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Automao CLP Mdulo I

Apostila do Curso de Automao CLP Mdulo I V.2 12/2006

FORA MXIMA MACHINE SERVIOS DE AUTOMAO LIMITADA-ME Av. Getlio Vargas, 70 Sala 32 Centro So Bernardo do Campo SP Cep 09.751-250 Fone: 4330-8889 e-mail: [email protected]

Apostila organizada e elaborada pela Fora Mxima Machine Servios de Automao Ltda ME. Todos os direitos reservados. proibido a reproduo, parcial ou total, por qualquer meio, sem autorizao por escrito da Fora Mxima, sujeitar o infrator, nos termos da Lei No 6.895, de 17/12/1980

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Automao CLP Mdulo I NDICE Apresentao (pg 5) Caractersticas funcionais bsicas (pg 6) Geraes (pg 7) Caractersticas de software dos CPs (pg 8) Fatores de deciso para compra de um CLP (pg 8) Arquitetura bsica de um CP (pg 9) Fonte de alimentao (pg 10) UCP Unidade Central de Processamento (pg 10) Mdulo de entrada (pg11) Mdulo de entrada digital (pg 11) Mdulo de entrada analgica (pg 11) Mdulo de sada (pg 11) Mdulo de sada digital (pg 11) Mdulo de sada analgica (pg 11) Mdulo de comunicao (pg 12) Terminal de programao (pg 12) Watch Dog Timer (pg 12) BIOS (pg 12) 8 Fatores de deciso para compra de um CP (pg 10) 9 Conceitos iniciais de informtica (pg 13) 10 Sistema numrico binrio (pg 14) 10.1 Soma de nmeros binrios (pg 16) 10.2 Complemento de um nmero binrio 11 Sistema de numerao hexadecimal (pg 18) 11.1 Converso de nmero binrio para hexadecimal (pg 19) 12 Sistema octal (pg 20) 12.1 Converso de binrio para octal (pg 20) 13 Converso de bases (pg 21) 14 Sistema binrio codificado em dcima (BCD) (pg 28)

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Automao CLP Mdulo I 15 Arquitetura modular bsica de um CLP (pg 31) 16 Fonte de alimentao (pg 32) 17 Mdulo UCP (Unidade Central de Processamento) (pg 33) 18 - Mdulo de Memria (pg 34) 19 - Mdulo de Comunicao (pg 35) 20 - Mdulo de Entradas (pg 35) 21 Mdulo de sadas (pg 39) 21.1 Caractersticas do carto a rel (pg 39) 21.1.1 Circuito bsico (pg 40) 21.1.2 Exemplo de ligao (pg 41)

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Automao CLP Mdulo I 21.2 Caractersticas do carto a transistor (pg 42) 21.2.1 Circuito bsico (pg 42) 21.2.2 Exemplo de ligao (pg 43) 21.3 Caractersticas do carto a triac (pg 44) 21.3.1 Circuito bsico (pg 44) 22 Arquitetura bsica da UCP (pg 45) 22.1 Microprocessador (pg 46) 22.2 Organizao da memria auxiliar (pg 47) 22.2.1 Memria Auxiliar (pg 47) 22.2.2 Memria Retentiva (pg 48) 22.2.3 Memria Global (pg 49) 23 Comparao entre CLPs - Hitachi, Altus, Lg e Allen Bradley (pg 49) 24 Sistema de endereamento (pg 54) 25 Sistema de varredura (pg 56) 26 Caractersticas da linguagem Ladder (pg 57) 27 Temporizador com retardo no acionamento (pg 58) 28 Temporizador disparo na energizao (pg 59) 29 Temporizador com acumulador (pg 59) 30 Contador (pg 60) 31 Comando de borda de subida (pg 61) 32 Comando de borda de descida (pg 61) 33 Tcnica de programao (pg 62) 34 Funo AND ou funo E (pg 63) 35 Funo OR ou Funo OU (pg 63) 36 Funo Inversora (pg 64) 37 Contato de selo (pg 65) 38 Contato de intertravamento (pg 66) 39 - O software de programao (pg 67) 40 - O software KGL Win (pg 68)

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Automao CLP Mdulo I ApresentaoO Controlador Lgico Programvel (CLP) um computador especial projetado para atender s necessidades do ambiente industrial, ou seja, um computador com hardware projetado para trabalhar em ambiente agressivo. Nasceu na indstria automobilstica americana, GMC 1968, com o objetivo de substituir a lgica a rel, extremamente complexa e com altssimo custo de manuteno. Com base nas necessidades da indstria automobilstica e manufatureira, o engenheiro Richard Morley liderou o projeto do primeiro CP com as seguintes caractersticas: Equipamento flexvel; Modular; Programvel; Baixo tempo de manuteno (MTTR) Minimum Time To Repair; Alta disponibilidade (MTBF) Maximum Time Before Fail; Baixo custo na implantao, manuteno e adequao de linhas de produo.

