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Controlador Lógico Programável

Prof. Stefano

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Definição IEC 1131-3

• É um equipamento de controle composto decomponentes eletrônicos e memóriaprogramável que contém dados e programascom a finalidade de ler e executar instruções,interagindo com um sistema ouprocesso, através de entradas e saídas digitais ouanalógicas.

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Histórico

• O Controlador Lógico Programável ( C.L.P. ) nasceudentro da indústria automobilística americana, naGeneral Motors , em 1968, devido a grandedificuldade de mudar a lógica de controle de painéisde comando a cada mudança na linha de montagem.

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Características de um CLP

• Fonte - fornece energia para o sistema;

• CPU - controla o funcionamento de todo o sistema, armazenae executa o programa e envia sinais para os módulos I/O.

• Módulos I/O - são módulos de saída (Output) e entrada(Input) utilizados para receber informações da máquina eatuar dispositivos conforme programa armazenado na CPU

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Características de um CLP

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Exemplo de circuito de entrada

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Exemplo de saída a transistor

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CPU

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Memória

• Memória: É na memória que o CLP armazena todas asinformações necessárias e ela pode ser dividida emdiferentes áreas.

– Memória do fabricante : reservada para conter o programadesenvolvida pelo fabricante que responsável pelofuncionamento do CLP;

– Memória do usuário : programa desenvolvido pelo usuário deacordo com as suas necessidades;

– PII : é chamada de imagem do processo de entrada (Process

Image Input), onde o clp armazena as informações relativas aleitura do estado das entradas em cada ciclo de leitura do clp.

– PIO : é chamada de imagem do processo de saída (Process

Image Output), onde o clp armazena as informações relativasao estado das saídas atualizadas no final de cada ciclo do clp.

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Especificação de uma CPU

• Capacidade de memória: para Programa de Aplicação e paraTabela de Dados ou variáveis

• Tipo de memória: forma de armazenamento (RAM, ROM,EEPROM, Flash EEPROM);

• Pontos de I/O total: quantidade máxima de I/O que a CPU podecontrolar - ex. 640 pontos (320 I 320 O)

• Tempo de processamento(execução): tempo necessário paraCPU executar uma instrução booleana (contato ou bobina) -expresso em 1k de instruções booleanas;

• Linguagem de programação: LAD, STL e FBD;

• Recursos gerais: operação com ponto flutuante, rotinas internaspara controle PID, diagnósticos, scan cíclico, entradas rápidas, etc

• Portas de comunicação: RS-232, 422, 485, protocolossuportados.

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Família S7 200

= 8 CLPs

= 4 CLPs

S7 200 - Características

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S7 200 - Características

S7 200 - CPUs

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S7 200 – CPU 224XP

Módulos de Expansão

Conexão com Flat Cable

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Módulos de Expansão

Comunicação

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Ciclo de SCAN da CPU

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Ordem de Execução dasLinhas do Programa:

Esquerda para a Direita

De cima para Baixo

PII

PIO

Endereçamento no CLP

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• TIPOS DE ENDEREÇOS

– I = DIGITAL INPUT

– Q = DIGITAL OUTPUT (QUIT)

– AIW = ANALOG INPUT

– AQW = ANALOG OUTPUT (QUIT)

– V = VARIABLE (FLAG)

– M = MEMORY

– C = COUNTER

– T = TIMER

– ...

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Endereçamento no CLP

• .

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Endereçamento no CLP

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Endereçamento no CLP

• O endereçamento deve ser feito na seguinte disposição:

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I 0.0

Símbolo indicando o tipo da variável

Byte deendereçamento

Bit deEndereçamento

(0..7)

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SAÍDASDIGITAIS

ENTRADASDIGITAIS

SA

ÍDA

AN

ALÓ

GIC

A

EN

TR

AD

AS

AN

ALÓ

GIC

AS

Endereçamento no CLP S7-200

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Endereçamento no CLP S7-200

• .

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Q0.0 a Q 1.1

I 0.0 a I 1.5

AQ

W0

AIW

0 e

AIW

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Programação

• Step7 MicroWin

– Programação do CLP

– Monitoração do Programa

– Configuração da CPU e Expansões

– Documentação do Projeto

– Manutenção e Comissionamento

– Programação em LAD, STL e FBD (IEC 1131-3)

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Linguagens - LAD

Linguagens - STL

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Linguagens - FBD

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Linguagem Ladder

• Principais símbolos:

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• Para acionar uma Lâmpada:

Linguagem Ladder

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Instruções Binárias

Função AND

Função OR

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Exercício - Selo

• Colocando uma peça na posição do sensor S1 na esteira deverá ligar o motor M1;

• Quando a peça chegar em S2, desligar o motor M1.

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Exercício

Elabore um programa para um CLP quepara o portão:• Quando o botão B1 é apertado o motor M1

ligado, abrindo o portão conforme indica aseta;

• Quando o portão atingir o sensor S1 o motorM1 será desligado;

• Com o sensor S1 ativado, o portão é fechadoatravés da inversão do sentido de giro domotor, ligando-se o motor M2;

• O motor M2 fica ligado até que o portão feche,indicado pelo sensor S2.

• Obs. Enquanto o botão B1 estiver sendopressionado, como medida de segurança, a saídaM2 não poderá ser ativada, ficando o portão aberto.

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Exercício

Elabore um programa para um CLP que para o reservatório:

• Controle o acionamento da bomba B1 enquanto a chave CH1 estiver pressionada;

• Quando o nível estiver abaixo do sensor S2 a bomba B1 deverá ser ligada;

• Quando o nível chegar até o sensor S1 a bomba deverá ser desligada.

Instruções Binárias

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Temporizadores

TON

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TONR

TOF

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TON => CLOCK

Contadores

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Comparadores

Contador e Comparador

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Temporizador e Comparador

Contador e Comparador

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Conversão de Variáveis

Conversões Numéricas:

São instruções que convertem um valor de entrada IN para um formato específico e armazenam o valor do resultado na memória especificada em OUT.

Byte para Inteiro (BTI), Inteiro para Byte (ITB), Inteiro para Duplo Inteiro (ITD), Duplo Inteiro para Inteiro (DTI),Duplo Inteiro para Real (DTR), BCD to Inteiro (BCDI),Inteiro para BCD (IBCD)Byte (B)

Inteiro (W)

Duplo Inteiro (D)

Exemplos de conversões

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Operações Matemáticas

Referências Bibliográficas

• Notas de aula do Prof. Jeferson;

• Notas de aula do Prof. Stefano;

• Apostila CLP, Lab. de Eng. Elétrica – UERJ;

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