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Minicurso CLP

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by

Peterson Da Silva Cezar

on 10 September 2014

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Transcript of Minicurso CLP

Obrigado!
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Breve Histórico
Surgiu na General Motors em 1968 para substituir os grandes gabinetes com lógicas a relés;

Necessidade de robustez para suportar os ambientes industriais e confiabilidade.
Hardware
Entradas e Saídas analógicas:
Os módulos ou interfaces de entrada e saída analógica convertem valores numéricos em sinais de saída em tensão ou corrente ou vice-versa. No caso de tensão normalmente de 0 a 10 Vcc ou 0 a 5 Vcc, e no caso de corrente de 0 a 20mA ou 4 a 20 mA.
Linguagens de programação
A norma IEC 61131-3 definiu sintática e semanticamente cinco linguagens de
programação:

Diagrama de Blocos de Funções (FBD - Function Block Diagram);
Linguagem Ladder (LD - Ladder Diagram);
Seqüenciamento Gráfico de Funções (SFC - System Function Chart);
Lista de Instruções (IL - Instruction List);
Texto Estruturado (ST - Structured Text).
Exemplo
Exemplo 1:
Acender uma lâmpada enquanto um botão (push button) for pressionado.
Exercícios
Fazer os exercícios 13 e 14 da lista de exercícios.
Minicurso PLC
O que é um PLC?
"
Sistema eletrônico digital, desenvolvido para uso em ambiente industrial, que usa uma memória programável para armazenamento interno de instruções do usuário, para implementação de funções específicas, tais como, lógica, sequenciamento, temporização, contagem e aritmética, para controlar, através de entradas e saídas, vários tipos de máquinas e processos.
"
[Norma IEC* 61131-1].
A norma IEC 611311 estabelece padrões para Controladores Programáveis e seus periféricos, tais como Ferramentas de Programação e Depuração, Equipamentos de Testes e Interfaces Homem-Máquina.

A norma 61131 é dividida em 8 partes:

61131-1 - Informações gerais (General Overview, Definitions)
61131-2 - Requisitos de hardware (Hardware)
61131-3 - Linguagens de programação (Programming Languages)
61131-4 - Guia de orientação ao usuário (User Guidelines)
61131-5 – Comunicação (Message Service Specifications)
61131-6 – Comunicação via Fieldbus (Fieldbus Communication)
61131-7 - Programação utilizando Lógica Fuzzy (Fuzzy Logic)
61131-8 - Guia para implementação das linguagens (Implementation Guidelines)
NORMA IEC 61131
Hardware
Entrada digital:
A unidade de entrada é uma interface entre o sistema e o mundo externo, que pode ser feita por canais de entrada, para permitir a leitura de sinais como sensores, botões, entre outros.
Tipos de PLC
MODULARES:
Esses PLC's são compostos por uma estrutura modular, em que cada módulo executa uma determinada função. Pode-se ter processador e memória em um único módulo com fonte separada ou então as três partes juntas em um único gabinete. O sistema de entrada/saída é decomposto em módulos de acordo com suas características.
Tipos de PLC
COMPACTOS:
Possuem incorporados em uma única unidade a fonte de alimentação, a CPU e os módulos de E/S, ficando o usuário com acesso somente aos conectores do sistema E/S. Esse tipo de estrutura normalmente é empregado para CLPs de pequeno porte.
Hardware
Saída digital:
Uma saída digital pode estar na
condição ligada ou desligada
. Válvulas solenóides, contatores, alarmes, relés, sirenes e lâmpadas são exemplos de atuadores conectados em saídas digitais.
Estrutura básica
*PLC = Programmable Logic Controller
*IEC = International Electrotechnical Commission
PLC compacto Matsushita
PLC compacto Omron
PLC modular Allen Bradley
PLC modular Siemens
Saída digital a relé.
Saída digital a transistor.
Saída digital a TRIAC.
Entrada digital tipo dreno (Sinking).
Entrada digital tipo fonte (Sourcing).
Gráficas:
Textuais:
Diagrama de blocos.
Ladder.
Grafcet.
Linguagens de programação
Lista de instruções.
Texto estruturado.
Linguagem Ladder
Bancada WEG
O PLC TP-02 20MR da WEG
As principais características do CLP incorporado na bancada WEG são listadas a seguir:

12 pontos de entrada digitais em corrente contínua.
8 pontos de saída digitais a relé.
Memória de Programação de 1500 linhas (1,5k words).
Velocidade de processamento de instrução 1,38-1,63 μs.
Não expansível.
Porta serial para conexão de programador manual PU12, ou computador com programa de edição PC12, ou a “interface” homem-máquina.
Hardware
Fonte de alimentação:
é responsável pelo fornecimento da energia necessária para a alimentação da CPU e dos módulos de entrada e de saída. Fornece todos os níveis de tensão exigidos para as operações internas do CLP.

Unidade Central de Processamento (CPU):

a CPU compreende todos os elementos que formam a inteligência do sistema, o processador mais a memória. As memórias são divididas em duas partes: instruções do programa executivo que controla as atividades da CPU (
ROM
) e instruções do programa de aplicação do usuário (
RAM
).

Comunicação:
responsável por conectar o PLC à dispositivos de comunicação em geral: pc's, outros PLC'S, redes insdustriais, etc.
Conteúdo do minicurso
Conteúdo principal:
1) Noções gerais de Hardware;
2) Programação em Ladder:
Instruções de Bit;
Instruções de Temporização e Contagem;
Instruções Matemáticas;
Instruções de Movimentação;
Instruções de Lógica;
Instruções de Comparação.
3) Exercícios práticos.
Modos de operação de um PLC
Modo de programação:
No modo de programação (Prog) o PLC não executa nenhum programa, isto é, fica aguardando para ser configurado ou receber novos programas ou até receber modificações de programas já instalados. Esse tipo de programação é chamado de off-line.

