28535402 Automatos Programaveis Exercicios Praticos

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<p>Autmato programvel ou Controlador Lgico Programvel (PLC)L1 400 VAC L2 L3 Bobina do contactor</p> <p>M 3~</p> <p>230 VAC</p> <p>G~Sada</p> <p>PLC</p> <p>Rel</p> <p>230 VAC 24 VDC</p> <p>+Detector de entrada</p> <p>~</p> <p>Exerccios prticos</p> <p>Lucnio Preza de Arajo</p> <p>ESCOLA SECUNDRIA CARLOS AMARANTEE-mail: lucinio@yahoo.com http://www.prof2000.pt/users/lpa</p> <p>Para que serve a linguagem de programao? O funcionamento de um autmato programvel determinado por um programa armazenado na sua memria. Esse programa uma sucesso de instrues que o autmato vai realizar e que pode ser escrito em vrias linguagens como a linguagem em diagrama de contactos e a linguagem em lista de instrues. Linguagens de programao Vamos aplicar as linguagens de programao referidas anteriormente a um exemplo de um circuito elctrico muito simples:a s</p> <p>a , b interruptores entradas s bobina - sada Funo lgica: s = a + b</p> <p>b</p> <p>A linguagem em diagrama de contactos (Ladder Diagram LD) permite escrever as instrues do programa do autmato sob forma grfica. . sa</p> <p>b</p> <p>Este tipo de linguagem de programao utilizado na maioria dos autmatos pelo facto de apresentar semelhana com os esquemas de rels utilizados nos automatismos industriais de lgica cablada. A linguagem em lista de instrues (Instruction List IL) permite escrever um programa sob forma de linhas de programas. Cada linha de programa uma instruo que o autmato compreende. Linhas do programa 0 1 2 Instruo Load Or Out (mnemnicas) LD OR OUT Operando a b s</p> <p>NOTA: Mnemnicas so abreviaturas das palavras que designam as instrues. As instrues, sob a forma de mnemnicas, variam ligeiramente conforme o fabricante do autmato.Autmatos programveis Pgina 2 de 24</p> <p>ESCOLA SECUNDRIA CARLOS AMARANTE As variveis de entrada a, b e de sada s sero substitudas pelos cdigos referentes s entradas e sadas dos respectivos autmatos.</p> <p>OMRON Autmato SYSMAC C20K</p> <p>Dispe de 20 E/S (12 entradas e 8 sadas). Os dois primeiros dgitos indicam o canal de E/S (00 entradas e 01 sadas) e os dois ltimos a E/S a utilizar (00 a 11 nas entradas e 00 a 07 nas sadas). As entradas vo desde 0000 a 0011 As sadas vo desde 0100 a 0107Aos terminais de entrada podem ser ligados: - Botes de presso; - Fins de curso; - Clulas fotoelctricas; - Detectores; etc. Aos terminais de sada podem ser ligados: - Bobinas de contactores; - Electrovlvulas; etc.</p> <p>Alimentao do autmato 100 - 240 VAC 50 Hz/60Hz 60 VA Entradas 24 VDC 7 mA Sadas 24 VDC/250 VAC 2 A Max.</p> <p>Consola de programao PRO 15Autmatos programveis Pgina 3 de 24</p> <p>ESCOLA SECUNDRIA CARLOS AMARANTE</p> <p>Permite a programao do autmato, linha a linha, em linguagem lista de instrues</p> <p>Modos de operao PROGRAM Utiliza-se este modo para escrever/editar o programa. MONITOR Este modo usado na fase de teste e afinao do programa. RUN O autmato executa o programa. Funes das teclas Teclas numricas (cor branca) Tecla CLR clear (cor vermelha): Tecla usada para cancelar a operao em curso e para limpar o ecr. Teclas operativas (cor amarela): Teclas usadas na edio do programa. SRCH: Procurar instrues. MONTR: Visualizar estado ou valores de variveis (monitorizao). EXT: Visualizar, em simultneo, 3 canais (palavras) consecutivos no ecr. CHG: Em modo Monitor, permite alterar valores. INS: Inserir instrues. DEL: Apagar instrues. WRITE: Validar as linhas do programa. e : Deslocar o cursor para cima e para baixo.