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Unidade Operacional (CENTRO DE FORMAÇÃO PROFISSIONAL “JOSÉ INÁCIO PEIXOTO”)

Presidente da FIEMG Robson Braga de Andrade

Gestor do SENAI Petrônio Machado Zica

Diretor Regional do SENAI e Superintendente de Conhecimento e Tecnologia Alexandre Magno Leão dos Santos

Gerente de Educação e Tecnologia Edmar Fernando de Alcântara

Elaboração Geraldo Stocler

Unidade Operacional CENTRO DE FORMAÇÃO PROFISSIONAL “JOSÉ INÁCIO PEIXOTO”

PRESIDENTE DA FIEMG2
APRESENTAÇÃO5
INTRODUÇÃO6
1 - HISTÓRICO DO CLP7
1.1 - OPERAÇÃO BÁSICA DO CLP8
1.2 - HISTÓRICO9
2 - ARQUITETURA DO CLP12
2.1 - CPU - UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO12
2.2 - PROCESSADOR12
2.3 - SISTEMA DE MEMÓRIA13
2.4 - MEMÓRIA DO SISTEMA DE OPERAÇÃO13
2.5 - MEMÓRIA DE APLICAÇÃO OU MEMÓRIA DO USUÁRIO13
2.6 - CIRCUITOS/MÓDULOS DE I/O15
2.7 - MÓDULOS DISCRETOS DE ENTRADA16
2.8 - MÓDULOS DISCRETOS DE SAÍDA18
2.8 - FONTE DE ALIMENTAÇÃO21
2.9 - BASE OU RACK2
2.10 - CLASSIFICAÇÃO DOS PLCS23
3 - PRINCÍPIO DE OPERAÇÃO DO CLP25
3.1 - CICLO DE EXECUÇÃO DO PLC25
3.2 - ATUALIZAÇÃO DAS ENTRADAS - LEITURA DAS ENTRADAS25
3.3 - EXECUÇÃO DO PROGRAMA DE APLICAÇÃO26
3.4 - ATUALIZAÇÃO DAS SAÍDAS - ESCRITA DAS SAÍDAS26
3.5 - REALIZAÇÃO DE DIAGNÓSTICOS26
3.6 - CONSIDERAÇÕES RELACIONADAS AO SCAN TIME27
4 - LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO28
4.1 - LINGUAGEM_LADDER (LD - LADDER DIAGRAM)28
4.2 - LINGUAGEM DE LISTA DE INSTRUÇÕES (IL - INSTRUCTION LIST)28
4.3 - FERRAMENTAS PARA PROGRAMAÇÃO DE PLCS29
PROGRAMADOR MANUAL (HANDHELD PROGRAMMER)29
5 - SOFT RSLOGIX 50031

Sumário

DA ALLEN BRADLEY31
5.3 - A ÁRVORE DO PROJETO34
5.4 - O MENU FILE41
5.5 - O MENU EDIT43
5.6 - O MENU VIEW45
5.7 - O MENU SEARCH45
5.8 - O MENU COMMS46
5.8_ O MENU TOOLS47
5.9 - O MENU WINDOW48
5.10 - O MENU HELP48
5.1 - PASSOS PARA ABRIR UM PROGRAMA49
5.12 - PASSOS PARA EDITAR UM PROGRAMA49
5.13 - PASSOS PARA SALVAR UM PROGRAMA50
5.14 - PASSOS PARA FAZER DOWNLOAD50
5.15 - PASSOS PARA FAZER UPLOAD51
5.16 - PASSOS PARA FAZER FORCE51
5.17 - PASSOS PARA ALTERAR O MODO DE OPERAÇÃO52
5.18 - PASSOS PA ADICIONAR SÍMBOLOS E COMENTÁRIOS NO PROGRAMA52
5.18 - PASSOS PARA CRIAR UMA NOVA APLICAÇÃO54
5.19 - CONFIGURAÇÃO DO DRIVER NO RS LINX5
5.20 - CONFIGURAÇÃO DO DRIVER NO RS LOGIX 50056
5.21 - PASSOS PARA CRIAR UM PROGRAMA LADDER57
6 - INSTRUÇÕES PARA PROGRAMAÇÃO EM LADDER60
6.1 - INSTRUÇÕES BÁSICAS60
6.2 - INSTRUÇÕES DE COMPARAÇÃO62
6.3 - INSTRUÇÕES MATEMÁTICAS64
6.4 - INSTRUÇÕES DE MOVIMENTAÇÃO65
7 – EXEMPLOS DE PROGRAMAS6
7.1 – PROGRAMA 16
7.2 – PROGRAMA 267
7.3 – PROGRAMA 368
7.4 – PROGRAMA 469
7.5 – PROGRAMA 570
7.6 – PROGRAMA 671
7.7 – PROGRAMA 772
7.8 – PROGRAMA 873
7.9 – PROGRAMA 974
7.10 – PROGRAMA 1075

