apostila automação basica logix 500

7/22/2019 Apostila Automao Basica Logix 500

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CONTROLADOR

LGICOPROGRAM VEL

Unidade Operacional(CENTRO DE FORMAO PROFISSIONAL JOS INCIO PEIXOTO)


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Presidente da FIEMGRobson Braga de Andrade

Gestor do SENAIPetrnio Machado Zica

Diretor Regional do SENAI e

Superintendente de Conhecimento e Tecnologia

Alexandre Magno Leo dos Santos

Gerente de Educao e Tecnologia

Edmar Fernando de Alcntara

Elaborao

Geraldo Stocler

Unidade Operacional

CENTRO DE FORMAO PROFISSIONAL JOS INCIO PEIXOTO


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Sumrio

PRESIDENTE DA FIEMG....................................................................................................................2 APRESENTAO ............................................. .................................................. ...............................5INTRODUO....................................................................................................................................6 1 - HISTRICO DO CLP ........................................... .................................................. .......................7

1.1 - OPERAO BSICA DO CLP......................................................................................................8 1.2 - HISTRICO ...............................................................................................................................9

2 - ARQUITETURA DO CLP ............................................... ................................................ .............122.1 - CPU - UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO......................................................................12 2.2 - PROCESSADOR.......................................................................................................................12 2.3 - SISTEMA DE MEMRIA.............................................................................................................13 2.4 - MEMRIA DO SISTEMA DE OPERAO......................................................................................13 2.5 - MEMRIA DE APLICAO OU MEMRIA DO USURIO.................................................................13 2.6 - CIRCUITOS/MDULOS DE I/O...................................................................................................15 2.7 - MDULOS DISCRETOS DE ENTRADA ........................................................................................16 2.8 - MDULOS DISCRETOS DE SADA..............................................................................................18 2.8 - FONTE DE ALIMENTAO.........................................................................................................21 2.9 - BASE OU RACK.......................................................................................................................22 2.10 - CLASSIFICAO DOS PLCS ...................................................................................................23

3 - PRINCPIO DE OPERAO DO CLP........................................................................................253.1 - CICLO DE EXECUO DO PLC.................................................................................................25 3.2 - ATUALIZAO DAS ENTRADAS - LEITURA DASENTRADAS..........................................................25 3.3 - EXECUO DO PROGRAMA DE APLICAO ...............................................................................26 3.4 - ATUALIZAO DAS SADAS - ESCRITA DAS SADAS....................................................................26 3.5 - REALIZAO DE DIAGNSTICOS...............................................................................................26 3.6 - CONSIDERAES RELACIONADAS AO SCANTIME.....................................................................27

4 - LINGUAGENS DE PROGRAMAO ........................................... .............................................284.1 - LINGUAGEM_LADDER (LD- LADDERDIAGRAM)........................................................................28 4.2 - LINGUAGEM DE LISTA DE INSTRUES (IL -INSTRUCTIONLIST) ................................................28 4.3 - FERRAMENTAS PARA PROGRAMAO DE PLCS........................................................................29 PROGRAMADOR MANUAL (HANDHELDPROGRAMMER) ......................................................................29

5 - SOFT RSLOGIX 500 ............................................ .................................................. .....................315.1 - CLP SLC-500 DA ALLEN BRADLEY .........................................................................................31 5.1 - RSLOGIX 500.........................................................................................................................32


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5.2 - NAVEGANDO NO RSLOGIX 500................................................................................................32 5.3 - A RVORE DO PROJETO..........................................................................................................34 5.4 - O MENU FILE .........................................................................................................................41 5.5 - O MENU EDIT .........................................................................................................................43 5.6 - O MENU VIEW ........................................................................................................................45 5.7 - O MENU SEARCH ...................................................................................................................45 5.8 - O MENU COMMS ....................................................................................................................46 5.8_ O MENU TOOLS ......................................................................................................................47 5.9 - O MENU WINDOW...................................................................................................................48 5.10 - O MENU HELP ......................................................................................................................48 5.11 - PASSOS PARA ABRIR UM PROGRAMA ......................................................................................49 5.12 - PASSOS PARA EDITAR UM PROGRAMA ...................................................................................49 5.13 - PASSOS PARA SALVAR UM PROGRAMA ...................................................................................50 5.14 - PASSOS PARA FAZER DOWNLOAD ..........................................................................................50 5.15 - PASSOS PARA FAZER UPLOAD ...............................................................................................51 5.16 - PASSOS PARA FAZER FORCE .................................................................................................51 5.17 - PASSOS PARA ALTERAR O MODO DE OPERAO ....................................................................52 5.18 - PASSOS PA ADICIONAR SMBOLOS E COMENTRIOS NO PROGRAMA..........................................52 5.18 - PASSOS PARA CRIAR UMA NOVA APLICAO ...........................................................................54 5.19 - CONFIGURAO DO DRIVER NO RS LINX................................................................................55 5.20 - CONFIGURAO DO DRIVER NO RS LOGIX 500......................................................................56 5.21 - PASSOS PARA CRIAR UM PROGRAMA LADDER ........................................................................57

6 - INSTRUES PARA PROGRAMAO EM LADDER.............................................................606.1 - INSTRUES BSICAS .............................................................................................................60 6.2 - INSTRUES DE COMPARAO ................................................................................................62 6.3 - INSTRUES MATEMTICAS .....................................................................................................64 6.4 - INSTRUES DE MOVIMENTAO .............................................................................................65

7 EXEMPLOS DE PROGRAMAS ............................................ .................................................. ...667.1 PROGRAMA 1.........................................................................................................................66 7.2 PROGRAMA 2.........................................................................................................................67 7.3 PROGRAMA 3.........................................................................................................................68 7.4 PROGRAMA 4.........................................................................................................................69 7.5 PROGRAMA 5.........................................................................................................................70 7.6 PROGRAMA 6.........................................................................................................................71 7.7 PROGRAMA 7.........................................................................................................................72 7.8 PROGRAMA 8.........................................................................................................................73 7.9 PROGRAMA 9.........................................................................................................................74 7.10 PROGRAMA 10.....................................................................................................................75

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ........................................... .................................................. ...76


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Controlador Lgico Programvel____________________________________________________________

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Curso Tcnico em Eletrnica 5/5

Apresentao

Muda a forma de trabalhar, agir, sentir, pensar na chamada sociedade doconhecimento.

Peter Drucker

O ingresso na sociedade da informao exige mudanas profundas em todos osperfis profissionais, especialmente naqueles diretamente envolvidos na produo,coleta, disseminao e uso da informao.

O SENAI, maior rede privada de educao profissional do pas,sabe disso , e

,consciente do seu papel formativo , educa o trabalhador sob a gide do conceitoda competncia:formar o profissional com responsabilidade no processo produtivo,com iniciativa na resoluo de problemas, com conhecimentos tcnicos aprofundados,flexibilidade e criatividade, empreendedorismo e conscincia da necessidade deeducao continuada.

Vivemos numa sociedade da informao. O conhecimento , na sua reatecnolgica, amplia-se e se multiplica a cada dia. Uma constante atualizao sefaz necessria. Para o SENAI, cuidar do seu acervo bibliogrfico, da sua infovia,da conexo de suas escolas rede mundial de informaes internet- toimportante quanto zelar pela produo de material didtico.

Isto porque, nos embates dirios,instrutores e alunos , nas diversas oficinas elaboratrios do SENAI, fazem com que as informaes, contidas nos materiaisdidticos, tomem sentido e se concretizem em mltiplos conhecimentos.

O SENAI deseja , por meio dos diversos materiais didticos, aguar a suacuriosidade, responder s suas demandas de informaes e construir linksentreos diversos conhecimentos, to importantes para sua formao continuada !

Gerncia de Educao e Tecnologia


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Introduo

Este material foi desenvolvido para servir de suporte instrucional emum de treinamento sobre Controladores Lgicos Programveis (CLPs), integranteda grade curricular de cursos tcnicos de eletrnica e informtica industrial oucursos para suprimento de demanda de profissionais da indstria. Ele abordaconceitos, recursos, aplicaes, procedimentos e aspectos operacionaisrelacionados com a arquitetura e programao de CLPs.

O tema, por si s, j vastssimo e alm disso, do ponto de vistaprtico, o mercado oferece muitas opes em termos de equipamentos erecursos. Dessa forma procuramos centrar nossas abordagens em aspectoscomuns de algumas marcas e modelos disponveis.


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11 -- HHiissttrriiccoo ddoo CCLLPP

O Controlador Lgico Programvel, ou simplesmente PLC(Programmable Logic Controller), pode ser definido como um dispositivo deestado slido - um Computador Industrial, capaz de armazenar instrues paraimplementao de funes de controle (seqncia lgica, temporizao econtagem, por exemplo), alm de realizar operaes lgicas e aritmticas,manipulao de dados e comunicao em rede, sendo utilizado no controle deSistemas Automatizados

Os principais blocos que compem um PLC so:

CPU (Central Processing Unit- Unidade Central de Processamento):compreende o processador ( microprocessador, microcontrolador ou processadordedicado), o sistema de memria (ROM e RAM) e os circuitos auxiliares decontrole;

Circuitos/Mdulos de I/O ( lnputlOutput Entrada/Sada): podemser discretos (sinais digitais: 12VDC, 127 VAC, contatos normalmente abertos,contatos normalmente fechados) ou analgicos (sinais analgicos: 4-20mA, 0-10VDC, termopar);

Fonte de Alimentao: responsvel pela tenso de alimentaofornecida CPU e aos Circuitos/Mdulos de I/O. Em alguns casos, proporcionasada auxiliar (baixa corrente).

