Linguagens PLC

7/30/2019 Linguagens PLC

1/144

Linguagens de Programao CLP

Bruno Gomes Marques

ufjfufjf


2/144

2

IEC - International Electro-technical Comission

Surgiu em 1992

20 anos aps criao do primeiro CLP

Exigncia de padronizao

IEC 61131


3/144

3

Dividida em 8 partes:

IEC 61131-1 , Informaes gerias

IEC 61131-2,Requisitos de Hardware

IEC 61131-3,Linguagens de Programao

IEC 61131-4,Guia de Orientao ao Usurio

IEC 61131


4/144

4

IEC 61131-5,Comunicao

IEC 61131-6,Comunicao via Fieldbus

IEC 61131-7,Programao usando lgica Fuzzy

IEC 61131-8,Guia para implementao delinguagens

IEC 61131


5/144

5

Objetivos:

Estabelecer critrios para seleo e aplicao de

CLPs

Especificar requisitos mnimos

Definir regras :semntica sintaxe

Definir comunicao

IEC 61131


6/144

6

Benefcios

Reduo de custos : treinamentos ,manuteno ,

engenharia e consultoria

Foco na soluo do problema , no na construodo software

Reduo na dependncia de fornecedores :consultorias e hardware

IEC 61131


7/1447

Benefcios:

Reduo de erros e inconsistncias nas lgicas

Solues iguais para problemas iguais : mudaparmetro , no o software todo

Uso de bibliotecas padres

IEC 61131


8/1448

IEC 61131 parte 3 linguagens de programao

Objetivo

Fornecer metodologia de construo de lgica deprogramao

Permitir quebra do programa em partesgerenciveis

IEC 61131


9/1449

Definir 5 linguagens de programao

Permisso de utilizao de outras linguagens

desde que obedecida as mesmas formas dechamadas e troca de dados

Visual Basic,Flow Chart,C++ , etc

IEC 61131


10/14410

Instruction List (IL)

Structured Text (ST)

Function Block Diagram (FBD)

Ladder Diagram (LD)

Sequential Function Chart(SFC)

IEC 61131


11/144

11

IL e ST textuais

LD e FBD grficas

SFC grfica e textual

IEC 61131


12/144

12

Lista de Intrues (IL)

Linguagem de baixo nvel

Menos amigvel

Semelhante ao Assembly

Origem europia

IEC 61131


13/144

13

Linguagem bsica para exportao de programas(portabilidade)

Otimizao de cdigos

Ideal para pequenas aplicaes

IEC 61131


14/144

14

Texto Estruturado (ST)

Linguagem de alto nvel

Semelhante ao Pascal

Razes Ada , C

IEC 61131


15/144

15

Ideal para:

Tomada de decises

Declaraes de variveis, Configuraes

Clculos

Definir aes e condies

IEC 61131


16/144

16

Diagrama de Blocos Funcionais(FBD)

Linguagem grfica

Mais amigvel que as textuais

Baseada em circuitos lgicos

Descreve processo atravs de blocos interligados

IEC 61131


17/144

17

Ideal para controle discreto ,sequencial , regulatrio

Representao de fcil interpretao

Destaca fluxo de informaes e processamento desinais

Encapsula algoritmos

IEC 61131


18/144

18

Diagrama Ladder

Linguagem grfica

Bastante amigvel

Baseada em lgica de contatos

IEC 61131


19/144

19

Fcil compreenso

Adequada para controle discreto, combinacional e

sequencial

Linguagem mais utilizada

Origem nos EUA

IEC 61131


20/144

20

Grficos de funes sequenciais(SFC)

Originou-se na Frana

Baseado nas redes de Petri

Norma IEC 848 Grafcet

IEC 61131


21/144

21

Descreve o comportamento do programa

Organiza estrutura interna

Ajuda a decompor um problema de controle empartes gerenciveis

Mantem viso global da soluo do problema

IEC 61131


22/144

22

Usada na estruturao do problema , independenteda linguagem utilizada

Fcil representao e interpretao

Facilidade de diagnstico

IEC 61131

IEC 61131


23/144

23

Descreve comportamento do sistema

Fcil localizao de falhas

IEC 61131

L dd


24/144

24

Linguagem Ladder

Ladder

L dd


25/144

25

Primeira Linguagem

Diagrama de Contatos

Escada

Degraus

Segue normas internacionais

Ladder

L dd


26/144

26

Ciclo de varredura

Uma etapa ativa , restante inativa

Clock Tempo total para realizar o ciclo

Duas linhas verticais representando

plos(fonte)