Baseado em uma arquitetura de microprocessador, sua evoluo foi muito grande passando a ser rapidamente incorporado em mquinas e sistemas de produo. Atualmente exerce no somente o controle de processos como tambm uma ferramenta fundamental no processo de tomada de deciso gerencial. Portanto, conhec-lo requisito fundamental para quem almeja conquistar as excelentes oportunidades oferecidas pela rea de controle e automao.

Caractersticas funcionais bsicas Fcil programao ou reprogramao, com mnima interrupo na produo; Cargas de programa On Line; Operao em ambiente industrial; Alta imunidade a rudos; Hardware compacto; Baixo consumo de energia; Software de programao e configurao com recursos avanados; Monitorao dos estados e operao de processo; Compatibilidade com diferentes tipos de sinais de entrada e sada; Capacidade de alimentar cargas de forma contnua ou chaveada; Baixo custo de aquisio; Possibilidade de expanso; Capacidade de controlar malhas PIDs; Conectividade horizontal ou vertical (redes); Alta velocidade de processamento; Disponibilidade de dados, atravs de endereo IP fixo via WEB; Drives de comunicao OPC Server.

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Automao CLP Mdulo I Arquitetura modular bsica do CLP

Fonte de Alimentao

ENTRADAS

Sinais Externos

SADAS

UCP

Sinais Externos

Mdulo de Comunicao

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Automao CLP Mdulo I Fonte de Alimentao;Tem como funo converter tenso alternada em contnua para alimentar o hardware interno do CP.

UCP (Unidade Central de Processamento); Este bloco composto pelo processador, memrias e terminal de programao. O processador o elemento que busca as instrues gravadas na memria de programa, as decodifica e as executa. As memrias so responsveis por guardar o programa escrito pelo usurio e os dados coletados do processo que est sendo controlado. Mdulos de Entrada;Hardware que permite conectarmos elementos que enviem sinais do processo ao sistema interno do CP. Podem ser de dois tipos diferentes:

Mdulo de Entrada Digital;Os sinais digitais caracterizam-se por apresentarem somente dois estados: ligado ou desligado. Neste mdulo poderemos ligar botes, sensores on-off, chaves de fim de curso, etc.

Mdulo de Entrada Analgica;Hardware especial que recebe os sinais provenientes dos sensores de temperatura, presso, vazo, etc. Os sinais analgicos apresentam diversos valores dentro de uma faixa fixa. Exemplo: temperatura de 0 a 100 C.

Mdulos de Sada; Este mdulo permite enviar sinais eltricos do sistema interno do CP para os elementos externos conectados a ele. Estes sinais somente sero enviados caso o processador receba um comando escrito na memria de programao. Tambm apresentam dois tipos diferentes: Mdulos de Sada Digital;Permite ligarmos elementos on-off tais como: rels, lmpadas, vlvulas, contatores, etc.

Mdulos de Sada Analgica;Neste caso temos elementos lineares tais como vlvulas proporcionais.

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Automao CLP Mdulo I Mdulo de comunicao;Permite a ligao do CLP em rede e at mesmo conectado a Web.

Terminal de programao ou PC;Atualmente utilizamos um IBM-PC para a programao do CP, porm, h um equipamento especialmente dedicado a isto, muito utilizado no passado.

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Automao CLP Mdulo I CLP COM SISTEMA DE RACK

switch

MOD EM

MOD EM

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Automao CLP Mdulo I

CLP COM SISTEMA MONOBLOCO

1 Fonte de alimentao 24DCV 2 CPU 3 Mdulos de entrada e sada 4 Mdulo de barramento 5 - Trilho

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Automao CLP Mdulo I LIGAO DE BOTOEIRAS NO CARTO DE ENTRADAS

Observe que a ligao feita da seguinte forma: - A sada positiva da fonte de 24V conectada entrada do boto B1 atravs de um fio. - O terminal de sada do boto conectado entrada P00 do CLP. - O terminal negativo da fonte (24G) conectado ao parafuso comum (COM0) das entradas.

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Automao CLP Mdulo I LIGAO DE UM MOTOR CC NA SADA DO CLP

Observe: - Existem dois parafusos para a entrada de alimentao do CLP, ou seja, so as entradas da fonte de alimentao interna do CLP que converte energia eltrica alternada em contnua para funcionamento dos componentes internos. - Sendo o motor de corrente contnua de 12 volts, o positivo desta fonte externa deve ser conectado ao pino comum COM0. Este o comum apenas da sada P40, sendo necessrio jampe-las para os pinos COM1 e COM2 quando desejarmos utilizar as outras sadas.

