaça um programa, para o PLC Siemens 7S-200, que controle o acesso através de um portão, obedecendo as seguintes condições: A: sinalização de vermelho e verde para ambos lados (entrada e saída)B: se for no horário da manhã, a prioridade é para quem sai. (5 saem, 1 entra); Se dentro de 5s não houver mais trafego da saída, a sinalização do verde para quem sai pisca 3 vezes (0,2s cada intervalo aceso apagado) e aguarda 1s antes de mudarC: se for no horário da noite, a prioridade é para quem entra. (1sai, 5 entram); Se dentro de 5s não houver mais trafego de entrada, a sinalização do verde para quem entra pisca 3 vezes (0,2s cada intervalo aceso apagado) e aguarda 1s antes de mudar.O comando para abrir o portão vem dos sensores indutivos posicionados no chão, a 5m do portão. O comando para fechar o portão pode ser dado por um porteiro ou após 10s sem tráfego em ambos lados.D: enquanto o portão estiver fechado, sinal vermelho para ambos os lados;D:O portão demora 5s para abrir ou fechar, e enquanto o portão estiver se movendo, o sinal vermelho para ambos os lados fica piscando;

4.3 Máquinas inter-travadas

Programe e implemente um circuito que realiza o inter-travamento entre 03 máquinas( A, B e C) de acordo com as seguintes condições:-A máquina “A” funcionando permite o funcionamento da máquina C. Se A pára de funcionar, desliga a máquina C, se esta estiver em funcionamento.-A máquina B em funcionamento permite também o funcionamento da máquina C. Se B pára de funcionar, desliga automaticamente a máquina C, se esta estiver em funcionamento.-As máquinas A e B só poderão funcionar juntas se a máquina C estiver em funcionamento, porém, se uma das máquinas (A ou B) parar de funcionar, desliga automaticamente a máquina C. Para a máquina C voltar a funcionar é necessário desligar uma das máquinas que não parou de funcionar (A ou B) e iniciar novamente o processo (liga A ou liga B) e liga (C) ou libera-se o seu funcionamento através de uma entrada “libera máquina C”.

4.4 SemáforoFaça o comando de um semáforo inteligente. Este semáforo atende aos seguintes preceitos.

A: A via preferencial deve sempre estar verde, quando não houver tráfico nas vias secundárias.B: Quando somente uma via secundária apresentar tráfico, o sinal verde permanece ligado na via preferencial por mais 30s, antes de mudar para amarelo (5s) e vermelho (15s).C: Quando mais de uma via secundária apresentar tráfico, o sinal verde permanece ligado na via preferencial por mais 10s, antes de mudar para amarelo (5s) e vermelho (20s).D: Se após o tempo de verde nas vias secundárias elas ainda apresentarem tráfico, o sinal verde na via principal deve ser no mínimo 30s e no máximo 40s.

1

4.5 Semáforo 2Faça um programa para o PLC Siemens 7S-200 que comande um semáforo inteligente. Este semáforo atende aos seguintes preceitos. A: A via preferencial deve sempre estar verde, quando não houver tráfico na via secundária.B: Quando a via secundária apresentar tráfico, o sinal verde permanece ligado na via preferencial por mais 40s, antes de mudar para amarelo (5s) e vermelho (15s).C: Ao mudar para vermelho na via principal, a mudança para o verde na via secundária só ocorrerá 1s depois.D: Se durante o tempo de verde previsto para a secundária o sensor registrar uma passagem maior que 5 veículos, o sinal verde permanece ligado na via secundária por mais 10s, antes de mudar para amarelo (5s) e vermelho.E: Ao mudar para vermelho na via secundária, a mudança para o verde na via principal só ocorrerá 1s depois.

4.6 Máquina de lavar

Um programa controla uma máquina de lavar, de acordo com as condições dadas abaixo.1- Um botão ao ser pressionado 1 vez, liga a máquina, e ao ser novamente pressionado, desliga a máquina. 2- O seletor de programas de lavagem é composto por um botão, que a cada toque muda o programa de lavagem e um botão de partida. Após ligar a máquina, seleciona o programa de lavagem e pressionando o botão de partida, dá início ao processo de lavagem.3- A máquina possui 5 programas de lavagem.

a) Roupa muito suja;b) Roupa suja;c) Roupa leve;d) Enxaguar;e) Centrifugar;

O motor da máquina possui 4 fios. O fio para o neutro da rede, e outros três onde a fase deve ser ligada: o fio para alta rotação, o fio para rotação normal no sentido horário e o fio para rotação normal no sentido anti-horário. A fase só pode ser ligada a um dos fios por vez.

