Atividades de projeto implementadas e simuladas no programa simulador de CLP Trilogy vr.6.2

Mauricio dos Santos

Mestrando em Engenharia de Informação

Disciplina INF209 – Programação de CLP

Prof. Dr. Luiz S. M. Filho

Universidade Federal do ABC (UFABC)

Rua Santa Adélia, 166 Bairro Bangu – Santo André – SP – Brasil

http://www.ufabc.edu.br

m.santos@ufabc.edu.br, mauriciosanto07@hotmail.com

Abstract. This activity proposed the development of four projects for implementation of systems implemented in CLP. Idealized from situations occurring in industrial environments.

Part of the design of the simulation findings in software dedicated to development of applications and virtual simulation for operation of PLC, the company Research Triangle International Inc owns the software i-Trilog 6.23 (Educational Version) build 02 Copyright 2001-2009.

More information visit their website at: http://www.tri-plc.com.

Resumo. Esta atividade proprõe o desenvolvimento de quatro projetos de sistemas implementados para aplicação em CLP. Idealizados a partir de situações ocorridas em ambientes industriais.

Faz parte do projeto a simulação das conclusões obtidas em software dedicado para desenvolvimento de aplicações e simulação virtual de funcionamento para CLP, da empresa Triangle Research International Inc proprietária do software i-TRiLOGI 6.23 (Educational Version) build 02 Copyright 2001-2009.

Mais informações visite seu site no endereço: http://www.tri-plc.com.

1. Proposta da Situação Problema para Projeto 1

Um robô de 3 juntas rotacionais é controlado por um CLP. Cada junta é acionada por um cilindro pneumático. Um sinal de saída (do CLP) para o cilindro pneumático provoca sua extensão (estado “1”). Quando não há sinal, o cilindro pneumático se retrai (estado “0”). A garra do robô também é acionada por um cilindro pneumático. A garra fica aberta no estado “0” e fechada no estado “1”. Para executar uma dada tarefa, a seqüência de movimentos é a seguinte

Operação Junta 1 Junta 2 Junta 3 Garra 0 0 0 0 0

1 0 0 1 0

2 0 0 1 1

3 0 1 1 1

4 1 1 1 1

5 1 1 0 1

6 1 0 0 1

7 0 0 0 1

8 0 0 0 0

O processo deve começar quando o botão de liga é acionado e quando uma peça chegando por uma esteira aciona uma chave de contato. Por segurança, um botão de parada de emergência é usado para cancelar todo o processo. Entre um movimento e outro, deve-se esperar 30 segundos. Escreva um programa CLP para esta aplicação e implemente no simulador.

1.1. Proposta de Solução para Projeto 1 O projeto foi desenvolvido pelo método intuitivo, formado pelas seguintes variáveis:

Entradas (Inputs) Botão Start – botão responsável pelo inicio do programa. Sensor Esteira – recebe o sinal de presença de peça. Botão Emergência – para a execução do programa.

Reles (relay) Rele Junta 1,2,3 – reles de saída para acionamento das juntas. Rele Garra – rele de saída para acionamento da garra. Rele Start – rele de partida. Rele Auxiliar 1,2,3,4 – reles de saída auxiliar para acionamento das juntas e

garra. Temporizadores (timers)

Timer 1,2,3,4,5,6,7,8 – Temporizadores para os acionamento das juntas e garra, determinam os tempos entre as operações.

1.1.1. Funcionamento no simulador

Para simular o programa no software i-TRiLOGI 6.23 (Educational Version), pressione a variável de entrada “START”, e então escolha qual o tipo de peça a ser processada pressionando “Leitor BCR pç A” ou “Leitor BCR pç B”, para processar as respectivas peças. Todo processo relativo a cada peça é automático, sendo que ao término do processamento somente é necessário pressionar novamente as variáveis “Leitor BCR pç A” ou “Leitor BCR pç B” para que o processo seja automaticamente reiniciado. A variável “STOP” para automaticamente todo o processo, resetando todos os timers e reles. A seguir o esquema em “ladder” gerado pelo programa simulador.

2. Proposta da Situação Problema para Projeto 2

Escreva um programa CLP para controlar um motor de três velocidades de rotação (baixa, média e alta). O motor só pode dar partida em velocidade baixa. O motor pode ser acionado em velocidade média apenas depois de 150 segundos de operação em velocidade baixa, e em velocidade alta somente depois de 100 segundos funcionando em velocidade média. O operador escolhe a velocidade ao ligar (três botões “liga”, um para cada velocidade desejada) e pode mudar a velocidade desejada com o motor já em funcionamento, e dispõe de um botão de parada do motor. O motor não pode passar da velocidade alta para a baixa diretamente. Implemente a solução no simulador.