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Automao CLP Mdulo I CARACTERSTICAS DA LINGUAGEM LADDER A linguagem de programao Ladder muito difundida no mercado, dado a sua semelhana com a lgica de contatos altamente utilizada pelos eletricistas. Possui os seguintes comandos bsicos:

Contato Normal Aberto (Entrada)

Contato Normal Fechado (Entrada)

Sada

CONTATO NA Este contato est vinculado a uma entrada do CLP. Quando esta entrada estiver em nvel lgico baixo, este contato estar em sua situao normal que aberto. Ao receber nvel lgico alto na entrada, este contato muda seu estado, ou seja, fecha. CONTATO NF Este contato a negativa do contato anterior, ou seja, quando a entrada estiver em nvel lgico baixo, este contato estar fechado. Ao receber nvel lgico alto na entrada, este contato abrir. BOBINA NORMAL Este comando esta associado a uma sada do CLP e transfere para a sada o resultado da lgica associada a sua linha de entrada.

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Automao CLP Mdulo I A partir desses smbolos podemos agrup-los para formar lgicas AND, OR, XOR, etc. Cada fabricante de CLP oferece uma ferramenta de programao para seus clientes conseguirem programar o seu CLP. Cuidado, h fabricantes que oferecem esta ferramenta gratuitamente, outros, cobram licena de uso da ferramenta. A ferramenta de programao permite desenhar a lgica de controle no IBMPC e posteriormente a transfira para o CLP.

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Automao CLP Mdulo I

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Automao CLP Mdulo I MAPA DE ENDEREO DE ENTRADAS O CLP utilizado no exemplo acima da marca LG e os parafusos de entrada so identificados como P00, P01, P02, P03, P04, P05, P06, P07, P08, P09, P0A, P0B, P0C, P0D, P0E, P0F, P10, P11.. Observe que a forma de endereamento hexadecimal. O CLP Siemens S7 e da Altus identifica suas entradas como: I0.0, I0.1, I0.2, I0.3, I0.4, I0.5, I0.6, I0.7, I1.0, I1.1, I1.2....I1.7, I2.0, I2.1... Neste caso o Siemens trabalha com sistema Byte. Os CLPs da Hitachi, Koyo, Mitsubishi utilizam sistema hexadecimal sendo X00000, X00001, X00002.. X00009, X0000A, X0000B, X0000C, X0000D, X0000E, X0000F, X00010...

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Automao CLP Mdulo I ARQUITETURA MODULAR BSICA DE CLP O Mdulo de AlimentaoEste mdulo fornece a alimentao eltrica para todo o hardware interno do CLP. No sistema monobloco, micro e mini CLP, a fonte de alimentao vem incorporada ao sistema, mas, observe atentamente a tenso de alimentao do CLP, pois, existem modelos alimentados com tenso alternada de 110 a 240 Volts e modelos alimentados com tenso contnua de 24 Volts. Neste ltimo caso, a fonte no est incorporada ao mdulo e deve vir de uma fonte externa. Muito cuidado, pois se alimenta-lo com tenso alternada, por engano, o CLP ser extremamente danificado. A opo pelo tipo de alimentao ser feita pelo projetista conforme os requisitos do projeto. No modelo bivolt, temos facilidade em encontrarmos um ponto para sua alimentao, porm, h riscos de choque eltrico quando no momento da manuteno. Tanto no sistema rack como no sistema monobloco geralmente temos uma sada de 24DCV que ser utilizada para alimentar os contatos e botes conectados aos pontos de entrada de sinais digitais. NO UTILIZAR A SADA DE 24DCV PARA ALIMENTAR AS CARGAS LIGADAS AOS PONTOS DE SADA, POIS, ESTA FONTE EST DIMENSIONADA APENAS PARA OS CIRCUITOS DE ENTRADAS DO CLP.