Apresentação

“Muda a forma de trabalhar, agir, sentir, pensar na chamada sociedade do conhecimento. “ Peter Drucker

O ingresso na sociedade da informação exige mudanças profundas em todos os perfis profissionais, especialmente naqueles diretamente envolvidos na produção, coleta, disseminação e uso da informação.

O SENAI, maior rede privada de educação profissional do país,sabe disso , e

,consciente do seu papel formativo , educa o trabalhador sob a égide do conceito da competência: ”formar o profissional com responsabilidade no processo produtivo, com iniciativa na resolução de problemas, com conhecimentos técnicos aprofundados, flexibilidade e criatividade, empreendedorismo e consciência da necessidade de educação continuada.”

Vivemos numa sociedade da informação. O conhecimento , na sua área tecnológica, amplia-se e se multiplica a cada dia. Uma constante atualização se faz necessária. Para o SENAI, cuidar do seu acervo bibliográfico, da sua infovia, da conexão de suas escolas à rede mundial de informações – internet- é tão importante quanto zelar pela produção de material didático.

Isto porque, nos embates diários,instrutores e alunos , nas diversas oficinas e laboratórios do SENAI, fazem com que as informações, contidas nos materiais didáticos, tomem sentido e se concretizem em múltiplos conhecimentos.

O SENAI deseja , por meio dos diversos materiais didáticos, aguçar a sua curiosidade, responder às suas demandas de informações e construir links entre os diversos conhecimentos, tão importantes para sua formação continuada !

Gerência de Educação e Tecnologia

Introdução

Este material foi desenvolvido para servir de suporte instrucional em um de treinamento sobre Controladores Lógicos Programáveis (CLPs), integrante da grade curricular de cursos técnicos de eletrônica e informática industrial ou cursos para suprimento de demanda de profissionais da indústria. Ele aborda conceitos, recursos, aplicações, procedimentos e aspectos operacionais relacionados com a arquitetura e programação de CLPs.

O tema, por si só, já é vastíssimo e além disso, do ponto de vista prático, o mercado oferece muitas opções em termos de equipamentos e recursos. Dessa forma procuramos centrar nossas abordagens em aspectos comuns de algumas marcas e modelos disponíveis.

1 -- Histórico do CLP

O Controlador Lógico Programável, ou simplesmente PLC

(Programmable Logic Controller), pode ser definido como um dispositivo de estado sólido - um Computador Industrial, capaz de armazenar instruções para implementação de funções de controle (seqüência lógica, temporização e contagem, por exemplo), além de realizar operações lógicas e aritméticas, manipulação de dados e comunicação em rede, sendo utilizado no controle de Sistemas Automatizados

Os principais blocos que compõem um PLC são:

• CPU (Central Processing Unit - Unidade Central de Processamento): compreende o processador ( microprocessador, microcontrolador ou processador dedicado), o sistema de memória (ROM e RAM) e os circuitos auxiliares de controle;

• Circuitos/Módulos de I/O ( lnputlOutput — Entrada/Saída): podem ser discretos (sinais digitais: 12VDC, 127 VAC, contatos normalmente abertos, contatos normalmente fechados) ou analógicos (sinais analógicos: 4-20mA, 0- 10VDC, termopar);

• Fonte de Alimentação: responsável pela tensão de alimentação fornecida à CPU e aos Circuitos/Módulos de I/O. Em alguns casos, proporciona saída auxiliar (baixa corrente).

