PLC4u: Controle de Célula

Virtual 3D por um Simulador

de CLP

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Acadêmico: Felipe Nunes Orientador: Marcelo da Silva Hounsell Co-Orientador: Nazareno de Oliveira Pacheco

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA - UDESC

DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO - DCC

Agenda

• Introdução

• Simuladores de CLP Correlatas

• Arquitetura do PLC4u

• Tecnologia

• Implementação

• Publicação

• Considerações Finais

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Introdução(1/26)

Objetivo Geral – Desenvolver um simulador de CLP, para controle de uma

célula de manufatura virtual robotizada 3D reconfigurável.

Objetivo Especifico 1. Traduzir a célula de manufatura virtual 3D [SILVA, 2009],

implementada em VRML para X3D desconsiderando o tratamento via autômatos finitos;

2. Projetar o PLC4u para uma linguagem de CLP específica (a ser selecionada), integrada a célula de manufatura virtual 3D;

3. Implementar e testar o PLC4u.

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Simuladores de CLP Correlatas (2/26)

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– SimuPLC [BARBOSA, 2009];

–PLCsimulator.net [MELORE, 2009];

– Logix Pro [SIMPSON, 2009];

– Trilogi [TRIANGLE, 2009];

–CLIC [WEG, 2009].

Simuladores de CLP Correlatas(3/26)

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Comparação entre os Simuladores de CLP

Arquitetura do PLC4u (4/26)

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Arquitetura do PLC4u (5/26)

– Módulo Lógico

• Editor texto – Lista de Instruções

» Cada instrução (instrução = operador + operando) ocupa uma linha;

» Cada instrução usa ou muda o valor de um único registrador denominado registro de resultado ou acumulador.

• Interpretador – Javacc

» Análise Sintática;

» Análise Léxica.

• Simulador CLP – Executará operações lógicas e manipulação de dados

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Arquitetura do PLC4u (6/26)

– Módulo I/O

• Entrada e Saída Digital – Leitura e escrita do arquivo de entrada;

– Leitura do arquivo de saída.

– Módulo Planta

• Célula Virtual – Mapeamento

» Eventos Controláveis;

» Eventos Não-Controláveis.

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Arquitetura do PLC4u (7/26)

– Uso de Arquivo Formato TXT (text file), para os arquivos de entrada e saída.

• Permite a rápida visualização em qualquer editor de texto bem como sua produção também por qualquer editor e ainda, não demanda tempo significativo, pois a sua leitura/escrita são operações básicas de qualquer API, linguagem ou aplicativo.

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Tecnologia (8/26)

– Java

– VRML – X3D

• XML: mais fácil de ser entendido;

• Gratuito;

• Independente de plataforma;

• Compatível na Web;

• Permite representar ambientes 3D interativos;

• Permite integração com aplicações JAVA.

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Implementação(9/26)

Módulo Lógico

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Implementação(10/26)

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Módulo Lógico

Implementação(11/26)

Módulo Lógico

– Interface (Funções):

• Abrir arquivo de programação;

• Salvar programação;

• Play (inicio da ciclo de processamento);

• Pause (Para o ciclo de processamento);

• Stop (Encerra o ciclo de processamento);

• Cicle–By–Cicle (Executa apenas um ciclo por vez);

• Intervals (Tempo do ciclo de varredura);

• Área de mensagens de erro.

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Implementação(12/26)

Módulo Lógico

– Interface

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Implementação(13/26)

Módulo Lógico

– Compilador

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Implementação(14/26)

Módulo Lógico - Dinâmica de leitura das entradas, e saídas;

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Implementação(15/26)

Módulo Lógico

– Teste : Contato Selo

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Implementação(16/26)

Módulo Lógico

– Teste: Parênteses

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Implementação(17/26)

Módulo I/O

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Implementação(18/26)

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Módulo I/O

– Interface(Funções): • Leitura e escrita do arquivo de entrada;

• Leitura do arquivo de saída;

• Hold Input;

• Intervals.

Implementação(19/26)

Módulo Planta

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Implementação(20/26)

Módulo Planta

– Mapemeanto

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Implementação(21/26)

• Vídeo de demonstração

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Publicação(22/26)

Acesso ao sistema disponível em no link: • http://www2.joinville.udesc.br/~larva/plc4u/plc4u.php

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Considerações Finais(23/26)

• Levantamento de simuladores de CLP de forma traçar estratégias:

– Uso de planta virtual 3D;

– Simulador de código aberto;

– Uso de implementação formal e flexível (compilador), devido a variedades de linguagens/fabricantes.

• Desenvolver um simulador de CLP que controle uma célula de manufatura 3D;

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Considerações Finais(24/26)

• Baseado em conceito modularização, sendo divido em três módulos;

• Uso da ferramenta Javacc;

• Vantagens ao utilizar o simulador de CLP, como por exemplo:

– Reproduz virtualmente uma célula de manufatura;

– Permite “errar ao aprender” sem sofrer as conseqüências danosas de um erro real.

• Recursos de MultiThreads;

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Considerações Finais(25/26)

• As principais características do PLC4u, são: – O desenvolvimento modular;

– Uso interpretador, permite que extensões ou outras linguagens possam ser testadas de forma mais facilitada;

– A interface dispõe de vários controles que permitem a execução de programas de controle de forma a facilitar o desenvolvimento e aprendizagem;

– O módulo I/O permite que, independente do tempo do ciclo, possam ser gerados mais de um evento/sinal ao mesmo tempo, além da visualização do estado de todos os sinais/testes;

– O módulo Planta 3D é livre de associação de quantos e quaisquer sinais de eventos internos à célula.

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Considerações Finais(26/26)

• Sugestões de Trabalhos Futuros: – Desenvolver uma placa para comunicação do PLC4u, com o

exterior, onde tal placa permitiria a inserção do simulador em situações reais de controle;

– Incorporar ao PLC4u outros editores de programação;

– Editor de configuração para o módulo Planta, modelando novos equipamentos;

– Acrescentar o módulo de entrada com sinais analógicos.

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