1 Controlador Lgico Programvel Federao das Indstrias do Estado de Minas Gerais - FIEMG Cataguases - MG 2013 2 Presidente da FIEMG Olavo Machado Jnior Diretor Regional do SENAILcio Jos de Figueiredo Sampaio Gerente de Educao Profissional Edmar Fernando de Alcntara 3 Federao das Indstrias do Estado de Minas Gerais - FIEMG Servio Nacional de Aprendizagem Industrial - SENAI Departamento Regional de Minas Gerais Centro de Formao Profissional Jos Igncio Peixoto Controlador Lgico Programvel Elaborao Equipe tcnica Cataguases - MG 2013 4 2013. SENAI. Departamento Regional de Minas Gerais SENAI/MG Centro de Formao Profissional Jos Igncio Peixoto Ficha Catalogrfica SENAI Servio Nacional de Aprendizagem Industrial Departamento Regional de Minas Gerais FIEMG Av. do Contorno, 4456 Bairro Funcionrios 30110-916 Belo Horizonte Minas Gerais 5 Sumrio Introduo ................................................................................................................... 9 1 - Histrico do CLP .................................................................................................. 10 1.1 - Operao Bsica do CLP .............................................................................. 11 1.2 - Histrico ......................................................................................................... 13 2 - Arquitetura do CLP ............................................................................................... 17 2.1 - CPU - Unidade Central de Processamento ................................................... 17 2.2 - Processador .................................................................................................. 17 2.3 - Sistema de Memria ...................................................................................... 18 2.4 - Memria do Sistema de Operao ................................................................ 18 2.5 - Memria de Aplicao ou Memria do Usurio ............................................. 19 2.6 - Circuitos/Mdulos de I/O ............................................................................... 22 2.7 - Mdulos Discretos de Entrada ....................................................................... 23 2.8 - Mdulos Discretos de Sada .......................................................................... 26 2.9 - Fonte de Alimentao .................................................................................... 29 2.10 - Base ou Rack .............................................................................................. 31 2.11 - Classificao dos PLCs ............................................................................... 32 3 - Princpio de operao do CLP ............................................................................. 34 3.1 - Ciclo de Execuo do PLC ............................................................................ 34 3.2 - Atualizao das Entradas - Leitura das Entradas .......................................... 34 3.3 - Execuo do Programa de Aplicao ............................................................ 35 3.4 - Atualizao das Sadas - Escrita das Sadas ................................................ 36 3.5 - Realizao de Diagnsticos .......................................................................... 36 3.6 - Consideraes Relacionadas ao Scan Time ................................................. 37 4 Norma IEC 61131-3............................................................................................. 38 4.1 - Ferramentas para Programao de PLCs ..................................................... 38 4.2 - Programador Manual (Handheld Programmer).............................................. 38 5 Software de programao Unity Pro.................................................................... 41 5.1 - Exemplo de aplicao Unity Pro: ................................................................... 41 5.2 - Configurando o CLP ...................................................................................... 44 5.3 Configurao de rede ................................................................................... 52 5.4 Criando um programa em ladder .................................................................. 58 6 - Instrues para programao em Ladder(Unity) .................................................. 64 7 Funes Lgicas ................................................................................................. 70 7.1 Funo inversora NOT .................................................................................. 70 7.2 Funo E(AND)............................................................................................. 70 7.3 Funo OR(OU) ............................................................................................ 71 7.4 Funo NAND(NO-E) ................................................................................. 71 7.5 Funo NOR(NO-OU) ................................................................................ 72 7.6 Funo XOR(OU-EXCLUSIVO) .................................................................... 72 6 7.7 Funo XNOR(NO-OU-EXCLUSIVO) ........................................................ 73 8 Sistemas Supervisrios ....................................................................................... 74 8.1 Introduo ao software E3 ............................................................................ 74 8.1.1 E3 server ................................................................................................ 74 8.1.2 E3 Studio ................................................................................................ 74 8.1.3 E3 Viewer ............................................................................................... 75 8.1.4 E3 Admin ................................................................................................ 75 8.2 Exemplo de aplicao ................................................................................... 76 8.3 Iniciando a aplicao .................................................................................... 77 8.4 Criando sua aplicao .................................................................................. 78 8.4.1 Projetos .................................................................................................. 78 8.4.2 Bibliotecas .............................................................................................. 79 8.4.3 Configurao do Domnio ....................................................................... 79 8.5 Organizer ...................................................................................................... 80 8.6 Lista de propriedades ................................................................................... 81 8.7 Execuo de um domnio ............................................................................. 81 8.8 Servidor de dados ......................................................................................... 82 8.8.1 Regras para nomes de Tags .................................................................. 83 8.8.2 Regra dos Colchetes .............................................................................. 83 8.9 Telas e Quadros ........................................................................................... 84 8.9.1 Tela ........................................................................................................ 84 8.9.2 Quadros ................................................................................................. 85 8.9.3 Viewer .................................................................................................... 87 8.10 Objetos de Tela........................................................................................... 89 8.10.1 - Controles Microsoft Forms .................................................................... 89 8.10.2 Galeria .................................................................................................. 91 8.11 Associaes ................................................................................................ 92 8.12 Tipos de associaes ................................................................................. 93 8.12.1 Conexo simples .................................................................................. 93 8.12.2 Conexo Bidirecional ........................................................................... 93 8.12.3 Conexo Digital .................................................................................... 94 8.12.4 Conexo Analgica .............................................................................. 94 8.12.5 Conexo por Tabela ............................................................................. 95 8.12.6 Conexo Reversa ................................................................................. 95 8.12.7 Edio de Associaes ........................................................................ 96 8.13 Valores Booleanos ...................................................................................... 97 8.14 Comunicao .............................................................................................. 99 8.14.1 Driver de Comunicao ........................................................................ 99 8.15 Driver de Comunicao OPC .................................................................... 101 8.16 Scripts ....................................................................................................... 102 8.16.1 Definindo Scripts ................................................................................ 102 8.16.2 Obtendo Referncias a Objetos ......................................................... 103 8.16.3 Picks ................................................................................................... 104 8.16.4 Executar Scripts ................................................................................. 104 8.16.5 Abrir Tela ............................................................................................ 105 8.16.6 Abrir Tela Modal ................................................................................. 105 8.16.7 Executar Aplicao ............................................................................. 106 8.16.8 Carregar Valor .................................................................................... 106 7 8.16.9 Inverter Valor ...................................................................................... 107 8.16.10 Imprimir Relatrio ............................................................................. 108 8.17 Eventos ..................................................................................................... 109 8.17.1 Eventos Definidos pelo Usurio ......................................................... 