Base ou Rack: proporciona conexo mecnica e eltrica entre aCPU, os Mdulos de I/O e a Fonte de Alimentao. Contm o barramento de

comunicao entre eles, no qual os sinais de dados, endereo, controle e tensode alimentao esto presentes.

Pode ainda ser composto por Circuitos/Mdulos Especiais: contadorrpido (5kHz, 10kHz, 100kHz, ou mais), interrupo por hardware, controlador detemperatura, controlador PID, co-processadores (transmisso via rdio,posicionamento de eixos, programao BASIC, sintetizador de voz, entre outros)e comunicao em rede, por exemplo.


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A figura a seguir mostra um PLC comercial.

1.1 - Operao Bsica do CLP

A CPU executa a leitura dos status (condies, estados) dosdispositivos de entrada meio dos Circuitos/Mdulos de I/O. Esses status soarmazenados na memria (RAM) para serem processados pelo Programa deAplicao (desenvolvido pelo usurio e armazenado em memria RAM, EPROMou EEPROM no PLC). Aps a execuo do Programa de Aplicao, oprocessador atualiza os status dos dispositivos de sada por meio dosCircuitos/Mdulos de I/O, realizando a lgica de controle.

A programao do PLC feita por meio de uma Ferramenta deProgramao que pode ser um Programador Manual (Terminal de Programao,Handheld Programmer), ou um PC com Software de Programao especfico(ambiente DOS ou Windows ). A Linguagem Ladder (RLL - Relay LadderLogic, Lgica de Contatos de Rel), muito popular entre os usurios dos antigossistemas de controle a rels, a mais utilizada. Esta linguagem a representaolgica da seqncia eltrica de operao, como ilustrado nas figuras a seguir.


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A lgica implementada pelo PLC muito similar convencional, sendoque os dispositivos de entrada (elementos B0 e B1) so conectados aoCircuito/Mdulo de Entrada e o dispositivo de sada (elemento L0), aoCircuito/Mdulo de Sada. O Programa de Aplicao determina o acionamento dasada em funo das entradas (B0 . B1 = L0). Qualquer alterao desejada nestalgica realizada por meio de alteraes no programa, permanecendo as

mesmas ligaes (conexes) nos Circuitos/Mdulos de I/O.

1.2 - Histrico

Na dcada de 60, o aumento da competitividade fez com que aindstria automotiva melhorasse o desempenho de suas linhas de produo,aumentando tanto a qualidade como a produtividade. Fazia-se necessrioencontrar uma alternativa para os sistemas de controle a rels. Uma sadapossvel, imaginada pela General Motors, seria um sistema baseado nocomputador.

Assim, em 1968 , a Diviso Hydramatic da GM determinou os critriospara projeto do PLC, sendo que o primeiro dispositivo a atender s especificaesfoi desenvolvido pela Gould Modicon em 1969.

As principais caractersticas desejadas nos novos equipamentos deestado slido, com a flexibilidade dos computadores, eram:

Preo competitivo com os sistemas a rels;

Dispositivos de entrada e de sada facilmente substituveis;

Funcionamento em ambiente industrial (vibrao, calor, poeira,rudos);

Facilidade de programao e manuteno por tcnicos eengenheiros;

Repetibilidade de operao e uso.

Inicialmente, os CLPs, ouPLCs eram chamados PCs - ProgrammableControllers, mas com o advento dos Computadores Pessoais (PCs - PersonalComputers), convencionou-se PLCs para evitar conflitos de nomenclatura.Originalmente os PLCs foram usados em aplicaes de controle discreto (onloff -liga/desliga), como os sistemas a rels, porm eram facilmente instalados,economizando espao e energia, alm de possurem indicadores de diagnsticosque facilitavam a manuteno. Uma eventual necessidade de alterao na lgicade controle da mquina era realizada em pouco tempo, apenas com mudanasno programa, sem necessidade de alterao nas ligaes eltricas.


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A dcada de 70 marca uma fase de grande aprimoramento dos PLCs.Com as inovaes tecnolgicas dos microprocessadores, maior flexibilidade e umgrau tambm maior de inteligncia, os Controladores Lgicos Programveisincorporaram:

1972 - Funes de temporizao e contagem;

1973 - Operaes aritmticas, manipulao de dados e comunicaocom computadores;

1974 - Comunicao com lnterfaces Homem-Mquina;

1975 - Maior capacidade de memria, controles analgicos econtrole PID;

1979/80 - Mdulos de I/O remotos, mdulos inteligentes econtrole de posicionamento.

Nos anos 80, aperfeioamentos foram atingidos, fazendo do PLC um

dos equipamentos mais atraentes na Automao Industrial. A possibilidade decomunicao em rede (1981) hoje uma caracterstica indispensvel na indstria.Alm dessa evoluo tecnolgica, foi atingido um alto grau de integrao, tanto nonmero de pontos como no tamanho fsico, que possibilitou o fornecimento deminis e micros PLCs (a partir de 1982).

Atualmente, os PLCs apresentam as seguintes caractersticas:

Mdulos de I/O de alta densidade (grande nmero de Pontos de I/Opor mdulo);

Mdulos remotos controlados por uma mesma CPU; Mdulos inteligentes (coprocessadores que permitem realizao de

tarefas complexas: controle PID, posicionamento de eixos, transmisso via rdioou modem, leitura de cdigo de barras);

Software de programao em ambiente Windows (facilidade deprogramao);

Integrao de Aplicativos Windows (Access, Excel, Visual Basic)para comunicao com PLCs;

Recursos de monitoramento da execuo do programa, diagnsticose deteco de falhas;

Instrues avanadas que permitem operaes complexas (pontoflutuante, funes trigonomtricas );

Scan Time (tempo de varredura) reduzido (maior velocidade deprocessamento) devido utilizao de processadores dedicados;


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Processamento paralelo (sistema de redundncia), proporcionandoconfiabilidade na utilizao em reas de segurana;

Pequenos e micros PLCs que oferecem recursos de hardware e desoftware dos PLCs maiores;

Conexo de PLCs em rede (conexo de diferentes PLCs na mesmarede, comunicao por meio de Rede Ethernet).

O mercado recebe constantemente novos e melhores produtos queagregam valores, ao mesmo tempo que reduzem o custo das solues baseadasem PLCs. Portanto, indispensvel uma atualizao contnua por intermdio decontato com fabricantes e fornecedores, sendo a lnternet uma tima opo.


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22 -- AArrqquuiitteettuurraa ddoo CCLLPP

Conhecer a estrutura bsica de cada Bloco que compe o PLC, comsuas particularidades e funes desempenhadas, auxilia na configurao eescolha do equipamento mais adequado implementao de determinadoSistema Automatizado. De certa forma, influencia tambm no desenvolvimento doPrograma de Aplicao.

2.1 - CPU - Unidade Central de Processamento

A CPU de um PLC compreende os elementos que formam ainteligncia do sistema: o Processador e o Sistema de Memria, alm doscircuitos auxiliares de controle. O Processador interage continuamente com oSistema de Memria por meio do Programa de Execuo (desenvolvido pelofabricante), interpreta e executa o Programa de Aplicao (desenvolvido pelousurio), e gerncia todo o sistema. Os circuitos auxiliares de controle atuam

sobre os barramentos de dados (data bus), de endereos (address bus) e decontrole (control bus), conforme solicitado pelo processador, de forma similar aum sistema convencional baseado em microprocessador.

2.2 - Processador

O desenvolvimento tecnolgico de um PLC depende principalmente doProcessador utilizado, que pode ser desde um microprocessador/controladaconvencional - 80286, 80386, 8051, at um processador dedicado - DSP (DigitalSigna Processor Processador Digital de Sinais), por exemplo.

Atualmente, os Processadores utilizados em PLCs so dotados de altacapacidade computacional. H CPUs que possuem processamento paralelo(sistema de redundncia), no qual dois ou mais processadores executam oPrograma de Aplicao, confrontando o resultados obtidas aps o trmino decada execuo. Algumas Famlias de PLCs possuem Mdulos Co-processadores,que auxiliam o Processador da CPU na execuo de funes especficas(operaes complexas).

Independente de sua tecnologia, o Processador responsvel pelogerenciamento total do sistema, controlando os barramentos de endereos, dedados e de controle. Conforme determinado pelo Programa de Execuo,interpreta e executa as instrues do Programa de Aplicao, controla a

comunicao com dispositivos externos e verifica integridade de todo o sistema(diagnsticos). Pode operar com registros e palavras d instruo, ou de dados, dediferentes tamanhos (8, 16 ou 32 bits), determinado pelo tamanho de seuacumulador e pela lista de instrues disponveis para cada CPU.


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2.3 - Sistema de Memria

O Sistema de Memria da CPU composto pela Memria do Sistemade Operao (Programa de Execuo ou Firmware, e Rascunho do Sistema) epela Memria de Aplicao (Programa de Aplicao e Tabela de Dados),conforme a figura a seguir.

2.4 - Memria do Sistema de Operao Programa de Execuo (Firmware): Constitui o programa

desenvolvido pelo fabricante do PLC, o qual determina como o sistema deveoperar, incluindo a execuo do Programa de Aplicao, controle de serviosperifricos, atualizao dos Mdulos de I/O, etc. O Programa de Execuo responsvel pela traduo do Programa de Aplicao desenvolvido pelo usurio em linguagem de alto nvel, para instrues que o Processador da CPU possaexecutar em linguagem de mquina. E armazenado em memria no voltil tipo ROM, normalmente EPROM.

