apostila clp siemens1

Curso de Controladores Lgicos Programveis

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CURSO CLP SIEMENS S7-200

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SUMRIO1. O MICRO CLP S7-200.......................................................................................................................................3 1.1 ESTRUTURA DO S7-200.....................................................................................................................................3 1.1 ESPECIFICAES DAS CPUS.................................................................................................................................4 1.2 PROTOCOLOS DE COMUNICAO............................................................................................................................4 1.3 INTERFACE HOMEM-MQUINA (IHM)..................................................................................................................5 1.4 SOFTWARE DE PROGRAMAO STEP7 - MICRO/WIN.............................................................................................6 1.5 EXERCCIOS DE FIXAO......................................................................................................................................7 2 O SOFTWARE STEP7-MICRO/WIN.....................................................................................................................8 2.1 A FERRAMENTA DE PROGRAMAO STEP7-MICRO/WIN..........................................................................................8 2.2 GUIA DE INSTALAO DO SOFTWARE - PARTE 1.....................................................................................................8 2.3 GUIA DE INSTALAO DO SOFTWARE - PARTE 2.....................................................................................................9 2.4 GUIA DE INSTALAO DO SOFTWARE - PARTE 3...................................................................................................10 2.5 MANUSEANDO O SOFTWARE STEP7-MICRO/WIN................................................................................................12 2.6 UTILIZANDO O HELP (AJUDA)............................................................................................................................14 2.7 CONHECENDO A REA DE TRABALHO..................................................................................................................15 2.8 EXERCCIOS DE REVISO....................................................................................................................................17 3 CONCEITOS DE PROGRAMAO....................................................................................................................18 3.1 APRESENTAO................................................................................................................................................18 3.2 BLOCO DE PROGRAMA.......................................................................................................................................18 3.3 CICLO E VARREDURA DO CLP...........................................................................................................................19 3.4 REAS DE MEMRIA.........................................................................................................................................21 3.5 EXERCCIOS DE FIXAO....................................................................................................................................23 4 PROGRAMAO BSICA...................................................................................................................................24 4.1 APRESENTAO................................................................................................................................................24 4.2 OS BITS E SUAS REPRESENTAES........................................................................................................................24 4.3 INSTRUES LGICAS CONTATOS.....................................................................................................................25 4.4 INSTRUES LGICAS SADAS..........................................................................................................................26 4.5 INSTRUES LGICAS - TEMPORIZADORES............................................................................................................28 4.6 INSTRUES LGICAS CONTADORES.................................................................................................................32 4.7 INSTRUES LGICAS COMPARADORES.............................................................................................................33 4.8 EXERCICIO: .....................................................................................................................................................36 5 PROGRAMAO AVANADA...........................................................................................................................39 5.1 INSTRUES MATEMTICAS................................................................................................................................39 5.2 INSTRUES DE CONVERSO...............................................................................................................................41 5.3 INSTRUES DE MOVIMENTAO DE DADOS.........................................................................................................43 5.4 INSTRUES DE CONTROLE DE PROGRAMA............................................................................................................44 5.5 EXERCCIOS DE FIXAO....................................................................................................................................46 5.6 IHM TD200.................................................................................................................................................47 ...........................................................................................................................................................................50 5.7 APNDICE.......................................................................................................................................................58 5.8 MEMRIAS ESPECIAIS.......................................................................................................................................58 5.9 BITS DE STATUS DO SISTEMA (SMB0)...............................................................................................................58 5.10 BITS DE STATUS DE INSTRUES (SMB1) ............................................................................................................................................................................59

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1. O Micro CLP S7-2001.1 Estrutura do S7-200O SIMATIC S7-200 caracterizado pelo seu tamanho reduzido, o que lhe rendeu o nome de micro CLP dentro da famlia de controladores SIEMENS. Porm, suas caractersticas eficientes e econmicas o tornam um CLP verstil para tarefas de automao de baixo custo e sua modularidade proporciona adequao aos mais variados projetos.

Apenas para se ter uma idia da utilizao variada deste micro CLP, observe a estrutura disponvel para o controlador descrita abaixo: + Mdulos de expanso digitais de 6 entradas / 4 sadas e 16 entradas / 16 sadas; + Mdulos de expanso analgicas de 4 entradas/ 1 sada e 4 entradas / 2 sadas; + Mdulos para medio de temperatura com 0,1C de resoluo; + Mdulos RTD para medio utilizando resistncias trmicas; + Mdulos TC para medio utilizando termopares convencionais; + Porta de comunicao com interface programvel (protocolo ASCII para comando externo de impressoras, leitores de cdigo de barras, etc...); + Mdulos PROFIBUS-DP; + Mdulos Master AS-i; + Mdulos de diagnstico remoto via modem; + Controladores PID integrados e parametrizveis; + Interrupes horrias; + Contadores rpidos: + Verses em DC / AC / Rels; + Mais... Todas as caractersticas acima citadas podem ser encontradas no folheto Informaes Tcnicas do produto.

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1.1

Especificaes das CPUs

A figura abaixo representa uma CPU S7-200.

As CPUs S7-200 possuem em sua compacta estrutura o microprocessador, uma fonte integrada, circuitos de entrada e circuitos de sada. Tudo controlado pelo seu programa lgico descarregado CPU pela porta de comunicao. Para uma melhor adaptao do sistema ao projeto de automao, esto disponveis vrios tipos de configuraes diferentes de CPUs S7-200. A gama deste produto cobre entre outras coisas, memria de programa de 2k words at 8k words, memria de dados de 1k word at 5k words, entradas e sadas integradas desde 6 entradas / 4 sadas at 24 entradas / 16 sadas, at 7 mdulos de expanso, contadores rpidos de at 30 kHz, at 2 canais de comunicao RS-485 e tempo de execuo de lgica booleana de 0,37 microsegundos por instruo.