110 8.18 Mtodos .................................................................................................... 111 8.19 Propriedades............................................................................................. 112 8.20 Banco de Dados ....................................................................................... 112 8.21 Alarmes ..................................................................................................... 113 8.21.1 Servidor de Alarmes ........................................................................... 113 8.21.2 Configurao de Alarmes ................................................................... 113 8.22 Histricos .................................................................................................. 114 8.23 Consultas .................................................................................................. 114 8.24 E3 Chart .................................................................................................... 116 8.25 Relatrios .................................................................................................. 117 9 IHM Interface Homem-Mquina...................................................................... 118 9.1 Viso Geral ................................................................................................. 118 9.2 Utilizao do Software Vijeo Designer ........................................................ 119 10 Topologias de Sistemas de Controle ............................................................... 133 10.1 Sistemas de Malha Aberta ........................................................................ 133 10.2 Sistemas de Controle com Realimentao ou de Malha Fechada............ 133 11 Controlador PID ............................................................................................... 135 11.1 Controle Proporcional ou P ....................................................................... 135 11.2 Controle Proporcional + Integral ou PI ...................................................... 137 11.3 Controle Proporcional + Derivativo ou PD ................................................ 138 11.4 Controle Proporcional + Integral + Derivativo ou PID ............................... 140 12 Documentao dos Componentes Utilizados nas Aulas Prticas ................... 143 12.1 CLP ........................................................................................................... 143 12.2 Base ou rack ............................................................................................. 143 12.3 Fonte ......................................................................................................... 144 12.4 CPU .......................................................................................................... 144 12.5 Carto de I/O Discreto .............................................................................. 145 12.6 Carto de Entradas Analgicas ................................................................ 145 12.7 Carto de Sadas Analgicas.................................................................... 146 12.8 IHM ........................................................................................................... 147 12.9 Conexes do Carto 16025 ...................................................................... 148 12.10 Conexes do Carto 0410 ...................................................................... 149 12.11 Conexes do Carto 0210 ...................................................................... 150 12.12 Painel Didtico ........................................................................................ 151 Referncias Bibliogrficas ....................................................................................... 152 8 Prefcio Mudaaformadetrabalhar,agir,sentir,pensarnachamadasociedadedo conhecimento. Peter Drucker Oingressonasociedadedainformaoexigemudanasprofundasemtodosos perfisprofissionais,especialmentenaquelesdiretamenteenvolvidosnaproduo, coleta, disseminao e uso da informao. OSENAI,maiorredeprivadadeeducaoprofissionaldopas,sabedisso,e ,consciente do seu papel formativo , educa o trabalhador sob a gide do conceito da competncia:formaroprofissionalcomresponsabilidadenoprocesso produtivo,cominiciativanaresoluodeproblemas,comconhecimentos tcnicosaprofundados,flexibilidadeecriatividade,empreendedorismoe conscincia da necessidade de educao continuada. Vivemos numa sociedade da informao. O conhecimento, na sua rea tecnolgica, amplia-se ese multiplica a cada dia. Umaconstante atualizao se faz necessria. ParaoSENAI,cuidardoseuacervobibliogrfico,dasuainfovia,daconexode suasescolasredemundialdeinformaesinternet-toimportantequanto zelar pela produo de material didtico. Istoporque,nosembatesdirios,instrutoresealunos,nasdiversasoficinase laboratriosdoSENAI,fazemcomqueasinformaes,contidasnosmateriais didticos, tomemsentido e se concretizemem mltiplos conhecimentos. OSENAIdeseja,pormeiodosdiversosmateriaisdidticos,aguarasua curiosidade, responder s suas demandas de informaes e construirlinks entre os diversos conhecimentos, to importantes para sua formao continuada ! Gerncia de Educao Profissional 9 I In nt tr ro od du u o o Estematerialfoidesenvolvidoparaservirdesuporteinstrucionalemumde treinamento sobre Controladores Lgicos Programveis (CLPs), integrante da grade curriculardecursostcnicosdeeletrnicaeinformticaindustrialoucursospara suprimentodedemandadeprofissionaisdaindstria.Eleabordaconceitos, recursos,aplicaes,procedimentoseaspectosoperacionaisrelacionadoscoma arquitetura e programao de CLPs. Otema,porsis,jvastssimoealmdisso,dopontodevistaprtico,o mercadooferecemuitasopesemtermosdeequipamentoserecursos.Dessa formaprocuramoscentrarnossasabordagensemaspectoscomunsdealgumas marcas e modelos disponveis. 10 1 1 - - H Hi is st t r ri ic co o d do o C CL LP POControladorLgicoProgramvel,ousimplesmentePLC(Programmable LogicController),podeserdefinidocomoumdispositivodeestadoslido-um ComputadorIndustrial,capazdearmazenarinstruesparaimplementaode funesdecontrole(seqncialgica,temporizaoecontagem,porexemplo), almderealizaroperaeslgicasearitmticas,manipulaodedadose comunicao em rede, sendo utilizado no controle de Sistemas Automatizados Os principais blocos que compem um PLC so: CPU(CentralProcessingUnit-UnidadeCentraldeProcessamento): compreendeoprocessador(microprocessador,microcontroladorouprocessador dedicado), o sistema de memria (ROM e RAM) e os circuitos auxiliares de controle; Circuitos/MdulosdeI/O(lnputlOutputEntrada/Sada):podemser discretos (sinais digitais: 12VDC, 127 VAC, contatos normalmente abertos, contatos normalmentefechados)ouanalgicos(sinaisanalgicos:4-20mA,0-10VDC, termopar); FontedeAlimentao:responsvelpelatensodealimentao fornecidaCPUeaosCircuitos/MdulosdeI/O.Emalgunscasos,proporciona sada auxiliar (baixa corrente). Base ouRack:proporciona conexo mecnica e eltrica entre a CPU, 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 tenso de alimentao esto presentes. PodeaindasercompostoporCircuitos/MdulosEspeciais:contadorrpido (5kHz,10kHz,100kHz,oumais),interrupoporhardware,controladorde temperatura, controlador PID, co-processadores, etc. 11 A figura a seguir mostra um PLC comercial. 1.1 - Operao Bsica do CLP ACPUexecutaaleitura dosstatus(condies,estados)dosdispositivosde entradameiodosCircuitos/MdulosdeI/O.Essesstatussoarmazenadosna memria (RAM) para serem processados pelo Programa de Aplicao (desenvolvido pelo usurio e armazenado em memria RAM, EPROM ou EEPROM no PLC). Aps aexecuodoProgramadeAplicao,oprocessadoratualizaosstatusdos dispositivos de sada por meio dos Circuitos/Mdulos de I/O, realizando a lgica de controle. 12 A programao do PLC feita por meio de uma Ferramenta de Programao quepodeserumProgramadorManual(TerminaldeProgramao,Handheld Programmer), ou um PC com Software de Programao especfico (ambiente DOS ou Windows ). A Linguagem Ladder (RLL - Relay Ladder Logic, Lgica de Contatos de Rel), muito popular entre os usurios dos antigos sistemas de controle a rels, amaisutilizada.Esta linguagema representao lgicadaseqnciaeltricade operao, como ilustrado nas figuras a seguir. A lgica implementada pelo PLC muito similar convencional, sendo que os dispositivos de entrada (elementos B0 e B1) so conectados ao Circuito/Mdulo de Entradaeodispositivodesada(elementoL0),aoCircuito/MdulodeSada.O Programa de Aplicao determina o acionamento da sada em funo das entradas (B0.B1=L0).Qualqueralteraodesejadanestalgicarealizadapormeiode alteraesnoprograma,permanecendoasmesmasligaes(conexes)nos Circuitos/Mdulos de I/O. 13 1.2 - Histrico Nadcadade60,oaumentodacompetitividadefezcomqueaindstria automotivamelhorasseodesempenhodesuaslinhasdeproduo,aumentando tantoaqualidadecomoaprodutividade.Fazia-senecessrioencontraruma alternativa para os sistemas de controle a rels. Uma sada possvel, imaginada pela General Motors, seria um sistema baseado no computador. Assim,em1968,aDivisoHydramaticdaGMdeterminouoscritriospara projetodoPLC,sendoqueoprimeirodispositivoaatendersespecificaesfoi desenvolvido pela Gould Modicon em 1969. Asprincipaiscaractersticasdesejadasnosnovosequipamentosdeestado 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 e engenheiros; Repetibilidade de operao e uso. Inicialmente,osCLPs,ouPLCseramchamadosPCs-Programmable Controllers,mascomoadventodosComputadoresPessoais(PCs-Personal Computers),convencionou-sePLCsparaevitarconflitosdenomenclatura. OriginalmenteosPLCsforamusadosemaplicaesdecontrolediscreto(onloff- liga/desliga),comoossistemasarels,pormeramfacilmenteinstalados, economizandoespaoeenergia,almdepossuremindicadoresdediagnsticos que facilitavam a manuteno. Uma eventual necessidade dealterao na lgica de 14 controledamquinaerarealizadaempoucotempo,apenascommudanasno programa, sem necessidade de alterao nas ligaes eltricas. Adcadade70marcaumafasedegrandeaprimoramentodosPLCs.Com asinovaestecnolgicasdosmicroprocessadores,maiorflexibilidadeeumgrau tambmmaiordeinteligncia,osControladoresLgicosProgramveis incorporaram: 1972 -Funes de temporizao e contagem; 1973 -Operaesaritmticas,manipulaodedadosecomunicao com computadores; 1974 -Comunicao com lnterfaces Homem-Mquina; 1975 -Maiorcapacidadedememria,controlesanalgicosecontrole PID; 1979/80 -MdulosdeI/Oremotos,mdulosinteligentesecontrole de posicionamento. Nosanos80,aperfeioamentosforamatingidos,fazendodoPLCumdos equipamentosmaisatraentesnaAutomaoIndustrial.Apossibilidadede comunicaoemrede(1981)hojeumacaractersticaindispensvelnaindstria. Almdessaevoluotecnolgica,foiatingidoumaltograudeintegrao,tantono nmero de pontos como no tamanho fsico, que possibilitou o fornecimento de minis 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/O por mdulo); 15 Mdulos remotos controlados por uma mesma CPU; Mdulos inteligentes (coprocessadoresquepermitemrealizaodetarefas complexas: controle PID, posicionamento de eixos, transmisso via rdio ou modem, leitura de cdigo de barras); SoftwaredeprogramaoemambienteWindows(facilidadede programao); IntegraodeAplicativosWindows(Access,Excel,VisualBasic)para comunicao com PLCs; Recursosdemonitoramentodaexecuodoprograma,diagnsticose deteco de falhas; Instrues avanadas que permitem operaes complexas (ponto flutuante, funes trigonomtricas ); ScanTime(tempodevarredura)reduzido(maiorvelocidadede processamento) devido utilizao de processadores dedicados; Processamentoparalelo(sistemaderedundncia),proporcionando confiabilidade na utilizao em reas de segurana; Pequenos e micros PLCs que oferecem recursos de hardware e de software dos PLCs maiores; ConexodePLCsemrede(conexodediferentesPLCsnamesmarede, comunicao por meio de Rede Ethernet). O mercado recebe constantemente novos e melhores produtos que agregam valores,aomesmotempoquereduzemocustodassoluesbaseadasemPLCs. 