Rascunho do Sistema: Trata-se de uma rea de memria reservadapara o armazenamento temporrio de uma quantidade pequena de dados,

utilizados pelo Sistema de Operao para clculos ou controle (calendrio erelgio internos, sinalizadores flags de alarmes e erros). Uma caractersticadessa rea de memria o acesso rpido, sendo do tipo RAM.

2.5 - Memria de Aplicao ou Memria do Usurio

Programa de Aplicao: Nessa rea armazenado o programadesenvolvido pelo usurio para execuo do controle desejado. Trata-senormalmente de memria EEPROM, podendo ser tambm EPROM, ou aindaRAM com bateria de segurana.

Tabela de Dados: Essa rea armazena dados que so utilizados pelo

Programa de Aplicao, como valores atuais e de preset (pr-configurado) detemporizadores! Contadores e variveis do programa, alm dos status dos Pontosde Entrada e de Sada (Tabela de Imagem das Entradas e Tabela de Imagem dasSadas), que so lidas e escritas pelo Programa de Aplicao, respectivamente. Aatualizao desse status realizada constantemente, refletindo as mudanasocorridas nos Pontos de Entrada, e as atualizaes das sadas so efetuadaspelo Programa de Aplicao. Cada Ponto de Entrada e de Sada, conectado aosMdulos de I/O, tem um endereo especfico na Tabela de Dados, o qual


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acessado pelo Programa de Aplicao. Essa memria do tipo RAM, podendoser alimentada com bateria de ltio (memria retentiva).

Cada instruo que a CPU pode executar consome uma quantidadepredeterminada de memria, expressa em bytes (8 bits) ou words (16 bits).Normalmente, as especificaes tcnicas de uma CPU indicam a quantidade de

memria disponvel para o usurio (memria varivel - RAM, e memria deprogramao EPROM, EEPROM ou RAM com bateria), podendo ser expressaem Kbytes (capacidade fsica de armazenamento da memria) ou em Kwords -palavras de programao (capacidade lgica de armazenamento da memria).No entanto, durante a configurao de um PLC, deve ser considerada aquantidade de palavras de programao, uma vez que nem sempre h relaodireta entre a capacidade fsica (Kbytes) e a capacidade lgica (Kwords).

Conforme o fabricante e a Famlia (ou modelo) de PLC, a quantidadede memria destinada ao Programa de Aplicao pode ser configurada pelousurio, ou seja, uma mesma CPU pode ser configurada para aceitar at 2Kwordsde instrues, como at 4Kwords, por exemplo. Normalmente, quando existe esta

possibilidade, a memria se apresenta na forma de cartuchos que so inseridosna CPU. Existem casos em que a CPU fornecida com uma quantidade bsicade memria, a qual pode ser expandida por meio desses cartuchos.

Alm da quantidade de memria, pode haver diferenas na forma dearmazenamento dos dados. As caractersticas normalmente apresentadas nasespecificaes tcnicas de unia CPU e que devem ser consideradas durante asua configurao so:

Capacidade de memria: quantidade mxima de memria que a CPUpode conter, sendo indicadas separadamente: Memria total para programa deaplicao e memria total para tabela de dados ou variveis.

Tipo de memria: forma de armazenamento do Programa deAplicao. Algumas CPUs possibilitam a escolha do tipo de memria (EPROM ouEEPROM, por exemplo) para este fim.

Bateria de backup: indica se a CPU permite utilizao de bateria (deltio) para manuteno da Tabela de Dados (Dados Retentivos), mesmo semalimentao.

Pontos de I/O total: quantidade mxima de Pontos de I/O que a CPUpode controlar. Conforme o caso, h limites para Pontos de Entrada e Pontos de

Sada separadamente. Por exemplo, uma CPU pode controlar 640 Pontos de I/O,tendo no mximo 320 Pontos de Entrada e 320 Pontos de Sada.

Tempo de processamento ou tempo de execuo: tempo necessriopara a CPU executar uma instruo booleana (contato ou bobina). Algumas CPUspodem apresentar tempo de execuo para instrues booleanas relativamentealto, por serem indicadas ao processamento de operaes mais complexas(operaes aritmticas e trigonomtricas). Pode ser expresso em 1 k de


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instrues booleanas, incluindo, ou no, tempo de overhead (processamentoexecutado pela CPU independente do Programa de Aplicao).

Linguagem de programao: indica a(s) Linguagem(s) deProgramao que pode ser utilizada. Apresenta o sistema operacional necessriopara o Software de Programao para PC (DOS ou Windows, normalmente).

Recursos de programao: indica os principais recursos disponveisna CPU que podem ser utilizados. Por exemplo, pode apresentar a quantidade detemporizadores e contadores, operao com nmeros inteiros ou nmeros reais(ponto flutuante), rotinas internas para controle PID, existncia decalendrio/relgio internos, proteo por meio de senha (para acesso aoprograma armazenado na memria) e sistema de diagnsticos, entre outros.

Portas de comunicao: quantidade de portas de comunicaoexistentes na CPU, indicando tipo (RS-232 e/ou RS-422, por exemplo) eprotocolos suportados.

Para casos em que a CPU apresenta-se como um mduloindependente, deve-se considerar tambm o item potncia consumida da base, oqual especifica a corrente que a CPU consome da Fonte de Alimentao, pormeio do barramento da Base, para poder operar. Este valor utilizado no Clculode Consumo de Potncia durante a configurao do PLC.

2.6 - Circuitos/Mdulos de I/O

A diferenciao de nomenclatura, Circuitos de I/O ou Mdulos de I/O,deve-se ao tipo de PLC. No caso de PLCs Compactos CPU e I/O alojados emum nico invlucro, usa-se Circuitos de I/O. Para PLCs Modulares CPU e I/Odisponveis de forma independente, usa-se Mdulos de I/O.A partir deste ponto,

usado o termo Mdulos de I/O indistintamente.

Os Mdulos de I/O fazem a comunicao entre a CPU e o meio externo(por meio dos Dispositivos de Entrada e Sada), alm de garantir isolao eproteo CPU. De forma genrica, so divididos em Mdulos de Entrada eMdulos de Sada. Para os PLCs modulares, h tambm os Mdulos Combinados(Pontos de Entrada e de Sada no mesmo Mdulo).

Mdulos de Entrada (lnput Modules): recebem os sinais dosdispositivos de entrada, tais como: sensores, chaves e transdutores, e osconvertem em nveis adequados para serem processados pela CPU.

Mdulos de Sada (Output Modules): enviam os sinais aosdispositivos de sada, tais como: motores, atuadores e sinalizadores. Esses sinaispodem ser resultantes da lgica de controle, pela execuo do Programa deAplicao, ou podem ser forados pelo usurio, independente da lgica decontrole.


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Normalmente, os Mdulos de I/O so dotados de:

Isolao ptica para proteo da CPU, Fonte de Alimentao edemais Mdulos de I/O. Neste caso, no h conexo eltrica entre os dispositivosde entrada (chaves, sensores) ou de sada (atuadores, motores) e o barramentode comunicao da CPU.

Indicadores de Statuspara auxlio durante a manuteno. Trata-se deLEDs (Ligth Emitting Diodes - Diodos Emissores de Luz) presentes na partefrontal dos Mdulos de I/O que indicam quais Pontos de Entrada esto recebendosinal dos dispositivos externos, e quais Pontos de Sada esto sendo atuadospela CPU. H tambm a possibilidade de existirem indicadores de falhas, como,por exemplo, falta de alimentao externa, bloco de terminais desconectado, oufusvel interno queimado.

Conectores Removveis que reduzem o tempo de manuteno e/ousubstituio dos Mdulos de I/O, agilizando tais tarefas.

Os Mdulos de I/O so classificados como Discretos (Digitais) ouAnalgicos, existindo tambm os Especiais em algumas Famlias de PLCs.

Tratam sinais digitais (on/off - 0/1). So utilizados em sistemasseqenciais e na maioria das aplicaes com PLCs, mesmo como parte desistemas contnuos.

Cada Ponto, de Entrada ou de Sada, dos Mdulos Discretoscorresponde a um bitde um determinado endereo da Tabela de Dados (Tabelade Imagem das Entradas e Tabela de Imagem das Sadas), a qual acessadadurante a execuo do Programa de Aplicao.

A quantidade de pontos de um mdulo determina sua densidade. Paraos Mdulos de Sada, quanto maior a densidade, menor a corrente que cadaponto pode fornecer.

2.7 - Mdulos Discretos de Entrada

Os Mdulos Discretos de Entrada normalmente apresentam asseguintes caractersticas:

Filtros de sinal que eliminam problemas de bounces (pulsosindesejados, causados durante a abertura ou fechamento de contatos mecnicos- rebatimentos".

Quantidade de pontos disponveis: 8, 16, 32 ou 64.

Tipo e faixa de tenso das entradas: AC (110V ou 220V), DC (12V,24V ou 125V), AC/DC - either(12V, 24V, 110V), TTL ou contato seco.


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As entradas DC podem ter configurao current sinking(consumidorade corrente - comum negativo), current sourcing (fornecedora de corrente -comum positivo) ou current sinking/sourcing(quando possuem um opto-acopladorcom dois LEDs em anti-paralelo). Esta uma caracterstica determinante durantea configurao de um PLC, pois dependendo dos dispositivos de entradautilizados (sensores NPN ou PNP, por exemplo), faz-se necessrio optar por um

ou outro tipo de entrada DC. Veja as figuras a seguir.