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Automao CLP Mdulo I Mdulo UCP (Unidade Central de Processamento)Esse mdulo composto pelo processador, memrias e porta de comunicao. Dentre suas funes destacam-se: Controlar o sistema; Armazenar o programa do usurio; Executar as instrues de lgica e aritmtica; Armazenar dados; Comunicao com o PC e outros CLPs. Nesse carto desam-se os seguintes elementos: Led Power Led Run / Stop Led Err Led Bat Chave Stop / Run Porta de comunicao para programao do CLP O led power, quando aceso, indica quando que o equipamento est ligado. O led run indica se o CLP est executando ou no o programa que o usurio gravou em sua memria. Apagado indica que o CLP est em estado de STOP, ou seja, no est executando o programa do usurio, portanto, todas as sadas do CLP estaro desligadas. Aceso indica que o CLP est executando o programa gravado em sua memria e suas sadas iro atuar obedecendo a lgica de programao. O led ERR quando estiver piscando indica que h erro de configurao no hardware do CLP, ou seja, o usurio informou uma configurao de hardware que no confere com o hardware interno do CLP. Aceso sem piscar indica erro no processamento do programa do usurio, diviso por zero, por exemplo. Nessa situao o CLP desliga as suas sadas e no executa o programa do usurio enquanto persistir a situao de erro. O led Bat indica que a bateria interna de reteno de dados est fraca e sua troca deve ser devidamente providenciada. A troca da bateria requer cuidados especiais, consulte o manual do fabricante. A chave Stop / Run utilizada quando desejamos gravar um programa na memria do CLP ou quando desejamos que ele o execute. Na posio Stop, o CLP desliga todos os pontos de sada, para a execuo do programa corrente gravado em sua memria e aceita que o programador possa transferir o novo programa para a sua memria. Gravado o programa na memria do CLP, devemos colocar a chave seletora na posio chamada RUN, liberando o CLP para executar o programa gravado.

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Automao CLP Mdulo I

S7-200: CPUIndicadores de estado das DO integradas

S IEMENS

Indicadores de estado

SF RUN STOP

Q0

.0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7

Q1

CPU 224.0 .1

Mdulo de memria

Seletor de modo

Potencimetro Conexo PPII0 .0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 I1 .0 .1 .2 .3 .4 .5

Indicadores de estado das DI integradas

SIMATIC S7Siemens Engenharia e Service 2002. Todos os direitos reservados.

Data: Arquivo:

4/1/1980 S7-Bas-01.5

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Automao CLP Mdulo I Mdulo de MemriaO banco de memria dividido em reas chamadas de memria firmware, memria de programao, memria de dados, memria auxiliar, memria retentiva e memria global. A memria de firmware uma regio de memria que possui o programa chamado monitor ou BIOS. Esse programa o responsvel pelo funcionamento do CLP em si. A memria de programao a regio de memria a qual o usurio grava o seu aplicativo no CLP. Memria de dados a regio de memria onde o usurio guarda informaes tais como: nmero de peas produzidas, tempo de processamento, quantidade de acionamentos de uma contatora, etc. Quando desejamos guardar informaes de apenas um bit, utilizamos a memria auxiliar. Se no desejamos perder as informaes gravadas, utilizamos uma regio de memria chamada de retentiva a qual mantm seu contedo mesmo quando o CLP for desligado. Em caso de rede de CLPs, utilizamos a memria global quando desejamos que determinadas informaes estejam disponveis para todos os CLPs.

Mdulo de ComunicaoEste mdulo est incorporado ao mdulo da UCP, porm, nos modelos de rack podemos expandi-los para formar uma rede de CLPs. A comunicao entre o CLP e os outros elementos serial com trs padres disponveis conforme nossa necessidade: Padro RS232 Padro RS422 Padro RS485 O padro mais comum o RS232, portanto, devemos estar atentos ao comprar o CLP caso necessitamos de um outro padro. O mdulo de UCP apresenta pelo menos uma porta de comunicao RS232 atravs da qual conectaremos o PC ao CLP para gravarmos nosso programa ou para extrairmos dados do processo para enviar a um programa supervisrio. Podemos, ainda, utilizar esta sada para conectar o CLP a uma IHM (interface Homem Mquina). Os padres RS422 e RS485 so utilizados em situaes especiais que envolvam rede de CLPs e o custo do cabeamento considervel.

Mdulo de Entradas DigitaisEste mdulo tem como finalidade receber os sinais provenientes dos elementos de entrada tais como: botes, sensores, chaves de fim de curso, presostatos, etc. Este mdulo caracterizado por um conjunto de parafusos, chamados pontos de entrada, para conectamos os elementos citados acima. Os cartes digitais so classificados como carto tipo PNP e tipo NPN, tambm chamados de carto P e carto N. O carto P deve receber um sinal positivo quando acionarmos os elementos conectados a sua entrada, sendo assim, para ligarmos um boto sua entrada deve-se alimentar a entrada do boto, terminal nmero 13, com uma tenso de 24 volts e, a sada do boto, terminal 14, deve ser conectada entrada do CLP. Alm disso, deve-se conectar o terminal de potencial nulo (0 volts) ao ponto comum das entradas, como no diagrama eltrico abaixo.