16 Portanto,indispensvelumaatualizaocontnuaporintermdiodecontatocom fabricantes e fornecedores, sendo a lnternet uma tima opo. 17 2 2 - - A Ar rq qu ui it te et tu ur ra a d do o C CL LP P ConheceraestruturabsicadecadaBlocoquecompeoPLC,comsuas particularidadesefunesdesempenhadas,auxilianaconfiguraoeescolhado equipamentomaisadequadoimplementaodedeterminadoSistema Automatizado. De certa forma, influencia tambm no desenvolvimento do Programa de Aplicao. 2.1 - CPU - Unidade Central de Processamento A CPU de um PLC compreende os elementos que formam a intelignci a do sistema:oProcessadoreoSistemadeMemria,almdoscircuitosauxiliaresde controle.OProcessadorinteragecontinuamentecomoSistemadeMemriapor meio do Programa de Execuo (desenvolvido pelo fabricante), interpreta e executa o Programa de Aplicao (desenvolvido pelo usurio), e gerncia todo o sistema. Os circuitos auxiliares de controle atuam sobre os barramentos de dados(data bus), de endereos(addressbus)edecontrole(controlbus),conformesolicitadopelo processador,deformasimilaraumsistemaconvencionalbaseadoem microprocessador. 2.2 - Processador OdesenvolvimentotecnolgicodeumPLCdependeprincipalmentedo Processadorutilizado,quepodeserdesdeummicroprocessador/controlada convencional-80286,80386,8051,atumprocessadordedicado-DSP(Digital Signa Processor Processador Digital de Sinais), por exemplo. Atualmente,osProcessadoresutilizadosemPLCssodotadosdealta capacidadecomputacional.HCPUsquepossuemprocessamentoparalelo (sistemaderedundncia),noqualdoisoumaisprocessadoresexecutamo ProgramadeAplicao,confrontandoo resultadosobtidasapso trminodecada execuo.AlgumasFamliasdePLCspossuemMdulosCoprocessadores,que auxiliamoProcessadordaCPUnaexecuodefunesespecficas(operaes complexas). 18 Independentedesuatecnologia,oProcessadorresponsvelpelo gerenciamentototaldosistema,controlandoosbarramentosdeendereos,de dados e de controle. Conforme determinado pelo Programa de Execuo, interpreta eexecutaasinstruesdoProgramadeAplicao,controlaacomunicaocom dispositivosexternoseverificaintegridadedetodoosistema(diagnsticos).Pode operar com registros e palavras d instruo, ou de dados, de diferentes tamanhos (8, 16ou32bits),determinadopelotamanhodeseuacumuladorepelalistade instrues disponveis para cada CPU. 2.3 - Sistema de Memria OSistemadeMemriadaCPUcompostopelaMemriadoSistemade Operao(ProgramadeExecuoouFirmware,eRascunhodoSistema)epela MemriadeAplicao(ProgramadeAplicaoeTabeladeDados),conformea figura a seguir. 2.4 - Memria do Sistema de Operao Programa de Execuo (Firmware): Constitui o programa desenvolvido pelofabricantedoPLC,oqualdeterminacomoosistemadeveoperar,incluindoa execuodoProgramadeAplicao,controledeserviosperifricos,atualizao dos Mdulos de I/O, etc. O Programa de Execuo responsvel pela traduo do ProgramadeAplicaodesenvolvidopelousurioemlinguagemdealtonvel, parainstruesqueoProcessadordaCPUpossaexecutaremlinguagemde mquina.EarmazenadoemmemrianovoltiltipoROM,normalmente EPROM. 19 Rascunho do Sistema: Trata-se de uma rea de memria reservada para o armazenamentotemporriodeumaquantidadepequenadedados,utilizadospelo SistemadeOperaoparaclculosoucontrole(calendrioerelgiointernos, sinalizadoresflagsdealarmeseerros).Umacaractersticadessareade memria o acesso rpido, sendo do tipo RAM. 2.5 - Memria de Aplicao ou Memria do Usurio ProgramadeAplicao:Nessareaarmazenadooprograma desenvolvidopelousurioparaexecuodocontroledesejado.Trata-se normalmentedememriaEEPROM,podendoser tambmEPROM,ouaindaRAM com bateria de segurana. TabeladeDados:Essareaarmazenadadosquesoutilizadospelo ProgramadeAplicao,comovaloresatuaisedepreset(pr-configurado)de temporizadores!Contadoresevariveisdoprograma,almdosstatusdosPontos deEntradaedeSada(TabeladeImagemdasEntradaseTabeladeImagemdas Sadas),quesolidaseescritaspeloProgramadeAplicao,respectivamente.A atualizaodessestatusrealizadaconstantemente,refletindoasmudanas ocorridasnosPontosdeEntrada,eas atualizaesdassadassoefetuadaspelo Programa de Aplicao. Cada Ponto de Entrada e de Sada, conectado aos Mdulos deI/O,temumendereoespecficonaTabeladeDados,oqualacessadopelo Programa de Aplicao. Essa memria do tipo RAM, podendo ser alimentada com bateria de ltio (memria retentiva). CadainstruoqueaCPUpodeexecutarconsomeumaquantidade predeterminadadememria,expressaembytes(8bits)ouwords(16bits). Normalmente,asespecificaestcnicasdeumaCPUindicamaquantidadede memriadisponvelparaousurio(memriavarivel-RAM,ememriade programaoEPROM,EEPROMouRAMcombateria),podendoserexpressa emKbytes(capacidadefsicadearmazenamentodamemria)ouemKwords- palavras de programao (capacidade lgica de armazenamento damemria). No 20 entanto, durante a configurao de um PLC, deve ser considerada a quantidade de palavrasdeprogramao,umavezquenemsemprehrelaodiretaentrea capacidade fsica (Kbytes) e a capacidade lgica (Kwords). ConformeofabricanteeaFamlia(oumodelo)dePLC,aquantidadede memria destinada ao Programa de Aplicao pode ser configurada pelo usurio, ou seja,umamesmaCPUpodeserconfiguradaparaaceitarat2Kwordsde instrues,comoat4Kwords,porexemplo.Normalmente,quandoexisteesta possibilidade, a memria se apresenta na forma de cartuchos que so inseridos na CPU.ExistemcasosemqueaCPUfornecidacomumaquantidadebsicade memria, a qual pode ser expandida por meio desses cartuchos. Almdaquantidadedememria,podehaverdiferenasnaformade armazenamentodosdados.Ascaractersticasnormalmenteapresentadasnas especificaes tcnicas de unia CPU e que devem ser consideradas durante a sua configurao so: Capacidade de memria: quantidade mxima de memria que a CPU pode conter, sendo indicadas separadamente: Memria total para programa de aplicao e memria total para tabela de dados ou variveis. Tipodememria:formadearmazenamentodoProgramadeAplicao. AlgumasCPUspossibilitamaescolhadotipodememria(EPROMouEEPROM, por exemplo) para este fim. Bateriadebackup: indicaseaCPUpermiteutilizao debateria (de ltio) paramanutenodaTabeladeDados(DadosRetentivos),mesmosem alimentao. Pontos de I/O total: quantidade mxima de Pontos de I/O que a CPU pode controlar.Conformeocaso,hlimitesparaPontosdeEntradaePontosdeSada 21 separadamente.Por exemplo, uma CPU pode controlar 640 Pontos de I/O, tendo no mximo 320Pontos de Entrada e 320 Pontos de Sada. Tempo de processamento ou tempo de execuo: tempo necessrio para a CPUexecutarumainstruobooleana(contatooubobina).AlgumasCPUspodem apresentartempodeexecuoparainstruesbooleanasrelativamentealto,por seremindicadasaoprocessamentodeoperaesmaiscomplexas(operaes aritmticasetrigonomtricas).Podeserexpressoem1kdeinstruesbooleanas, incluindo,ouno,tempodeoverhead(processamentoexecutadopelaCPU independente do Programa de Aplicao). Linguagem de programao: indica a(s) Linguagem(s) de Programao que pode ser utilizada. Apresenta o sistema operacional necessrio para o Software de Programao para PC (DOS ou Windows, normalmente). Recursos de programao: indica os principais recursos disponveis na CPU quepodemserutilizados.Porexemplo,podeapresentaraquantidadede temporizadoresecontadores,operaocomnmerosinteirosounmerosreais (ponto flutuante), rotinas internas para controle PID, existncia de calendrio/relgio internos,proteopormeiodesenha(paraacessoaoprogramaarmazenadona memria) e sistema de diagnsticos, entre outros. Portasdecomunicao:quantidadedeportasdecomunicaoexistentes na CPU, indicando tipo (RS-232 e/ou RS-422, por exemplo) e protocolos suportados. ParacasosemqueaCPUapresenta-secomoummduloindependente, deve-se considerar tambm o item potncia consumida da base, o qual especifica a corrente que a CPU consome da Fonte de Alimentao, por meio do barramento da Base, para poder operar. Este valor utilizado no Clculo de Consumo de Potncia durante a configurao do PLC. 22 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 em um nico invlucro,usa-seCircuitosdeI/O.ParaPLCsModularesCPUeI/Odisponveis deformaindependente,usa-seMdulosdeI/O.Apartirdesteponto,usadoo termo Mdulos de I/O indistintamente. Os Mdulos de I/O fazem a comunicao entre a CPU e o meio externo (por meiodosDispositivosdeEntradaeSada),almdegarantir isolaoeproteo CPU. De forma genrica, so divididos em Mdulos de Entrada e Mdul os 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 dos dispositivos de entrada,taiscomo:sensores,chavesetransdutores,eosconvertememnveis adequados para serem processados pela CPU. MdulosdeSada(OutputModules):enviamossinaisaosdispositivosde sada,taiscomo:motores,atuadoresesinalizadores.Essessinaispodemser resultantesdalgicadecontrole,pelaexecuodoProgramadeAplicao,ou podem ser forados pelo usurio, independente da lgica de controle. Normalmente, os Mdulos de I/O so dotados de: IsolaopticaparaproteodaCPU,FontedeAlimentaoedemais MdulosdeI/O.Nestecaso,nohconexoeltricaentreosdispositivosde entrada(chaves,sensores)oudesada(atuadores,motores)eobarramentode comunicao da CPU. Indicadores de Status para auxlio durante a manuteno. Trata-se de LEDs (LigthEmittingDiodes-DiodosEmissoresdeLuz)presentesnapartefrontaldos MdulosdeI/OqueindicamquaisPontosdeEntradaestorecebendosinaldos 23 dispositivosexternos,equaisPontos deSadaestosendo atuadospelaCPU.H tambm a possibilidade de existirem indicadores de falhas, como, por exemplo, falta dealimentaoexterna,blocodeterminaisdesconectado,oufusvelinterno queimado. ConectoresRemovveisquereduzemotempodemanutenoe/ou substituio dos Mdulos de I/O, agilizando tais tarefas. Os Mdulos de I/O so classificados como Discretos (Digitais) ou Analgicos, existindo tambm os Especiais em algumas Famlias de PLCs. Tratam sinais digitais (on/off - 0/1). So utilizados em sistemas seqenciais e na maioria das aplicaes com PLCs, mesmo como parte de sistemas contnuos. CadaPonto,deEntradaoudeSada,dos MdulosDiscretoscorrespondea umbitdeumdeterminadoendereodaTabeladeDados(TabeladeImagemdas Entradas e Tabela de Imagem das Sadas), a qual acessada durante a execuo do Programa de Aplicao. Aquantidadedepontosdeummdulodeterminasuadensidade.Paraos MdulosdeSada,quantomaioradensidade,menoracorrentequecadaponto pode fornecer. 