Alm da quantidade de pontos, tipo e tenso das entradas, osseguintes itens so normalmente apresentados nas especificaes tcnicas dosMdulos Discretos de Entrada e devem ser considerados durante a suaconfigurao:

Tenso mxima para nvel O: mxima tenso permitida para que oMdulo de Entrada reconhea como nvel O (off-desligado).

Tenso mnima para nvel 1: mnima tenso necessria para que oMdulo de Entrada reconhea como nvel 1 (on -ligado).

Tenso de pico: mxima tenso permitida para cada Ponto deEntrada, normalmente com limite de tempo para permanncia neste valor.

Corrente mxima em nvel O: mxima corrente que a entradaconsome operando em nvel 0.

Corrente mnima em nvel 1:mnima corrente necessria para que aentrada opere adequadamente em nvel 1.


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Corrente de entrada: corrente tpica de operao para uma entradaativa (nvel 1).

Impedncia de entrada:resistncia que cada entrada representa parao dispositivo a ela conectado. Como esta no linear, deve ser apresentada paraalgumas faixas de corrente.

Tempo de resposta de O para 1: tempo (tpico) que o mdulonecessita para reconhecer a transio de uma entrada, do nvel O (off-desligado)para o nvel 1 (on- ligado).

Tempo de resposta de 1 para O: tempo (tpico) que o mdulonecessita para reconhecer a transio de uma entrada, do nvel 1 (on - ligado)para onvel O (off-desligado).

Pontos comuns por mdulo: quantidade de pontos comunsdisponveis no mdulo, indicando se eles so isolados ou no. Por exemplo, se oMdulo de Entrada for DC, tipo sinkinglsourcinge possuir dois pontos comuns (Ae B) isolados, os Pontos de Entrada relativos ao Comum A podem serconfigurados como sinking (Comum A conectado ao negativo), e os Pontos deEntrada relativos ao Comum B podem ser configurados como sourcing(ComumB conectado ao positivo).

Freqncia AC: freqncia em que o mdulo pode operar. Apenaspara os Mdulos de Entrada AC. No se trata de freqncia de chaveamento(atuao) da entrada.

Potncia consumida da base: especifica a corrente que o mduloconsome da Fonte de Alimentao, por meio do barramento da Base, para operar

adequadamente. Este valor utilizado no Clculo de Consumo de Potnciadurante a configurao do PLC.

Necessidade de alimentao externa:alguns mdulos, alm da fonteexterna para fornecimento de tenso s entradas, necessitam de alimentaoexterna para operar adequadamente. Na maioria dos casos, essas duasalimentaes externas podem ser derivadas da mesma fonte.

2.8 - Mdulos Discretos de Sada

Os Mdulos Discretos de Sada normalmente apresentam as seguintes

caractersticas: Quantidade de pontos disponveis: 4, 8, 12, 16, 32 ou 64.

Tipo e faixa de tenso das sadas: AC - triac ou scr (24V, 110V ou220V), DC -transistor bipolarou MOS-FET(5V, 12V, 24V ou 125V) ou rel (AC eDC).


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As sadas DC podem ser tipo sinking (consumidora de corrente -comum negativo) ou sourcing(fornecedora de corrente - comum positivo).

As sadas a rel podem ter contatos simples (um contatonormalmente aberto), ou reversveis (um contato normalmente aberto e outronormalmente fechado).

Alm da quantidade de pontos, tipoe tenso das sadas, os seguintesitens so normalmente apresentados nas especificaes tcnicas dos MdulosDiscretos de Sada e devem ser considerados durante a sua configurao:

Tenso de pico:tenso mxima permitida para cada Ponto de Sada,normalmente com limite de tempo para permanncia neste valor.

Queda de tenso:tambm denominada tenso de saturao", indicaa tenso medida entre um Ponto de Sada (enquanto acionado) e o comum, comcarga mxima.

Corrente mxima: mxima corrente permitida para cada Ponto deSada, normalmente indicada para cargas resistivas. Ateno especial deve serdada a este item, pois na maioria dos casos so indicadas corrente mxima/pontoe corrente mxima/comumou mxima/mdulo. Por exemplo, um mdulo com oitopontos de sada pode ter a seguinte indicao de corrente mxima: 1A/ponto e5A/comum, indicando que cada ponto individualmente pode acionar uma carga deat 1A, e o somatrio da corrente de todos os pontos acionados em determinadoinstante no deve exceder os 5A.

Corrente de pico: mxima corrente que pode ser fornecida cargapor um curto intervalo de tempo durante a transio de O para 1. Este valor

maior que o de corrente mximae caracterstico para acionamento de circuitosindutivos.

Corrente de fuga: mxima corrente que poder circular pelodispositivo de sada com o Ponto de Sada no acionado (off -desligado).


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Carga mnima:menor corrente que o Ponto de Sada deve fornecer carga para operar adequadamente.

Tempo de resposta de 0 para 1: tempo (tpico) que o mdulonecessita para realizar a transio de uma sada, do nvel 0 (off -desligado) parao nvel 1 (on -ligado).

Tempo de resposta de 1 para 0: tempo (tpico) que o mdulonecessita para realizar a transio de uma sada, do nvel 1 (on - ligado) para onvel 0 (off -desligado).

Pontos comuns por mdulo: quantidade de pontos comunsdisponveis no mdulo, indicando se eles so isolados ou no. Por exemplo, sefor um Mdulo de Sada a Rel e possuir dois pontos comuns (A e B) isolados, osPontos de Sada relativos ao Comum A podem ser configurados para operar comtenso DC, e os Pontos de Sada relativos ao Comum B podem ser configuradospara operar com tenso AC.

Freqncia AC: freqncia em que o mdulo pode operar. Apenaspara os Mdulos de Sada AC e Rel. No se trata de freqncia de chaveamento(atuao) da sada.

Potncia consumida da base: especifica a corrente que o mduloconsome da Fonte de Alimentao, por meio do barramento da Base, para operaradequadamente.

Necessidade de alimentao externa:alguns mdulos, alm da fonteexterna para fornecimento de tenso s sadas, necessitam de alimentaoexterna para operar adequadamente.

Fusveis de proteo: indica a existncia ou no desses elementos,se so substituveis e se esto localizados interna ou externamente ao mdulo.Mesmo que os Mdulos de Sada apresentem fusveis de proteo, recomenda-se a utilizao de proteo externa, por meio de fusveis individuais para cadaPonto de Sada.

Outro fator importante durante a configurao dos Mdulos de Sadarelaciona-se ao acionamento dos dispositivos controlados. No recomendada autilizao de sadas a rel para acionamentos cclicos, mesmo de baixafreqncia, ou acionamentos rpidos, devido fadiga mecnica que eles podemsofrer.

Porm, quando se utilizam sadas a rel para acionamento de cargasindutivas, recomenda-se a utilizao de circuito RC - snubber(AC e DC) e diodo(apenas DC) para proteo dos contatos.


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2.8 - Fonte de Alimentao

A Fonte de Alimentao desempenha importante papel na operao dosistema de um PLC. Alm de fornecer todos os nveis de tenso para alimentaoda CPU e dos Mdulos de I/O, funciona como um dispositivo de proteo.Garante a segurana e a integridade da tenso de alimentao para todo o

sistema, por meio do monitoramento constante dos nveis de tenso e de correntefornecidos. Se esses nveis excederem os valores mximo ou mnimo permitidos,alm do tempo especificado pelo fabricante, a fonte interage diretamente com oprocessador, gerando uma interrupo (por meio de uma seqncia decomandos) e fazendo com que a CPU pare a execuo do Programa deAplicao.

Atualmente, as Fontes de Alimentao dos PLCs utilizam tecnologia dechaveamento de freqncia (fontes chaveadas). Em alguns casos, a tenso deentrada no fixa e nem selecionvel pelo usurio, possuindo ajuste automtico,proporcionando maior versatilidade e qualidade ao sistema. H, tambm, Fontesde Alimentao com tenso de entrada DC (12V, 24Vou 125V) para aplicaes

especficas (automotivas, por exemplo).

As protees externas recomendadas para a Fonte de Alimentao dosPLCs variam conforme o fabricante, mas basicamente consistem emtransformadores de isolao ou supressores de rudos para rede, aterramentoadequado e conformidade com as normas tcnicas locais.

Em alguns casos, os Mdulos de I/O necessitam, alm das tensesfornecidas pela Fonte do PLC, de alimentao externa. A Fonte do PLC responsvel pela alimentao do circuito lgico dos Mdulos de I/O, sendo que afonte externa alimenta os circuitos de potncia, ou circuitos externos - entrada ou

sada (Mdulos Discretos e Analgicos) ou ainda fornece um nvel de tenso commaior capacidade de corrente para os Mdulos Especiais.

Normalmente, as Fontes dos PLCs proporcionam sada auxiliar detenso em 24VDC, com limite reduzido de corrente (na faixa de 300mA a 800mA).Essa sada pode ser utilizada para alimentao dos Mdulos de I/O, desde querespeitado o limite de corrente.


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A Fonte de Alimentao tem aspectos variados, conforme o fabricantee a Famlia de PLC. Pode apresentar-se em conjunto com a CPU, ou como umMdulo independente para ser conectado Base, ou ainda ser parte integrante daprpria Base.