1.2

Protocolos de Comunicao

O S7-200 foi desenvolvido com a capacidade de no apenas atender uma simples rede de comunicao, mas de ser integrante de uma rede complexa tambm. Ele possui ferramentas que tornam possveis comunicaes especficas com equipamentos como impressoras ou clulas de carga que possuem um protocolo proprietrio. Todas as comunicaes possveis so configuradas com o auxlio da ferramenta STEP 7 Micro/Win. As CPUs S7-200 suportam alguns protocolos de comunicao proprietrios SIEMENS que podem ser utilizados para a construo de sua rede de comunicao. Os protocolos suportados so:

1.2.1 Interface Ponto-a-Ponto (PPI)Toda CPU S7-200 possui um protocolo de comunicao chamado "PPI" ou Interface Ponto-a-Ponto. Geralmente, atravs desta porta de comunicao que so feitas as transferncias do programa de usurio do micro-computador programador para a CPU. Tambm possvel conectar interfaces de operao e monitoramento, bem como comunicar-se entre CPUs S7-200 simultaneamente, em velocidades de 9,6 at 187 kbits por segundo. Nas CPUs S7-200 de maior porte (atualmente a CPU 226), existe a possibilidade de se "transformar" a porta PPI em protocolo "Freeport", isto , uma porta de comunicao RS232. Assim o

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Curso de Controladores Lgicos Programveis S7-200 poder se comunicar com equipamentos de terceiros (impressoras, leitores de cdigos de barra, modem, etc.) atravs de uma interface serial em protocolos como ASCII ou Modbus.

1.2.2 Interface Multi-Ponto (MPI)Outra comunicao possvel atravs do protocolo "MPI", parte integrante da famlia S7 de controladores Siemens. Assim, uma comunicao entre CPU S7-200 e CPUs S7-300 ou S7-400 pode ser estabelecida atravs deste protocolo. As CPUs S7-200 se limitaro a ser escravas neste tipo de comunicao e no podero de comunicar umas com as outras.

1.2.3 Escravo PROFIBUS-DPA comunicao Profibus regularmente utilizada para redes de grande porte que requerem alta velocidade de transmisso de dados (at 12 Mbits por segundo). O S7-200 pode ser conectado como escravo desta rede e compartilhar tarefas que necessitam de um controle rpido.

1.2.4 AS-iA comunicao AS-i tem como particularidade a expanso de quantidades de entradas e sadas em uma configurao de hardware e de descentralizao destes pontos ao longo da planta onde o CLP S7-200 est instalado. O mdulo de expanso CP243-2 responsvel pela comunicao deste protocolo e pode controlar at 31 escravos chegando-se a ter 248 elementos binrios de campo comunicveis com a CPU S7-200.

1.3

Interface Homem-Mquina (IHM)

Vrios painis de operao homem-mquina podem ser conectados ao S7-200, o que significa plena interface dependendo da automao. Trs modelos SIEMENS de IHM foram desenvolvidos especialmente para a linha S7-200. So eles:

1.3.1 TD 200IHM display de texto para visualizao, comando e alterao de set-points. .

1.3.2 TP 070IHM do tipo "touch panel", isto , sensvel a toque na tela. Possui tambm as funes de comando e visualizao, porm em modo grfico operando em sistema operacional Windows CE.

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1.3.3 TP 170IHM mais recente do tipo "touch panel". Programao e configurao pelo software SIMATIC WinCC Flexible Micro.

Ainda outros modelos de IHM SIEMENS podem ser conectados ao S7-200 por meio de suas portas de comunicao. Um exemplo o OP7, uma IHM display de texto que alm das funes do TD 200, possui tambm funes como receita de produtos, histricos e apresentao de mensagens de alarmes e eventos, entre outras. ]

1.4

Software de Programao STEP7 - Micro/Win

O software para programao da linha S7-200 tem o nome de STEP7 - Micro/Win. Baseado na plataforma Windows, este software possui uma interface amigvel para desenvolver, editar e monitorar programas na linguagem STEP7 particular do S7-200. Especificamente para a edio do programa, este software disponibiliza trs possibilidades de linguagem: LAD, STL e FBD. Alm disso, possui um forte e eficiente sistema de ajuda que auxilia desde a operao do software at a construo do programa, detalhando o funcionamento e programao das diversas instrues aceitas pelo S7-200.

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Curso de Controladores Lgicos Programveis Mais detalhes sobre o software STEP7 - Micro/Win voc ter na seqncia a partir do captulo 2 deste curso. Neste captulo voc aprender todos os recursos disponveis deste software e como utiliz-los.

1.5

Exerccios de Fixao

Selecione a alternativa correta: a) Modularidade de um CLP significa: ( ( ( ( ( ) ) ) ) ) Possibilidade de se configurar o CLP para executar tarefas diferentes Adequao da configurao do CLP a projetos variados Possibilidade de se expandir a configurao do CLP com mdulos adicionais CLP e mdulos acoplados num mesmo espao fsico Nenhuma das alternativas

b) As mximas memrias de programa e dados do S7-200 so respectivamente: ( ) 2k e 1k words ( ) 8k e 5k words ( ) 10k e 15k words ( ) 8k e 10k words ( ) Todas as alternativas c) O protocolo do S7-200 especfico para comunicao com equipamentos de terceiros : ( ) Ponto-a-Ponto ( ) Multiponto ( ) Freeport ( ) No existe protocolo compatvel ( ) Nenhuma das alternativas d) Em uma rede Profibus-DP, o S7-200 pode ser: ( ) Escravo ( ) Mestre ( ) Controlador de Rede de Alta Velocidade ( ) No possvel uma conexo deste protocolo ( ) Nenhuma das alternativas

