apostila de programação ladder - clp micrologix 1200

Disciplina: Engenharia de Controle

Curso: Engenharia Eletrnica

Professor Pedro de Albuquerque Maranho

Apostila de programao Ladder Prof. Pedro Maranho Pgina 2

Sumrio PROGRAMAO LADDER .................................................................................................. 3

1 - Programao de CLPs .................................................................................................... 3

2 - Princpios da Programao em Ladder ........................................................................ 3

Exerccio: ........................................................................................................................... 6

Exemplo de lgica Ladder - Lgica selo........................................................................ 6

3- Nomenclatura das Funes Fabricante Allen Bradley ............................................. 6

3.1 - Examinar se Energizado (XIC) ................................................................................ 7

3.2 - Examinar se Desenergizado (XIO) .......................................................................... 7

3.3 - Energizar Sada (OTE).............................................................................................. 7

3.4 - Energizar Sada com Reteno (OTL) e Desernergizar Sada com Reteno (OTU) .................................................................................................................................. 7

3.5 - Subida do Monoestvel (ONS) ................................................................................ 7

3.6 - INSTRUES DE TEMPORIZADOR E CONTADOR.............................................. 7

3.6.1 - Temporizador na Energizao (TON) .................................................................. 8

3.6.2 - Temporizador na Desenergizao (TOF) ............................................................ 9

3.6.3 - Temporizador Retentivo (RTO) ............................................................................ 9

3.6.4 - Como os contadores funcionam: ...................................................................... 10

3.6.5 - Rearme do Temporizador e do Contador (RES) .............................................. 11

3.7 - INSTRUES DE COMPARAO ........................................................................ 12

3.8 - INSTRUES MATEMTICAS .............................................................................. 13

RSLogix 500 ........................................................................................................................ 15

1 - Navegando no RSLogix 500 ......................................................................................... 15

2 - A rvore do Projeto ...................................................................................................... 17

2.1 - A Pasta Controller .................................................................................................. 18

2.2 - A Pasta Program Files ........................................................................................... 22

2.3 - A Pasta Data Files .................................................................................................. 22

2.4 - A Pasta Force Files ................................................................................................ 24

2.5 - A Pasta Custom Data Monitor............................................................................... 24

2.6 - A Pasta Database ................................................................................................... 24


PROGRAMAO LADDER

1 - Programao de CLPs Atualmente quase todos os CLPs utilizam linguagens de programao padronizadas, que permitem o uso de um mesmo programas em equipamentos diferentes.

A norma IEC 1131-3 prev 3 linguagens de programao e duas formas de apresentao.

Linguagens:

- Diagrama Ladder programao como esquema de rels;

- Blocos Boleanos blocos lgicos representando portas E, OU, Negao, OU exclusivo, etc.

- Linguagem de controle estruturada linguagem baseada em Pascal.

2 - Princpios da Programao em Ladder

O diagrama ladder utiliza lgica de rel, com contatos (ou chaves) e bobinas, e por isso a linguagem de programao de CLP mais simples de ser assimilada por quem j tenha conhecimento de circuitos de comando eltrico.

Compe-se de vrios circuitos dispostos horizontalmente, com a bobina na extremidade direita, alimentados por duas barras verticais laterais. Cada uma das linhas horizontais uma sentena lgica onde os contatos so as entradas das sentenas, as bobinas so as sadas e a associao dos contatos a lgica.

Simbologia:

Cada operando (contato e bobina) identificado com um enereo de memria qual se associa o CLP.


Esse endereo aparece no ladder com um nome simblico, que varia de fabricante para fabricante:

O estado de cada operando representado em um bit correspondente na memria imagem: este bit tem nvel 1 se o operando estiver acionado e 0 quando desacionado.

Os contatos endereados como entrada se acionam enquanto seu respectivo par de terminais no mdulo de entrada acionado: fecham-se se forem NA e abrem-se se forem NF.

Enquanto uma bobina com endereo de sada estiver acionada, um par de terminais do mdulo de sada ser mantido em condio de conduo eltrica.

Para que um rel seja energizado preciso continuidade eltrica, estabelecido por uma corrente eltrica.

Alimentao


O programa equivalente do circuito anterior, na linguagem ladder, o seguinte:

Antes do incio da elaborao do Programa de Aplicao preciso criar-se uma tabela de alocao dos dispositivos de entrada/sada, com o nome do elemento, sua localizao e seu endereo no CLP. Exemplo:

Na programao ladder se associam os contatos para criar as lgicas E e OU com a sada.

Os contatos em srie executam a lgica E, pois a bobina s ser acionada quando todos os contatos estiverem fechados.

Em lgebra boleana: S1 = E1 * E2 * E3

OBS: cada linha admite no mximo 5 entradas em srie e aciona bobinas apenas na ltima coluna do diagrama (1 ou mais em paralelo)

A lgica OU obtida com a associao paralela, acionando a sada quando pelo menos um dos ramos paralelos estiver fechado.