• Base ou Rack: proporciona conexão mecânica e elétrica entre a

CPU, os Módulos de I/O e a Fonte de Alimentação. Contém o barramento de comunicação entre eles, no qual os sinais de dados, endereço, controle e tensão de alimentação estão presentes.

Pode ainda ser composto por Circuitos/Módulos Especiais: contador rápido (5kHz, 10kHz, 100kHz, ou mais), interrupção por hardware, controlador de temperatura, controlador PID, co-processadores (transmissão via rádio, posicionamento de eixos, programação BASIC, sintetizador de voz, entre outros) e comunicação em rede, por exemplo.

A figura a seguir mostra um PLC comercial.

1.1 - Operação Básica do CLP

A CPU executa a leitura dos status (condições, estados) dos dispositivos de entrada meio dos Circuitos/Módulos de I/O. Esses status são armazenados na memória (RAM) para serem processados pelo Programa de Aplicação (desenvolvido pelo usuário e armazenado em memória RAM, EPROM ou EEPROM no PLC). Após a execução do Programa de Aplicação, o processador atualiza os status dos dispositivos de saída por meio dos Circuitos/Módulos de I/O, realizando a lógica de controle.

A programação do PLC é feita por meio de uma Ferramenta de

Programação que pode ser um Programador Manual (Terminal de Programação, Handheld Programmer), ou um PC com Software de Programação específico (ambiente DOS® ou Windows® ). A Linguagem Ladder (RLL - Relay Ladder Logic, Lógica de Contatos de Relê), muito popular entre os usuários dos antigos sistemas de controle a relês, é a mais utilizada. Esta linguagem é a representação lógica da seqüência elétrica de operação, como ilustrado nas figuras a seguir.

A lógica implementada pelo PLC é muito similar à convencional, sendo que os dispositivos de entrada (elementos B0 e B1) são conectados ao Circuito/Módulo de Entrada e o dispositivo de saída (elemento L0), ao Circuito/Módulo de Saída. O Programa de Aplicação determina o acionamento da saída em função das entradas (B0 . B1 = L0). Qualquer alteração desejada nesta lógica é realizada por meio de alterações no programa, permanecendo as mesmas ligações (conexões) nos Circuitos/Módulos de I/O.

1.2 - Histórico

Na década de 60, o aumento da competitividade fez com que a indústria automotiva melhorasse o desempenho de suas linhas de produção, aumentando tanto a qualidade como a produtividade. Fazia-se necessário encontrar uma alternativa para os sistemas de controle a relês. Uma saída possível, imaginada pela General Motors, seria um sistema baseado no computador.

Assim, em 1968 , a Divisão Hydramatic da GM determinou os critérios para projeto do PLC, sendo que o primeiro dispositivo a atender às especificações foi desenvolvido pela Gould Modicon em 1969.

As principais características desejadas nos novos equipamentos de estado sólido, com a flexibilidade dos computadores, eram:

• Preço competitivo com os sistemas a relês;

• Dispositivos de entrada e de saída facilmente substituíveis;

• Funcionamento em ambiente industrial (vibração, calor, poeira, ruídos);

• Facilidade de programação e manutenção por técnicos e engenheiros;

• Repetibilidade de operação e uso.

Inicialmente, os CLPs, ouPLCs eram chamados PCs - Programmable

Controllers, mas com o advento dos Computadores Pessoais (PCs - Personal Computers), convencionou-se PLCs para evitar conflitos de nomenclatura. Originalmente os PLCs foram usados em aplicações de controle discreto (onloff - liga/desliga), como os sistemas a relês, porém eram facilmente instalados, economizando espaço e energia, além de possuírem indicadores de diagnósticos que facilitavam a manutenção. Uma eventual necessidade de alteração na lógica de controle da máquina era realizada em pouco tempo, apenas com ‘mudanças’ no programa, sem necessidade de alteração nas ligações elétricas.

A década de 70 marca uma fase de grande aprimoramento dos PLCs.

Com as inovações tecnológicas dos microprocessadores, maior flexibilidade e um grau também maior de inteligência, os Controladores Lógicos Programáveis incorporaram: 1972 - Funções de temporização e contagem;

1973 - Operações aritméticas, manipulação de dados e comunicação com computadores;

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