Modo de execução:
No modo de execução (Run), o PLC passa a executar o programa do usuário. PLC's de maior porte podem sofrer alterações de programa mesmo durante a execução. Esse tipo de programação é chamado de on-line (em operação).
Relé auxiliar
Software do programação - PC12
Ciclo de SCAN do PLC
INÍCIO
Lê as entradas.
Atualiza a
tabela
de imagens
da entrada.
Executa
o programa
armazenado
na memória.
Altera os
estados das
saídas.
Atualiza a
tabela
de imagens
da saída.
Exercícios
Exercício 1:
Acender e apagar uma lâmpada com apenas um botão (push button).
Contatos de "selo"
Instruções Set e Reset
Exemplo
Exemplo 2:
Um depósito é alimentado por uma bomba que retira água de um poço é ilustrado na Figura 6.65. Pretende-se que a bomba B1 apenas entre em funcionamento quando as válvulas V1 e V2 estiverem abertas simultaneamente ou enquanto o nível de água no tanque estiver abaixo de um valor predeterminado. Essa indicação é fornecida por um sensor de nível.
Detecção de eventos
Borda de subida:
Marca o instante exato em que o nível lógico do sinal mudou de 0 para 1 (Função F-05).

Borda de descida:
Marca o instante exato em que o nível lógico do sinal mudou de 1 para 0 (Função F-06).
Instrução para detecção de borda de subida.
Instrução para detecção de borda de descida.
Temporizador TON
Valor pré-selecionado (PT - Preset Time): deve ser definido pelo usuário; indica o intervalo de tempo desejado.
Valor acumulado (ET - Elapsed Time): armazena o valor do tempo decorrido desde a habilitação do temporizador, isto é, a energização da bobina do temporizador.
Temporizador no TP02-20MR
Observação:
A unidade de temporização do registrador do temporizador V0001~V0250 é de 0.1 segundos. Do registrador V0251~V0256 é 0.01 segundos. A faixa de temporização é de 0.1s à 6553.5s ou de 0.01s à 655.35s.
Contador Decrescente IEC61131-3
Contador Crescente IEC 61131-3
Contadores no TP02
1 - Direção de contagem: ON - Crescente; OFF - Decrescente.
2 - Sinal de entrada.
3 - Reset.
Contador Bidirecional IEC 61131-3
Instruções Set e Reset no TP02
Temporizador de pulso (Pulse Timer)
TOF - Timer Off Delay
Exercícios Temporizador
Fazer os exercícios de 5 a 9 da lista de exercícios.
Exercícios Instrução Contador
Fazer os exercícios de 10 a 12 da lista de exercícios.
Instrução END
A função F00-END indica o fim de um programa. É conectada diretamente à linha do barramento. Uma instrução NOP demora 0,4 microsegundos para ser executada.
Instrução de F-07 e F-08
Quando o estado de entrada de F-07 está ON, todas as instruções antes de F-08 (inclusive F-00) serão saltadas para assim reduzir o tempo de scan.
Instrução de movimentação
Instrução para transferência de dados:
1) 8 bits. (S) byte menos significativo -> (D) byte menos significativo
2) 16 bits = 1 word. (S) -> (D)
3) 32 bits = 2 words. (S+1),(S) -> (D),(D+1)
Comparação de dados F-15
1) Comparação de dados de 8 bits.
2) Comparação de dados de 16 bits.
3) Comparação de dados de 32 bits.


Instruções Matemáticas (+ e -)
Temporizador especial - F-50
Define 4 contatos a partir de "D" para usar como temporizadores para as funções retardo na energização, retardo na desenergização e pulso.
1) Operação entre dados de 8 bits. (D= S1+S2, bits menos significativos)
2) Operação entre dados de 16 bits. (D= S1+S2)
3) Operação entre dados de 32 bits. ((D,D+1)= (S1, S1+1)+(S2,S2+1)
Comparação entre dois limites
Esquema de entrada analógica.
Esquema de saída analógica.
Continuação:
Fazer os exercícios de 1 a 4 da lista de exercícios.
Tabela de flag F-13.
Tabela de flag F-14.
Instrução de soma, F-13.
Instrução de subtração, F-14.
Instruções Matemáticas (* e /)
1) Operação entre dados de 16 bits. (S1)*(S2)=(D,D+1) ou (S1)/(S2)=(D,D+1)
2) Operação entre dados de 32 bits. (S1, S1+1)*(S2,S2+1)->(D,D+1) [limitado em 32bits]
ou (S1, S1+1)/(S2,S2+1)->((D,D+1), (D+2,D+3))
Tabela de flag F-18.
Tabela de flag F-19.
Instrução de multiplicação, F-18.
Instrução de divição, F-19.
Exemplo de utilização F-15.
Tabela de flag F-15.
Instrução de comparação, F-15.
Instrução SET, F-23.
Instrução RESET, F-24.
Instruções de subprograma
Instrução de subprograma: F-44 CALL, F-45 RET e F-42 Label.
Instruções de controle F-01 E F-02
Configura início e fim de um circuito com derivação.
Programa de F-01 e F-02.
Programa com F-01 e F-02.
Instrução de comparação, F-57w
Exemplo de utilização F-57w.
Função, F-57w.
Lógica a relé.
Full transcript