</p> <p>Autmatos programveis</p> <p>Pgina 4 de 24</p> <p>ESCOLA SECUNDRIA CARLOS AMARANTE</p> <p>Teclas de instrues (cor cinzenta) SHIFT: Para aceder indicao superior das teclas. FUN: Seleccionar uma funo com cdigo numrico. CNT: Contador. TIM: Temporizador. CH: Especifica um canal (palavra) da rea de memria do autmato. CONT: Especifica um bit (contacto). SFT: Registo de deslocamento. #: Especifica uma constante numrica. *: Especifica um endereamento indirecto.</p> <p>Escrever o programa 1. Seleccionar o modo Program; 2. Premir a tecla CLR at se obter a primeira linha do programa 0000; 3. Escrever o programa em lista de instrues, linha a linha, validando cada linha com a tecla WRITE. A linha do programa incrementada automaticamente; 4. Terminar obrigatoriamente o programa com a instruo END FUN (01).</p> <p>Inserir instrues (modo Program) 1. Posicionar-se na linha de instruo posterior instruo a inserir; 2. Escrever a instruo e premir a tecla INS; 3. Premir a tecla para validar a nova instruo.</p> <p>Apagar instrues (modo Program) 1. Posicionar-se na linha de instruo que se pretende apagar; 2. Premir a tecla DEL; 3. Premir a tecla para validar a instruo.</p> <p>Autmatos programveis</p> <p>Pgina 5 de 24</p> <p>ESCOLA SECUNDRIA CARLOS AMARANTE Operadores lgicos elementares Exerccio n1 Operador E (AND) Descrio: Circuito srie Pretende-se que a sada 0100 esteja activa (ON), quando e s quando a entrada 0000 esteja activa (ON) e a entrada 0002 esteja tambm activa (ON).</p> <p>Diagrama de contactos: (0000) (0002) (0100) Lista de instrues:</p> <p>0000 0100</p> <p>0002</p> <p>NOTAS: LD Load Inicia uma linha lgica ou bloco lgico. AND Ligao srie de contactos abertos. OUT Instruo de sada de linha. obrigatrio terminar qualquer programa com a instruo END, acessvel na consola de programao por FUN (01). Sem esta instruo o programa nunca ser executado.</p> <p>Autmatos programveis</p> <p>Pgina 6 de 24</p> <p>ESCOLA SECUNDRIA CARLOS AMARANTE</p> <p>Exerccio n2</p> <p>Operador E (AND)</p> <p>Descrio: Circuito srie Pretende-se que a sada 0100 esteja activa (ON), quando e s quando a entrada 0000 esteja activa (ON) e a entrada 0001 esteja inactiva (OFF).</p> <p>Diagrama de contactos:</p> <p>Lista de instrues:</p> <p>NOTAS: AND NOT Ligao srie de contactos fechados. Para obter o operador AND NOT necessrio premir sucessivamente as teclas AND e NOT da consola de programao.</p> <p>Autmatos programveis</p> <p>Pgina 7 de 24</p> <p>ESCOLA SECUNDRIA CARLOS AMARANTE</p> <p>Exerccio n3</p> <p>Operador OU (OR)</p> <p>Descrio: Circuito paralelo Pretende-se que a sada 0100 esteja activa (ON), quando a entrada 0000 esteja activa (ON) ou a entrada 0001 esteja activa (ON).</p> <p>Diagrama de contactos:</p> <p>(0000)</p> <p>(0001)</p> <p>(0100)</p> <p>Lista de instrues:</p> <p>0000 0100</p> <p>0001</p> <p>NOTA: OR Ligao paralelo de contacto aberto.