As caractersticas normalmente apresentadas nas especificaes

tcnicas de uma Fonte de Alimentao e que devem ser consideradas durante asua configurao so:

Faixa da tenso de entrada: AC (85-132V, 170-264V, 85-264V, porexemplo), DC (12V, 24V, 10-28V, 125V, por exemplo). Para as faixas de entradaem tenso DC observar tambm o ripple mximo permitido, geralmente menorque 10%.

Seleo da faixa de entrada: automtica, por jumpers, ou porterminais de conexo.

Potncia fornecida: mxima corrente fornecida ao barramento daBase, normalmente relacionada tenso de 5VDC, para alimentao dosMdulos de I/O e da CPU, se for o caso (CPU como mdulo independente). Estevalor utilizado no Clculo de Consumo de Potncia durante a configurao doPLC.

Sada auxiliar de 24VDC: apresenta as caractersticas (tenso,corrente e ripple) da sada auxiliar de 24VDC. Apenas para fontes comalimentao AC.

2.9 - Base ou Rack

A Base, ou Rack, responsvel pela sustentao mecnica doselementos que compem o PLC. Contm o barramento que faz a conexo eltricaentre eles, no qual esto presentes os sinais de dados, endereo e controle -necessrios para comunicao entre a CPU e os Mdulos de I/O, alm dos nveisde tenso fornecidos pela Fonte de Alimentao - necessrios para que a CPU eos Mdulos de I/O possam operar.

Cada posio da Base, possvel de receber um Mdulo de I/O ou aCPU - quando esta se apresentar como mdulo independente, denominada deslot (ranhura, abertura), e cada slot da Base tem uma identificao prpria,conforme o fabricante. Por exemplo, a Automationdirect.com utiliza a seguintenomenclatura para os slotsda Base:

Nas Famlias em que a CPU apresenta-se como um mduloindependente (Famlias DL205 e DL305), o primeiro slot ao lado da Fonte deAlimentao, denomina-se slot da CPU, no podendo ser ocupado por Mdulosde I/O. Em casos especficos de Controle Baseado em PC, pode ser ocupado porMdulos Especiais de Comunicao (Mdulo para Comunicao Ethernet, porexemplo). O primeiro slotao lado da CPU denomina-se slot 0, o seguinte slot 1, eassim sucessivamente, conforme apresenta a figura a seguir.


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Alguns Mdulos de I/O ou Especiais podem ter restries quanto aoposicionamento nos slotsda Base. Porm, de forma geral, os Mdulos Discretose Analgicos podem ser posicionados livremente pelo usurio. As possveisrestries de posicionamento so indicadas nos respectivos manuais tcnicos.

Na maioria dos casos, uma mesma Famlia de PLC possui Bases comdiferentes quantidades de slots, com o objetivo de atender s necessidadesespecficas de cada

2.10 - Classificao dos PLCs

Embora existam algumas divergncias entre autores e fabricantesquanto aos critrios de classificao, os PLCs podem ser divididos em gruposespecficos de acordo com a estrutura que apresentem (especificamenterelacionada quantidade de Pontos de I/O que a CPU pode controlar e aquantidade de memria de programao disponvel):

Micros PLCs(at 64 Pontos de I/O e at 2Kwords de memria)

Pequenos PLCs (de 64 a 512 Pontos de I/O e at 4Kwords dememria)

PLCs Mdios(de 256 a 2048 Pontos de I/O e dezenas de Kwordsdememria)

PLCsGrandes (acima de 2048 Pontos de I/O e centenas de Kwordsde memria)

Em 1997, PLCs com at 14 Pontos de I/O e tamanho muito reduzidoforam lanados no mercado, tendo sido denominados pelos fabricantes de NanosPLCs.

Entre os Micros e Pequenos PLCs, ainda possvel encontrar outradiviso:

PLCs Compactos:que tm quantidade fixa de Pontos de I/O.


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PLCs Modulares:que permitem a configurao, por parte do usurio,da quantidade e combinao dos Pontos de I/O.

Em alguns PLCs Compactos, possvel a adio de Pontos de I/O pormeio de blocos de expanso, com limite determinado pelo fabricante, pormapresentam poucas opes de configurao (quantidade e tipo dos Pontos de I/O

para cada bloco de expanso).


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33 -- PPrriinnccppiioo ddee ooppeerraaoo ddoo CCLLPP

3.1 - Ciclo de Execuo do PLC

O Scan, que o tempo de execuo de um ciclo do PLC em modo deexecuo, pode ser descrito resumidamente pelo fluxograma apresentado nafigura a seguir. Estes segmentos esto presentes em todos os PLCs disponveisno mercado e definem o tratamento da informao durante a execuo doPrograma de Aplicao.

A seguir, so descritos com mais detalhes os principais segmentos dofluxograma do sistema de operao do PLC.

3.2 - Atualizao das Entradas - Leitura das Entradas

A CPU realiza a leitura de todos os pontos de entrada e armazena-osna tabela de imagem das entradas. Cada ponto de entrada corresponde a umaposio de memria especfica (um bitde uma determinada word).

A tabela de imagem das entradas acessada pela CPU durante aexecuo do programa de aplicao.

Aps a execuo deste segmento em um determinado scan, a Leituradas entradas ser realizada apenas no scan seguinte, ou seja, se o status(condio) de um determinado ponto de entrada mudar aps a leitura dasentradas, ele s ter influncia na execuo do programa de aplicao no scan


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seguinte, quando ser percebida tal alterao.

Se uma determinada aplicao no puder esperar este tempo(normalmente, da ordem de milisegundos) para reconhecimento da alterao dospontos de entrada, utilizam-se instrues imediatas para construo da lgica decontrole no programa de aplicao. Essas instrues acessam diretamente os

pontos de entrada no momento em que so executadas. H tambm asinstrues imediatas de sada que, ao serem executadas, atualizam os pontos desada e a tabela de imagem das sadas simultaneamente. A utilizao deinstrues imediatas aumenta o Scan Time(tempo de varredura, ou de execuo)da CPU, pois alm das operaes de atualizao das entradas e atualizao dassadas, os mdulos de I/O so acessados a cada execuo de uma instruoimediata.

3.3 - Execuo do Programa de Aplicao

Neste segmento, a CPU executa as instrues do Programa de

aplicao, que definem a relao entre a condio das entradas e a atuao dassadas, ou seja, definem a lgica de controle a ser realizada.

A CPU inicia a execuo do programa de aplicao a partir do primeirodegrau(Lgica de controle da linguagem ladder), executando-o da esquerda paraa direita, e de cima para baixo, rung a rung, at encontrar a instruo END (FIM).Constri, assim, uma nova tabela de imagem das sadas, gerada a partir da lgicaexecutada.

3.4 - Atualizao das Sadas - Escrita das Sadas

Aps a execuo do programa de aplicao, o contedo da Tabela de

imagem das sadas, construda de acordo com a lgica executada, enviado aospontos de sada correspondentes.

3.5 - Realizao de Diagnsticos

Neste segmento, a CPU realiza todos os diagnsticos do sistema, almde calcular o Scan Time (Tempo de varredura), atualizar Rels Especiaiscorrespondentes e reinicializar o Watchdog Timer (Temporizador Co-de-Guarda).

Entre os diagnsticos realizados, os mais importantes so o clculo do

Scan Time e o controle do Watchdog Timer. O Scan Timecompreende o tempoconsumido pela CPU para realizar todas as tarefas em cada scan, desde o incio(atualizao das entradas) at o trmino do ciclo (atualizao das sadas). OWatchdog Timer armazena o tempo mximo permitido para execuo de cadascan (normalmente definido pelo usurio). Se, em determinado scan, esse tempofor excedido (Erro Fatal), a CPU forada ao modo de programao e todas assadas so desligadas. Caso contrrio, o valor do Scan Time armazenado emuma varivel apropriada (para realizao de estatsticas: Scan Time mximo e


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mnimo, por exemplo) e juntamente com o Watchdog Timer reinicializado, sendocontrolados a cada scan.

Todos os erros diagnosticados, Fatais ou no Fatais, so indicados porflags (bits internos CPU, que podem ser usados no programa de aplicao), eem alguns casos por LEDs externos (normalmente localizados na parte frontal da

CPU e dos Mdulos de I/O). Algumas CPUs dispem, tambm, de uma variveldestinada ao armazenamento do cdigo de erro ocorrido durante a execuo doltimo scan.

3.6 - Consideraes Relacionadas ao Scan Time

Como apresentado, o scan do PLC composto por diversossegmentos nos quais so realizadas tarefas especficas (determinadas pelofirmware). Para execuo de cada segmento consumida uma certa quantidadetempo, sendo que o somatrio dos tempos determina o Scan Time (Tempo devarredura) o qual pode variar de um scan para outro.

Os fatores que tm influncia direta sobre o Scan Timeso:

Quantidade de mdulos e pontos de entrada (atualizao dasentradas);

Conexo de dispositivos(s) perifrico(s) (atendimento a servioperifrico);

Tamanho do programa de aplicao e tipo das instrues utilizadas(execuo do programa de aplicao);

Quantidade de mdulos e pontos de sada (atualizao das sadas).

Independente da complexidade do programa de aplicao, h certosfundamentos da programao em linguagem Ladder que so imprescindveis paraum desenvolvimento adequado, os quais so vlidos genericamente a todos osPLCs.


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4 - Linguagens de Programao

A primeira linguagem criada para programao de PLCs foi aLinguagem Ladder.