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2 2.1

O Software Step7-Micro/Win

A Ferramenta de Programao Step7-Micro/Win

O Software Step7-Micro/Win possui um interface amigvel j que opera em ambiente Windows. O manuseamento facilitado pelo uso das funes vinculadas ao clique de "mouse", barras de ferramentas ou pelo mtodo "drag and drop". Outro recurso muito til desta ferramenta de programao a Ajuda Online. Atravs do ajuda voc tem a sua disposio um manual completo de operao do software, um guia de programao com detalhamento especfico das instrues compreendidas pelas CPUs S7-200 e suporte tcnico de qualidade. Pra facilitar ainda mais o trabalho, o Step7-Micro/Win possui os chamados "Wizards" que permitem a programao de alguns recursos atravs de parametrizao passo-a-passo em janelas. Este captulo do curso de S7-200 tem como objetivo ensin-lo a manusear esta ferramenta. Vejamos como fazer isso.

2.2

Guia de Instalao do Software - Parte 1

Para instalar o software Step7-Micro/Win s seguir os passos abaixo:

(1) Duplo clique no arquivo "Setup". O software de instalao comear a rodar e a telaabaixo surgir no seu vdeo. Clique em "Next >"...

(2) O Termo de Aceitao da Licena aparecer. Caso concorde com o termo escrito,clique em "Yes"...

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2.3


(3) Na sequncia o programa de instalao apresenta um diretrio padro de instalaodo software Step7-Micro/Win. Caso desejar alter-lo clique em "Browse..." e escolha um novo diretrio destino. Quando estiver de acordo com o diretrio destino, clique em "Next >"...

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(4) O programa de instalao comear a copiar os arquivos necessrios para o seu computador.Aguarde alguns instantes at que a instalao seja completada...

2.4


(5) Durante a cpia dos arquivos para o seu computador, surgir a tela abaixo. A funo desta tela selecionar o adaptador que far a comunicao entre o seu computador e o micro clp S7-200. Caso voc possua uma CPU S7-200 e queira comunicar-se com ela, selecione o adaptador que possua. O adaptador padro PC/PPI cable (PPI) para a maioria dos casos. Quando selecionado, clique em "OK"...

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(6) O programa de instalao terminar de copiar os arquivos necessrios para o seucomputador. Depois de alguns instantes a instalao ser completada. Clique em "Finish".

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2.5

Manuseando o Software Step7-Micro/Win

Agora que voc j tem o software Step7-Micro/Win instalado no seu computador, vamos comear a aprender a manuse-lo. O primeiro passo dar um duplo clique com o mouse no cone do software que est na rea de trabalho do Windows. O cone se parece com a figura abaixo:

Conseguiu ach-lo? Assim, com o duplo clique sobre este cone o programa ser iniciado e a rea de trabalho do Step7-Micro/Win aparecer em sua tela. Ao iniciar o software, um novo projeto ser criado e uma rea de trabalho em branco para programao aparecer em sua tela.

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Semelhante a outros softwares que trabalham em ambiente Windows, o Step7-Micro/Win possui no topo de sua rea de trabalho um menu suspenso que agrupa as principais funes existentes. A comear pelo menu File (Arquivo), temos as funes de criar novos, abrir, salvar e imprimir projetos. Como citado, essas funes so semelhantes a qualquer outro programa de ambiente Windows. No menu Edit (Editar) esto as funes de edio do programa, como desfazer a ltima edio, copiar, colar, recortar, inserir e apagar instrues ou linhas de programa. O menu View (Visualizao) apresenta opes de visualizao do programa que est sendo editado, entre elas a seleo do tipo de representao do programa (STL, LAD ou FBD). Mais detalhes sobre estes tipos de visualizaes sero explanadas no decorrer do curso. O S7-200 pode ser operado tambm via software Step7-Micro/Win. As opes disponveis esto no menu PLC. Tendo um programa rodando no S7-200 possvel monitor-lo atravs do Step7Micro/Win usando o menu Debug (Correo de Erros). As funes ali apresentadas so realmente teis nos primeiros testes aps a edio de um programa. No menu Tools (Ferramentas) encontram-se os chamados "Wizards" que auxiliaro na programao passo-a-passo de aplicaes especiais com o S7-200. Por fim, mas no menos importante, est o menu Help (Ajuda). Na sequncia voc aprender como as opes ali presentes sero de grande importncia para o aprendizado da programao do S7-200.

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2.6

Utilizando o Help (Ajuda)

O software Step7-Micro/Win possui um sistema de ajuda bem desenvolvido e aperfeioado para auxiliar o programador tanto a manusear a ferramenta de programao como para tirar dvidas com respeito ao funcionamento das instrues compreendidas pelo S7-200. de mxima recomendao que voc comece desde j a se familiarizar com o uso desta "ferramenta" que o software Step7-Micro/Win disponibiliza. Como o curso aqui ministrado no tem a possibilidade de detalhar especificamente instruo por instruo ou tcnicas de manuseio de software e hardware, bem como outras informaes de forma to aprofundada, o sistema de ajuda lhe auxiliar nas dvidas mais avanadas e servir de lembrete durante a edio do seu programa. Como exemplo, digamos que voc se deparou com uma dvida a respeito de como o funcionamento de um temporizador como o da figura abaixo:

Uma maneira simples de resolver este problema selecionar a instruo que voc tem dvida clicando em cima dela uma nica vez com o mouse. Ento pressione a tecla de atalho que corresponde ao menu Help (Ajuda). Esta tecla a F1. Em resultado surgir a tela abaixo:

A tela de ajuda disponibiliza todas as informaes sobre a instruo solicitada. No topo voc encontra o nome da instruo e a que categoria ela pertence (no exemplo citado, a instruo se chama "On-Delay Timer Retentive" e pertence a categoria

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Curso de Controladores Lgicos Programveis "Timers"). Ainda outras informaes esto disponveis, alm de exemplos de como utiliz-las e diagramas que demonstram o seu funcionamento durante o ciclo de execuo do programa no CLP.

