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MECATRÔNICA ATUAL Nº 6 - OUTUBRO/200224

CLPCLPCLPCLPCLPContrContrContrContrControladoroladoroladoroladorolador L L L L Lógicoógicoógicoógicoógico PPPPPrrrrrogramávelogramávelogramávelogramávelogramável

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Paulo Cesar de Carvalho ada instrução deste tipo ocupa uma célula de uma lógica e só pode ser inserida na última coluna da direita, conforme mostrado na figura 1. O operando poderá ser uma saída digital física ou um operando auxiliar. No caso de um operando de saída física a instrução quando ligada irá energizar

Neste artigo vamos continuar o estudo da Linguagem Ladder para programação de CLPs, apresentando as intruções “Bobina Liga” e “Bobina Desliga”, além da instrução “Temporizador na Energização”, e daremos novos exemplos de aplicações práticas para fornecer subsídios para o leitor conhecer os conceitos básicos desta linguagem, que é uma importante ferramenta utilizada na automação industrial para programação de CLPs.

25MECATRÔNICA ATUAL Nº 6 - OUTUBRO/2002 o ponto de saída física, dando comando nos equipamentos conectados ao CLP . Na figura 01 quando a entrada digital “START” for energizada, a saída “MOTOR1” será energizada. Mesmo depois que a entrada “START” for desenergizada, o MOTOR 1 continuará ligado. Para desligar esta saída será necessário energizar a “bobina desliga” associada. No caso do exemplo isso pode ser feito ligando a entrada “STOP”.

A principal diferença entre a bobina simples e a “bobina liga” é que esta última é retentiva, não necessitando fazer um “selo” no programa para manter a saída ligada independentemente de comando.

Exemplo de aplicação

Lógica de alarme: Elaborar um programa em Linguagem Ladder para executar a função de aquisitar quatro entradas digitais de defeito. Quando pelo menos uma entrada de defeito for energizada ( mesmo que por um curto intervalo de tempo ) deverá ser acionada uma saída digital de resumo de falha. Esta saída digital deverá permanecer energizada até que seja pressionado o botão de reconhecimento de alarme e nenhuma das entradas de defeito esteja energizada.

A solução é ilustrada na figura 2. Com a utilização da “bobina liga”, qualquer uma das entradas de defeito que ligar, acionará a saída “RES_DEF” que será o resumo de defeito. Esta saída permanecerá ligada até que seja pressionado o botão associado à entrada “REC_DEF” (reconhece defeito) e nenhuma das entradas de defeito esteja ligada.

A figura 3 exibe a instrução Temporizador na Energização ( TEE ) :

Esta instrução realiza contagens de tempo com a energização das suas entradas de acionamento ( Libera e Ativa ) .

A instrução TEE possui dois operandos. O primeiro OPER1 especifica a memória acumuladora da contagem de tempo. O segundo operando OPER2 indica o tempo máximo a ser acumulado. A contagem de tempo é realizada normalmente em décimos de segundo e esta será a unidade que utilizaremos , ou seja, cada unidade incrementada em OPER1 corresponde a 0,1 segundo.

Enquanto as entradas Libera e Ativa estiverem simultaneamente energizadas, o operando OPER1 é incrementado a cada décimo de segundo. Quando OPER1 for maior ou igual a OPER2, a saída Q é energizada e Q desenergizada, permanecendo

Figura 2 – Lógica de alarmes utilizando Bobina Liga e Bobina Desliga.

Figura 3 - Instrução Temporizador na Energização.

OPER1 com o mesmo valor de OPER2.

Desacionando-se a entrada libera, há a interrupção na contagem do tem-

Figura 1 – Instrução bobina liga e bobina desliga.

MECATRÔNICA ATUAL Nº 6 - OUTUBRO/200226 po, permanecendo OPER1 com o mesmo valor. Desacionando-se a entrada Ativa, o valor em OPER1 é zerado.

O estado lógico da saída Q é exatamente o oposto da saída Q, mesmo estando a instrução desativada.

Atenção: Com a entrada ativa desativada, a saída Q permanece sempre energizada.

A seguir, na figura 4, apresentamos um exemplo de utilização da instrução temporizador. O diagrama de tempo da instrução está mostrado na figura 5.

Na figura 5 mostramos o diagrama de tempo de um temporizador na energização. Quando as entradas %E000.0 e %E000.1 estão ligadas a memória %M000 acumula uma unidade a cada 0,1 segundos e, neste caso, o limite será 500 décimos de segundo ou 50 segundos. Após este tempo a saída % S0002.1 liga e a saída % S0002.2 desliga ( saída complementar ) . Após isso, se a entrada ativa ( % E000.1 ) for desligada , o temporizador é zerado e a saída %S0002.1 será desligada, enquanto a saída complementar %S0002.2 será ligada.

Exemplos de aplicação

EXEMPLO 1 – Evitando falsas indicações de alarmes associados a entradas digitais: É comum empregarmos tem-

Figura 5 – DIagrama de tempo.Figura 6 – Programa Ladder do exemplo 1.

