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Curso de Controladores Curso Lógicos Programáveis Faculdade de Engenharia Laboratório de Engenharia Elétrica Programa Prodenge / Sub-programa Reenge Universidade do Estado do Rio de Janeiro Curso de Controlado AGRADECIMENTOS Esta apostila é um pr OF Swip page oratório de Engenharia Elétrica e da Faculdade de Engenharia da IJERJ e mostra a tenacidade de alguns profissionais dedicados a causa da educação tecnológica e a crença de que é possível desenvolver um ambiente que estimule a criatividade e iniciativa dos alunos. Muitas pessoas contribuíram para o seu desenvolvimento.

No Laboratório, gostaríamos de gradecer aos bolsistas de iniciação científica, Joana Figueiredo Konte, Jorge Luís Pinheiro Teixeira, Pat Evie Alves; estagiários, Luciana Faletti, Hélio Justino Mattos Filho, Marcelo da Silveira Sobrinho, Robson Ramirez, César Cunha de Souza, Karla Karraz Walder , Flávia Delduque Lima ; funcionários André Vallim, Jair Medeiros Júnior, Marcos Augusto Elétrica. Agradecemos ao CNPq, que é o órgão financiador do programa PRODENGE — sub- programa REENGE, do qual faz parte este curso, pelo apoio financeiro recebido.

Este trabalho constitui uma ampliação das notas sobre programação do CLP S7-200 na ersão DOS do Step7, elaborada pelos funcionários Jair Medeiros Júnior e Marcos Augusto Mafra, que foram utilizadas em treinamento interno. Bernardo Severo da Silva Filho Chefe do Lab. de Engenharia Elétrica Orientador Curso de Controladores Lógicos Programáveis SUMARIO 1. Introdução Mercado Atual – Automação Histórico Vantagens 3 Rápido e Flexível 2. Princípio de Funcionamento 4 3.

Introdução a Programação Lógica matemática e binária 30 15 16 17 18 20 21 22 23 Guia de Programação Como implementar o seu programa? CLEAR CLP Memory COMPILE UPLOAD from CLP DOWNLOAD to CLP RUN e STOP Monitorando o sistema ( Ladder Status) Como alterar o programa? 7. Exercícios 24 25 adequarem rapidamente às alterações de configurações necessanas para produzirem diversos modelos de produtos, com pequenas alterações entre si. 2. Automação Em princípio, qualquer grandeza física pode ser controlada, isto é, pode Ter seu valor intencionalmente alterado.

Obviamente, há limitações práticas; uma das inevitáveis é a restrição da energia de que dispomos para afetar os fenômenos: por exemplo, a maioria das variáveis climatológicas poder ser medida mas não controlada, por causa a ordem de grandeza da energia envolvida. O controle manual implica em se ter um operador presente ao processo criador de uma variável fisica e que, de acordo com alguma regra de seu conhecimento, opera um aparelho qualquer (válvula, alavanca, chave, que por sua vez produz alterações naquela variável.

No inicio da industrialização, os processos industriais utilizavam o máximo da força da mão-de-obra. A produção era composta por etapas ou estágios, nos quais as pessoas desenvolviam sempre as mesmas funções, especializando-se em certa tarefa ou etapa da produção. Assim temos o rincípio da produção seriada. O mesmo ocorria com as máquinas de produção, que eram especificas para uma aplicação, o que impedia seu uso em outras etapas da produção, mesmo que tivesse características muito parecidas.

Com o passar do tempo e a valorização do trabalhador, foi preciso fazer algumas alterações nas máquinas e equipamentos de forma a resguardar a mão-de- obra de algumas funções 4 30 máquina passou a fazer o trabalho mais pesado e o homem, a supervisiona-la. ntroduçao Com a finalidade de garantir o controle do sistema de produção, foram colocados sensores as máquinas para monitorar e indicar as condições do processo.

O controle só é garantido com o acionamento de atuadores a partir do processamento das informações coletadas pelos sensores. O controle diz-se automático quando uma parte, ou a totalidade, das funções do operador é realizada por um equipamento, frequente mas não necessariamente eletrônico. Controle automático por realimentação é o equipamento automático que age sobre o elemento de controle, baseando-se em informações de medida da variável controlada. Como exemplo: o controle de temperatura de um refrigerador.

O controle automático por programa envolve a existência de um programa de ações, que se cumpre com base no decurso do tempo ou a partir de modificações eventuais em variáveis externas ao sistema. No primeiro caso temos um programa temporal e no segundo um programa lógico. Automatizar um sistema, tornou-se muito mais viável à medida que a Eletrônica avançou e passou a dispor de circuitos capazes de realizar funções lógicas e aritméticas com os sinais de entrada e gerar respectivos sinais de saída.

Com este avanço, o controlador, os sensores e os atuadores passaram a fun unto, transformando 30 sensores e aciona os atuadores. Os primeiros sistemas de automação operavam por meio de sistemas eletromecânicos, com relés e contatores. Neste caso, os sinais acoplados à máquina ou equipamento a ser automatizado acionam circuitos lógicos a relés que disparam as cargas e atuadores. As máquinas de tear são bons exemplos da transição de um sistema de automação rígida para automação flexível.