2.7

Conhecendo a rea de Trabalho

O prximo passo agora voc conhecer a rea de Trabalho do Step7-Micro/Win. Voc deve se lembrar da figura abaixo:

Pois bem, depois de termos falado sobre o menu suspenso e a importncia do sistema de ajuda, resta-nos descobrir as reas restantes desta tela que compem o software de programao. Na coluna da esquerda esto em formato de cones as opes do menu View (Visualizaes) e Tools (Ferramentas). Ns j discutimos quais so algumas delas e aprenderemos como utiliz-las no decorrer do curso. Na coluna do meio esto em formato de cones pequenos duas pastas de grande importncia para a composio do projeto S7-200. A pasta superior agrupa o seu projeto particular, relacionando o tipo de CPU que voc est utilizando, os blocos de programas existentes e algumas tabelas auxiliares para dados e comunicao. A pasta inferior agrupa todas as instrues compreendidas pelo S7-200, separadas por categorias. J a coluna direita propriamente o local para a edio do seu programa S7-200. Cada network uma linha de programao onde sero inseridas as instrues a fim de compor o programa. As instrues podem ser inseridas por "drag-and-drop", isto , podem ser arrastadas pelo mouse da coluna do meio para um network e assim gerar uma lgica de programa. Os networks so numerados e podem receber um ttulo de no mximo 256 caracteres (Network Title).

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Curso de Controladores Lgicos Programveis Para inserir ou apagar networks, clique com o boto direito do mouse sobre a regio onde pretende alterar seu programa. Voc tambm pode inserir ou apagar apenas uma linha ou coluna do programa. Outra opo inserir um comentrio sobre um network. Uma caixa situada logo abaixo do nmero do network apropriada para isso (Network Comment).

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2.8

Exerccios de Reviso

a) Escolha a alternativa correta: As funes de monitorao e de correo de erros de programas de usurio no Step7Micro/Win esto no menu: Alternativas: ( ) Help ( ) Debug ( ) Tools ( ) View b) A tecla de atalho que corresponde ao menu Help (Ajuda) a_________________ . O sistema de ajuda fornece, alm do nome da instruo e a categoria que ela pertence, outras informaes como __________________ de como utiliz-las e ______________ que demonstram o seu funcionamento durante o ciclo de programa. A coluna do meio do Step7-Micro/Win tem grande importncia. A pasta superior agrupa o seu_____________ particular. J a pasta inferior contm todas as ______________ compreendidas pelo S7200, separadas por __________________ .

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3 3.1Apresentao

Conceitos de Programao

Cada sistema de controladores lgicos programveis possui caractersticas em comum em sua programao e por conseqncia algumas particularidades tambm. O captulo 3 deste treinamento visa coloc-lo a par das caractersticas da programao dos CLPs S7-200 e introduzir conceitos teis na estruturao do seu projeto de automao. importante que se faa um primeiro estudo do projeto a fim de se conseguir um melhor aproveitamento deste controlador. Embora cada profissional ou empresa tenha sua forma de executar um projeto, essencial tomar certas atitudes como, por exemplo, dividir o equipamento ou o processo em partes menores e independentes, separe os pontos de I/O, funes e comandos para cada uma das partes, etc. Aps ter isso organizado fica muito mais fcil escolher qual o modelo de S7-200 que melhor se aplica ao seu projeto, bem como se sero necessrias placas de expanso, quais e quantas. Bem, depois de ter escolhido corretamente o hardware que o seu projeto utilizar, podemos comear a pensar na programao propriamente dita. A seguir veremos como est dividido o programa S7-200.

3.2

Bloco de Programa

Um bloco de programa, semelhante em todos os CLPs, composto de instrues que juntas formaro uma lgica de fluxo de corrente. Na prxima pgina voc ver como isso simples. Mas antes voc precisa saber que o S7-200 tem a particularidade de ter apenas um bloco de programa, chamado de OB1. O OB1 conter as instrues principais para o funcionamento do seu programa e executado ciclicamente. Para auxiliar a organizao e funcionamento do programa, o OB1 pode conter subrotinas executadas somente quando desejado. Assim, alm de reduzir o tamanho do seu programa em geral, tambm reduz o tempo de ciclo. O exemplo abaixo ilustra como realizar essa separao e como executar as chamadas destas sub-partes do programa.

OB1: Uma chamada para o Sub-rotina 0 executada ao ligar a entrada I0.4 do CLP.

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SBR0: Quando acionado I0.5 na sub-rotina, a interrupo acionada. Quando aciona-se I0.7 na sub-rotina a interrupo acionada.

INT0: Na interrupo I0.6 aciona a sada Q0.1

3.3

Ciclo e Varredura do CLP

Todos os controladores lgicos programveis SIMATIC incluindo o S7-200 trabalham ciclicamente. Estes ciclos ocorrem em mdia entre 3 e 10 milisegundos, dependendo da quantidade e dos tipos de operandos que seu programa de usurio possui. A figura abaixo demonstra os trs passos que o ciclo de trabalho do CLP passa e se repete enquanto o modo de operao do CLP est em RUN.

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3.3.1 Ciclo CLP - Passo 1Primeiramente, o CLP verifica o estado das entradas e armazena essas informaes no PII (Tabela-Imagem de Entradas).