S1 = E1 + E2 + E3


Os sinais auxiliares no representam sadas reais, e servem para a montagem de lgicas que no cabem em uma linha de programao ou que sejam repetitivas. Num programa extenso os sinais autiliares simplificaro o entendimento do programa.

Exerccio: Exerccio 1: Desenvolver um programa em ladder que:

Ao pressionar B1, L4 acenda.

Aps L4 estar acesa, se B3 for pressionada L1 dever acender.

Ao soltar B1, L4 e L1 devero continuar acesos e L2 dever acender.

Ao soltar B3, L4, L1 e L2 devero apagar.

Exemplo de lgica Ladder - Lgica selo Descrio: Para uso de botes ao invs de chaves. Um boto liga a bobina e outro a desliga.

O boto LIGA, interligado a I3, tem a funo de ligar a sada auxiliar Q5, que por sua vez aciona a bobina S1.

Mesmo que o boto LIGA seja liberado, a sada auxiliar continuar acionada, at que o boto DESLIGA, interligado a I4, seja pressionado

3- Nomenclatura das Funes Fabricante Allen Bradley

B1 B3 L1 L2 L4

0 0 0 0 0

1 0 0 0 1

1 1 1 0 1

0 1 1 1 1

0 0 0 0 0


3.1 - Examinar se Energizado (XIC)

Examina o bit da tabela de dados I:1/0, o qual corresponde ao terminal 0 de um mdulo de entrada localizado no carto E/S 1. Se este bit da tabela de dados estiver energizado (1), a instruo verdadeira.

3.2 - Examinar se Desenergizado (XIO)

Examina o bit da tabela de dados I:1/2. Se este bit da tabela de dados estiver desenergizado (0), a instruo verdadeira.

3.3 - Energizar Sada (OTE)

Se a lgica de entradas na mesma linha verdadeira, o bit 0:2/0 energizado, o qual corresponde ao terminal 0 de um mdulo de sada localizado no carto E/S 2.

3.4 - Energizar Sada com Reteno (OTL) e Desernergizar Sada com Reteno (OTU)

Estas funes so usadas aos pares. O bit de sada que se mantm energizado aps uma execuo do programa com a lgica de entradas na mesma linha da funo OTL verdadeira. Para desenergiz-lo necessrio o uso da funo OUT em outra lgica.

3.5 - Subida do Monoestvel (ONS)

Operando de sada que se mantm acionado apenas durante uma varredura de programa, no momento em que a lgica de entradas da mesma linha passa de falsa para verdadeira. Nas varreduras seguntes o valor de OSR ser novamente zero.

3.6 - INSTRUES DE TEMPORIZADOR E CONTADOR


3.6.1 - Temporizador na Energizao (TON)

Se a condio de entrada verdadeira o temporizador comea a incrementar em intervalos seleionados (Time Base). Quando o valor acumulado (Accum) maior ou igual ao Preset o temporizador pra e energiza o bit DN.

Se a condio de entrada desaciona o temporizador antes da contagem terminar, ele zerado.


A faixa de dados de preset varia de 0 a 32767

Leitura dos bits de sada:

BIT T4:0/DN = Temporizador Executado

BIT T4:0/EN = Temporizador Habilitado

BIT T4:0/TT = Temporizador Executando (em contagem)

3.6.2 - Temporizador na Desenergizao (TOF)

Similar ao anterior, com a diferena de que ele s comea a incrementar se a condio de entrada falsa.

3.6.3 - Temporizador Retentivo (RTO)

Idem ao temporizador de Energizao (TON), porm neste se a lgica da linha passa para falsa o temporizador no zerado, retornando a contagem do ponto em que parou quando as entradas o acionam novamente.


3.6.4 - Como os contadores funcionam: O valor de contagem deve permanecer na faixa de -32.768 a +32.767.

Contador Crescente (CTU)

O contador acrescido em 1 sempre que a linha passa de falsa para verdadeira. Quando o valor acumulado maior ou igual ao Preset o contador energiza o bit DN


Assim como no caso do temporizador, o contador usa 3 palavras de memria:

OBS:

Quando for necessrio usar o valor acumulado durante o programa deve se usar o seu endereo, como por exemplo C5:0.ACC

O contador continua a contagem quando o acumulador maior que o valor maior do que o preset.

J o bit de overflow indica quando o valor limite do CLP atingido.

Contador Decrescente (CTD)

Idem ao CTU, porm agora o a contagem decrementa em 1 o valor acumulado sempre que a linha passa de falsa a verdadeira

3.6.5 - Rearme do Temporizador e do Contador (RES) Quando energizado este comando resseta (=0) o valor acumulado do temporizador ou do contador indicado.