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Automao CLP Mdulo I

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Automao CLP Mdulo INo caso do modelo acima, temos um nico ponto comum para todas as entradas, mas, existem cartes que apresentam um ponto comum para um conjunto de entradas. Isto interessante quando temos elementos de entradas que enviam tenses diferentes. No diagrama abaixo temos um carto onde o ponto comum C1 pertence s oito primeiras entradas (de 0 a 7) e o ponto comum C2 pertence s outras entradas (de 8 a 15). No diagrama abaixo conectamos os pontos comuns do carto para demonstrar este tipo de carto quando no houver necessidade de duas alimentaes diferentes. No exemplo temos o boto B0 ligado ao ponto de entrada 0, o sensor indutivo ligado ao ponto de entrada 10 e o contato da chave de fim de curso ao ponto de entrada 3. Obrigatoriamente, o sensor indutivo deve ser do tipo PNP como o carto de entrada do diagrama, caso contrrio o sensor enviar 0 volts para a entrada do carto e este no o reconhecer. Veja o exemplo.

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Automao CLP Mdulo IO carto tipo N deve receber um sinal de potencial nulo (0 volts) ao acionarmos um elemento de entrada. Aproveitando o exemplo anterior, neste caso, o mesmo boto dever ter seu terminal de entrada conectado ao potencial negativo da fonte, a sada do boto na entrada do CLP e finalmente o terminal positivo da fonte ao ponto comum do carto de entrada.

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Automao CLP Mdulo I Mdulo de Sadas DigitaisOs mdulos de sadas possuem uma srie de conectores, chamados de pontos de sadas, onde conectamos todos os elementos que desejamos controlar como vlvulas, motores, lmpadas, resistncias, etc. Todos esses elementos so comandados indiretamente pelo CLP atravs de contatores ou rels. Existem trs tipos de cartes de sada digital, carto de sada a rel, carto de sada a transistor e carto de sada a triac.

Caractersticas do carto a rel Pode ser utilizado para chavear cargas alimentadas por tenso contnua ou alternada; Possui boa resistncia a picos de corrente; No recomendado para chaveamento em alta freqncia, como o caso dos motores de passo; Apresentam desgaste fsico em seus contatos; Possui baixa velocidade de comutao.

Circuito bsico interno do comando a rel

Ao interpretar uma instruo que liga uma determinada sada, a CPU do CLP envia nvel lgico alto para a base do transistor Q1 que do tipo PNP. Nessa condio esse transistor ficar em corte e no haver corrente eltrica circulando entre seus terminais coletor e emissor devido a alta resistncia eltrica formada nessa juno. Nessa condio, a corrente eltrica ser desviada para o led do optoacoplador excitando-o e fazendo com que a luz emitida por ele sature a base do transistor Q2 que do tipo NPN. Estando saturado, a resistncia entre a juno coletor e emissor ser diminuda a um valor muito baixo o que permitir que uma corrente eltrica circule pela bobina do rel que est ligada em srie com o coletor. Finalmente, o contato normal aberto desse rel ser fechado e consequentemente permitir que circule uma corrente pela carga que deve ser acionada. Se a CPU receber um comando para desligar a sada, ela envia nvel lgico baixo para a base do transistor Q1 que entrar em saturao e aterrar a corrente vinda de seu coletor. Nesse caso, o resistor ligado ao seu coletor evita que haja um curto circuito na fonte de alimentao. Nessa condio, no haver corrente eltrica circulando pelo led do optoacoplador e consequentemente o fototransistor Q2 entrar em corte, pois, no haver luz em sua base para excita-lo. Em corte, o fototransistor no permitir que circule corrente eltrica entre seu terminal coletor e emissor devido a alta resistncia formada nessa juno.

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Automao CLP Mdulo INessa condio a bobina do rel no ser excitada e seu contato ficar aberto impedindo que a carga seja alimentada. importante observar a corrente mxima permitida no contato do rel, o que muda de fabricante para fabricante de CLP. Corrente acima do permitido provocar aquecimento excessivo e poder fundi-los o que chamamos de contato colado.

Exemplo de ligao

A alimentao mostrada no diagrama acima deve vir de uma fonte externa e poder ser alternada, dependendo do tipo de carga ligada a este carto. Como esse carto possui dois pontos comum, podemos alimentar cargas com duas tenses diferentes em um mesmo carto.

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Automao CLP Mdulo I Caractersticas do Carto a Transistor Alta velocidade de comutao; Somente para chaveamento de carga alimentada por TENSO CONTNUA; Alta sensibilidade a picos de corrente; Tamanho reduzido; Custo mais baixo que o carto a rel; No h desgaste mecnico por ao de contatos.