3.3.2 Ciclo CLP - Passo 2Ento o CLP processa o programa do usurio que est armazenado em sua memria, utilizando as informaes dos estados das entradas que esto no PII. Depois de o programa do usurio ser processado linha-a-linha (o que veremos com detalhes logo a seguir), o CLP armazena as informaes que devero ser passadas para as sadas na rea chamada PIQ (Tabela-Imagem de Sadas).

3.3.3

Ciclo CLP - Passo 3

As sadas fsicas do CLP so acionadas atravs das informaes armazenadas no PIQ. Logo em seguida o ciclo recomea...

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3.3.4 Varredura de ProgramaPara entender melhor o Passo 2, correspondente ao processamento do programa do usurio, vejamos agora como os operandos interagem entre si na lgica LAD, sendo acionados pelos sinais das entradas e acionando as sadas. Com essas idias em mente, observe os diagramas abaixo. A lgica ao lado mostra que a sada Q0.0 ser acionada quando a entrada I0.0 estiver em "1" e o tempo do temporizador T10 decorrido, resultando em nvel "1" no contato do mesmo. Por enquanto, apenas a entrada I0.0 est em "1", e assim a sada Q0.0 se mantm em "0" at que o temporizador T10 seja ativado e o tempo do mesmo decorrido. Aps o temporizador estar ativado e o tempo decorrido, seu contato tambm recebe nvel lgico "1" e assim em associao com a entrada I0. 0 acionam a sada

3.4

reas de Memria

O S7-200 tem algumas reas de memria para auxiliar na lgica de programao, assim como um contator auxiliar contribui para uma lgica de contatos. Essas reas esto divididas em: Memria Bit, Memria Varivel, Memria Local e Memria Especial.

3.4.1 Memria Bit (M)A rea de Memria Bit a mais comum e utilizada, pois armazena o estado intermedirio de uma lgica sem que para isso seja necessrio o uso de um endereo de sada fsica. Alm disso, um contato com o endereo de bit de uma memria desse tipo pode ser usado inmeras vezes no decorrer do programa, mesmo dentro de sub-rotinas e interrupes. O armazenamento de informaes podem ser feitos, alm de em bit, em bytes, words e double-words.

3.4.2 Memria Varivel (V)A rea de Memria Varivel pode ser utilizada, como na rea de Memria Bit, para o armazenamento do estado intermedirio de uma lgica. Mas sua melhor aplicao na memorizao de dados do processo ou de uma tarefa especfica de seu programa. Tambm pode ser usada inmeras vezes no decorrer do programa, mesmo dentro de sub-rotinas e interrupes e o acesso realizado em bit, bytes, words e double-words.

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3.4.3 Memria Local (L)As Memrias Locais so semelhantes as reas de memrias acima citadas, com a diferena de que elas so restritas ao uso local do bloco principal, da sub-rotina ou da interrupo em que esta utilizada. Por exemplo, uma memria local alocada em uma sub-rotina no pode ser utilizada em outra parte do programa fora desta sub-rotina. A principal aplicao desta rea de memria a passagem de parmetros formais para sub-rotinas e interrupes. O S7-200 reserva 60 bytes de memria local para cada subparte do programa e apenas aloca estes espaos quando necessrio. O acesso tambm pode ser feito em bit, bytes, words e double-words.

3.4.4 Memria Especial (SM)As Memrias Especiais so bits padres das CPUs e no podem ser escritos. Sua utilizao auxilia em funes especiais e no controle de seu programa. Alguns exemplos das funes destes bits so: um bit que est sempre ligado (SM 0.0); um bit que se mantm ligado apenas durante o primeiro ciclo do controlador (SM 0.1); etc. Para ver a lista completa de SMs, veja o apndice (captulo 6) deste manual. .

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3.51

Exerccios de Fixao- Selecione a alternativa correta:

a) Os blocos de programa possveis no S7-200 so: ( ( ( ( ( ) ) ) ) ) OB1, interrupes e bloco de organizao OB1, sub-rotinas e interrupes OB1, programa principal e sub-rotinas OB1, sub-rotinas e bloco de organizao Nenhuma das alternativas

b) O tempo de ciclo de varredura do CLP depende: ( ( ( ( ( ) ) ) ) ) Da quantidade e dos tipos de operandos utilizados no programa Dos temporizadores utilizados no programa do usurio Do tempo fixado pelo hardware do equipamento utilizado Do modo de operao em que o programa de usurio processado Todas as alternativas

c) A funo da PII (Tabela-Imagem de Entradas) : ( ( ( ( ( ) ) ) ) ) Controlar o ciclo de varredura do programa Processar linha-a-linha o programa do usurio utilizando sua memria Processar o programa do usurio armazenado na memria Verificar e armazenar o estado atual das entradas digitais Nenhuma das alternativas

d) Varredura do programa significa: ( ( ( ( ( ) ) ) ) ) Anlise dos operandos utilizados no programa e seu fluxo de corrente Controle do ciclo de leitura das Tabelas-Imagem de Entrada e Sada Processar linha-a-linha o programa utilizando as sadas fsicas do CLP Verificar os status das entradas do CLP e armazenar na PIQ Nenhuma das alternativas

e) A principal funo das reas de memria : ( ( ( ( ( ) ) ) ) ) Intermediar as lgicas do programa em uma sub-rotina Armazenar dados para uso durante o processamento do programa Controlar o fluxo de corrente pela lgica do programa do usurio Enviar dados para os mdulos de sinais de entrada e sada Nenhuma das alternativas

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4 4.1Apresentao

Programao Bsica

No captulo de introduo deste treinamento, voc aprendeu sobre os sinais e informaes que o CLP interpreta e tambm como transformar uma lgica de contatos em lgica Ladder. A partir deste captulo, veremos como aplicar essas informaes na programao de projetos para CLPs S7-200. No mesmo passo que estaremos apresentando as operaes bsicas em linguagem LAD, tambm veremos como utilizar as funes do software Step7-Micro/Win que j estudamos no captulo 3.