O fato de ser uma linguagem grfica, baseada em smbolossemelhantes aos encontrados nos esquemas eltricos - contatos e bobinas, foideterminante para aceitao do PLC por tcnicos e engenheiros acostumadoscom os sistemas de controle a rels. Provavelmente ainda a mais utilizada.

Enquanto a Linguagem Ladder conquistava os Estados Unidos, aLinguagem de Lista de Instrues era amplamente difundida na Europa. Esta, porsua vez, uma linguagem textual semelhante ao Assemble, e faz parte daslinguagens bsicas normalmente disponveis em um PLC.

As Linguagens de Programao no se limitam apenas a estas duas.Atualmente, so encontrados no mercado PLCs que proporcionam programaopor meio de Linguagem C e BASIC, por exemplo. A Norma IEC 61131-3 definecinco Linguagens de Programao, entre as quais esto a Linguagem Ladder e a

Linguagem de Lista de Instrues.

4.1 - Linguagem_Ladder (LD- Ladder Diagram)

O nome Ladder deve-se representao da linguagem se parecer comuma escada (Iadder), na qual duas barras verticais paralelas so interligadas pelalgica de controle (rung), formando os degraus da escada. A figura a seguirapresenta um exemplo simples de programao em Linguagem Ladder.

Atualmente, os PLCs apresentam instrues sofisticadas. Alm desimples contatos e bobinas, dispem de contatos para deteco de borda desubida/descida (one shotdisparo), contatos de comparao, temporizadores,contadores, blocos de processamento (operaes lgicas e aritmticas,

manipulao de dados), controle total do fluxo de execuo do programa (foopsFor/Next, Goto, Stop, sub-rotinas), interrupes (por hardware e por software) eblocos para manipulao de mensagens (ASCII, rede), por exemplo.

4.2 - Linguagem de Lista de Instrues (IL -Instruction List)

uma linguagem de baixo nvel, similar assembler. NessaLinguagem permitida apenas uma operao por linha, como o armazenamento


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de um valor em uma determinada varivel, por exemplo. Sua utilizao vivelem aplicaes menores, ou para otimizao de partes de uma aplicao maiscomplexa. A figura a seguir apresenta um exemplo simples de Programao emLinguagem de lista de Instrues.

Endereo Instruo Operando0 STR I0

1 ANDN I12 OUT O03 END

4.3 - Ferramentas para Programao de PLCs

As principais Ferramentas para Programao disponveis atualmentepara as Famlias de PLCs encontrados no mercado so o Programador Manual(Handheld Programmer) e o Software de Programao para PC. Ambasferramentas possuem recursos para monitoramento de condies internas CPU(diagnsticos e erros, por exemplo), verificao da execuo do Programa de

Aplicao e controle sobre os Modos de Operao, entre outros.

Cada fabricante, e em alguns casos cada Famlia de PLC, tem suasFerramentas de Programao prprias que no podem ser usadas para PLCs (ouCPUs) distintos.

Programador Manual (Handheld Programmer)

Esta a ferramenta de menor custo e utilizada para pequenasalteraes. Normalmente, possui um display de cristal lquido com duas linhaspara apresentao das informaes (endereo e dados do programa, condiodos Pontos de I/0 e diagnsticos internos, por exemplo) e um teclado de

membrana para entrada dos dados.

O Programador Manual no indicado para o desenvolvimento detodos os programas de aplicao, pois permite edio/alterao por meio demnemnicos (Linguagem de Lista de Instrues) apenas. Porm, bastante tilcomo ferramenta de manuteno para campo (cho de fbrica, proporcionandovisualizao, monitoramento e alterao de parmetros e do programa deaplicao rapidamente, com a vantagem de ser porttil e resistente ao ambienteindustrial. conectado CPU do PLC por meio de cabo apropriado, pelo qualrecebe a tenso de alimentao necessria sua operao.

Algumas famlias de Micros PLCs permitem o desenvolvimento deprogramas apenas por intermdio dessa ferramenta de programao. Conforme ofabricante o backup(cpia de segurana) do programa de aplicao desenvolvidopode ser armazenado em cartes de memria tipo PCMCIA, ou em memrias tipoEEPROM, ambos instalados no prprio Programador Manual.


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Software de Programao

a Ferramenta mais poderosa disponvel atualmente. Conforme oPLC, o Software de Programao opera em ambiente DOS ou Windows,sendo este o mais comum. Alm de proporcionar edio/alterao do Programade aplicao em ambiente grfico (Linguagem Ladder, por exemplo) - mesmo

para as verses DOS permite visualizao e controle total do sistema;documentao e impresso da aplicao desenvolvida; vrias formas dearmazenamento de backup (disquete, HD, CD, etc.); e recursos avanados paradepurao e manuteno. O PC deve atender s configuraes de hardware(processador, quantidade de memria RAM, espao livre em HD, portas seriais) ede software (Sistema Operacional) indicadas pelo fabricante do PLC.

Conforme o Software de Programao, so disponveis dois modos deoperao:

Offline (Sem Conexo): permite o desenvolvimento do programa deaplicao (edio, documentao, impresso) e configurao de parmetros sem

necessidade de conexo com a CPU do PLC.

Online(Conectado): os recursos so disponveis a partir da conexocom a CPU do PLC. Alguns Softwares de Programao permitem operaoapenas neste modo, ou seja, todo o desenvolvimento deve ser realizado com oPC conectado ao PLC.

A comunicao entre o PC e a CPU do PLC feita por meio de caboapropriado, pela porta serial (RS-232) na maioria dos casos. Porm, algumasCPUs utilizam o padro RS-422 e necessitam de conversor RS-232/RS-422 paraconexo. H ainda aquelas que utilizam padro prprio e necessitam de interface

dedicada instalada no PC.Os recursos e facilidades que o Software de Programao oferece

variam conforme o fabricante. Por exemplo, o Software de ProgramacoDirectSOFT da Automationdirecr.comopera em ambiente Windows (com versespara 16 e 32 bits), proporcionando nos modos Offline e Online poderososrecursos de edio, documentao e depurao/manuteno. Por utilizarplataforma Windows , permite a visualizao de vrias janelas simultaneamente,possibilitando que dois ou mais programas de aplicao sejam criados/editadosao mesmo tempo, e recursos de Marcar, Recortar, Colar sejam utilizados entreeles. A comunicao com a CPU do PLC pode ser feita por porta serial padroRS-232, ou por Modem, com busca e configurao automticas em ambos os

casos. Para comunicao via Modem - que permite a manuteno, alterao eatualizao de aplicaes a distncia, so necessrios dois Modems: uminstalado no PC (interno ou externo) e outro instalado no PLC (externo), ambosconfigurados adequadamente.


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5 - Soft RSLogix 500

5.1 - CLP SLC-500 da Allen Bradley

O SLC-500 um controlador de estrutura modular bsico, consiste deum chassi, fonte de alimentao, processador (CPU), Entrada/Sada (MdulosE/S). Possui caractersticas que anteriormente, s poderiam ser encontradas emcontroladores de grande porte. Possui a flexibilidade e a potncia de umcontrolador de grande porte com o tamanho e a simplicidade de um de pequenoporte. O SLC-500 oferece mais opes de controle do que qualquer outrocontrolador programvel de sua classe.

O chassi armazena o controlador e os mdulos de E/S. A fonte dealimentao localiza-se no lado esquerdo do chassi. Todos os componentes sedeslizam facilmente para dentro do chassi ao longo das guias. No necessrio ouso de ferramentas para inserir ou remover o controlador ou os mdulos de E/S.

Podem ser conectados em um SLC at trs chassis (30 ranhuras de E/S).Existem quatro tamanhos de chassis: 4 ranhuras, 7 ranhuras, 10 ranhuras e 13ranhuras.

Os controladores de estrutura modular SLC-500 so projetados paraatender desde aplicaes independentes at grandes sistemas distribudos e deaplicaes simples at as mais complexas.

Recursos do controladorTamanho da memria A memria do controlador de estrutura

modular SLC-500 pode ser configurada tanto para armazenamento de dadosquanto para armazenamento de programa. O tamanho da memria varia de 1K a

64K.

Pontos de E/S O controlador SLC 5/01 suporta o endereamento deat 3940 pontos de E/S. Os SLC 5/02, SLC 5/03, SLC 5/04 e SLC 5/05 suportamum endereamento de 4096 pontos de E/S. Os controladores de estruturamodular SLC-500 so suportador por mais de 60 mdulos de E/S diferentes,incluindo E/S digital e E/S inteligente.

Performance Os controladores de estrutura modular SLC-500 soprojetados tendo em vista o rendimento. O tempo de varredura do programa, parauma mistura tpica de instrues, varia de 0,9 ms/K a 8,0 ms/K, dependendo docontrolador. O tempo de varredura da E/S varia de 0,25ms a 2,6ms, dependendo

do controlador.


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5.1 - RSLogix 500

O software RSLogix 500 um programa desenvolvido pela RockwellSoftware para editar programas de aplicao dos CLPs da famlia SLC-500.Atravs dele possvel:

- Criar novos programas offline ou online.- Enviar programas para o CLP (download).- Ler programas do CLP (upload).- Salvar as aplicaes em disquete.- Editar programas offline ou online.- Imprimir programas.- Impor condies de foramento (forces) em E/S.- Monitorar estados de programa online, verificando ou alterando

parmetros.

Requisitos de sistema

Este software foi desenvolvido para plataformas Windows 98, 2000 eXP. O Hardware mnimo um microprocessador Pentium ou compatvel com16MB de RAM e 8MB disponvel em disco rgido e uma porta serial RS232.