O programa (Roupa muito suja) realiza a seguinte seqüência de lavagem:abre a válvula para encher de água, até que o sensor de nível seja acionado;quando o sensor de nível é acionado, começa o 1 ciclo de batimento: 2s para um lado, 3s para o outro, durante 1 minuto;após o ciclo de batimento, faz o molho, de 1 min.Após o molho, realiza os programas (Roupa suja) e (Roupa leve), partindo do princípio que a máquina já está cheia.Após realizar os programas de batimento e molho, a máquina realiza os ciclos: enxaguar e centrifugar.

O programa (Roupa suja)realiza a seguinte seqüência de lavagem:abre a válvula para encher de água, até que o sensor de nível seja acionado;quando o sensor de nível é acionado, começa o ciclo de batimento: 1s para um lado, 1s para o outro, durante 30s;após o ciclo de batimento, faz o molho, de 1 min.Após o molho, realiza o programa (Roupa leve), partindo do princípio que a máquina já está cheia.Após realizar os programas de batimento e molho, a máquina realiza os ciclos: enxaguar e centrifugar.

O programa (Roupa Leve) realiza a seguinte seqüência de lavagem:abre a válvula para encher de água, até que o sensor de nível seja acionado;quando o sensor de nível é acionado, começa o ciclo de batimento: 5s para um lado, 1s para o outro, durante 30s;após o ciclo de batimento, faz o esvaziamento da máquina para iniciar o enxagüe. O esvaziamento é feito acionando uma eletrobomba. O esvaziamento ocorre até que o sensor de nível baixo acione. Após realizar o esvaziamento, a máquina realiza os ciclos: enxaguar e centrifugar.

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O ciclo de enxaguar é composto por um novo enchimento da máquina e pelo seguinte ciclo de batimento:3s para um lado, 3s para o outro, durante 1 minuto; Termina o ciclo de enxagüe quando a máquina esvazia novamente.

O ciclo da centrifugação começa com um ciclo de batimento:3s para um lado, 3s para o outro, durante 30s, seguido de 1min do motor sendo acionado em alta rotação.Ao terminar o tempo de centrifugação a máquina desliga automaticamente, e só poderá ser religada se o botão liga/desliga for novamente acionado.

4.7 Esteira transportadora

Faça um programa que controle o movimento de uma esteira, da seguinte forma: · O operador inicia o processo, e a esteira se move para a direita durante 20s. · Enquanto a esteira se movimenta, são contadas quantas garrafas estavam sobre ela.· SE:· Existirem de 7 a 10 garrafas, a esteira pára durante 10s e volta a se movimentar no sentido inverso até que todas as garrafas sejam retiradas; · Existirem menos de 5 garrafas, a esteira se move por mais 10s para que sejam adicionadas mais 4 garrafas;durante este tempo, uma luz sinaliza a operação. · Existirem mais de 10 garrafas, a esteira pára e uma lâmpada começa a piscar em intervalos de 0,5s, até que o operador reinicie o processo.

A esteira e garrafas podem ser simuladas por chaves, lâmpadas, ou indicador luminoso do PLC.

4.8 Portão automático

Programe e implemente o circuito para acionamento automático de um portão de garagem acionado por um motor elétrico trifásico, 01 botão pulsante e 02 chaves fim-de-curso com a seguinte lógica:

*01 botão pulsante que ao 1o toque, liga o motor fazendo abrir o portão. O motor pára ao tocar na chave fim-de-curso de abertura ou por um 2o toque no botão.*Quando o motor está parado, um toque no botão pulsante liga o motor com rotação invertida que continua ligado até tocar na chave fim-de-curso de fechamento ou por um 2o toque no botão.

4.9 2 Portões automáticos

Elabore um programa para CLP para comandar o acionamento de dois portões automáticos com a seguinte sincronização entre eles: um portão só funciona quando o outro estiver fechado. Os portões têm botões de controle e chaves FCA e FCF independentes. O botão de controle funciona da seguinte forma: a cada acionamento do botão de controle o portão muda a direção de movimento. a) Fazer o diagrama de estados (indicando o significado de cada estado e cada transição) e o diagrama de bloco das ligações, identificando as entradas e as saídas. b) Fazer o ladder correspondente, indicando no ladder as partes referentes a: leitura das entradas, verificação do estado, temporização dos estados, transição de estados e saídas.

4.10 Portão super automático

Programe e implemente o circuito para acionamento automático de um portão de garagem acionado por um motor elétrico trifásico, 01 botão pulsante, 2 chaves fim de curso (segurança), e um controle de velocidade, com a seguinte lógica:

O 1o toque do botão pulsante, liga o motor fazendo abrir o portão. O motor pára ao tocar na chave fim-de-curso de abertura ou por um 2o toque no botão.Se o portão estiver totalmente aberto, o 1o toque do botão pulsante, liga o motor fazendo fechar o portão. O motor pára ao tocar na chave fim-de-curso de fechamento ou por um 2o toque no botão.Se o portão for parado a menos de ¼ aberto/fechado, ao próximo toque do botão pulsante, ele continua no mesmo sentido.