</p> <p>Autmatos programveis</p> <p>Pgina 8 de 24</p> <p>ESCOLA SECUNDRIA CARLOS AMARANTE Exerccio n4 Descrio: Circuito paralelo srie Pretende-se comandar o arranque e a paragem de um motor assncrono trifsico, atravs de dois botes S1 (arranque) e S0 (paragem). A aco sobre o boto S1, leva ao arranque do motor, mantendo-se nessa situao at uma ordem de paragem por aco no boto S0. Comandar o contactor de potncia, atravs da sada 0101.</p> <p>Diagrama de contactos:</p> <p>Lista de instrues:</p> <p>Nmero de linha 0000 0001 0002 0003 0004</p> <p>Cdigo de operao LD OR AND NOT OUT END</p> <p>Operando 0101 0000 0001 0101</p> <p>NOTAS: A manuteno do estado de ligado, mesmo quando o boto S1 regressa posio de aberto, torna-se possvel graa auto-alimentao promovida pelo bit de sada (0101). O nmero de sada OUT fixo, pelo que no se pode repetir um mesmo nmero de sada, no entanto, o nmero de contactos associados a cada uma das sadas (tanto abertos como fechados) ilimitado.</p> <p>Autmatos programveis</p> <p>Pgina 9 de 24</p> <p>ESCOLA SECUNDRIA CARLOS AMARANTE</p> <p>Exerccio n5</p> <p>Descrio: Pretende-se implementar no autmato, a seguinte expresso booleana: S = (A . B + A ). C Arbitrariamente, associaremos a cada uma das trs variveis de entrada A, B e C, as entradas, 0000, 0001 e 0002 e a sada 0105.</p> <p>Diagrama de contactos:</p> <p>0000</p> <p>0001</p> <p>0002</p> <p>S C0105</p> <p>A0000</p> <p>B</p> <p>Lista de instrues:</p> <p>Nmero de linha 0000 0001 0002 0003 0004 0005 NOTA:</p> <p>Cdigo de operao LD AND OR AND OUT END</p> <p>Operando 0000 0001 0000 0002 0105</p> <p>O nmero de contactos abertos ou fechados que se podem utilizar num programa por cada uma das entradas ilimitado, isto , pode-se repetir o mesmo nmero de contacto (aberto ou fechado) quantas vezes quisermos.</p> <p>Autmatos programveis</p> <p>Pgina 10 de 24</p> <p>ESCOLA SECUNDRIA CARLOS AMARANTE Blocos Lgicos Instruo OR LD Exerccio n 6 Descrio: Pretende-se implementar no autmato, a seguinte expresso booleana: S = (A . B + A . B). C Arbitrariamente, associaremos a cada uma das trs variveis de entrada A, B e C, as entradas 0000, 0001 e 0002 e a sada 0105.</p> <p>Diagrama de contactos:3</p> <p>C N1 0000 0001 T A B2 0000 0001</p> <p>0002</p> <p>S C0105</p> <p>A</p> <p>B</p> <p>Lista de instrues: Nmero de linha 0000 0001 0002 0003 0004 0005 0006 0007 Cdigo de operao LD AND LD AND OR LD AND OUT END Operando 0000 0001 0000 0001 0002 0105</p> <p>NOTAS: Um bloco lgico inicia-se sempre com a instruo LD. A instruo OR LD permite realizar o paralelo de dois blocos lgicos, ou seja, permite realizar um OR lgico entre dois blocos.</p> <p>Autmatos programveis</p> <p>Pgina 11 de 24</p> <p>ESCOLA SECUNDRIA CARLOS AMARANTE</p> <p>Blocos Lgicos Instruo OR LD</p> <p>Exerccio n 7</p> <p>Diagrama de contactos:</p> <p>4 1</p> <p>2</p> <p>3</p> <p>Lista de instrues:</p> <p>Nmero de linha 0000 0001 0002 0003 0004 0005 0006 0007 0008 0009 NOTAS:</p> <p>Cdigo de operao LD AND NOT LD NOT AND NOT OR LD LD AND OR LD OUT END</p> <p>Operando 0000 0001 0002 0003 0004 0005 0101</p> <p>Um bloco lgico inicia-se sempre com a instruo LD. A instruo OR LD permite realizar o paralelo de dois blocos lgicos, ou seja, permite realizar um OR lgico entre dois blocos.