5.2 - Navegando no RSLogix 500

Quando voc abrir um projeto no RSLogix 500, voc ter a seguintetela:

Barra de Ttulo: Serve para mostrar o nome do programa e outrasinformaes adicionais. No RS Logix 5, alm do ttulo, ela pode mostra o nome doprojeto.


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Barra de Menu: Local onde so acessados todos os comandos quepodem ser dados no programa. Basta clicar na opo para que o menu sejaaberto.

Barra Online: Informa o modo de operao , e permite visualizar se hedies online ou forces. Voc visualiza ainda o driver configurado no RS Linx e o

n da rede.

Barra de cones: Ela contm muitas funes que voc ir utilizarrepetidamente no desenvolvimento, e conferncia da sua lgica de programa. Aprocura de instrues e/ou endereos aparece a, bem como a verificao se oseu programa no possui erros.

Barra de Instrues: Mostra o mnemnico das instrues numa tabelade categorias. Quando voc clica na categoria da barra de instrues, voc mudaa categoria trocando as instrues para as da categoria selecionada. Clique nainstruo para inseri-la no seu programa Ladder.

Arvore do Projeto: Contm todos os parmetros e arquivos do seuprojeto. Voc pode clicar no cone desta rvore, e quando clicar com o boto dadireita do mouse um menu de opes se abrir. As opes que se abriropodero ser para renomear o arquivo de programas, abrir um programa ou revelarpropriedades do arquivo de programas.

rea de Ladder: Nesta pane da janela de aplicao voc ver osarquivos de programas em tempo real. aqui que voc editar o Ladder.

Janela de Resultados: Mostra os resultados da procura em todo oprograma, ou a verificao de erros de projeto. Voc pode alterar o tamanhodesta janela ou desloc-la na janela de aplicao.

Barra de Status: O campo da direita sempre informa o tipo de objetoquando h um selecionado. O campo da esquerda fornece informaes sobreposio da linha no ladder e d explicaes curtas sobre as opes de menu ebotes selecionados.


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5.3 - A rvore do Projeto

Na rvore do projeto temos todas as pastas e arquivos do seu projeto.As pastas so organizadas de forma a agrupar elementos afins. Para fechar umapasta basta dar um clique no sinal de +, e para abri-Ia clique no sinal de -.Como vemos na figura a seguir, as pastas so as seguintes:

1 - Controlier (controle),2 - Program Files,3 - Data Files,4 - Force Files,5- Custom Data Monitors,6 - Database.


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A Pasta ControllerControlier PropertiesNeste item Controiler Properties (propriedades do PLC), temos a

possibilidade de modificar o nome da aplicao, o modela da CPU, , senha, adriver, n de comunicao e bloquear alguns acessos. Vide na figura abaixo quepara mudar o Password, devemos selecionar com um clique na aba superior. O

mesmo se d para a configurao da comunicao.


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Processor StatusO tem Processor Status (estado da PLC) nos mostra de forma

organizada, o arquivo de Status do PLC. Este um dos arquivos maisimportantes da aplicao, pois nele que identificamos pr exemplo:

Ajuste do relgio e calendrio interno, Ajuste e visualizao da velocidade da Varredura (Scan), Flags aritmticos (Carry, Zero, Overflow e Signal), Situao das chaves (dip-switches) do fundo do Cassis, Falhas graves (Major) e de advertncia (Minar) do PLC, Bits de bateria fraca, Presena ou no de forces, Habilitao ou no de varredura e reset de Racks.


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I0 Contiguration muito importante especificarmos todos os racks e cartes que esto

associados ao do projeto PLC. Clique no item LO Configuration (configurao dasentradas e sadas) para que se abra a tabela a seguir.

Faa ento a escolha dos Racks locais, que podem ser no mximo 3ou at se atingir 30 slots. Para configurar o modelo dos Racks, clique no botodrag and drap e escolha o tamanho adequado.

Para configurar as cartes que ficaro nos slots, selecione em primeirolugar o slot e depois clique duas vezes no campo Current Card Avaliable.

H alguns cartes que necessitaro de configurao. Para isso cliqueduas vezes sobre ele e uma tela similar mostrada a seguir, dever serconfigurada.


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Channel ConfigurationCada modelo de CPU poder apresentar variaes da configurao

mostrada a seguir, por isso escolheremos o PLC de maior quantidade de canais.Pode-se ento a partir da configurar os de menor complexidade.

O canal 0 o canal responsvel pela comunicao com o micro ponto

a ponto, via RS 232 C. Pode-se mudar nesta opo a velocidade de comunicao(Baud Rate) do micro com o PLC.

O Canal 1 pode ser o canal que comunica com a rede DH+ (CPU 5/04)ou a rede Ethemet (CPU 5/05).

Passwords and PrivilegesApesar de no muito usual em ambientes industriais, existe a

possibilidade de se criar senhas de acesso (Passwords) e privilgios de classe(Privileges).

As Passwords so usadas quando se precisa bloquear todo acesso aoprograma. O privilgio quando se quer criar nveis de proteo para algumaspessoas, bloqueando alguns acessos ou modificaes a panes do programa.


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A Pasta Program FilesA pasta Program Files nada mais do que o arquivo dos programas da

aplicao. Os arquivos so subdivises do programa e podem ser chamadostambm de Subrotinas.

O primeiro arquivo (nmero 0) o de sistema. Nele esto guardados onome do programa, e as senhas, caso elas existam.

O arquivo nmero 1 dedicado a um tipo de programao em blocosque associado ao Ladder permite uma melhor visualizao do processo. O nomedado a este tipo de programao SFC (Seqncia Functian Chart). S nosPLCs da Famlia 5 que teremos acesso a este arquivo.

Finalmente o arquivo de nmero 2, que se destina a conter a tipo deprogramao mais comum dos PLCs da Allen-Bradley (Rockwell), o Ladder. Nos ele, como os arquivos de 3 a 999 podem conter programa Ladder.

A Pasta Data FilesCross ReferenceA chamada Referncia cruzada (Cross Reference), uma cpia dos

Diagramas de Rels, que possuam em seu rodap informaes de onde

encontrar os contatos, ou a bobina do rel. No programa Ladder, como nopoderia ser diferente, tem-se um equivalente, que indica onde encontrar noprograma todas as instrues relacionadas com um endereo. Veja a seguir comaa janela da referncia cruzada aparece.

Data FilesA funo do arquivo de dados (Data Files) organizar a memria do

PLC em partes distintas, para que assim possamos pesquisar e alterar demaneira mais rpida valores de bits e de palavras.


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Podemos criar at mil arquivos mas eles por default so oito:

O0 - Arquivo de Sadas (Output) - Representa a tabela imagem dassaidas fisicas do PLC.

I1 - Arquivo de Entradas (Input) - Representa a tabela imagem das

entradas do PLC.

S2 - Arquivo dos estados do PLC (Status) - Vide mais detalhes napasta Controlier, item Processor Status.

B3 - Bits auxiliares (Bit) - So os bits utilizados para a lgica interna doPLC. Eles trabalham no programa como se fossem rels auxiliares.

T4 - Arquivo de Temporizadores (Timer) - Se destinam a conterinformaes de bits de controle e parmetros internos das instrues quetrabalham com temporizadores.

C5 - Arquivo de Contadores (Counter) - Se destinam a conterinformaes de bits de controle e parmetros internos das instrues quetrabalham com Contadores.

R6 - Registradores de instrues avanadas (Register) As instruesavanadas assim como os temporizadores e contadores precisam de um arquivoque possa guardar os seus bits controle e parmetros. S que como elas somenos usadas na programa, haver apenas um arquivo comum para todas elas.

N7 - Arquivo Inteiros ou Naturais (Natural) - Considera-se este arquivocomo se fosse a memria de armazenamento de valores. E usado em operaesmatemticas ou em instrues que trabalhem com valores do formato de umapalavra, que voc usar os elementos deste arquivo. So considerados inteiros,porque nunca podem conter nmeros maiores que os limites -32768 a 32767, oufracionrios.

F8 - Arquivo de Ponto Flutuante (Floating Pont) - um arquivo quetambm se destina a armazenar elementos na memria do PLC, mas a suagrandeza no que diz respeito a valores bem maior que o anterior, alem deguardar nmeros fracionrios.

A Pasta Force FilesOarquivo de forces uma representao em forma de tabela, de todos

os forces que esto assinalados ou habilitadas na memria do PLC. Os arquivosso dois: Force de Saidas (O0) e Force de Entradas (I1).Vide mais informaesno texto Como fazer um Force.

A Pasta Custom Data MonitorUm recurso muito importante que o RS Logix 500 traz sem dvida a

tabela de dados customizada. Nela podemos escolher os endereos a monitorarou a modificar, sejam eles bits ou palavras. Dessa forma fica mais fcil monitoraro processo, sem precisar ficar deslocando o cursor pelo programa a procura de


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um valor ou outro do processo. Pode-se criar vrias tabelas e grav-las para umaoutra monitorao futura.

A Pasta DatabaseEsta pasta tem vrios bancos de dados dos comentrios do programa,

onde podemos editar ou modificar a base de dados. Como se sabe os

comentrios so divididos em quatro tipos:

Comentrios de Linha (Rung Coments), Comentrios de Instruo (Instrution Coments), Comentrios de Endereo (Address Coments), Comentrios Simblicos (Symbols).

Os comentrios de Linha so feitos para se organizar o Ladder,separando em grupos as panes do Ladder que dizem respeito a um determinadoequipamento, setor do processo, ou simplesmente a uma Lgica particular.