Circuito Bsico do Carto a Transistor

Aplicando-se nvel lgico baixo na base do transistor Q1, este estar em corte saturando o fototransistor Q2. Dessa forma, o transistor Q2 enviar nvel baixo ao circuito de disparo que cortar o transistor Q3 (FET) no permitindo que a alimentao externa alimente a carga. Ao aplicar nvel lgico 1 na base Q1, este ir saturar-se fazendo com que o transistor Q2 entre em corte. Assim, o circuito de disparo satura o transistor Q3 que permite alimentar a carga externa.

Exemplo de ligao

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Automao CLP Mdulo I Caractersticas do Carto a Triac Alta velocidade de comutao; Somente para chaveamento de carga alimentada por TENSO ALTERNADA; Alta sensibilidade a picos de corrente; Tamanho reduzido; Custo mais baixo que o carto a rel; No h desgaste mecnico por ao de contatos.

Circuito Bsico do Carto a Triac

O funcionamento desse circuito o mesmo do anterior, tendo sua diferena no componente chamado de triac. Ao receber um pulso em seu terminal chamado de Gate (G), o triac entra em conduo permitindo que a corrente alternada aplicada em seus terminais chamados de Anodo 1 e Anodo 2 (A2) circule. Para interromper a corrente, deve-se retirar o sinal do terminal gete e dos terminais A1 e A2 o que ocorre quando a senoide da fonte de alimentao passa pelo ponto 0 volts.

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Automao CLP Mdulo I SISTEMA DE VARREDURA

INCIO

L OS SINAIS DAS ENTRADAS E GRAVA-OS NA MEMRIA RAM (IMAGEM DAS ENTRADAS)

INTERPRETA A LGICA DE COMANDO GRAVANDO OS SINAIS DE SADA NA RAM (IMAGEM DAS SADAS)

APS A LTIMA INSTRUO, ATUALIZA O CARTO DE SADAS. GRAVA A IMGEM DE SADA NO CARTO DE SADA

NO

SCAN EXCEDEU O TEMPO MXIMO?

SIMERRO

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Automao CLP Mdulo I TCNICA DE PROGRAMAO Para desenvolver um bom programa necessrio que previamente tenha ocorrido uma anlise de sistema e conseqentemente haja uma definio detalhada de como o programa dever se comportar. A tcnica mais recomendada a anlise estruturada de sistema que cria mdulos especficos para executar funes especficas, como por exemplo, uma rotina para monitorar o nvel de um tanque e avisar se a situao est normal ou no. De posse da descrio do programa, o programador dever l-la atentamente e cansativamente at que todas as suas dvidas sejam sanadas. No inicie um programa sem ter certeza do que deve ser feito. Antes de sentar-se em frente ao computador e sair digitando o programa como uma vaca braba elabore um projeto do software, isto , no utilize o mtodo da tentativa e erro, faa uma engenharia do software. Voc j ouviu um programador dizer que o programa parece uma colcha de retalhos, que seria melhor come-lo novamente. Pois , isso no difcil de acontecer. Outro grave problema nesse mtodo que o programador gasta muito mais tempo corrigindo os defeitos do programa, que vive dando problemas, do que o tempo que levou para digit-lo. Primeiramente faremos um exemplo de programao seqencial aplicando-se a tcnica de anlise por lgebra de boole. Iniciaremos apresentando algumas funes lgicas.

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Automao CLP Mdulo I FUNO AND ou FUNO E uma funo que apresenta uma sada verdadeira se somente se todas as condies envolvidas forem verdadeiras. Vamos exemplificar com a lgica para ganharmos na mega sena: Ganha-se na mega sena se somente se a pessoa Registrar seu jogo E Acertar o primeiro nmero sorteado E Acertar o segundo nmero sorteado E Acertar o terceiro nmero sorteado E Acertar o quarto nmero sorteado E Acertar o quinto nmero sorteado E Acertar o sexto nmero sorteado. Para cada condio temos apenas duas respostas: No, Sim. Convencionando-se a resposta No com o nmero zero (0) e a resposta Sim com o nmero um (1) e chamando-se cada condio de varivel, podemos representar a soluo desse problema matematicamente com a operao de multiplicao, Veja: S=A*B*C*D*E*F*G Portanto, a resposta ser igual a 1 se somente se as variveis envolvidas forem iguais a 1.