3.7 - INSTRUES DE COMPARAO As instrues de comparao so usadas sempre no incio da linha de programao.

Elas utilizam dois parmetros, que podem variar de:

-32.768 a 32767 (palavra)

Ou

- 2.147.483.648 a 2.147.483.647 (palavra longa)

Exemplo de funes de comparao: Igual a (EQU)

Se o valor em Source A igual ao valor em Source B, esta instruo verdadeira e a linha energizada.

Outras funes de comparao:

No Igual (NEQ)

Menor que (LES)

Menor ou igual a (LEQ)

Maior que (GRT)

Maior ou igual a (GEQ)

Teste de limite (LIM)

Esta funo usa 3 parmetros. Se o valor do campo Test est dentro da faixa definida entre os limites inferior e superior a instruo verdadeira.


3.8 - INSTRUES MATEMTICAS As instruees matemticas so usadas no fim da linha de programao.

So usados 3 parmetros: Origem A, Origem B e Destino (que armazena o resultado).

As origens podem ser constantes ou endereos, mas as duas origens no podem ser constantes numa mesma instruo.

Exemplo de funes matemticas: Adio (ADD)

Outras funes matemticas:

Subtrao (SUB)

Multiplicao (MUL)

Diviso (DIV)

Negao (NEG)

Usa 2 parmetros alterando o sinal da Origem e inserindo o resultado no Destino.

Reinicializao (CLR)

Atribui o valor 0 para o Destino.


Computao (CPT)

Quando alimentado executa a operao e envia o resultado para o Destino.


RSLogix 500 O software RSLogix 500 um programa desenvolvido pela Rockwell Software para editar programas de aplicao dos CLPs da famlia SLC-500.

Atravs dele possvel:

- Criar novos programas offline ou online.

- Enviar programas para o CLP (download).

- Ler programas do CLP (upload).

- Salvar as aplicaes em disquete.

- Editar programas offline ou online.

- Imprimir programas.

- Impor condies de foramento (forces) em E/S.

- Monitorar estados de programa online, verificando ou alterando parmetros.

1 - Navegando no RSLogix 500

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


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

Barra de Menu: Local onde so acessados todos os comandos que podem ser dados no

programa. Basta clicar na opo para que o menu seja aberto.

Barra Online: Informa o modo de operao , e permite visualizar se h edies online ou

forces. Voc visualiza ainda o driver configurado no RS Linx e o n da rede.

Barra de cones: Ela contm muitas funes que voc ir utilizar repetidamente no

desenvolvimento, e conferncia da sua lgica de programa. A procura de instrues e/ou endereos aparece a, bem como a verificao se o seu programa no possui erros.

Barra de Instrues: Mostra o mnemnico das instrues numa tabela de categorias.

Quando voc clica na categoria da barra de instrues, voc muda a categoria trocando as instrues para as da categoria selecionada. Clique na instruo para inseri-la no seu programa Ladder.


Arvore do Projeto: Contm todos os parmetros e arquivos do seu projeto. Voc pode

clicar no cone desta rvore, e quando clicar com o boto da direita do mouse um menu de opes se abrir. As opes que se abriro podero ser para renomear o arquivo de programas, abrir um programa ou revelar propriedades do arquivo de programas.

rea de Ladder: Nesta pane da janela de aplicao voc ver os arquivos de programas

em tempo real. aqui que voc editar o Ladder.

Janela de Resultados: Mostra os resultados da procura em todo o programa, ou a

verificao de erros de projeto. Voc pode alterar o tamanho desta janela ou desloc-la na janela de aplicao.

Barra de Status: O campo da direita sempre informa o tipo de objeto quando h um

selecionado. O campo da esquerda fornece informaes sobre posio da linha no ladder e d explicaes curtas sobre as opes de menu e botes selecionados.

2 - A rvore do Projeto

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

1 - Controlier (controle),

2 - Program Files,

3 - Data Files,

4 - Force Files,

5 - Custom Data Monitors,

6 - Database.


2.1 - A Pasta Controller

Controlier Properties

Neste item Controiler Properties (propriedades do PLC), temos a possibilidade de modificar o nome da aplicao, o modela da CPU, , senha, a driver, n de comunicao e bloquear alguns acessos. Vide na figura abaixo que para mudar o Password, devemos selecionar com um clique na aba superior. O mesmo se d para a configurao da comunicao.


Processor Status

O tem Processor Status (estado da PLC) nos mostra de forma organizada, o arquivo de Status do PLC. Este um dos arquivos mais importantes da aplicao, pois nele que identificamos pr exemplo:

Ajuste do relgio e calendrio interno,

Ajuste e visualizao da velocidade da Varredura (Scan),

Flags aritmticos (Carry, Zero, Overflow e Signal),

Situao das chaves (dip-switches) do fundo do Cassis,

Falhas graves (Major) e de advertncia (Minar) do PLC,

Bits de bateria fraca,

Presena ou no de forces,

Habilitao ou no de varredura e reset de Racks.