2.7 - Mdulos Discretos de Entrada OsMdulosDiscretosdeEntradanormalmenteapresentamasseguintes caractersticas: Filtrosdesinalqueeliminamproblemasdebounces(pulsosindesejados, causadosduranteaaberturaoufechamentodecontatosmecnicos- rebatimentos". Quantidade de pontos disponveis: 8, 16, 32 ou 64. 24 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. AsentradasDCpodemterconfiguraocurrentsinking(consumidorade corrente-comumnegativo),currentsourcing(fornecedoradecorrente-comum positivo) oucurrent sinking/sourcing(quando possuem um opto-acoplador com dois LEDsemanti-paralelo).Estaumacaractersticadeterminantedurantea configuraodeumPLC,poisdependendodosdispositivosdeentradauti lizados (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, os seguintes itens so normalmente apresentados nas especificaes tcnicas dos Mdulos Discretos de Entrada e devem ser considerados durante a sua configurao: Tensomxima para nvel O:mxima tenso permitida para que o Mdulo de Entrada reconhea como nvel O (off- desligado). 25 Tenso mnima para nvel 1:mnima tenso necessria para que o Mdulo de Entrada reconhea como nvel 1 (on - ligado). Tensodepico:mximatensopermitidaparacadaPontodeEntrada, normalmente com limite de tempo para permanncia neste valor. CorrentemximaemnvelO:mximacorrentequeaentradaconsome operando em nvel 0. Corrente mnima em nvel 1: mnima corrente necessria para que a entrada opere adequadamente em nvel 1. Correntedeentrada:correntetpicadeoperaoparaumaentradaativa (nvel 1). Impednciadeentrada:resistnciaquecadaentradarepresentaparao dispositivoaelaconectado.Comoestanolinear,deveserapresentadapara algumas faixas de corrente. Tempo de resposta de O para 1: tempo (tpico) que o mdulo necessita para reconheceratransiodeumaentrada,donvelO(off-desligado)paraonvel1 (on- ligado). Tempo de resposta de 1 para O: tempo (tpico) que o mdulo necessita para reconhecer a transio de uma entrada, do nvel 1(on - ligado) parao nvel O(off- desligado). Pontos comuns por mdulo:quantidade de pontos comuns disponveis no mdulo,indicandoseelessoisoladosouno.Porexemplo,seoMdulode Entrada for DC, tipo sinkinglsourcing e possuir dois pontos comuns (A e B) isolados, os Pontos de Entrada relativos ao Comum A podem ser configurados comosinking (Comum A conectado ao negativo), e os Pontos de Entrada relativos ao Comum B podem ser configurados como sourcing (Comum B conectado ao positivo). 26 Freqncia AC:freqncia em que o mdulo pode operar. Apenas para os MdulosdeEntradaAC.Nosetratadefreqnciadechaveamento(atuao)da entrada. Potncia consumida da base:especifica a corrente que o mdulo consome daFontedeAlimentao,pormeiodobarramentodaBase,paraoperar adequadamente. Este valor utilizado no Clculo de Consumo de Potncia durante a configurao do PLC. Necessidadedealimentaoexterna:algunsmdulos,almdafonte externaparafornecimentodetensosentradas,necessitamdealimentao externaparaoperaradequadamente.Namaioriadoscasos,essasduas alimentaes externas podem ser derivadas da mesma fonte. 2.8 - Mdulos Discretos de Sada OsMdulosDiscretosdeSadanormalmenteapresentamasseguintes caractersticas: Quantidade de pontos disponveis: 4, 8, 12, 16, 32 ou 64. Tipo efaixadetenso dassadas:AC-triacouscr(24V,110Vou220V), DC -transistor bipolar ou MOS-FET (5V, 12V, 24V ou 125V) ou rel (AC e DC). AssadasDCpodemsertiposinking(consumidoradecorrente-comum negativo) ou sourcing (fornecedora de corrente - comum positivo). Assadasarelpodemtercontatossimples(umcontatonormalmente aberto),oureversveis(umcontatonormalmenteabertoeoutronormalmente fechado). 27 Almdaquantidadedepontos,tipoetensodassadas,osseguintes itens so normalmente apresentados nas especificaes tcnicas dos Mdulos Discretos de Sada e devem ser considerados durante a sua configurao: Tensodepico:tensomximapermitidaparacadaPontodeSada, normalmente com limite de tempo para permanncia neste valor. Quedadetenso:tambmdenominadatensodesaturao",indicaa tensomedidaentreumPontodeSada(enquantoacionado)eocomum,com carga mxima. Correntemxima:mximacorrentepermitidaparacadaPontodeSada, normalmente indicada para cargas resistivas. Ateno especial deve ser dada a este item,poisnamaioriadoscasossoindicadascorrentemxima/pontoecorrente mxima/comumoumxima/mdulo.Porexemplo,ummdulocomoitopontosde sadapodeteraseguinteindicaodecorrentemxima:1A/pontoe5A/comum, indicandoquecadapontoindividualmentepodeacionarumacargadeat1A,eo somatriodacorrentedetodosospontosacionadosemdeterminadoinstanteno deve exceder os 5A. 28 Corrente de pico:mximacorrentequepodeserfornecidacargaporum curto intervalo de tempo durante a transio de O para 1. Este valor maior que o de corrente mxima e caracterstico para acionamento de circuitos indutivos. Correntedefuga:mximacorrentequepodercircularpelodispositivode sada com o Ponto de Sada no acionado (off - desligado). 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 mdulo necessita para realizaratransiodeumasada,donvel0(off-desligado)paraonvel1(on- ligado). Tempo de resposta de 1 para 0: tempo (tpico) que o mdulo necessita para realizaratransiodeumasada,donvel1(on-ligado)paraonvel0(off- desligado). Pontos comuns por mdulo:quantidade de pontos comuns disponveis no mdulo, indicando se eles so isolados ou no. Por exemplo, se for umMdulo de SadaaRelepossuirdoispontoscomuns(AeB)isolados,osPontosdeSada relativosaoComumApodemserconfiguradosparaoperarcomtensoDC,eos PontosdeSadarelativosaoComumBpodemserconfiguradosparaoperarcom tenso AC. Freqncia AC:freqncia em que o mdulo pode operar. Apenas para 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 mdulo consome daFontedeAlimentao,pormeiodobarramentodaBase,paraoperar adequadamente. 29 Necessidadedealimentaoexterna:algunsmdulos,almdafonte externa para fornecimento de tenso s sadas, necessitam de alimentao externa 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 cada Ponto de Sada. OutrofatorimportanteduranteaconfiguraodosMdulosdeSada relaciona-seaoacionamentodosdispositivoscontrolados.Norecomendadaa utilizao de sadas a rel paraacionamentos cclicos,mesmo de baixa freqncia, ou acionamentos rpidos, devido fadiga mecnica que eles podem sofrer. Porm,quandoseutilizamsadasarelparaacionamentodecargas indutivas,recomenda-seautilizaodecircuitoRC-snubber(ACeDC)ediodo (apenas DC) para proteo dos contatos. 2.9 - Fonte de Alimentao AFontedeAlimentaodesempenhaimportantepapelnaoperaodo sistemadeumPLC.Almdefornecertodososnveisdetensoparaalimentao da CPU e dos Mdulos de I/O, funciona como um dispositivo de proteo. Garante a 30 segurana e a integridade da tenso de alimentao para todo o sistema, por meio domonitoramentoconstantedosnveisdetensoedecorrentefornecidos.Se essesnveisexcederemosvaloresmximooumnimopermitidos,almdotempo especificadopelofabricante,afonteinteragediretamentecomoprocessador, gerando uma interrupo (por meio de uma seqncia de comandos) e fazendo com que a CPU pare a execuo do Programa de Aplicao. Atualmente,asFontesdeAlimentaodosPLCsutilizamtecnologiade chaveamentodefreqncia(fonteschaveadas).Emalgunscasos,atensode entradanofixaenemselecionvelpelousurio,possuindoajusteautomtico, proporcionando maior versatilidade e qualidade ao sistema. H, tambm, Fontes de AlimentaocomtensodeentradaDC(12V,24Vou125V)paraaplicaes especficas (automotivas, por exemplo). As protees externas recomendadas para a Fonte de Alimentao dos PLCs variamconformeofabricante,masbasicamenteconsistememtransformadoresde isolao ou supressores de rudos para rede, aterramento adequado e conformidade com as normas tcnicas locais. Emalgunscasos,osMdulosdeI/Onecessitam,almdastenses fornecidaspelaFontedoPLC,dealimentaoexterna.AFontedoPLC responsvelpelaalimentaodocircuitolgicodosMdulosdeI/O,sendoquea fonteexternaalimentaoscircuitosdepotncia,oucircuitosexternos-entradaou sada(MdulosDiscretoseAnalgicos)ouaindaforneceumnveldetensocom maior capacidade de corrente para os Mdulos Especiais. Normalmente, as Fontes dos PLCs proporcionam sada auxiliar de tenso em 24VDC, com limite reduzido de corrente (na faixa de 300mA a 800mA). Essa sada podeserutilizadaparaalimentaodosMdulosdeI/O,desdequerespeitadoo limite de corrente. AFontedeAlimentaotemaspectosvariados,conformeofabricanteea Famlia de PLC. Pode apresentar-se em conjunto com a CPU, ou como um Mdulo 31 independenteparaserconectadoBase,ouaindaserparteintegrantedaprpria Base. As caractersticas normalmente apresentadas nas especificaes tcnicas de umaFontedeAlimentaoequedevemserconsideradasduranteasua configurao so: Faixadatensodeentrada:AC(85-132V,170-264V,85-264V,por exemplo), DC (12V, 24V, 10-28V, 125V, por exemplo). Para as faixas de entrada em tenso DC observar tambm o ripple mximo permitido, geralmente menor que 10%. Seleodafaixadeentrada:automtica,porjumpers,ouporterminaisde conexo. Potnciafornecida:mximacorrentefornecidaaobarramentodaBase, normalmente relacionada tenso de 5VDC, para alimentao dos Mdulos de I/O e da CPU, se for o caso (CPU como mdulo independente). Este valor utilizado no Clculo de Consumo de Potncia durante a configurao do PLC. Sadaauxiliarde24VDC:apresentaascaractersticas(tenso,correntee ripple) da sada auxiliar de 24VDC. Apenas para fontes com alimentao AC. 2.10 - Base ou Rack ABase,ouRack,responsvelpelasustentaomecnicadoselementos quecompemoPLC.Contmobarramentoque fazaconexoeltrica entreeles, no qual esto presentes os sinais de dados, endereo e controle- necessrios para comunicaoentreaCPUeosMdulosdeI/O,almdosnveisdetenso fornecidos pela Fonte de Alimentao- necessrios para que a CPU e os Mdulos de I/O possam operar. CadaposiodaBase,possveldereceberumMdulodeI/OouaCPU- quandoestaseapresentarcomomduloindependente,denominadadeslot 32 (ranhura,abertura), ecadaslotdaBasetemumaidentificaoprpria,conformeo fabricante.Porexemplo,aAutomationdirect.comutilizaaseguintenomenclatura para os slots da Base: NasFamliasemqueaCPUapresenta-secomoummduloindependente (FamliasDL205eDL305),oprimeiroslotaoladodaFontedeAlimentao, denomina-se slot da CPU, no podendo ser ocupado por Mdulos de I/O. Em casos especficos de Controle Baseado em PC, pode ser ocupado por Mdulos Especiais de Comunicao (Mdulo para Comunicao Ethernet, por exemplo). O primeiro slot aoladodaCPUdenomina-seslot0,oseguinteslot1,eassimsucessivamente, conforme apresenta a figura a seguir. AlgunsMdulosdeI/OouEspeciaispodemterrestriesquantoao posicionamentonosslotsdaBase.Porm,deformageral,osMdulosDiscretose Analgicos podem ser posicionados livremente pelo usurio. As possveis restries de posicionamento so indicadas nos respectivos manuais tcnicos. Namaioriadoscasos,umamesmaFamliadePLCpossuiBasescom diferentesquantidadesdeslots,comoobjetivodeatendersnecessidades especficas de cada 2.11 - Classificao dos PLCs Embora existam algumas divergncias entre autores e fabricantes quanto aos critriosdeclassificao,osPLCspodemserdivididosemgruposespecficosde acordo com a estrutura que apresentem (especificamente relacionada quantidade 33 dePontosdeI/OqueaCPUpodecontrolareaquantidadedememriade 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 de memria) PLCsMdios(de256a2048PontosdeI/OedezenasdeKwordsde memria) PLCsGrandes(acimade2048PontosdeI/OecentenasdeKwords de memria) Em1997,PLCscomat14PontosdeI/Oetamanhomuitoreduzidoforam lanados no mercado, tendo sido denominados pelos fabricantes de Nanos PLCs. Entre os Micros e Pequenos PLCs, ainda possvel encontrar outra diviso: PLCs Compactos: que tm quantidade fixa de Pontos de I/O. PLCsModulares:quepermitemaconfigurao,porpartedousurio,da quantidade e combinao dos Pontos de I/O. Em alguns PLCs Compactos, possvel a adio de Pontos de I/O por meio de blocos de expanso, com limite determinado pelo fabricante, porm apresentam poucasopesdeconfigurao(quantidadeetipodosPontosdeI/Oparacada bloco de expanso). 