</p> <p>Autmatos programveis</p> <p>Pgina 12 de 24</p> <p>ESCOLA SECUNDRIA CARLOS AMARANTE</p> <p>Blocos Lgicos Instruo AND LD</p> <p>Exerccio n 8</p> <p>Diagrama de contactos: Circuito srie paralelo</p> <p>3 1 2</p> <p>Lista de instrues:</p> <p>Nmero de linha 0000 0001 0002 0003 0004 0005 0006 0007 0008 NOTAS:</p> <p>Cdigo de operao LD AND NOT LD AND OR OR AND LD OUT END</p> <p>Operando 0000 0001 0002 0003 0004 0005 0101</p> <p>Um bloco lgico inicia-se sempre com a instruo LD. A instruo AND LD permite ligar em srie dois blocos lgicos, ou seja, permite realizar um AND lgico entre dois blocos.</p> <p>Autmatos programveis</p> <p>Pgina 13 de 24</p> <p>ESCOLA SECUNDRIA CARLOS AMARANTE Blocos Lgicos Instrues OR LD e AND LD Exerccio n 9</p> <p>Em circuitos lgicos com alguma complexidade, e uma vez que este modelo de autmato no faz uso de parntesis, utilizam-se instrues AND LD e OR LD que associam blocos lgicos.</p> <p>Diagrama de contactos: Circuito srie paralelo5 4 1 2</p> <p>3</p> <p>Lista de instrues: Nmero de linha 0000 0001 0002 0003 0004 0005 0006 0007 0008 0009 Cdigo de operao LD NOT AND LD AND LD NOT AND OR LD AND LD OUT END Operando 0000 0001 0002 0003 0004 0005 0101</p> <p>NOTAS: Um bloco lgico inicia-se sempre com a instruo LD. A instruo OR LD permite realizar o paralelo de dois blocos lgicos, ou seja, permite realizar um OR lgico entre dois blocos. A instruo AND LD permite ligar em srie dois blocos lgicos, ou seja, permite realizar um AND lgico entre dois blocos.</p> <p>Autmatos programveis</p> <p>Pgina 14 de 24</p> <p>ESCOLA SECUNDRIA CARLOS AMARANTE Blocos Lgicos Instrues OR LD e AND LD Exerccio n 10 Diagrama de contactos:</p> <p>Lista de instrues: Nmero de linha 0000 0001 0002 0003 0004 0005 0006 0007 0008 0009 0010 0011 0012 0013 NOTAS: Um bloco lgico inicia-se sempre com a instruo LD. A instruo OR LD permite realizar o paralelo de dois blocos lgicos, ou seja, permite realizar um OR lgico entre dois blocos. A instruo AND LD permite ligar em srie dois blocos lgicos, ou seja, permite realizar um AND lgico entre dois blocos. Cdigo de operao LD NOT LD LD AND OR LD AND LD LD NOT AND OR LD LD NOT AND OR LD OUT END Operando 0000 0001 0002 0003 0004 0005 0006 0007 0101</p> <p>Autmatos programveis</p> <p>Pgina 15 de 24</p> <p>ESCOLA SECUNDRIA CARLOS AMARANTE Blocos Lgicos Instruo OR LD</p> <p>Exerccio n 11</p> <p>Note que este diagrama de contactos equivalente ao do exerccio anterior. Com este novo diagrama, consegue-se um programa mais curto e mais rpido na execuo.</p> <p>Diagrama de contactos:</p> <p>Lista de instrues: Nmero de linha 0000 0001 0002 0003 0004 0005 0006 0007 0008 0009 0010 0011 Cdigo de operao LD AND OR AND NOT LD NOT AND OR LD LD NOT AND OR LD OUT END Operando 0002 0003 0001 0000 0004 0005 0006 0007 0101</p> <p>Autmatos programveis</p> <p>Pgina 16 de 24</p> <p>ESCOLA SECUNDRIA CARLOS AMARANTE Instruo TR Exerccio n12</p> <p>Descrio: No diagrama abaixo, vo usar-se os bits temporrios TR 0 e TR 1, para guardar as condies de execuo nos pontos de ramificao.