Chaves NA ,NF

Ladder

L dd


27/144

27

Evitar quebra de paradigma

Melhor aceitao

Facilidade na transformao esquemaeltrico/ladder

Ladder

L dd


28/144

28

Ladder

L dd


29/144

29

Ladder

L dd


30/144

30

Ladder

L dd


31/144

31

Ladder

L dd


32/144

32

Ladder

Ladder


33/144

33

Ladder

Ladder


34/144

34

Ladder

Ladder


35/144

35

Ladder

Ladder


36/144

36

Ladder

Ladder


37/144

37

Temporizador M2 = ajuste de tempo para acionamento de S1 M1 = contagem regressiva , quando temp acionado E1 = 1 , habilita contagem

E2 = 1, inicia contagem

Ladder

Ladder


38/144

38

Partida estrela

Tringulo

Reduz corrente inicial

Fiao de menor bitola

Evita multa por baixo fator de potncia

Ladder

Partida com reverso


39/144

39

Partida com reverso

Ladder


40/144

40

Ladder

Partida com reverso


41/144

41

Partida com reverso

Partida com reverso


42/144

42

Partida com reverso

Partida com reverso


43/144

43

Aplicao prtica

Partida sequencial de motores

Trs motores

Evita partida simultnea

Evitar picos de consumo de energia e de corrente

Partida com reverso

Partida sequencial


44/144

44

Partida sequencial

Segurana em prensas


45/144

45

Segurana em prensas

Dois botes para acionamento

Operador precisa usar as duas mos

Evitar acidente

Segurana em prensas

Segurana em prensas


46/144

46

Segurana em prensas

Ladder


47/144

47

Ladder

Partida estrela - tringulo

Ladder


48/144

48

K1 deve permanecer sempre ligado

K3 fica ligado por 6 segundos(estrela)

K2 liga logo aps k3 desligar

k2 e k3 nunca podem ser ligados juntos

Ladder

Ladder


49/144

49

Ladder

Diagrama de Blocos


50/144

50

Linguagem FBD

Diagrama de Blocos

Diagrama de Blocos


51/144

51

Equipamento comercial Logo 24RL

Siemens

Linguagem padronizada

Diagrama de Blocos

Diagrama de Blocos


52/144

52

Diagrama de Blocos

Diagrama de Blocos


53/144

53

Diagrama de Blocos

Diagrama de Blocos


54/144

54

Funes Gerais

Tcnicas digitais

Portas lgicas AND, OR ,NOR ,NAND...

Diagrama de Blocos

Diagrama de Blocos


55/144

55

Funo AND

Diagrama de Blocos

Diagrama de Blocos


56/144

56

Funo OR

Diagrama de Blocos

Diagrama de Blocos


57/144

57

Funo NAND

Diagrama de Blocos

Diagrama de Blocos


58/144

58

Funo NOR

Diagrama de Blocos

Diagrama de Blocos


59/144

59

Funes especiais

Trg = trigger (disparo) , inicia a contagem

Par = parameter (parmetro) ,tempos ajustado

em segundos minutos ou horas

Diagrama de Blocos

Diagrama de Blocos


60/144

60

Retardo de ativao

Trg = 1 inicia contagem do tempo ajustado Par = tempo ajustado

Diagrama de Blocos

Diagrama de Blocos


61/144

61

Retardo de Desativao

Trg = 1 , sada ativada Trg = 0 , inicia contagem at desativao R = Reset , volta ao estado inicial

ag a a de ocos

Diagrama de Blocos


62/144

62

Rel de Impulsos

Trg = 1, ativa ou desativa sada R = 1, desativa sada Par: ativa ou no remanecncia Sada Q muda de estado a cada pulso Trg

g

Diagrama de Blocos


63/144

63

Rel de Impulsos simtricos

En = enable , habilita En = 1, aciona gerador de impulsos T= tempo de acionamento e desacionamento

g

Diagrama de Blocos


64/144

64

Rel de contato Passageiro

Trg = 1 ,aciona sada imediatamente , iniciacontagem para desativao

Par = tempo ajustado para desativao

g

Diagrama de Blocos


65/144

65

Rel de auto-reteno(SET-RESET)