As primeiras máquinas de tear eram acionadas manualmente. Depois passaram a ser acionadas por comandos automáticos, entretanto, estes comandos só produziam um odelo de tecido, de padronagem, de desenho ou estampa. A introdução de um sistema automático flexível no mecanismo de uma máquina de tear, tornou possivel produzir diversos padrões de tecido em um mesmo equipamento. Com o avanço da eletrônica, as unidades de memória ganharam maior capacidade e com isso armazenam todas as informações necessárias para controlar diversas etapas do processo.

Os circuitos lógicos tornaramse mais rápidos, compactos e capazes de receber mais informações de entrada, atuando sobre um número maior de dispositivos de saída. Chegamos assim, aos icrocontroladores responsáveis por receber informações das entradas, associá-las às informações contidas na memória e a partir destas desenvolver um a lógica para acionar as saldas. Toda esta evolução nos levou a sistemas compactos, com alta capacidade de controle, que permitem acionar diversas saldas em função de vários sinais de entradas combinados logicamente. m outra etapa importante desta evolução é que toda a lógica de acionamento pode ser desenvolvida através de s 6 evolução é que toda a lógica de acionamento pode ser desenvolvida através de software, que determina ao controlador seqüência de acionamento a ser desenvolvida. Este tipo de alteração da lógica de controle caracteriza um sistema flexível. Os CLPs são equipamentos eletrônicos de controle que atuam a partir desta filosofia. 2 Introdução 3.

Histórico O Controlador Lógico Programável – C – nasceu dentro da General Motors, em 1968, devido a grande dificuldade de mudar a lógica de controle dos painéis de comando a cada mudança na linha de montagem. Tais mudanças implicavam em altos gastos de tempo e dinheiro. Sob a liderança do engenheiro Richard Morley, foi preparada uma especificação que efletia as necessidades de muitos usuários de circuitos e relés, não só da indústria automobilistica como de toda a indústria manufatureira.

Nascia assim um equipamento bastante versátil e de fácil utilização, que vem se aprimorando constantemente, diversificando cada vez mais os setores industriais e suas aplicações, o que justifica hoje um mercado mundial estimado em 4 bilhões de dólares anuais. 4. Vantagens apresentar a estrutura de um CLP dividida em três partes: entrada, processamento e saída. D s UNIDADE CENTRAL PROCESSAMENTO Figura 1 – Estrutura básica de um CLP Os sinais de entrada e saída dos Cl_ps podem ser digitais ou analógicos. Existem diversos tipos de módulos de entrada e saída que se adequam as necessidades do sistema a ser controlado.

Os módulos de entrada e saídas são compostos de grupos de bits, associados em conjunto de 8 bits (1 byte) ou conjunto de 16 bits, de acordo com o tipo da CPU. As entradas analógicas são módulos conversores MD, que convertem um sinal de entrada em um valor digital, normalm (4096 combinações). As PROGRAMAÇAO 1. Lógica matemática e binária A lógica matemática ou simbólica visa superar as dificuldades e mbiguidades de qualquer lingua, devido a sua natureza vaga e equivoca das palavras usadas e do estilo metafórico e, portanto, confuso que poderia atrapalhar o rigor lógico do raciocínio.

Para evitar essas dificuldades, criou-se uma linguagem lógica artificial. A lógica binária possui apenas dois valores que são representados por : Oe 1. A partir desses dois símbolos construímos então uma base numérica binária. A partir desses conceitos foram criadas as portas lógicas, que são circuitos utilizados para combinar níveis lógicos digitais de formas específicas. Neste curso aprenderemos apenas as portas ógicas básicas: AND, OR e NOT.

Portas Lógicas Símbolo Expressão AND S=AB OR Ladder Contato fechado Saída ntroduçao à Programaçao 5 para entendermos a estrutura da linguagem vamos adotar um exemplo bem simples: o acionamento de uma lâmpada L a partir de um botão liga/desliga Na figura 3 temos o esquema elétrico tradicional, o programa e as ligações no Cl_p. Para entendermos o circuito com o CLP, vamos observar o programa desenvolvido para acender a lâmpada L quando acionamos o botão Bl . Figura 3 — Acionamento de uma lâmpada O botão Bl, normalmente aberto, está ligado a entrada 10. a lâmpada está ligada à saída QO. O. Ao acionarmos Bl, 10. 0 é acionado e a saída QO. O é energizada. Caso quiséssemos que a lâmpada apagasse quando acionássemos Bl bastaria trocar o contato normal aberto por um contato normal fechado, o que representa a função NOT. Podemos desenvolver programas para CLPs que correspondam a operações lógicas combinacionais básicas da álgebra de Boole, como a operação AND. Na área elétrica a operação AND corresponde a associação em série de contatos, como indicado na figura 4. Figura 4 — Função AND 0 DF 30