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Se o portão for parado a mais de ¼ e menos de ½ aberto/fechado, ao próximo toque do botão pulsante, o sentido inverso do motor é acionado.Se o portão for parado a mais de 1/2 e menos de 3/4 aberto/fechado, ao próximo toque do botão pulsante, o motor de mesmo sentido é acionado.

4.11 Contadores em subrotinas

Criar um programa, com subrotinas, que conta números binários de 0 a 15 e mostra o resultado na saída a cada 0,5s.Na primeira vez, conta de 1 em 1,Na segunda vez, conta somente os números pares;Na terceira vez, conta somente os números ímpares;

4.12 Máquina de lavar em subrotinas

Faça o programa 7.6 (maquina de lavar) utilizando subrotinas.

4.13 Contadores em SCR

Criar um programa, com SCR, que conta números binários de 0 a 15 e mostra o resultado na saída a cada 0,5s.Na primeira vez, conta de 1 em 1,Na segunda vez, conta somente os números pares;Na terceira vez, conta somente os números ímpares;

4.14 Ligando lâmpadas com SCR

Faça um programa que utiliza SRCs para controlar quatro lâmpadas da seguinte forma:As quatro lâmpadas acendem seqüencialmente. A primeira pisca 2 vezes, com intervalo de 1s, e apaga, a segunda pisca 5 vezes, com intervalo de 0,5s e ao final fica ligada, a terceira pisca 3 vezes, com intervalo de 2s e 3 vezes, com intervalo de 1s, ao final fica apagada, a quarta pisca 4 vezes, com intervalo de 0,2s e 4 vezes, com intervalo de 0,5s, ao final apaga todas as lâmpadas. O ciclo se repete até que um sensor seja ativado.

4.15 Radar de velocidade

Fazer um programa, com subrotinas, para:• Medir a velocidade de um carro • Indicar, na forma de pontos luminosos (bargraph) durante 1s, a velocidade medida; • Depois de indicar a velocidade, deve sinalizar da sequinte forma:• quando a velocidade estiver abaixo de 3u.v., pisca uma luz verde; • quando a velocidade estiver entre 3 e abaixo de 5 u.v., pisca uma luz amarela; • quando a velocidade estiver entre 5 e 7u.v., pisca a luz amarela e uma vermelha;

Se a velocidade estiver acima de 7u.v., pisca a luz vermelha, e um alarme soa durante 5s.

4.16 Controle de acesso 2

Fazer um programa com subrotinas para controlar o fluxo de passageiros em dois vagões de um trem. O programa deve:

• Indicar quando o trem para e quais portas estão abertas.• Medir a velocidade com que os passageiros entram em cada vagão; • Limitar o número de passageiros em 20 por vagão; • Soar um aviso (uma luz piscando, individual para cada vagão), se a velocidade de acesso for

maior que 0,7 passageiro/segundo;• Soar um aviso (uma luz piscando, individual para cada vagão) quando o penúltimo passageiro

entrar, e fechar a porta quando o ultimo entrar. • Soar um aviso quando faltar 5s para o trem fechar as portas e partir.

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• O trem não deve permanecer mais que 30s parado na plataforma;

4.17 Carros transportadores

Elabore, programe e teste um programa PLC, com subrotinas, para controlar um sistema de dois carros transportadores com compartilhamento de recurso conforme a figura abaixo. Os carros de transporte de peças devem atender a dois grupos de operários situados em diferentes posições (A e B). Se um operário localizado em A pressionar a botoeira P1, o carro I deve efetuar o trajeto ACA. Se um operário localizado em B pressionar a botoeira P2, o carro II deve efetuar o trajeto BCB. Os comandos só serão aceitos se os carros estiverem nas respectivas posições de repouso. O acionamento do carro I é feito por M1 para a direita e por M2 para a esquerda. O acionamento do carro II é feito por M3 para a direita e por M4 para a esquerda. O atuador V1 controla o destino do carro, sendo que quando V1=0 implica que o carro efetua o percurso AC, e quando V1=1 implica que o carro efetua o percurso BC. Como a parte final do percurso é compartilhada pelos dois carros, terá que existir exclusão mútua no acesso ao percurso DC. Assim, quando atingirem a zona D, os carros só poderão avançar se o percurso DC estiver livre.

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4.18 Controle analógico 1• Fazer um programa, com subrotinas, para gerar uma rampa ascendente de tensão de 0 a 8V,

permanecer em 8V durante 5s e voltar para 0V.

4.19 Controle analógico 2

• Fazer um programa, com subrotinas, para ler os valores de tensão de uma entrada analógica e registrar o maior valor, o menor valor, calcular o valor médio de tensão durante uma amostragem de 10s após uma chave ter sido acionada. Se a variância for >1V <2V, uma lâmpada pisca 1x, se a variância for >2V, a lâmpada permanece ligada durante 2s..

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