S = 1 ,sada Q ativada ,Q=1 R = 1 ,a sada Q desativada Par = 1 , ativa memria , Par = 0 ,desativa

g

Diagrama de Blocos


66/144

66

Contador crescente /decrescente

R= 1, zera contagem , desativa sada Cnt = conta transies de 0 para 1 somente Dir =1 , contagem crescente ,0 decrescente Par = valor desejado para contagem

g

Partida com reverso


67/144

67

Diagrama de Blocos


68/144

68

O

g

Partida com reverso

Diagrama de Blocos


69/144

69

O

g

O que acontece se I1 e 12 forem acionados simultaneamente?

Diagrama de Blocos


70/144

70

Acionamento alternado de motores

g

Diagrama de Blocos


71/144

71

O que acontece se I1 for 0 ?

g

Diagrama de Blocos


72/144

72

Segurana de prensa com contato passageiro

Diagrama de Blocos


73/144

73

Partida estrela-

trinngulo

Diagrama de Blocos


74/144

74

Partida estrela tringulo

Diagrama de Blocos


75/144

75

Partida estrela tringulo

B003 = OU exclusivo

Structured Text


76/144

76

Linguagem ST

Structured Text


77/144

77

Texto estruturado

Linguagem de alto nvel

Forte semelhana sinttica com Pascal

Structured Text


78/144

78

Tipos de Dados

Inteiros

Structured Text


79/144

79

Nmeros de ponto flutuante

Representao de tempo

Structured Text


80/144

80

String

Bit Strings

Structured Text


81/144

81

Tipos de Dados derivados

4 tipos

struct Enumerated Sub-ranges

Array

Comando TYPE e END_TYPE

Structured Text


82/144

82

Tipo Struct

Dado composto

Um TYPE pode conter um ou mais Structs

Construdo com os comandos STRUCT e

END_ STRUCT

Structured Text


83/144

83

exemplo

Structured Text


84/144

84

Tipo Enumerated

Construdo colocando elementos daenumerao entre parnteses

Cada elemento tem um nome diferente

Structured Text


85/144

85

Exemplo

Structured Text


86/144

86

Tipo Array

Matrizes e Vetores

Structured Text


87/144

87

Tipo Sub-Ranges

Sub-intervalos

Limite superior e inferior

Structured Text


88/144

88

exemplo

Structured Text


89/144

89

Comparao linguagem ST e Pascal

Structured Text


90/144

90

Inicializao de matrizes

Rpida e mais fcil em ST

Requer maior esforo em Pascal

Structured Text


91/144

91

Funes de Chamada

Structured Text


92/144

92

Funes de Chamada

FUNCTION ,END FUNCTION, VAR, END VARpertencem linguagem ST

Structured Text


93/144

93

Instrues condicionais

Structured Text


94/144

94

Instrues condicionais

Principal diferena : BEGIN e END

Omisso em ELSE e CASE

ELSE IF omisso necessria de ponto e virgula

no Pascal

Structured Text


95/144

95

Laos lgicos

Lista de Instrues


96/144

96

Linguagem LI

Lista de Instrues


97/144

97

Intruction List

Mnemnicos

Assembly

Operaes lgicas booleanas

Lista de Instrues


98/144

98

Execuo mais rpida

Dificuldade em alteraes no cdgo jimplementado

Bom pra resolver problemas simples

Lista de Instrues


99/144

99

Sintaxe

Cada instruo comea em uma nova linha

Contem rtulo , operadores e modificadores ,operando e comentrio

Podem ser includas linhas em branco

Lista de Instrues


100/144

10

0

Lista de Instrues


101/144

10

1

Rtulo (etiqueta)

No pode exceder 16 caracteres

Primeiro caracter deve ser uma letra

Restante letra , numero ou smbolo

No pode haver dois rtulos iguais

Lista de Instrues


102/144

10

2

Modificadores de instrues

( = adiada at encontrar )

C = instruo executada somente se contedoatual diferente de zero

Lista de Instrues


103/144

10

3

Principais Comandos

Lista de Instrues


104/144

10

4

Principais Comandos

Lista de Instrues


105/144

10

5

Exemplos

Lista de Instrues


106/144

10

6

Lista de Instrues


107/144

10

7

Onde est o erro ?