34 3 3 - - P Pr ri in nc c p pi io o d de e o op pe er ra a o o d do o C CL LP P 3.1 - Ciclo de Execuo do PLC OScan,queotempodeexecuodeumciclodoPLCemmodode execuo, pode ser descrito resumidamentepelo fluxograma apresentado na figura aseguir.EstessegmentosestopresentesemtodososPLCsdisponveisno mercado e definem o tratamento da informao durante a execuo do Programa de Aplicao. Aseguir,sodescritoscommaisdetalhesosprincipaissegmentosdo fluxograma do sistema de operao do PLC. 3.2 - Atualizao das Entradas - Leitura das Entradas ACPUrealizaaleituradetodosospontosdeentradaearmazena-osna tabelade imagemdasentradas.Cadapontodeentradacorresponde auma posio de memria especfica (um bit de uma determinada word). 35 A tabela de imagem das entradas acessada pela CPU durante a execuo do programa de aplicao. Apsaexecuodestesegmentoemumdeterminadoscan,aLeituradas entradas ser realizada apenas no scan seguinte, ou seja, se o status (condio) de umdeterminadopontodeentradamudarapsaleituradasentradas,elester influncianaexecuodoprogramadeaplicaonoscanseguinte,quandoser percebida tal alterao. Se uma determinada aplicao no puder esperar este tempo (normalmente, daordemdemilisegundos)parareconhecimentodaalteraodospontosde entrada,utilizam-seinstrues imediatasparaconstruo dalgicadecontroleno programadeaplicao.Essasinstruesacessamdiretamenteospontosde entrada no momento em que so executadas. H tambm as instrues imediatas desadaque,aoseremexecutadas,atualizamospontosdesadaeatabelade imagem das sadas simultaneamente. A utilizao de instrues imediatas aumenta oScanTime(tempodevarredura,oudeexecuo)daCPU,poisalmdas operaes de atualizao das entradas e atualizao das sadas, os mdulos de I/O so acessados a cada execuo de uma instruo imediata. 3.3 - Execuo do Programa de Aplicao Neste segmento, a CPU executa as instrues do Programa de aplicao, que definemarelaoentreacondiodasentradaseaatuaodassadas,ou seja, definem a lgica de controle a ser realizada. ACPUiniciaaexecuodoprogramadeaplicaoapartirdoprimeiro degrau (Lgica de controle da linguagem ladder), executando-o da esquerda para a direita, e de cima para baixo, rung a rung, at encontrar a instruo END (FIM). Constri,assim,umanovatabeladeimagemdassadas,geradaapartirda lgica executada. 36 3.4 - Atualizao das Sadas - Escrita das Sadas Apsaexecuodoprogramadeaplicao,ocontedodaTabelade imagem das sadas, construda de acordo com a lgica executada, enviado aos pontos de sada correspondentes. 3.5 - Realizao de Diagnsticos Nestesegmento,aCPUrealizatodososdiagnsticosdosistema,almde calcularoScanTime(Tempodevarredura),atualizarRelsEspeciais correspondentes e reinicializar o Watchdog Timer (Temporizador Co-de-Guarda). Entre os diagnsticos realizados, os mais importantes so o clculo do Scan TimeeocontroledoWatchdogTimer.OScanTimecompreendeotempo consumidopelaCPUpararealizartodasastarefasemcadascan,desdeoincio (atualizaodasentradas)atotrminodociclo(atualizaodassadas).O Watchdog Timer armazena o tempo mximo permitido para execuo de cada scan (normalmentedefinidopelousurio).Se,emdeterminadoscan,essetempofor excedido (Erro Fatal), a CPU forada ao modo de programao e todas as sadas sodesligadas.Casocontrrio,ovalordoScanTimearmazenadoemuma varivelapropriada(pararealizaodeestatsticas:ScanTimemximoemnimo, porexemplo)ejuntamentecomoWatchdogTimerreinicializado,sendo controlados a cada scan. Todos os erros diagnosticados, Fatais ou no Fatais, so indicados porflags (bitsinternosCPU,quepodemserusadosnoprogramadeaplicao),eem alguns casos por LEDs externos (normalmente localizados na parte frontal da CPU edosMdulosdeI/O).AlgumasCPUsdispem,tambm,deumavarivel destinadaaoarmazenamentodocdigodeerroocorridoduranteaexecuodo ltimo scan. 37 3.6 - Consideraes Relacionadas ao Scan Time Como apresentado, o scan do PLC composto por diversos segmentos nos quaissorealizadastarefasespecficas(determinadaspelofirmware).Para execuodecadasegmentoconsumidaumacertaquantidadetempo,sendo que o somatrio dos tempos determina o Scan Time (Tempo de varredura) o qual pode variar de um scan para outro. Os fatores que tm influncia direta sobre o Scan Time so: Quantidadedemdulosepontosdeentrada(atualizaodas entradas); Conexodedispositivos(s)perifrico(s)(atendimentoaservio perifrico); Tamanhodoprogramadeaplicaoetipodasinstruesutilizadas (execuo do programa de aplicao); Quantidade de mdulos e pontos de sada (atualizao das sadas). Independentedacomplexidadedoprogramadeaplicao,hcertos fundamentosdaprogramaoemlinguagemLadderquesoimprescindveispara umdesenvolvimentoadequado,osquaissovlidosgenericamenteatodosos PLCs. 38 4 4 N No or rm ma a I IE EC C 6 61 11 13 31 1- -3 3 OComitInternacionaldeEletrotcnica(IEC)responsvelpela padronizaodaslinguagensdeprogramao.Existemcincotiposbsicosde linguagem que normalmente so encontradas em controladores programveis e so padronizadas por esta norma: Texto estruturado(ST); Lista de instrues( IL); Diagrama ladder(LD); Diagrama blocos funcionais(FBD); Seqenciamento grfico de funes(SFC). 4.1 - Ferramentas para Programao de PLCs As principais Ferramentas para Programao disponveis atualmente para as FamliasdePLCsencontradosnomercadosooProgramadorManual(Handheld Programmer) e o Software de Programao para PC. Ambas ferramentas possuem recursosparamonitoramentodecondiesinternasCPU(diagnsticoseerros, porexemplo),verificaodaexecuodoProgramadeAplicaoecontrolesobre os Modos de Operao, entre outros. Cadafabricante,eemalgunscasoscadaFamliadePLC,temsuas FerramentasdeProgramaoprpriasquenopodemserusadasparaPLCs(ou CPUs) distintos. 4.2 - Programador Manual (Handheld Programmer) Estaaferramentademenorcustoeutilizadaparapequenasalteraes. Normalmente,possuiumdisplaydecristallquidocomduaslinhaspara apresentaodasinformaes(endereoedadosdoprograma,condiodos 39 Pontos de I/0 e diagnsticos internos, por exemplo) e um teclado de membrana para entrada dos dados. OProgramadorManualnoindicadoparaodesenvolvimentodetodosos programasdeaplicao,poispermiteedio/alteraopormeiodemnemnicos (Linguagem de Lista de Instrues) apenas. Porm, bastante til como ferramenta demanutenoparacampo(chodefbrica,proporcionandovisualizao, monitoramento e alterao de parmetros e do programa de aplicao rapidamente, comavantagemdeserporttileresistenteaoambienteindustrial.conectado CPUdoPLCpormeiodecaboapropriado,peloqualrecebeatensode alimentao necessria sua operao. Algumas famlias de Micros PLCs permitem o desenvolvimento de programas apenas por intermdio dessa ferramentade programao.Conformeofabricanteo backup(cpiadesegurana)doprogramadeaplicaodesenvolvidopodeser armazenado em cartes de memria tipo PCMCIA, ou em memrias tipo EEPROM, ambos instalados no prprio Programador Manual. Software de Programao aFerramentamaispoderosadisponvelatualmente.ConformeoPLC,o SoftwaredeProgramaooperaemambienteDOSouWindows,sendoesteo mais comum. Alm de proporcionar edio/alterao do Programa de aplicao em ambientegrfico(LinguagemLadder,porexemplo)-mesmoparaasversesDOS permitevisualizaoecontroletotaldosistema;documentaoeimpressoda aplicao desenvolvida; vrias formas de armazenamento debackup (disquete, HD, CD, etc.); e recursos avanados para depurao e manuteno. O PC deve atender sconfiguraesdehardware(processador,quantidadedememriaRAM,espao livreemHD,portasseriais)edesoftware(SistemaOperacional)indicadaspelo fabricante do PLC. 40 ConformeoSoftwaredeProgramao,sodisponveisdoismodosde operao: Offline(SemConexo):permiteodesenvolvimentodoprogramade aplicao(edio,documentao,impresso)econfiguraodeparmetrossem necessidade de conexo com a CPU do PLC. Online(Conectado):osrecursossodisponveisapartirdaconexo com a CPU do PLC. Alguns Softwares deProgramao permitem operao apenas nestemodo,ouseja,todoodesenvolvimentodeveserrealizadocomoPC conectado ao PLC. AcomunicaoentreoPCeaCPUdoPLCfeitapormeiodecabo apropriado, pela porta serial (RS-232) na maioria dos casos. Porm, algumas CPUs utilizam o padro RS-422 e necessitam de conversor RS-232/RS-422 para conexo. Haindaaquelasqueutilizampadroprprioenecessitamdeinterfacededicada instalada no PC. OsrecursosefacilidadesqueoSoftwaredeProgramaooferecevariam conformeofabricante.Porexemplo,oSoftwaredeProgramacoDirectSOFTda Automationdirecr.com opera em ambiente Windows (com verses para 16 e 32 bits), proporcionandonosmodosOfflineeOnlinepoderososrecursosdeedio, documentao e depurao/manuteno. Por utilizar plataforma Windows , permite a visualizaodevriasjanelassimultaneamente,possibilitandoquedoisoumais programasdeaplicaosejamcriados/editadosaomesmotempo,erecursosde Marcar, Recortar, Colar sejam utilizados entre eles. A comunicao com a CPU do PLCpodeserfeitaporportaserialpadroRS-232,ouporModem,combuscae configurao automticas em ambos os casos. Para comunicao via Modem- que permiteamanuteno,alteraoeatualizaodeaplicaesadistncia,so necessrios dois Modems: um instalado no PC (interno ou externo) e outro instalado no PLC (externo), ambos configurados adequadamente. 41 5 5 S So of ft tw wa ar re e d de e p pr ro og gr ra am ma a o o U Un ni it ty y P Pr ro o. . OUnityproaferramentacertaparatodasasfasesdeumprojetode automao. 5linguagensdeprogramaoIEC,multitarefa,dadosestruturadose biblioteca de funes; Simulador do PLC, telas de operao e funes de depurador completa; Mltiplas modificaes on-line e telas de diagnostico; 5.1 - Exemplo de aplicao Unity Pro: cone do Unity Pro Acesse o programa com duplo click sobre o cone indicado na figura acima. Acesse o menu File e click em New para iniciar um novo arquivo. 42 Selecione uma plataforma para a aplicao . Neste caso o modelo da CPU selecionado ser: Click em ok! 43 Salve o arquivo em uma pasta local. Criarumapastanareadetrabalhoenomeardeacordocomaestrutura estabelecida. 44 Na barra Project Browserem Station nomear o projeto ESTAAO 1 5.2 - Configurando o CLP Duploclickemconfiguraes(configuration),nabarradeferramentasProject Browser. 45 NestecasoutilizaremosomodeloBMXP34202001.00naqualserefereao processador a ser utilizado. Ajustando a estao de trabalho: Acesseatrocadedispositivoparaconfiguraronmerodecartesdeacordocom painel didtico. 