I0 Contiguration

muito importante especificarmos todos os racks e cartes que esto associados ao do projeto PLC. Clique no item LO Configuration (configurao das entradas e sadas) para que se abra a tabela a seguir.


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

Para configurar as cartes que ficaro nos slots, selecione em primeiro lugar o slot e depois clique duas vezes no campo Current Card Avaliable. H alguns cartes que necessitaro de configurao. Para isso clique duas vezes sobre ele e uma tela similar mostrada a seguir, dever ser configurada.

Channel Configuration

Cada modelo de CPU poder apresentar variaes da configurao mostrada a seguir, por isso escolheremos o PLC de maior quantidade de canais. Pode-se ento a partir da configurar os de menor complexidade. O canal 0 o canal responsvel pela comunicao com o micro ponto a ponto, via RS 232 C. Pode-se mudar nesta opo a velocidade de comunicao (Baud Rate) do micro com o PLC. O Canal 1 pode ser o canal que comunica com a rede DH+ (CPU 5/04) ou a rede Ethemet (CPU 5/05).


2.2 - A Pasta Program Files

A pasta Program Files nada mais do que o arquivo dos programas da aplicao. Os arquivos so subdivises do programa e podem ser chamados tambm de Subrotinas.

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

O arquivo nmero 1 dedicado a um tipo de programao em blocos que associado ao Ladder permite uma melhor visualizao do processo. O nome dado a este tipo de programao SFC (Seqncia Functian Chart). S nos PLCs da Famlia 5 que teremos acesso a este arquivo. Finalmente o arquivo de nmero 2, que se destina a conter a tipo de programao mais comum dos PLCs da Allen-Bradley (Rockwell), o Ladder. No s ele, como os arquivos de 3 a 999 podem conter programa Ladder.

2.3 - A Pasta Data Files

Cross Reference

A chamada Referncia cruzada (Cross Reference), uma cpia dos Diagramas de Rels, que possuam em seu rodap informaes de onde encontrar os contatos, ou a bobina do rel. No programa Ladder, como no poderia ser diferente, tem-se um equivalente, que


indica onde encontrar no programa todas as instrues relacionadas com um endereo. Veja a seguir como a janela da referncia cruzada aparece.

Data Files

A funo do arquivo de dados (Data Files) organizar a memria do PLC em partes distintas, para que assim possamos pesquisar e alterar de maneira mais rpida valores de bits e de palavras.

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

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

I1 - Arquivo de Entradas (Input) - Representa a tabela imagem das entradas do PLC.

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

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

T4 - Arquivo de Temporizadores (Timer) - Se destinam a conter informaes de bits de controle e parmetros internos das instrues que trabalham com temporizadores.

C5 - Arquivo de Contadores (Counter) - Se destinam a conter informaes de bits de controle e parmetros internos das instrues que trabalham com Contadores.


R6 - Registradores de instrues avanadas (Register) As instrues avanadas assim como os temporizadores e contadores precisam de um arquivo

que possa guardar os seus bits controle e parmetros. S que como elas so menos usadas na programa, haver apenas um arquivo comum para todas elas.

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

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

2.4 - A Pasta Force Files O arquivo de forces uma representao em forma de tabela, de todos os forces que esto assinalados ou habilitadas na memria do PLC. Os arquivos so dois: Force de Saidas (O0) e Force de Entradas (I1).Vide mais informaes no texto Como fazer um Force.

2.5 - A Pasta Custom Data Monitor Um recurso muito importante que o RS Logix 500 traz sem dvida a tabela de dados customizada. Nela podemos escolher os endereos a monitorar ou a modificar, sejam eles bits ou palavras. Dessa forma fica mais fcil monitorar o processo, sem precisar ficar deslocando o cursor pelo programa a procura de um valor ou outro do processo. Pode-se criar vrias tabelas e grav-las para uma outra monitorao futura.

2.6 - A Pasta Database Esta pasta tem vrios bancos de dados dos comentrios do programa, onde podemos editar ou modificar a base de dados. Como se sabe os comentrios so divididos em quatro tipos:

Comentrios de Linha (Rung Coments),

Comentrios de Instruo (Instrution Coments),

Comentrios de Endereo (Address Coments),

Comentrios Simblicos (Symbols).


Os comentrios de Linha so feitos para se organizar o Ladder, separando em grupos as panes do Ladder que dizem respeito a um determinado equipamento, setor do processo, ou simplesmente a uma Lgica particular. Os comentrios de Instruo e Endereo, tambm chamados de Description, so aqueles onde voc pode descrever a funo dentro do contexto do programa, ou o equipamento a que o endereo est associado.

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

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