Lista de Instrues


108/144

10

8

Lista de Instrues


109/144

10

9

Q1 = 1

Lista de Instrues


110/144

11

0

Q1 = 0

Lista de Instrues


111/144

11

1

Operaes adiadas

LIFO

Last input , First output

Altera ordem natural das intrues

Lista de Instrues


112/144

11

2

Lista de Instrues


113/144

11

3

Q1 = (I1.I2)+(I3.I4)

Lista de Instrues


114/144

11

4

Podem ser usados rels auxiliares

Armazenamento temporrio de informao

Vantagem: Melhora clareza do programa

Desvantagem: precisa de mais memria

Lista de Instrues


115/144

11

5

exemplo

Lista de Instrues


116/144

11

6

Q1 = (I2+I2).(I3+I4)

Lista de Instrues


117/144

11

7

Com rels auxiliares

Lista de Instrues


118/144

11

8

Mnemnicos de alguns fabricantes

Lista de Instrues


119/144

11

9

exemplo

Liguagem SFC


120/144

12

0

Linguagem SFC

Linguagem SFC


121/144

12

1

GRAFCET

Desenvolvida em 1975 por franceses

Facilidade de interpretao

Modelagem de sequenciamento e funeslgicas e

Linguagem SFC


122/144

12

2

Norma IEC 848

Norma francesa NF C03-190

Linguagem SFC


123/144

12

3

Elementos de um Grafcet

Linguagem SFC


124/144

12

4

Etapa

o estado atual

Pode estra ativa ou inativa

Conjunto de etapas determina estado doGraficet

Linguagem SFC


125/144

12

5

Transio

Representada por traos

Evoluo de uma situao para outra

Pode ser vlida ou no

Uma evoluo vlida quando todas as etapasprecedentes estiverem ativas

Linguagem SFC


126/144

12

6

Arcos Orientados

Indicam a sequencia

Ligam etapas , transies

Conveno : de cima para baixo

Linguagem SFC


127/144

12

7

Ao

Representam efeitos que devem ser obtidos

O que deve ser feito

Ordem de comando

Linguagem SFC


128/144

12

8

exemplo

Linguagem SFC


129/144

12

9

Ordens de comando atuam sobre:

Elementos fsicos do mecanismo

Elementos auxiliares

Interfaces homem-mquina

Linguagem SFC


130/144

13

0

Ordem contnua

Depende somente da ativao da etapa a qualestiver associada

Linguagem SFC


131/144

13

1

Ordem condicional

Depende da ativao da etapa associada

Depende tambm de condies a seremsatisfeitas

Linguagem SFC


132/144

13

2

Ordem condicional com retardo

Linguagem SFC


133/144

13

3

Ordem condicional limitada no tempo

Linguagem SFC


134/144

13

4

Impulsional

Linguagem SFC


135/144

13

5

SET e RESET

Linguagem SFC


136/144

13

6

Receptividade

Funo lgica associada a transio

Habilita ocorrncia , se estado lgico verdadeiro

Linguagem SFC


137/144

13

7

Receptividade associada a temporizao

Linguagem SFC


138/144

13

8

Um Graficet comandado por outro

Linguagem SFC


139/144

13

9

Exemplo: mquina de estampar peas

Linguagem SFC


140/144

14

0

Simuladores


141/144

14

1

Simuladores

Step7 MicroWin 2.0 (SENAI)

SimuPLC

LadSIM Ladder Lgic editor

ZelioSoft (Schineider, em portugues)

Easy PLC

Simuladores


142/144

14

2

LdMicro

I-Trilogi ( Java)

FST 4.0 (Festo)

CLIC 02 LAD(WEG)

Concept 2.5 (FBD,IL ,ST, e SFC)]

PLC Zap 500

Simuladores


143/144

14

3

PLCsim (Siemens)

Logix

Simulador Online (www.plcsimulator.net)


144/144

a

Documents

Linguagens PLC