4.2

Os bits e suas representaes

muito importante a partir de agora voc relacionar o que sabe sobre um bit e o que vamos demonstrar em lgica LAD. Somente para relembrar, um bit a menor unidade que pode ser processada. Assim, seus nicos valores so "0" (zero) ou "1" (um), isto , bit no setado ("0") e bit setado ("1"), ou ainda mais, falso ("0") e verdadeiro ("1"). Talvez fique mais fcil caso associe isso com a lgica de contato que voc j conhece. Assim, num circuito eletro-eletrnico, esses sinais binrios poderiam ser representados por:

E ao montar sua lgica de contato, claro que ir associar estas chaves acima, resultando, por exemplo, na associao srie abaixo:

Esta associao pode ser representada na linguagem LAD como abaixo:

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Para entender como a lgica LAD se relaciona com a lgica de contatos e por sua vez com os sinais e tenses admitidas pelo CLP, veja as tabelas abaixo: Lgica Positiva: "1" (um) "0" (zero) = verdadeiro = falso = bit setado = bit no setado = 24V = 0V

Lgica Negativa: "1" (um) "0" (zero) = falso = verdadeiro = bit no setado = bit setado = 0V = 24V

Viu como simples? Ento a partir da prxima pgina veremos quais os tipos de contatos e operandos bsicos disponveis para a programao LAD nos CLPs S7-200...

4.3

Instrues Lgicas Contatos

4.3.1 Contato Aberto e Contato FechadoLAD FBD STL

As instrues de contato aberto e contato fechado obtm os valores de uma memria ou os valores das tabelas-imagem no caso do operando ser uma entrada ou uma sada. Assim, o contato aberto fechado (ligado) quando o bit relacionado tem sinal "1". J o contato fechado fechado (ligado) quando o bit relacionado tem sinal "0". Os status dos contatos mudaro caso os sinais se invertam e permitiro a passagem ou no de corrente pela lgica do seu programa. As instrues lgicas de contatos so representadas na linguagem FDB pelas instrues AND / OR. Elas sero utilizadas da mesma maneira que na lgica LAD e controlam o fluxo de corrente pela lgica do programa. Na lgica STL, como vemos na tabela acima, essas instrues so representadas por Load, AND e OR.

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4.3.2 Contato NegadoLAD FBD STL

A instruo de contato negado inverte o fluxo de corrente na lgica do programa. Assim, quando o fluxo de corrente chega a um contato negado, ela bloqueada e no flui na lgica a frente. J na ausncia de fluxo de corrente antes do contato negado, ele mesmo gera fluxo para as instrues posteriores. Na lgica FBD, as instrues em que se pretende usar o contato negado podem receber o smbolo grfico como representado na tabela acima, caracterizando uma inverso de fluxo de corrente naquele ponto da lgica. Exemplo:

4.4

Instrues Lgicas Sadas

4.4.1 SadaLAD FBD STL

A instruo de sada determina um novo valor para um bit ou operando. No caso das sadas fsicas, o novo valor escrito primeiramente na tabela-imagem de sadas. O valor da sada sempre determinado pelo fluxo de corrente na lgica do programa.

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4.4.2 SET DominanteLAD FBD STL

A instruo de SET dominante memoriza o estado de uma sada ou memria conforme o fluxo de corrente chega suas ligaes. Nesta instruo o SET dominante significa que o bit ou operando associado ter sinal "1" (ligado) quando a entrada "S1" estiver em "1", independentemente do estado da entrada "R". Este valor mantido at que a entrada "S1" desligue ("0") e a entrada "R" passe a ser ligada ("1"). Ento o bit ou operando tambm recebe sinal "0". A tabela verdade abaixo mostra o comportamento desta instruo: Sada (Bit ou Operando)Estado Anterior

S1 0 1 0 1

R 0 0 1 1

1 0 1

4.4.3

- RESET DominanteLAD FBD STL

A instruo de RESET dominante tem o comportamento inverso da instruo de SET. Nesta instruo o RESET dominante significa que o bit ou operando associado ter sinal 1" (ligado) quando a entrada "S" estiver em "1", mas dependendo do estado da " entrada "R1". Se a entrada "R1" ligada ("1"), o bit ou operando recebe sinal "0" e se mantm at que esta entrada seja desligada ("0") e a entrada "S" tenha sinal "1". A tabela verdade abaixo mostra o comportamento desta instruo: .

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S 0 1 0 1

R1 0 0 1 1

Sada (Bit ou Operando)Estado Anterior

1 0 0

Exemplo:

4.5

Instrues Lgicas - Temporizadores

4.5.1 Temporizador "On-Delay" (TON)

LAD

FBD

STL

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O temporizador "On-Delay" tem seu funcionamento baseado no diagrama de tempo abaixo:

O temporizador comea a contagem de tempo quando a entrada "IN" tem sinal lgico "1". O bit associado ao temporizador ligado ("1") quando o tempo decorrido igual ou maior que o tempo programado na entrada "PT". A contagem e habilitao do bit do temporizador s acontecem enquanto a entrada "IN" estiver ligada ("1"). Do contrrio, o temporizador resetado e seu bit desligado ("0"). .

4.5.2 Temporizador "Retentive On-Delay" (TONR)LAD FBD STL

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O temporizador "Retentive On-Delay" tem um funcionamento semelhante ao temporizador "On-Delay" com a nica diferena que a contagem de tempo decorrido memorizada quando a entrada "IN" desligada. Assim, a contagem pode ser interrompida e retomada quando necessrio. Para que o temporizador seja resetado e a contagem volte a zero, necessrio um reset do bit do temporizador. .