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Automao CLP Mdulo I FUNO OR ou FUNO OU Para que a funo seja verdadeira, basta que apenas uma das condies sejam verdadeiras. Exemplo: Irei churrascaria caso eu receba o salrio OU algum pague a minha conta. Neste caso, a expresso matemtica que representa a funo lgica OU ser uma soma, ento: S = A + B

FUNO INVERSORA Caracteriza-se pela expresso de negao, ento: S=A

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Automao CLP Mdulo I CONTATO DE SELO Por questes de segurana, os botes utilizados no comando de uma automao so do tipo pulsante, isto , seu contato NA fica fechado enquanto o operador mantiver o boto pressionado. Para evitar que o operador mantenha o boto acionado o tempo todo, utilizamos a lgica chamada de contato de selo, observe.

OU

Ao acionar o boto A a bobina do rel S ser ligada. Neste caso, seu contato auxiliar, normal aberto, ser fechado mantendo a bobina S ligada mesmo que o operador retire o dedo do boto A. A bobina S somente ser desligada quando o operador acionar o boto B fazendo com que seu contato abra e interrompa a ligao com a bobina S No segundo caso temos o boto A setando a bobina S e o boto B resetando a bobina S.

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Automao CLP Mdulo I CONTATO DE INTER-TRAVAMENTO Em algumas situaes temos a necessidade de impedir que um elemento de automao seja ligado enquanto um outro estiver ligado, como veremos mais adiante. Nestes casos usamos um recurso chamado de contato de inter-travamento que evita que uma contatora seja acionado enquanto uma outra estiver acionada, veja.

Observe que o contato auxiliar normal fechado da contatora S1 faz parte da condio que comanda a contatora S2 e o contato auxiliar da contatora S2 faz parte da condio que libera o acionamento da contatora S1. Dessa forma, acionando-se o boto A, a contatora S1 ser ligada pois o contato da contatora S2 estar fechado por estar desligada. Uma vez ligada a contatora S1, o contato normal fechado dessa contatora abrir-se- no permitindo que a contatora S2 seja ligada, mesmo acionando-se o boto B.

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Automao CLP Mdulo I O SOFTWARE DE PROGRAMAO Cada fabricante disponibiliza para seus clientes uma ferramenta de programao do CLP de sua fabricao. Utilizamos o PC para digitarmos o programa desejado e para transferi-lo ao CLP. Os passos para a criao de um programa so: Carregar a ferramenta de programao o ACTWIN o Winsup o Mster Tools o KGL Win Hitachi Atos Altus - LS - LG

Selecionar a opo Criar um novo projeto Selecionar o modelo do CLP a utilizar Em caso de Hack, configurar o hardware Desenhar o programa Ladder Configurar os parmetros para a comunicao entre o PC e CLP o Porta de comunicao (COM1 ou COM2) Velocidade, Paridade, etc. Transferir o programa para o CLP

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Automao CLP Mdulo I EXERCCIO 1 Objetivo Conhecer o comando normal aberto Descrio Fazer um programa para ligar a primeira sada quando o operador acionar o boto ligado na primeira entrada do CLP.

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Automao CLP Mdulo I Diagrama Ladder Master K LS

Diagrama Ladder Hitachi Srie H

Diagrama Ladder Altus

Diagrama Ladder Norma IEC 1311

Diagrama Ladder Allen Bradley SLC 500

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Automao CLP Mdulo I EXERCCIO 2 Objetivo Conhecer o comando normal fechado Descrio Fazer um programa para ligar a primeira sada quando o operador acionar o boto ligado na primeira entrada do CLP. Carto de Entradas

Carto de Sadas

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Automao CLP Mdulo I Diagrama Ladder Master K LS

Diagrama Ladder Hitachi Srie H

Diagrama Ladder Altus

Diagrama Ladder Norma IEC 1311

Diagrama Ladder Allen Bradley SLC 500

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Automao CLP Mdulo I EXERCCIO 3 Objetivo Conhecer o comando AND Descrio Fazer um programa para ligar um motor quando o operador acionar o boto de partida e no houver emergncia acionada. A lmpada de emergncia dever ser ligada ao acionar o boto de emergncia. A lmpada motor ligado ficar acionada enquanto o motor estiver ligado. A lmpada motor desligado ficar acionada enquanto o motor estiver desligado. Carto de Entradas

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Automao CLP Mdulo I Carto de Sadas

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Automao CLP Mdulo I Diagrama Ladder Master K LS

Diagrama Ladder Hitachi Srie H

Diagrama Ladder Altus

Diagrama Ladder Norma IEC 1311

Diagrama Ladder Allen Bradley SLC 500

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Automao CLP Mdulo I EXERCCIO 4 Objetivo Conhecer o comando OR Descrio Alterar o programa para que o operador de um pulso no boto de partida e o motor fique ligado at que o operador acione o boto de desligar. Carto de Entradas