</p> <p>Diagrama de contactos:</p> <p>Lista de instrues: Nmero de linha 0000 0001 0002 0003 0004 0005 0006 0007 0008 0009 0010 0011 0012 0013 Cdigo de operao LD AND OUT TR 0 AND OUT TR 1 AND OUT LD TR 1 AND OUT LD TR 0 AND OUT END Operando 0000 0001 0002 0003 0100 0004 0101 0005 0102</p> <p>NOTA: Os bits de memria temporrios (TR) servem para guardar temporariamente o estado lgico de ns de circuitos com vrias ramificaes para as sadas.</p> <p>Autmatos programveis</p> <p>Pgina 17 de 24</p> <p>ESCOLA SECUNDRIA CARLOS AMARANTE Instrues DIFU, DIFD e KEEP Exerccio n 13 Descrio: A ligao do motor monofsico faz-se segundo os esquemas de comando e de potncia da figura.230 VAC</p> <p>Diagrama de contactos:</p> <p>Lista de instrues:Nmero de linha Cdigo de operao Operando</p> <p>(S0)</p> <p>(K) (S1)</p> <p>Set Reset</p> <p>0000 0001 0002 0003 0004 0005</p> <p>LD DIFU LD LD KEEP END</p> <p>NOTAS: As instrues DIFU, DIFD e KEEP obtmse atravs das funes FUN(13), FUN(14) e FUN(11). DIFU: (Differentiate Up) Na transio 0 1 de um bit gerado o valor lgico 1. DIFD: (Differentiate Down) Na transio 1 0 de um bit gerado o valor lgico 1. KEEP: Permite atravs das suas entradas de controlo, manipular o estado de um bit biestvel. O estado lgico deste bit determinado por duas condies lgicas: uma set e outra reset. O bit programado vai a1 se a condio set for</p> <p>000 0 100 0 100 0 000 1 010 0</p> <p>Autmatos programveis</p> <p>Pgina 18 de 24</p> <p>ESCOLA SECUNDRIA CARLOS AMARANTE momentaneamente a On; o bit vai a 0 se a condio reset for momentaneamente a On. Instruo DIFU</p> <p>Exerccio n 14</p> <p>Descrio: Pretende-se que sempre que se pressionar um boto de presso P (entrada 0000) a lmpada L (sada 0105) acenda se estiver apagada ou apague se estiver acesa.</p> <p>Diagrama de contactos:</p> <p>0105</p> <p>1000 0105</p> <p>0105</p> <p>1000</p> <p>0000</p> <p>DIFU 1000</p> <p>Lista de instrues: Nmero de linha 0000 0001 0002 0003 0004 0005 0006 0007 0008 Cdigo de operao LD AND NOT LD NOT AND OR LD OUT LD DIFU END Operando 0105 1000 0105 1000 0105 0000 1000</p> <p>Autmatos programveis</p> <p>Pgina 19 de 24</p> <p>ESCOLA SECUNDRIA CARLOS AMARANTE</p> <p>Instruo de Temporizao (TIM) Exerccio n 15 Temporizao operao (ao trabalho) Descrio: O temporizador activado quando a sua condio de execuo fica ON e reinicializado quando esta fica OFF. Uma vez activado, a instruo TIM mede o tempo em intervalos de 0.1 segundo a partir do valor de SV (set value). Se a condio de execuo se mantiver ON durante um perodo de tempo suficiente para que o tempo diminua at zero, a sada utilizada ser posta ON e assim permanecer at reinicializao do temporizador. (isto , at que a condio de execuo passe a OFF). Diagrama temporal</p> <p>Sada</p> <p>No exemplo da figura, a sada 0100 ficar ON, 5 segundos aps a aco sobre a entrada 0001. Diagrama de contactos:SV = 5 Seg.</p> <p>Lista de instrues: Nmero de linha 0000 0001 0002 0003 0004 NOTA: TIM 10 # 0050 Cdigo de operao LD TIM 10 # 0050 LD TIM10 OUT END Operando 0001 0100Para que o contacto associado ao temporizador TIM 10 feche, isto , passe de OFF a ON, necessrio que o sinal de entrada (neste caso 0...</p>