4.5.3 Temporizador "Off-Delay" (TOF)LAD FBD STL

J o temporizador "Off-Delay" tem um funcionamento inverso ao temporizador "OnDelay". O bit do temporizador imediatamente ligado ("1") quando a entrada "IN" ligada ("1"). A contagem de tempo s iniciada aps a entrada "IN" ser desligada ("0"). Ento, quando o tempo decorrido for igual ou maior que o tempo programado na entrada "PT", o bit do temporizador desligado "0".

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4.5.4 Range de TemporizadoresA tabela abaixo contm os valores de temporizadores possveis para cada um dos tipos acima. De acordo com o nmero do temporizador esto associadas as resolues de tempo. .Tipo de Temporizador Nmeros Possveis Resoluo de Tempo Valor Mximo

TONR

TON e TOF

T0, T64 T1-T4, T65-T68 T5-T31, T69-T95 T32, T96 T33-T36, T97-T100 T37-T63, T101-T255

1 ms 10 ms 100 ms 1 ms 10 ms 100 ms

32.767 327.67 3276.7 32.767 327.67 3276.7

s s s s s s

ATENO: No se pode dar o mesmo nmero para os temporizadores TON e TOF. Por exemplo, no correto que seu programa tenha um temporizador TON T50 e um TOF T50. Isso causar conflito e falha na execuo do programa. . Exemplo:

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4.6

Instrues Lgicas Contadores

4.6.1 Contador Crescente/Decrescente (CTUD)LAD FBD STL

A instruo de contagem possui duas entradas separadas: uma entrada "CU" para contagem crescente e outra entrada "CD" para contagem decrescente. O contador incrementa a contagem atual toda vez que recebe um pulso positivo (isto , um sinal transitrio de "0" para "1") na entrada "CU" e decrementa esta mesma contagem caso este sinal seja aplicado a entrada "CD". Os valores mximos de contagem so de (+) 32.767 e (-) 32.768. Quando o valor de contagem atinge o valor programado na entrada "PV", o bit do contador ligado ("1"). Uma outra entrada chamada "R" pode ser acionada ("1") para que o contador seja resetado, desligando o bit do mesmo e zerando a contagem.

.

4.6.2 Range de ContadoresAlm do Contador Crescente/Decrescente (CTUD), o S7-200 tambm possui o contador somente crescente (CTU) e o contador somente decrescente (CTD). O funcionamento de ambos contadores so idnticos ao CTDU de acordo com o tipo de contagem. O range total dos contadores vai do nmero 0 a 255. ATENO: No aconselhvel utilizar o mesmo nmero para os contadores CTDU, CTU e CTD visto que o valor de contagem nico para todo o programa. Assim, evite conflitos no programa por utilizar a instruo de contagem somente uma nica vez para um nico nmero

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Curso de Controladores Lgicos Programveis Exemplo:

4.7

Instrues Lgicas Comparadores

4.7.1 Compara se igual (==)LAD FBD STL

Instruo para comparao de dois valores que podem estar nos formatos de Bytes (8 bits), Nmeros Inteiros (16 bits), Nmeros Inteiros-Duplos (32 bits), Nmeros Reais (32 bits) e Strings. Se a comparao for verdadeira, o resultado da instruo "1" e o fluxo de corrente continua na lgica. Se for falsa, o resultado "0" e no h continuidade no fluxo de corrente pela lgica do programa

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4.7.2 Compara se diferente ()LAD FBD STL

Instruo vlida para comparao de Bytes (8 bits), Nmeros Inteiros (16 bits), Nmeros Inteiros-Duplos (32 bits), Nmeros Reais (32 bits) e Strings.

4.7.3 Compara se maior ou igual (>=)LAD FBD STL

Instruo para comparao de Bytes (8 bits), Nmeros Inteiros (16 bits), Nmeros Inteiros-Duplos (32 bits) e Nmeros Reais (32 bits). .

4.7.4 Compara se menor ou igual ()LAD FBD STL

Instruo para comparao de Bytes (8 bits), Nmeros Inteiros (16 bits), Nmeros Inteiros-Duplos (32 bits) e Nmeros Reais (32 bits).

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4.7.6 Compara se menor (.

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O TD200 prope qual a linguagem pode ser configurado e qual os caracteres podem a mensagem pode suportar. Pressione Next>.

A TD 200 pode ser configurada para mostrar um calendrio, para forar as sadas e para colocar uma senha de proteo com 4 dgitos.A configurao deve ser feita conforme o desenho acima. Clique Next> para confirmar.

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A TD 200 possui 8 teclas para serem utilizadas para ligar e desligar equipamentos de maneira geral,(F1 at F4 e SHIFT F1 at SHIFT F4) que usam para ligar as memrias no PLC. Oito BITs de memria devem ser reservados (M Bits) quando as teclas da IHM so pressionadas. Os oito Bits de memria podem ser escolhidos do Bit 0 at o Bit 31. Para TD 200 verso 2.1 e mais novas as teclas devem ser configuradas para oito Bits em ordem crescente.Para ligar o bit somente quando a funo pressionada deve-se escolher F-keys as momentary contacts e As fast as possible( a velicidade de comunicaoo mais rpido possvel). Conforme o desenho acima, pressione Next> para trocar de tela.

Ser escritas trs mensagens: MOTOR DESLIGADO, onde ser tambm alterado o valor do temporizador; MOTOR LIGADO EM ESTRELA, onde ser visualizado a incrementao do tempo do temporizador: Motor EM TRINGULO, uma mensagem normal. Essa tela no alterada. Clique em Next>.