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Automao CLP Mdulo I EXERCCIO 5 Objetivo Conhecer o comando de identificao de BORDA DE SUBIDA e a tcnica de programao chamada de inter-travamento. Descrio Ao acionar o boto de partida, a sada zero dever ser acionada para que o atuador, ligado a ela, avance at que o fim de curso seja atingido. Nessa condio, o atuador dever recuar at a posio inicial. Um novo ciclo dever iniciar-se somente se o operador voltar a acionar o boto de partida Em caso de emergncia, retornar o cilindro imediatamente. Carto de Entradas

Carto de Sadas

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Automao CLP Mdulo I

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Automao CLP Mdulo I EXERCCIO 6 Objetivo Conhecer o comando de identificao de BORDA DE DESCIDA Descrio Alterar o programa para que o cilindro avance no momento em que o operador soltar o boto de partida.

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Automao CLP Mdulo I EXERCCIO 7 Objetivo Conhecer o comando Set, Reset e Memria Auxiliar Descrio Alterar o programa do exerccios 5 utilizando os comandos Set e Reset.

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Automao CLP Mdulo I EXERCCIO 8 Objetivo Conhecer os comandos que envolvem temporizao. Descrio Alterar o programa do exerccio 3 para que o motor seja ligado somente se o operador acionar o boto Liga por 10 segundos.

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Automao CLP Mdulo I EXERCCIO 9 Objetivo Conhecer os comandos que envolvem temporizao. Descrio Desenvolver um programa para controlar trs sadas comportando-se da seguinte maneira: 1. 2. 3. 4. A primeira sada dever permanecer ligada por 10 segundos. A segunda sada dever permanecer ligada por 15 segundos. A terceira sada dever permanecer ligada por 10 segundos. Reiniciar o processo, item 1.

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Automao CLP Mdulo I EXERCCIO 10 Objetivo Conhecer os comandos que envolvem temporizao. Descrio Desenvolver um programa para controlar trs sadas de forma a produzir um efeito de ping-pong, ou seja, ligando-se a primeira sada at a terceira e em seguida da terceira para a primeira. Somente uma sada de cada vez deve ficar ligada.

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Automao CLP Mdulo I REDE DE PETRI

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Automao CLP Mdulo I Exemplo Desenvolver um programa para avanar um atuador quando acionar o boto Start. Ao atingir o fim de curso, o atuador dever recuar at a posio inicial e somente voltar a avanar quando o boto Start for novamente acionado.1 vezE00 Aguardando Start

Start E01 Avanar Atuador P40 Fim Curso E02 Recuar Atuador Pos Inicial E Start desligado

Pos Inicial E Start Acionado E03 Aguardar Desligar Start Start desligado

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Automao CLP Mdulo I

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Automao CLP Mdulo I

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Automao CLP Mdulo I EXERCCIO 11 Objetivo Aplicar a tcnica da rede de Petri Descrio Desenvolver um controle de semforo para funcionar da seguinte forma: - Primeiramente o fluxo de veculos da Av. A ser liberado e o fluxo da Av. B bloqueado por 5 segundos. - A seguir, a Av. A ser colocada em estado de alerta e o fluxo da Av. B continuar bloqueado por 3 segundos. - A seguir o fluxo da Av. A ser bloqueado e o fluxo da Av. B ser liberado por 3 segundos. - Finalmente, a Av. B ser colocada em estado de alerta e o fluxo da Av. A continuar bloqueado por 3 segundos. O processo ser cclico e contnuo.

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Automao CLP Mdulo I PROJETO 1 Projeto Programa Objetivo Data Analista Descrio O projeto conta com um atuador pneumtico acionado por eletro-vlvula de duas posies e duas vias. Atravs de um controle de bimanual, o operador comandar o avano do atuador para estampar a pea. Um sensor indicar a presena de pea para ser estampada. Um sensor indicar a posio superior, chamado ponto morto superior ou corta subida, do atuador indicando o incio do ciclo. O atuador dever recuar imediatamente caso o operador retire as mos do bimanual, ou o boto de emergncia seja acionado ou a pea seja retirada. Um pressostato atuar quando o atuador estampar a pea, ou seja, o atuador estar no ponto morto inferior. Nessa condio o atuador dever subir at o ponto morto superior. Prensa Pneumtica Prensa_V01 Estampar um carimbo na pea 10/02/2007 Corra, Paulo Celso.

Lay-out do Atuador

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Automao CLP Mdulo I Esquema Eltrico

Carto de Entradas

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Automao CLP Mdulo I Circuito de Potncia

DIAGRAMA DE ESTADOS

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Automao CLP Mdulo I

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Hitachi Srie EC

Automao CLP Mdulo I

Allen Bradley

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