46 Configurando os cartes Duplo click no carto 1 Nestecasoserconfiguradoocartodeentradasesadasdigitalsendoqueo modelo ser: BMX DDM 16025Digital com 8 entradas e 8 sadas digitais 24 Vdc sada rel. Acesse o carto atravs de duplo click e logo aps selecione BMX DDM 16025 Acesse a aba I/O objects e crie as variveis a serem utilizadas no projeto. 47 Aba I/O Objects MarqueemI/Oobjectsaopoimplicitsa %IeclicknobotoUpdategrid,neste momento todas as variveisde entrada sero apresentadas. 48 Para nomear asvariveis acesse a caixae digite o nome da varivel ,neste caso ser definido automaticamente como EBOOL,por ser uma varivel de entrada digital. Obs: no utilize acentos ortogrficos. Click em create. Para criar mais tipos dever ser selecionado mais opes em I/O objects 49 Configurando o carto analgico de entrada Duplo click sobre o carto 2 Selecione o modelo de carto analgico AMI0410 OK! 50 As configuraes relativas so acessadas logo aps ser definido o carto. Para nomear a varivel analgica de um duplosobre o carto e um click sobre BMX AMI 0410 e acesse a aba I/O Objects. Selecione%IWepressioneobotoUpdategridetodasasvariveisdeentrada analgica estaro disponveis para serem nomeadas, para outro carto de sadao procedimentooparecidocomoqueacabamosdeexecutar,duploclicksobreo carto e selecione AMO0210. 51 Sua estao dever estar desta forma. . 52 5.3 Configurao de rede Configurao da rede Para configurar um rede (Ethernet, Modbus+ ou Fipway) deve-se seguir as seguintes etapas: 1.Criar uma rede 2.Configurar a rede3.Definir o mdulo de comunicao ou o carto PCMCIA 4.Associar o mdulo ou o carto PCMCIA com a rede Criao da rede Adicionar uma nova rede (clicar com o boto direito do mouse na pasta Networks no browser de aplicao. Escolherotipoderedeasercriada(Ethernet,Modbus+,Fipway)definidoo nome se necessrio. 53 Se necessrio entrar com comentrios Configurar a rede no software. 54 A estrutura lgica da rede j foi definida ,mas ser apresentada ao processo. Acesse o combobox e troque no Model FamilyNOE0100,NOE0110 para CPU 2020 55 O IP address ser o endereo do CLP a ser acessado no momento da pratica, nestecasooinstrutorestardefinindoosendereosaseremacessados.Apster definidooendereodeIPnecessriovalidaraaplicaoseleci onandoocone validate. Acesse novamente o PLC BUS de um duplo click na porta Ethernet 56 Selecione Channel 3. Em funes(function) passe para ETH TCP IP Em Net Link selecione Ethernet_1 Valide sua configurao 57 Observe se o cone est desta forma,se por a acaso a resposta for sim sua comunicao est correta caso no esteja, chame seu instrutor. Antes de validar (VALIDATE) Depois de validar(VALIDATE) 58 5.4 Criando um programa em ladder

Apsvalidaraaoanterior,clicaremsections(newsection)paraabriro campo de programao(editor): 59 Selecionar linguagem Ladder e nomear seu programa: Programao. Ao clicar duas vezes na instruo, abrir a caixa de texto para dar o endereo da mesma: 60 Clicar no cone rebuild all Project: Clicar no cone connect: 61 Clicar em PLC( Set Address): Em address colocar o IP do PLC e em MEDIA TCPIP: Clicar no cone connect: 62 Ser informado que o programa diferente do que est noCLP, ento clicar no cone Download Project: Clicar em transfer: 63 Clicar em RUN: FIM. 64 6 6 - - I In ns st tr ru u e es s p pa ar ra a p pr ro og gr ra am ma a o o e em m L La ad dd de er r( (U Un ni it ty y) ) Aplicao do temporizador TON: Quandoobitdeentrada%i0.1.1forverdadeiro,oTONcontacincosegundose torna o bit %m1 verdadeiro. Sendo o bit %i0.1.2 uma chave NF desliga, logo a sada %q0.1.16 tambm se tornar verdadeira mantendo-se constante atravs do selo at que a chave referente ao bit %i0.1.2 seja acionada. 65 Aplicao do temporizador TOF: Quandoobitdeentrada%i0.1.1passardeverdadeiroparafalso,inicia-sea contagemdecrescentedotimeratqueomesmosejazeradotornadoobitde memria %m1 verdadeiro e acionando a sada %q0.1.16. 66 Aplicao do contador CTU: Quandoobitdeentrada%i0.1.1foracionadocincovezeseatingindoovalordo preset, torna o bit de memria %m1 verdadeiro acionando a sada %q0.1.16. Quando o bit de entrada %i0.1.2 for verdadeiro, reseta o contador. 67 Aplicao do contador CTD: Quando o bit de entrada %i0.1.1 for verdadeiro, carrega o contador com o valor do preset. Logo quando o bit de entrada %i0.1.2 atingir o valor presetado, torna o bit de memria%m1verdadeiroacionandoasada%q0.1.16.Obit%i0.1.3sendouma chavedesligaNFpermitequeasadasejaverdadeiraatoinstanteemquetal chave seja acionada. 68 Aplicao do comparador GE: Sendo o valor da varivel de entrada %iw0.2.0 maior ou igual ao valor presetado em IN2, torna a sada %q0.1.16 verdadeira. Aplicao do comparador LE: Sendoovalordavariveldeentrada%iw0.2.0menorouigualaovalorpresetado em IN2, torna a sada %q0.1.16 verdadeira. 69 Aplicao do comparador GT: Sendo o valor da varivel de entrada %iw0.2.0 maior queo valor presetado em IN2, torna a sada %q0.1.16 verdadeira. Aplicao do comparador LT: Sendo o valor da varivel de entrada %iw0.2.0 menor queo valor presetado em IN2, torna a sada %q0.1.16 verdadeira. 70 7 7 F Fu un n e es s L L g gi ic ca as s 7.1 Funo inversora NOT A operao inversora, ou de negao, atua sobre uma nica varivel de entrada. O nvel lgico de sada sempre oposto ao nvel lgico de entrada; ele inverte (complementa) o sinal de entrada. A figura a seguirapresenta o circuito eltrico equivalente de uma porta inversora e seu diagrama ladder . A lmpada acende se a chave A estiver aberta e apaga se ela estiver fechada. 7.2 Funo E(AND) Asfigurasabaixomostramumcircuitocomduaschaves(AeB)eum diagrama ladder. A lmpada (L) s acende se as chaves A e B estiverem fechadas. Assumindoque"chavefechadacorrespondaanvel1e"lmpadaacesa" corresponda tambm a nvel 1, em uma operao E o resultado ser 1 somente se todas as entradas forem iguais a 1; nos outros casos o resultado 0. 71 7.3 Funo OR(OU) AsfigurasabaixomostramocircuitoeltricoequivalentedeumaportaOU utilizando chaves e seu respectivo diagrama ladder . Analisando o diagrama , podemos concluir que basta que qualquer uma das chaves (Aou B) seja pressionada para que a lmpada L seja acesa ou tambm se ambas estiverem fechadas simultaneamente. Ento, em uma operao OU o resultado ser 1 se qualquer uma das entradas for igual a 1. O resultado somente 0 se nenhuma chave estiver fechada. 7.4 Funo NAND(NO-E) a juno das portas NO e E. A figuramostra o circuito eltrico equivalentedeumaportaNO-Eutilizandochaveseseudiagramaladder.A lmpada s vai apagar se as chaves A e B estiverem fechadas. Em todas as outras condies, fica acesa. 72 7.5 Funo NOR(NO-OU) a juno das portas NO e OU. A figura a seguir mostra o circuito eltrico equivalentedeumaportaNO-OUutilizandochaveseseudiagramaladder equivalente. A lmpada apaga se a chave A ou B estiver fechada. Tambm se apaga se ambas estiverem fechadas. A nica condio em que permanece acesa se nenhuma das chaves estiver fechada. 7.6 Funo XOR(OU-EXCLUSIVO) A sada L igual a 1 se A = 1 ou se B = 1, mas no se ambos A e B forem 1. Uma entrada ou exclusivamente a outra deve estar em nvel lgico ALTO para a sada estar em ALTO. A figuraapresenta o diagrama em Ladder equivalente de uma porta OU-EXCLUSIVO. A lmpada apaga somente quando ambas as chaves A e B estiverem fechadas ou abertas. 73 7.7 Funo XNOR(NO-OU-EXCLUSIVO) A porta NO-OU-EXCLUSIVO a funo OU-EXCLUSIVO negada. Cuja implementao em diagrama Ladder pode ser vista na figura abaixo. Sua caracterstica que a lmpada acende somente quando as chaves A e B estiverem simultaneamente fechadas ou abertas.

74 8 8 S Si is st te em ma as s S Su up pe er rv vi is s r ri io os s Ossistemassupervisriossosistemasquepermitemomonitoramentoe controledeprocessosmuitasdasvezestrabalhandojuntamentecomum controlador.Osoftwaresupervisriocontemumainterfacequepermiteao usurio(operador)receberinformaesdeelementoscomoporexemplosensores, transdutores, motores, entre outros ou tambm enviar dados para estes dispositivos. 8.1 Introduo ao software E3 8 8. .1 1. .1 1 E E3 3 s se er rv ve er r oServidordeAplicaes,ondeosprincipaisprocessossoexecutados, incluindoacomunicaoemtemporealcomosequipamentosdecontrole.O servidortambmresponsvelporenviardadoseTelasaosclientesconectados emqualquerpartedarede(IntraneteInternet).Oservidorpodeexecutarvrios projetosaomesmotempoeconversarcomoutrosE3Serverspararealizarum failover(standby)oudistribuircargasdeprocessamentoentreasmquinas.Foi desenvolvido para ser executado sobre os sistemas operacionais Windows XP SP3, XP x64 SP2, Server 2003 SP2, Vista SP2, Server 2008 SP2, Server 2008 R2 SP1 e Windows 7 SP1. 8 8. .1 1. .2 2 E E3 3 S St tu ud di io o Ferramentanicadeconfigurao,agindocomoplataformauniversalde desenvolvimento,quepossuiumambientemodernoeamigvel,incluindoum completo editor grfico e de scripts (VBScript). Permite que um projeto seja editado por vrias pessoas ao mesmo tempo ou que vrios E3 Studios estejam conectados ao mesmo servidor remoto, com mltiplas configuraes. 75 8 8. .1 1. .3 3 E E3 3 V Vi ie ew we er r OViewerpermiteoperarasaplicaesresidentesnoservidoremqualquer computadorcomoprogramaexecutvelViewer(WindowsXP,2003,Vistae Windows7)oucomumnavegadordeInternet.Emambososcasos,no necessrioinstalaraaplicaonamquinacliente,poistodososcomponentes (Telas,Bibliotecas,controlesActiveX)serobaixadoseregistrados automaticamente. 8 8. .1 1. .4 4 E E3 3 A Ad dm mi in n o mdulo responsvel pela interface do E3 Server e de outros mdulos do E3comousurio.AtravsdeleousuriopodeenviarcomandosaoE3Server, utilizando o cone na rea de notificao da barra de tarefas do Windows, e controlar o domnio pela linha de comando. 76 8.2 Exemplo de aplicao Osistemaemquestoapresentaumsinticodeumausinadeacar, exemplificandovriosaspectoserecursosdisponveisnoElipseE3.Osistema monitoraapresso,vazoevapordacaldeira,assimcomooniveletrs temperaturas do processo. O operador do sistema pode visualizar as temperaturas e informaes da caldeira e controlar o funcionamento do motor. 77 8.3 Iniciando a aplicao Aps instalar o software, voc ter em sua mquina um grupo de programas chamadoElipseE3,comumconeparaacessaroE3Studio.QuandooE3 iniciado, o sistema abre uma caixa de dilogo com algumas opes do projeto. As opes disponveis so: Opes disponveis na caixa de dilogo inicial do E3 78 8.4 Criando sua aplicao Paracriarumanovaaplicao,utilizeoAssistentedeAplicaes.Para acess-lo, clique no boto Novo na barra de ferramentas Padro. O E3 trabalha com trs tipos de projetos , descritos a seguir: 8 8. .4 4. .1 1 P Pr ro oj je et to os s Contmdefiniesdeobjetos,Tags,Telaseoutroscomponentesdeuma aplicao.Osarquivos.prjsocriadosatravsdasopesAplicaoPadroe AplicaoemBranco.Aprimeiraopocriaumprojetopr-configuradocom algunsobjetosbsicoseumassistentedecriaodeprojeto,enquantoquea segunda opo cria um projeto vazio a ser implementado pelo usurio. 79 8 8. .4 4. .2 2 B Bi ib bl li io ot te ec ca as s Contmdefiniesdeobjetoscriadospelousurio(ElipseX)paraserem utilizadosemprojetos.Essasbibliotecaspodemserreutilizadasemdiferentes projetos,masmantmvnculoscomaaplicao.Ouseja,seabibliotecafor alterada,todososobjetosdessabibliotecaseroatualizadosnosprojetos automaticamente. 