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Nesta tela digitada a mensagem: MOTOR DESLIGADO; note que ser habilitada pelo bit V14.7, ou seja o endereo da mensagem no programa do CLP que aciona esta mensagem V14.7.

Ainda nesta mensagem ser habilitado o registrador que ir alterar o valor do tempo do temporizador. Conforme o desenho que segue: Para que isso ocorra deve-se clicar no local onde se deseja que o registrador de tempo fique instalado depois clique em Embedded Data. Abre-se ento uma nova tela, nesta tela deve se habilitar:

Data Format > Word; Display Format > Signed; Digits to the right of the decimal > 1; User is allowed to edit this data;

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Curso de Controladores Lgicos Programveis Deve se notar que o endereo do registrador VW 48. Este endereo ser usado no programa do CLP para habilitar o tempo do temporizador TEMP1.

Clica-se em OK e abre-se a tela das mensagens.

EMBED

PBrush

Que fica assim.

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Curso de Controladores Lgicos Programveis Clica-se em Next Message para ir para a prxima mensagem. Escreve-se a mensagem: MOTOR LIGADO EM ESTRELA e depois em Embedded Data para habilitar outro registrador.

Aparecer novamente esta mensagem:

Habilita se ento: Data Format > Word; Display Format > Signed; Digits to the right of the decimal > 1; Deve se notar que o endereo do registrador VW 97 . Este endereo ser usado no programa do CLP para verificar o tempo do temporizador na IHM TD 200.Clica

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Curso de Controladores Lgicos Programveis se em OK, abre se novamente a tela da mensagem que j est pronta. Deve ser observado que o endereo do bit que ir habilitar a mensagem V14.6.

Clica-se em Next Message para partir para a ltima mensagem. Esta uma mensagem simples sem dados a serem habilitados.

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Clica- se em Sim para finalizar E em Sim para confirmar as alteraes.

Agora deve-se fazer o programa no CLP no esquecendo dos endereos utilizados na IHM TD200.

A primeira parte corresponde a ligao do contactor K1 do clp atravs de uma IHM TD-200 , a ligao desta sada feita atravs de flags que so memrias internas do CLP que esto disponveis na utilizao da IHM. Esto sendo usadas as memrias internas M0.0 Boto desliga e M0.1 boto liga que acionaro o CLP atravs da IHM.

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Esta etapa de programao corresponde a ligao do temporizador atravs da entrada que liga o contactor K1. VW48 o registrador que trata o sinal do temporizador TEMP1 alterando o valor do temporizador via IHM.

Nesta etapa o temporizador tem o contato de TEMP1 fechado, como o contato K1 j est ligado, K3 j est acionado.

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Aps a contagem do tempo de TEMP1, TEMP2 ligado por um tempo bem pequeno para evitar curto circuito entre K3 e K2. Assim o motor ligado atravs de K2.

Ento, o temporizador TEMP2 aciona K2 e o motor ligado em tringulo.

O desenho abaixo, demonstra como as mensagens podem serem ativadas. Os endereos das mensagens so respectivamente V14.7 - V14.6 V14.5. Conforme demonstra o desenho abaixo.

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Esta etapa tem por objetivo mostrar na IHM o tempo sendo alterado, ou seja a movimentao de TEMP1 para o registrador da IHM VW98

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5.7 5.8

ApndiceMemrias Especiais

5.9Endereo SM 0.0 SM 0.1

Bits de Status do Sistema (SMB0)Simblico Always_On First_Scan_On Descrio Bit sempre ligado ("1"). Bit ligado ("1") apenas durante o primeiro ciclo de varredura da CPU. Ideal para o uso na chamada de uma subrotina de inicializao do programa. Bit ligado ("1") por um ciclo de varredura quando ocorre a perda dos valores das memrias retentivas. Bit ligado ("1") por um ciclo de varredura quando o modo de operao RUN imediatamente acionado aps o CLP ter sido ligado. Bit varivel em forma de clock de 60 segundos, ficando ligado ("1") por 30 segundos e desligado ("0") por outros 30 segundos. Bit varivel em forma de clock de 1 segundo, ficando ligado ("1") por 0,5 segundo e desligado ("0") por outros 0,5 segundo. Bit varivel em forma de clock de ciclo de varredura, ficando ligado ("1") por um ciclo de varredura e desligado ("0") no ciclo seguinte. Bit de indicao do modo de operao do CLP. ("0" =

SM 0.2

Retentive_Lost

SM 0.3

RUN_Power_Up

SM 0.4

Clock_60s

SM 0.5

Clock_1s

SM 0.6 SM 0.7

Clock_Scan Mode_Switch

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Posio TERM e "1" = Posio RUN).

5.10 Bits de Status de Instrues (SMB1)Endereo SM 1.0 Simblico Result_0 Descrio Bit ligado ("1") quando o resultado de uma instruo matemtica zero. Bit ligado ("1") quando o resultado de uma instruo matemtica tem valor maior do que sua rea de memria (overflow) ou quando o nmero indicado para a operao no vlido. Bit ligado ("1") quando o resultado de uma instruo matemtica negativo. Bit ligado ("1") quando uma diviso por zero reconhecida. Bit ligado ("1") quando h uma tentativa de inserir dados em uma tabela cheia. Bit ligado ("1") quando executadas instrues de movimentao de dados em uma tabela vazia. Bit ligado ("1") quando h uma tentativa de converter um nmero no BCD em binrio. Bit ligado ("1") quando no possvel converter um cdigo ASCII em um nmero hexadecimal vlido.

SM 1.1

Overflow_Illegal

SM 1.2 SM 1.3 SM 1.4 SM 1.5 SM 1.6 SM 1.7

Neg_Result Divide_By_0 Table_Overflow Table_Empty Not_BCD Not_Hex

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apostila clp siemens1

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