Os comentrios de Instruo e Endereo, tambm chamados deDescription, so aqueles onde voc pode descrever a funo dentro do contextodo programa, ou o equipamento a que o endereo est associado.

Os comentrios de Endereo so aqueles que vo direto para oendereo, sem se preocupar com a instruo que o endereo esta associado. Jos Comentrios de Instruo, sero particulares para cada instruo, mesmo queela tenha o mesmo endereo.

5.4 - O Menu File

New - Cria uma nova aplicao, acionando o comando ou o boto.


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Open - Abre um arquivo de aplicao j existente, acionando ocomando ou o boto.

Close - Fecha a aplicao que est sendo editada sem sair do RSLogix 500.

Save - Salva a aplicao que est sendo editada, acionando ocomando ou o boto.

Save As.- Salva a aplicao que est sendo editada com um nome oucaminho que pode ser escolhido.

Backup Project.-.Cria uma cpia do programa original.

LoadISaveworkspace.- Carrega subrotinas prontas para ser utilizadasnuma aplicao.

Print View.-.Imprime o Ladder que estiver selecionado na tela.

Print Preview - Permite a visualizao da impresso do Ladder antesde ir para a impressora.

Report options - Mostra as opes que podem ser impressas, para asua escolha.

Report Preview - Verifica como ficar a impresso antes mesmo de irpara a impressora.

Print Report - Comando para que se imprima o que foi selecionado nocomando Report Options.

Print Setup.-.Seleo das caractersticas da impressora.Page Setup.-.Seleo das caractersticas da pgina.

Sumary Info.-.Mostra algumas das caractersticas da aplicao que seest trabalhando.

Exit - Fecha o RS Logix 500


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5.5 - O Menu Edit

Undo - Desfaz o que foi apagado ou modificado voltando um ou vriospassas para traz, de acordo com a quantidade de vezes que se aciona ocomando ou o boto.

Redo - Refaz aquilo que foi apagado ou modificado voltando um ouvrios passas para traz, de acordo com a quantidade de vezes que se aciona ocomando ou o boto.

Cut - Propriedade de cortar uma instruo, linha ou arquivo deprograma Ladder.

Copy - Propriedade de copiar uma instruo, linha ou arquiva deprograma Ladder.

Paste - Propriedade de passar uma instruo, linha ou arquivo deprograma Ladder que foi copiada ou cortada anteriormente.

Delete - Propriedade de apagar uma instruo, linha ou arquivo deprograma Ladder.


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Insert - Propriedade de inserir unia instruo, linha ou arquivo deprograma Ladder.

Append - Propriedade de inserir uma instruo no programa Ladder.

Insert Rung - Propriedade de inserir uma linha no programa Ladder

acima do cursor.

Append Rung - Propriedade de inserir uma linha no programa Ladderabaixo do cursor.

Verify File - Verificao do arquivo determinando se ele mesmo possuierros. Pode-se acionar o comando ou o boto.

Verify Project - Verificao do projeto determinando se ele mesmopossui erros. Pode-se acionar o comando ou o boto.

Quick Key Mode - Comando que proporciona o acesso imediato a

edio do programa Ladder.

ASCII Edit Mode - Comando que proporciona o acesso imediato aedio da linha do programa Ladder atravs da digitao, ou alterao da mesma.

Insert Mode - Proporciona a entrada no modo de insero no teclado.

Revision Notes - Permite visualizar alguma nota de reviso que tenhasido digitada na hora da criao da reviso do programa.

Start Rung Edits - Permite a edio de uma linha selecionada noprograma.

Accept Rung - Confere se h algum erra na linha que foi editada eenvia uma mensagem para a janela de resultados.

Cancel Rung Edits - Cancela as edies que estiverem em tramite,retornando com a linha original.

Assembly Edits - Este o ltimo passo para se efetivar asmodificaes onIine de um programa. Pode-se aceitar alterao de vrias linhassimultaneamente.

Cancel Edits - Cancela todas as modificaes online nas linhas doprograma de uma vez.

Test Edits - Este passo permite a verificao onIine das linhas queesto sendo modificadas, fazendo a execuo das mesmas.

Untest Edits - Aps ter sido verificada a lgica das linhas em edio(Test Edits) onIine pode-se voltar atrs, fazendo as linhas originais seremexecutadas.


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Forces - Endereos de entrada e sada podem ser forados a atingirvalores, independente de seus estados fsicos ou lgicos.

5.6 - O Menu View

Standard - Esta barra mostra os botes de comandos mais usuais dowindows, verificao de arquivo ou projeto e procura (Find).

Results - Esta barra normalmente no aparece marcada como opoDefault, porm se na hora da verificao do arquivo ou programa apareceremerros ela aparecer na tela. Outra maneira dela aparecer quando fizermos aprocura Find.

Online - A barra Online de estrema importncia na verificao emudana dos modos de operao, verificao e ativao de Forces, verificaode edies pendentes no programa.

Instrution - Barra responsvel pela edio de Ladder onde podemosescolher as instrues pr categorias.

Instrution Palette - Trata-se de uma palheta de instrues ondeescolhe-se a instruo atravs de um clique de mouse, ao invs de digit-la.

Zoom In - Aumenta o tamanho do programa cada vez que se d umcomando ou se clica no boto.

Zoom Out - Diminui o tamanho do programa cada vez que se d umcomando ou se clica no boto.

Properties - Comando que faz abrir uma janela de acesso ascaractersticas do programa Ladder. Permite mudar cores, Fontes, formato doscomentrios, entre outras.

5.7 - O Menu Search

Find.-.Procura pela instruo/endereo onde o cursor estposicionado.


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Replace.-.Muda a instruo/endereo onde o cursor est posicionadopor uma nova Instruo/endereo.

Advanced Diagnosties.-.Tipo de procura que nos permite localizarpartes do programa Ladder a partir de comentrios de titulo.

Goto.-.Procura realizada a partir da linha, ou do arquivo que se querlocalizar.

Find Next - Procura para frente da instruo/endereo onde o cursorest posicionado.

Find Previons - Procura para traz da instruo/endereo onde o cursoresta posicionado.

Next Error - Localiza para frente um erro de programa identificado pelaverificao.

Prev Error - Localiza para frente um erro de programa identificado pelaverificao.

5.8 - O Menu Comms

System Comms.-. Permite a seleo do driver e do n decomunicao j configurado previamente no RS Linx. Tem acesso tambm adownload e upload de programas.

Who Active Go Online - Acessa o RS Linx permitindo que se tenhauma viso da rede j configurada, e a partir dai entre Online no n selecionado.

Go Online - Entra em comunicao com o n configuradoanteriormente.

Upload - Leva para o micro uma cpia do programa que est no nacessado.

Download - Envia para o n configurado, o programa que est nomicro.


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Mode.-. Muda o modo de trabalha do n rede. Se existir uma CPU, eladever estar coma chave frontal na posio REM.

Clear Fault - Limpa as falhas maiores da CPU.

Clear Processor Memory - Limpa o programa da memria da CPU ou

da memria do micro.

EEPROM.- Armazena o programa que est na memria da CPU naEEPROM instalada no PLC ou vice versa. Desta forma se tem um Backup doprograma que roda no PLC.

Histogram - Monitorao de uma palavra ou bit de programa onde permitido um acompanhamento de seus estados e do intervalo de permanncianeste estado. apresentado junto com a monitorao, um grfico do estado xtempo.

5.8_ O Menu Tools

Options - aberta uma janela de configurao do tamanho da linha decomentrio, auto-salvamento, Browsers onde sero gravados os mdulos doprograma. Ele tem ainda em uma outra pgina, a rplica da janela deconfigurao dos drivers e n de comunicao.

Delete Unused Memory - Comando recomendado quando senecessita fazer uma reduo do tamanho do programa eliminando-se apenaspartes desnecessrias do programa.

Database - Mostra um sub-menu que permite copiar, mover, deletar,modificar o formato da tabela de dados, etc...


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5.9 - O Menu Window

Arrange - Quando acionado abre uma janela onde se seleciona amaneira de organizar as janelas do arquivo de aplicao. Esta organizao podeser Vertical, Horizontal, em Cascata. Podemos ainda retomar com ascaractersticas defaut das janelas e barras de menu.

OBS: Existe ainda a possibilidade de seleo das janelas atravs doclique sobre o titulo da mesma que aparece logo abaixo do Arrange.

5.10 - O Menu Help

Contents - A abertura da janela de Help geral feita quando se d umclique nesta opo.

Using HeIp - Help do windows que lhe ensina com usar o Help.

Using the Keyboard - Trata-se de um help que traz um resumo dasteclas de atalho utilizadas no software.

SLC Instrution HeIp - Oferece um Help de todas as instrues do SLCde forma a facilitar a sua programao.

Support and Training HeIp - Traz vrias informaes de comolocalizar suportes tcnicos e treinamento para os softwares de Rockwell.

About RS Logix 500.-.Oferece informaes gerais do RS Logix. Soelas a reviso, nmero de srie, contato telefnico e postal para dvidas tcnicas,etc...


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5.11 - Passos para abrir um programa

1 - D um click na opo Open... do menu ou use o boto da barra deferramentas. A caixa de dilogo abaixo ser aberta:

2 - Escolha um tipo de arquivo, onde este pode ser vindo do RS Logix500 ou de qualquer software anterior a ele. Pr exemplo do APS.

3 - Depois clique em 0K para abri-lo.

5.12

apostila automação basica logix 500

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