8 8. .4 4. .3 3 C Co on nf fi ig gu ur ra a o o d do o D Do om m n ni io o Armazena quatro tipos de informaes: Opes de configurao do Domnio Lista de arquivos .prj e .lib Configuraes dos servidores que iro rodar o Domnio Configuraes de segurana (usurios e permisses) Sem esse arquivo, um projeto no pode ser executado no E3. Esse item ser visto mais adiante. 80 8.5 Organizer OOrganizerpermiteumavisosimpleseorganizadadetodaasuaaplicao, ajudandonaedioeconfiguraodetodososobjetosenvolvidosnosistema atravsdeumarvorehierrquicadeopes.Possuidoismodosdevisualizao, Domnio e Explorer. O modo Domnio mostra apenas as informaes dos objetos abertos pertencentes ao Domnio, organizadas em quatro grupos, Configurao, Bibliotecas de Objetos, Visualizao e Objetos de Servidor. O modo Explorer mostra projetos e bibliotecas abertos no E3 Studio, pertencentes ou no ao Domnio. Os objetos so mostrados no projeto ou biblioteca ao qual pertencem, ordenados alfabeticamente dentro de cada projeto ou biblioteca. 81 8.6 Lista de propriedades A Lista de Propriedades uma janela que mostra todas as propriedades do objetoemuso,permitindoasuaconfiguraodeformasimpleserpida.Sempre queumapropriedadeforconfiguradanaListadePropriedades,seuvalornoser mudado automaticamente, a menos que se construa uma associao (que ser vista adiante).AListadePropriedadespodeser acessada pelomenuVisualizar-Lista de Propriedades ou pelo boto na Barra de Ferramentas. 8.7 Execuo de um domnio ParaexecutarouvisualizarumprojetonoE3,necessrioqueoDomnioseja colocado em execuo. Para isso, existem os seguintes botes no E3 Studio: Executar aplicativo: Salva todas as configuraes dos projetos e bibliotecas, e executa o Viewer Rodar/Parar Domnio: Inicia ou para a execuo do Domnio Executar/Parar o E3 Viewer: Executa o Viewer ou para a sua execuo 82 8.8 Servidor de dados OServidordeDadosomduloresponsvelpelaexecuoe gerenciamentodetagseobjetosquenoestejamenvolvidosdiretamentecoma comunicao. Atravs do Servidor de Dados pode-se configurar tags internos e tags de simulao, alm de inserir XObjects, que so os objetos de dados das bibliotecas ElipseX.Algunsdosobjetosquepodemserinseridosnoservidordedadosso descritos na tabela seguinte. Objetos que podem ser inseridos no Servidor de Dados 83 8 8. .8 8. .1 1 R Re eg gr ra as s p pa ar ra a n no om me es s d de e T Ta ag gs s AoespecificaronomedosTags,algunsdetalhesdevemserlevadosem conta: O nome do Tag no pode ser estritamente numrico O nome do Tag no pode conter operadores lgicos ou aritmticos: (/ * + -) Onomedavarivelnopodecontercaracteresreservados:/?.,{}[]-etc. Esses caracteres so trocados pelo caractere sublinhado. Assim, o sistema aplica a Regra dos Colchetes, explicada a seguir 8 8. .8 8. .2 2 R Re eg gr ra a d do os s C Co ol lc ch he et te es s Aofazerrefernciaaumobjetoporscriptouaous-loemalguma associao, deve-se levar em conta as seguintes regras: Se o primeiro caractere no for uma letra ou um caractere sublinhado, o nome deve estar entre colchetes Sealgumdosdemaiscaracteres(dosegundoemdiante)noforumaletra,um nmero ou um caractere sublinhado, o nome tambm deve estar entre colchetes Casoexistamcaracteresespeciais(porexemplo,acentos),onomedeveestar entre colchetes. 84 8.9 Telas e Quadros Telas so janelas para monitoramento de processos, onde so inseridos objetos que faroainterfacedooperadorcomosistema.Cadaaplicaopodeterumnmero ilimitado de Telas. Quadrossoobjetosparaaorganizaoeaestruturaodainterface,criando visualizaescompostaspara ousuriodentrodajanelaprincipaldoVieweroudo seu navegador. 8 8. .9 9. .1 1 T Te el la a A Tela o objeto bsico de interface com o usurio. Nela podem-se inserir os seguintes objetos: Primitivas do editor grfico (retas, crculos, retngulos, polgonos, etc.) Controles ActiveX fornecidos pela Elipse (E3Alarm, E3Chart, E3Browser) Controles ActiveX fornecidos por terceiros Imagens no vetoriais (Arquivos BMP, JPG, GIF, etc.) Imagens vetoriais (Arquivos WMF, EMF, etc.) Controles padro do Windows (Lista, Editor de Texto, Lista de Seleo, etc.) Bibliotecas grficas do E3 (XControl) compostas de quaisquer objetos acima AsTelasutilizamcomopadroparaotamanhoecoordenadasasunidades Himetric,dadasem1/100mm,noempixels.Nestesistema,aoseadicionarum valor positivo em x, a coordenada x move-se para a direita. Quando se adiciona um valor positivo em y, a coordenada y move-se para baixo, sendo a origem dada pelo canto superior esquerdo da Tela. AsTelaspodemserabertasemmodoFull-Screen,ocupandotodaareado Viewer,ouaindacomoTelasModais,ocupandosomenteotamanhodesuas coordenadas de altura e de largura. 85 Exemplo de Tela 8 8. .9 9. .2 2 Q Qu ua ad dr ro os s OQuadrooobjetoqueorganizaeestruturaainterface,criando visualizaescompostaspara ousuriodentrodajanelaprincipaldoVieweroudo navegador. NoQuadro,podem-secriarDivisoresparavisualizardiferentestelasaomesmo tempo.CadaDivisortambmpodemostrarumaURL,umaplanilhadoExcel,um documento do Word ou um arquivo PDF. A disposio dos Divisores dentro do Quadro pode ser horizontal ou vertical. Dentrodecadadivisorpodemserinseridosoutrosdivisores.Acadapardenovos DivisorescriadospelasopesDividirHorizontalmenteeDividirVerticalmente, h sempre um Divisor Principal e um Divisor Secundrio. Apenas o Divisor Principal tervaloresquedefinemexplicitamenteoseuposicionamento,ficandooDivisor Secundriocomovalorrestante.Parautilizaresserecurso,sigaestes procedimentos: 86 1. Clique com o boto direito do mouse no nome do projeto emViewers e Quadros e escolha a opo Inserir Quadro. 2. Para criar um divisor, clique com o boto direito do mouse sobre o quadro aberto e selecione o tipo de diviso (horizontal ou vertical). Selecionar o tipo de diviso 3. Arraste a barra de diviso com o mouse para a posio desejada e clique com o boto esquerdo do mouse para fix-la. Divises 87 8 8. .9 9. .3 3 V Vi ie ew we er r O objeto Viewer configura o modo como o E3 Viewer ser visualizado. O E3 Viewer pode rodar a partir de qualquer ponto da rede que tenha acesso ao E3 Server. No necessrio copiar o aplicativo para as mquinas onde os E3 Viewers seroexecutados,poisasTelasebitmapssotrazidosdoservidorconformea necessidade, em tempo de execuo. NOTA: S poder existir um objeto Viewer em um Domnio. NaabaVisualizadordajaneladePropriedadesso definidasasconfiguraesde visualizao do Viewer. Aba Visualizador Atravs da aba Configurao, pode-se editar as opes relativas janela, ao ttulo e resoluo do Viewer. 88 Aba Configurao NaabaErrosdecomunicao,pode-seconfigurarumpadroparaqueos Displays e Setpoints de toda a aplicao indiquem erros de comunicao. Aba Erros de Comunicao 89 8.10 Objetos de Tela OsObjetosdeTelasoelementosgrficosquepodemserinseridosnas Telasparacriarainterfacevisualcomoprocesso.Podemsercriadosapartirda barra de ferramentas Objetos ou atravs do menu Objetos. Umavezselecionadooobjetoquesedesejacriar,mantenhaobotoesquerdodo mousepressionadonareadaTela,enquantomovimentaomouse(umretngulo pontilhado mostra o tamanho e a forma do objeto). Ao soltar o boto, o objeto ser posicionado dentro da rea especificada. 8 8. .1 10 0. .1 1 - - C Co on nt tr ro ol le es s M Mi ic cr ro os so of ft t F Fo or rm ms s OsobjetosActiveXsocomponentesdesoftwarebaseadosnatecnologia COM(ComponentObjectModel)daMicrosoft.OE3instalaeutilizaoscontroles MicrosoftForms,quesoobjetosActiveXcriadospelaMicrosoft.Elespodemser inseridosnasTelasdaaplicaopararealizardiversastarefas.Aseguiruma descrio dos objetos Microsoft Forms disponveis no E3. Controles Microsoft Forms 90 Controles Microsoft Forms NOTA:OutrosobjetosActiveXdeterceirostambmpodemserutilizadosnoE3, desde quesejam devidamente registrados. Eles podem ser adicionados atravs do menu Ferramentas - Adicionar ActiveX. 91 8 8. .1 10 0. .2 2 G Ga al le er ri ia a A Galeria uma biblioteca de smbolos vetoriais, divididos em categorias, que podem ser arrastados para as Telas. Depois de inserido, o objeto pode ser livremente editado e trabalhado de acordo com ascaractersticasdescritasparaosobjetosdeimagem(pode-se,porexemplo, mudaracordepreenchimentoatravsdaspropriedadesOverrideFillMode, OverrideFillColoreOverrideLineColor,semanecessidadedetransformaro objeto em um objeto grfico do E3). Alm da biblioteca de smbolos, a Galeria tambm mostra os XControls pertencentes s bibliotecas do Domnio corrente. Galeria 92 8.11 Associaes Associaes (ou Conexes) so ligaes feitas entre propriedades e objetos ouentreoutraspropriedades.Asassociaestrazemgrandefacilidadeaocriar animaes e outros tipos de lgicas comuns, minimizando a utilizao de scripts. Atravs da aba Associaes da janela de Propriedades, tem-se acesso a todas as propriedadesdisponveisdoobjetoasertratadoetodosostipospossveisde associao para essas propriedades. Aba Associaes Pode-se associar um objeto ou criar uma expresso. Ao criar uma expresso ouassociarumobjetooupropriedadeaocampoFonte,otextoaparecernacor azul,caso essecorrespondaaumitemexistenteoucarregadonoE3Studio.Seo itemnoexistir,oupertenceraummdulonoexistentenoDomnio,otexto aparecer em vermelho, e esse item ser mostrado como um erro, at ser corrigido ou excludo com a opo Verificar Domnio. 93 8.12 Tipos de associaes Esta seo contm a descrio dos tipos de associaes. 8 8. .1 12 2. .1 1 C Co on ne ex x o o s si im mp pl le es s Na Conexo Simples, o valor do campo Fonte copiado para a propriedade toda vez que a fonte for modificada. Conexo Simples 8 8. .1 12 2. .2 2 C Co on ne ex x o o B Bi id di ir re ec ci io on na al l NaConexoBidirecionalaconteceomesmoquenaConexoSimples, porm caso tambm haja uma variao na propriedade, seu valor ser copiado para o campo Fonte, gerando assim um caminho de duas direes. Conexo Bidirecional 94 8 8. .1 12 2. .3 3 C Co on ne ex x o o D Di ig gi it ta al l JnaConexoDigital,possvelestabelecerque,casoavarivelou expresso do campo Fonte seja uma propriedade digital, seus estados Verdadeiro e Falso sero mapeados para certos valores noDestino, incluindo a opo dePisca (alternncia de valores). Conexo Digital 8 8. .1 12 2. .4 4 C Co on ne ex x o o A An na al l g gi ic ca a A Conexo Analgica permite estabelecer uma escala de converses entre a varivelfonteeavariveldestino.Atravsdequatrovaloresespecificados,feita uma escala linear entre os valores da propriedade e os valores da fonte. Conexo Analgica 95 8 8. .1 12 2. .5 5 C Co on ne ex x o o p po or r T Ta ab be el la a Podem-se estabelecer condies entre a varivel, os valores e o destino. Na tabela so especificados valores mnimos e mximos, e valores para a propriedade referente a essas condies. Conexo por Tabela 8 8. .1 12 2. .6 6 C Co on ne ex x o o R Re ev ve er rs sa a A Conexo Reversa uma associao unidirecional do objeto para a fonte. Conexo Reversa 96 8 8. .1 12 2. .7 7 E Ed di i o o d de e A As ss so oc ci ia a e es s OE3possuiumaferramentaparaeditarassociaes,chamadaEdiode Associaes.Assim,possvelmudarumaoumaisassociaesfeitasna aplicaodeformamaisrpidadoquepelajanelatradicional.Oacessoaessa ferramenta pode ser feito clicando com o boto direito do mouse sobre um ou mais objetos e selecionando a opo Editar Associaes. Edio de Associaes 97 8.13 Valores Booleanos Em VBScript, o 0 considerado como Falso e qualquer valor diferente de 0 consideradoVerdadeiro.Considere,porexemplo,umtagquerepresentauma entradaousadadigital,portantoseusvaloresso0ou1.Aousarovalordotag para associaes com propriedades do tipo Boolean, o E3 considerar: Ao utilizar o comando NOT, ficar: Portanto, NOT de 1 no Falso, pois seu valor no igual a 0. Caso deseje utilizarocomandoNOT,primeiroconverta ovalor dotagparaumbooleanocomo mtodo CBool. 