Figura 4 – Exemplo de aplicação da instrução temporizador.

porizadores em entradas digitais para garantir que a situação de defeito permaneceu por um determinado intervalo de tempo para então acionar o alarme correspondente, evitando assim falsas indica- ções. Considere então duas chaves de nível tipo bóia, que estão ligadas em duas entradas digitais de um CLP . Estes sinais indicam : nível muito alto no tanque e nível muito baixo no tanque. Para ocorrer a

27MECATRÔNICA ATUAL Nº 6 - OUTUBRO/2002 indicação de alarme a entrada deverá permanecer ligada por pelo menos 4 segundos. Para reconhecer o alarme considere um botão conectado a uma entrada do CLP.

Solução : Na figura 6 apresentamos o programa em Linguagem Ladder do exemplo. Neste programa LHH é a entrada digital de nível muito alto , L - é a entrada digital de nível muito baixo e REC_ALM é a entrada para reconhecimento de alarmes. Observe que as entradas de Libera e Ativa do temporizador estão interligadas e serão energizadas simultaneamente com a energização da entrada do CLP. Assim, quando a entrada do CLP é ligada, o temporizador inicia a temporização e só irá ligar a saída de alarme se a entrada permanecer ligada por no mínimo 4 segundos. Como a bobina de alarme é retentiva, o alarme permanecerá ligado mesmo que a entrada de alarme seja desligada. Para resetar o alarme deverá ser ligada a entrada REC_ALM (figura 6).

EXEMPLO 2 – Considere uma prensa que possui dois botões que devem ser acionados simultaneamente para que ela seja atuada e um fim-de-curso, que é ao ser atuado, retorna à mesma a posição de repouso. Este tipo de acionamento simultâneo de dois botões é conhecido por bi-manual e é uma segurança para evitar que a prensa atinja uma mão do operador . Como sabemos, é praticamente impossível que o operador consiga acionar os dois botões exatamente ao mesmo tempo, e por este motivo considere uma diferença de tempo máxima entre acionar o primeiro botão e o segundo de 0,2 segundos para que a prensa seja acionada. Se o operador travar um botão, ele não conseguirá acionar a prensa, pois, passados 0,2 segundos é necessário desligar os dois botões e acionar novamente os mesmos para tentar um novo acionamento .

Neste exemplo, teremos : BO-01 e BO-02: as entradas do

CLP onde estão conectados osFigura 7 – Programa Ladder do exemplo 2. Figura 8 – Diagrama de tempo do exemplo 3 dois botões de acionamento da prensa .

LIG-PRE – a Saída digital que aciona o motor da prensa . FC-1 é a entrada que recebe o fim-de-curso que desliga o motor da prensa retornando-a à posição original.

Na lógica 002 observe que só é possível acionar a prensa se forem acionados os dois botões e os dois contatos auxiliares (AUX1 e AUX2) estiverem desligados, ou seja, só é possível acionar a prensa se o intervalo de tempo entre acionar o primeiro botão e o segundo for inferior a 0,2 segundos..

Solução : O programa ladder deste exemplo é apresentado na figura 7.

EXEMPLO 3 – Utilizando temporizadores, desenvolver um programa em Linguagem Ladder para acionar um pistão pneumático com re-

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Figura 7 – Programa ladder do exemplo 3.

torno por mola de forma que ele fique 20 segundos avançado e 60 segundos recuado.Este movimento deve ser iniciado após o operador pressionar o botão de START e será cíclico, só devendo ser interrompido se o operador pressionar o botão de STOP. Nesta situação, recuar o pistão. Considere que a saída digital que aciona o pistão será denominada de PST-01 ( quando esta saída estiver ligada o pistão avança, e quando desligada o pistão recua ) .

Solução: Considerando a base de tempo do temporizador em décimos de segundo precisaremos de dois temporizadores, um de 200 décimos ( KM200 – valor constante de 200 ) e outro de 600 ( KM 600 ) décimos de segundos. A saída digital que aciona o pistão ( PST-01 ) está representada no diagrama de tempo fornecido na figura 8. 1-Instante em que o botão de

START foi acionado 2-Instante em que o botão de

STOP foi acionado

A=C= 20 segundos - Intervalo de tempo com pistão avançado

B=D= 60 segundos - Intervalo de tempo com pistão recuado

E – Durou menos que 20 segundos em função do acionamento do botão STOP, e a seqüência parou de ser executada desligando a saída PST- 01 e retornando o pistão.

Na figura 9 temos o programa ladder do exemplo.

Na lógica 0 a instrução “bobina liga” de AUX1 garante que este operando será ligado após o operador pressionar o botão START a partir da condição inicial ( AUX1 e 2 desligados ). Como a bobina é retentiva, este operando continuará ligado mesmo após o operador soltar o botão de START. O temporizador TEMP1 iniciará uma temporização de 20 segundos e ligará o operando retentivo AUX2, e desligará o operando retentivo AUX1. Note que é necessário desligar AUX1 para garantir uma operação cíclica do pistão. Durante os 20 segundos da temporização AUX1 permaneceu ligado.

Na lógica 001 o temporizador

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