98 Outra opo seria trabalhar com o Bit00 do tag, que j uma propriedade do tipo Boolean, em vez de trabalhar com a propriedade Value do tag. 99 8.14 Comunicao OE3permiteacomunicaocomequipamentosdeaquisiodedados, controladores,CLPs(ControladoresLgicosProgramveis),UTRs(Unidades Terminais Remotas), ou qualqueroutro tipo de equipamento, atravs de Drivers de Comunicao ou Servidores OPC, de acordo com o tipo do equipamento ou tipo de comunicao necessria. Os Drivers de Comunicao e Servidores OPC funcionam nesse caso como servidores de variveis, ou seja, eles fornecem as informaes do mundo externo para o E3 para que a superviso do processo se realize. As variveis envolvidas no processo so conhecidas como Tags e podem ser de vri os tipos, de acordo com a utilizao desejada. No E3 podem ser inseridos dois tipos de Drivers, o Driver de Comunicao (arquivos .dll) e o Driver de Comunicao OPC. 8 8. .1 14 4. .1 1 D Dr ri iv ve er r d de e C Co om mu un ni ic ca a o o O Driver de Comunicao o mdulo do E3 que possibilita a comunicao comumdeterminadoequipamentousandoosdrivers.dllfornecidospelaElipse Software.UmmanualfornecidojuntamentecomcadaDriver,contendo informaesimportantesarespeitodaconfiguraodosseusparmetros[P]e outraspropriedades.OstiposdeobjetosdeDriverdisponveisparacomunicao so descritos na tabela a seguir. 100 Objetos disponveis no Driver de Comunicao 101 8.15 Driver de Comunicao OPC ODriverdeComunicaoOPComduloresponsvelporcoletardadosde equipamentos externos atravs de um Servidor OPC, que pode ser desenvolvido por qualquerempresacomconhecimentosdaredeedoprotocolousadosporum determinado equipamento. Os tags OPC podem ser importados para o Driver OPC no E3 (o Driver OPC no E3 atua como um cliente OPC), ou ainda podem ser criados no E3. Nesse caso necessrio conhecer o ItemId de cada tag. Objetos disponveis no Servidor OPC 102 8.16 Scripts OsScriptssotrechosdecdigo(programao)comosquaissepodem criarprocedimentosassociadosaeventosespecficos,permitindogrande flexibilidadenodesenvolvimentoenousodeaplicaes.Todososscriptsesto associados a eventos, e cada objeto do E3 possui uma lista de eventos previamente definidos, sendo possvel tambm definir novos eventos de usurio. Deacordocomconceitosdaprogramaoorientadaaobjetos,asPropriedades definem atributos de um objeto, como a aparncia de um controle de Tela ou o valor inicial de um objeto quando se inicia o aplicativo. Os Mtodos so funes previamente definidas, que executam determinadas aes sobre as propriedades do objeto que chama estas aes. Exemplos disso so funespararealizaraescritaemtags(WriteouWriteEx),entreoutras.Em linguagens de programao orientadas a objeto, para agir sobre uma propriedade necessria a criao de mtodos. No E3, para cada mtodo desejado, necessrio definiraqualeventoeleestarassociado,poisosscriptsdoE3soorientadosa eventos. OsEventossoocorrnciasrelacionadasaumobjeto,quepodemser tratadas de modo a se realizar uma ao (um mtodo). 8 8. .1 16 6. .1 1 D De ef fi in ni in nd do o S Sc cr ri ip pt ts s AlinguagemqueoE3StudiousaemseusscriptsoVBScript,um subconjuntodalinguagemVisualBasicdesenvolvidapelaMicrosoft.OVBScript possuiuminterpretadorrpido,leveeportvel,desenvolvidoparaousoem navegadoresparaaInterneteoutrasaplicaesqueusamActiveXControls, Automation Servers e Java Applets. Os scripts so sempre associados a eventos de umdeterminadoobjeto.Entretanto,parafacilitareaumentaravelocidadede desenvolvimento, o E3j incorpora algumas aes mais comuns que poderiam ser realizadascomscriptsatravsdeassistentes(Wizards)chamadosPicks.Pode-se definirqueumdeterminadoeventoexecutarumscript,umPickouuma combinaodeles,emumasequnciadefinidaduranteacriaodoscript(noE3 Studio). 103 8 8. .1 16 6. .2 2 O Ob bt te en nd do o R Re ef fe er r n nc ci ia as s a a O Ob bj je et to os s Uma das caractersticas mais importantes ao se trabalhar com scripts dentro doE3consideraraseparaoexistenteentreosprocessosquesoexecutados no Servidor e aqueles executados na interface do cliente (Viewer). Para se trabalhar com scripts, pode-se manipular: Objetos do servidor atravs do Servidor Objetos do Servidor atravs do(s) Viewer(s) Objetos do Viewer atravs do mesmo Viewer No entanto, no se pode manipular diretamente: ObjetosdoVieweratravsdoServidordiretamente(spossvelatravsda criao de eventos no Viewer, ligados a variveis que esto no Servidor) Objetos de um Viewer a partir de outro Viewer (s possvel atravs da criao de eventos ligados a variveis que esto no Servidor) Taislimitaessodecorrentesdofatodeque,pordefinio,existeuma independnciaentreoquecadaumadasestaesViewerestfazendoou visualizandocomrelaoaoServidorevice-versa.Porissotodasasatividades, tantonoServidorquantonoViewer,necessitamsercoordenadasdeforma assncrona ou atravs de eventos para operarem de forma harmoniosa. Devidoaessaindependncia,aosecriarumscript,primeirodeve-seobter umarefernciacorretadosobjetosquesedesejamanipular,ouseja,necessrio que o objeto seja primeiramente encontrado nos vrios mdulos do E3. Vale repetir que, ao se editar um script, o usurio dever utilizar o AppBrowser, que permitecopiarparaoscriptocaminhodeummtodooupropriedadedeforma completa, auxiliando-o na criao de scripts. Porexemplo,parasemanipularovalorde umTagdeComunicao,ocaminho Servidor - Driver - Pasta (se houver) - Tag. J se o objetivo for manipular um boto na Tela, o caminho Viewer - Frame (se houver) - Tela - Boto. Existembasicamentetrslocalizaesdeorigemdescripts,dopontodevistada metodologia para acesso aos objetos: Servidor (E3 Server) Telas e Quadros (E3 Viewer) 104 ElipseX (bibliotecas): podem ser XObjects (rodam no servidor) e XControls (rodam no Viewer) Cadaumadelastratadeformadiferenteoacessoaosdadosqueumscript deve lidar. A nica ferramenta til para todos esses acessos o App Browser. 8 8. .1 16 6. .3 3 P Pi ic ck ks s Os Picks implementam uma forma amigvel de realizar procedimentos comuns em scripts, poupando tempo de escrita de cdigo. Entre eles esto aes como troca de Tela ou atribuies de valores, que so bastante comuns na criao de um projeto. 8 8. .1 16 6. .4 4 E Ex xe ec cu ut ta ar r S Sc cr ri ip pt ts s Permiteaediodeumscriptpersonalizadoqueserexecutadona ocorrncia do evento determinado. Pick Executar Scripts 105 8 8. .1 16 6. .5 5 A Ab br ri ir r T Te el la a Abre uma Tela ou um Quadro determinado. Pick Abrir Tela 8 8. .1 16 6. .6 6 A Ab br ri ir r T Te el la a M Mo od da al l Abre uma tela em estilo modal. Pick Abrir Tela Modal 106 8 8. .1 16 6. .7 7 E Ex xe ec cu ut ta ar r A Ap pl li ic ca a o o Executa um programa especfico. Pick Executar Aplicao 8 8. .1 16 6. .8 8 C Ca ar rr re eg ga ar r V Va al lo or r Carrega um valor em um Tag. Pick Carregar Valor 107 8 8. .1 16 6. .9 9 I In nv ve er rt te er r V Va al lo or r Permite mudar o valor de um Tag. Se o valor do Tag for igual a Valor1, ento oTagrecebeValor2.SeovalordoTagforigualaValor2,entooTagrecebe Valor1.Seovalordo Tagnofor igualnemaValor1 nemaValor2,oTag recebe Valor1. Pick Inverter Valor 108 8 8. .1 16 6. .1 10 0 I Im mp pr ri im mi ir r R Re el la at t r ri io o Permite imprimir um Relatrio na Tela ou na impressora. Pick Imprimir Relatrio 109 8.17 Eventos OsEventossoocorrnciasrelacionadasaumobjeto,quedisparamaes programadas. Basicamente so dois tipos de eventos, Fsicos (ou externos) e Internos. Eventosfsicosso,porexemplo,aesnotecladoounomouse.Nestecaso,a informao relevante seria a tecla pressionada ou a posio do cursor e o status dos botes. Eventos internos so, por exemplo, a mudana de uma temperatura de uma cmara de 10 para 11 graus Celsius. No E3, h uma lista disponvel de eventos classificada por objetos, iniciando pelos eventos padro, presentes em todos os objetos. Esses eventos so acessados atravs da aba Scripts, que pode ser consultada atravs das propriedades do objeto para o qual se deseja fazer o script. Eventos disponveis 110 8 8. .1 17 7. .1 1 E Ev ve en nt to os s D De ef fi in ni id do os s p pe el lo o U Us su u r ri io o ApesardeoE3vircomumaextensagamadeeventos,muitasvezeso usurio necessita criar um evento especfico para sua aplicao. Um exemplo para a utilizao de eventos definidos pelo usurio a realizao de um clculo (ou tarefa maiscomplexa)emumobjeto,quandooeventogeradorvemdeumoutrotagou propriedade. possvel a criao de eventos personalizados definidos pelo usurio atravs da opoCriar novo eventona lista de eventos ou atravs do botoCriar evento do usurio. Criar evento do usurio 111 8.18 Mtodos OsMtodosso procedimentos que podemser executados por objetos. Por exemplo, o objeto Tela tem um mtodo para a adio de objetos (AddItem) e outro parafech-la(Close).Porestaremencapsulados,isto,guardadosdentrodos objetos,nachamadadeummtodosempredeveconstaraqualobjetoestse referindo. Muitosmtodospr-definidospossuemparmetros,quepodem(oudevem) ser passados na chamada domtodo. Para isso, o VBScript possui uma regra que deveserseguida.Seomtodoforutilizadoemumaatribuio,seusparmetros devemestarentreparnteses.Osparntesesusadosnascitaesdemtodos neste manual servem apenas como indicativo para diferenci-los das propriedades. Nos scripts, deve-se seguir esta regra. Mtodos no AppBrowser 112 8.19 Propriedades TodoobjetopossuiPropriedades,queguardaminformaesarespeitode suas caractersticas. Por exemplo, um objeto do tipo Retngulo possui a propriedade Name,quecontmseunomeeaspropriedadesWidtheHeight,queguardama sualarguraeasuaaltura,respectivamente,entreoutras.Paraacessaras propriedades, utilize as mesmas especificaes anteriores, porm selecione a pasta Propriedades. 8.20 Banco de Dados OBancodeDadosdoE3utilizadoparaarmazenarasinformaesdo projetoreferentesaosHistricos,FrmulaseAlarmes.PossuisuporteaMDB (MicrosoftAccess),OracleeMicrosoftSQL Server.Parautilizaresse recurso,siga estes procedimentos: 1. Clique com o boto direito do mouse sobre o nome do projeto e depois em Inserir - Banco de Dados. 2. No caso do banco de dados Access, insira o nome do arquivo desejado (existente ou no) no campo Arquivo MDB. 3.DeixeembrancooscamposUsurioeSenha.Estescampossoutilizados somenteseobancodedadosespecificadoparaaconexojpossuirusurioe senha. 4.DeixeocampoSenhadoDBembranco.Conformeespecificadoacima,este campo s utilizado caso o banco de d