2.1. Proposta de Solução para Projeto 2 O projeto foi desenvolvido pelo método intuitivo, formado pelas seguintes variáveis:

Entradas (Inputs) Botão Start – botão responsável pelo inicio do programa. Botão Baixa – botão responsável pelo acionamento da velocidade baixa. Botão Média – botão responsável pelo acionamento da velocidade média. Botão Alta – botão responsável pelo acionamento da velocidade alta. Botão Stop – para a execução do programa.

Reles (relay) Reles RL 1,2,3,4,5,6,7 – reles auxiliares. Rele Start – rele de partida.

Temporizadores (timers) Timer 1,2,3 – Temporizadores para as operações de troca de velocidades.

Saídas (outputs) Velo baixa – responsável pelo acionamento da velocidade baixa. Velo média – responsável pelo acionamento da velocidade média. Velo alta – responsável pelo acionamento da velocidade alta.

2.1.1. Funcionamento no simulador

Para simular o programa no software i-TRiLOGI 6.23 (Educational Version), pressione a variável de entrada “START”, e então escolha qual o tipo de velocidade será usado para a partida.Todo processo é automático para as trocas de velocidade do motor. A variável “STOP” para automaticamente todo o processo, resetando todos os timers e reles. A seguir o esquema em “ladder” gerado pelo programa simulador.

3. Proposta da Situação Problema para Projeto 3

Considere o tanque de estocagem de fluidos abaixo. Quando o botão de início é acionado (X1), o relé de controle C1 é energizado. Por sua vez, ele energiza o solenóide S1 que abre a válvula de entrada do fluido. Quando o tanque fica cheio, a bóia aciona a chave FS que abre o relé C1, fechando a válvula S1. A chave FS também ativa o timer T1, que provê um atraso de 1200s para que uma certa reação química ocorra no tanque. No fim do tempo de 1200s, o timer energiza o relé C2, que controla dois dispositivos: i) energiza o solenóide S2, que abre a válvula para que o fluido saia do tanque; e ii) inicia o timer T2, que espera 900s para permitir que o fluido seja drenado do tanque. Ao final dos 900s, o timer desenergiza S2, fechando a válvula de saída. Acionando novamente o botão X1, os timers são resetados e os contatos respectivos são abertos. Escreva um programa CLP para esse processo e implemente a simulação de seu funcionamento.

3.1. Proposta de Solução para Projeto 3 O projeto foi desenvolvido pelo método intuitivo, formado pelas seguintes variáveis:

Entradas (Inputs) Botão X1– botão responsável pelo inicio do programa. Bóia FS – recebe o sinal de tanque cheio.

Saídas (outputs) Solenóide S1 – responsável pelo controle da válvula S1. Válvula S1 – responsável pela entrada de liquido no tanque. Solenóide S2 – responsável pelo controle da válvula S2. Válvula S2 – responsável pela saída de liquido no tanque.

Reles (relay) Rele C1 – rele de controle para o acionamento das Válvula e Solenóide S1. Rele C2 – rele controle para o acionamento das Válvula e Solenóide S2.

Temporizadores (timers) Timer 1 – Temporizador para o processo de reação química. Timer 2 – Temporizador para o processo de dreno do liquido do tanque.

Chave

FS

Fluido

Timer

T1

(120s)

Válvula

S2

Relé

C2

Timer

T2

(90s)

Válvula

S1

Botão

X1 Relé

C1

3.1.1. Funcionamento no simulador

Para simular o programa no software i-TRiLOGI 6.23 (Educational Version), pressione a variável de entrada “Botão X1”, que habilita o sistema deixando o controle para bóia que atua diretamente sobre a válvula de entrada. Pressione e mantenha pressionado a variável de entrada “bóia FS”, até estourar o tempo do timer T1 e iniciar o timer T2. Todo processo é automático. A seguir o esquema em “ladder” gerado pelo programa simulador.

4. Proposta da Situação Problema para Projeto 4

Elabore um programa ladder para o simulador de CLP que faça a gestão de uma célula de manufatura integrada composta por uma esteira, dois robôs manipuladores, um torno CNC, e uma fresadora CNC. Dois tipos de peças são produzidos na célula. A peça A deve ser usinada na fresadora e posteriormente no torno. A peça B deve ser usinada apenas no torno.

O robô 1 serve a fresadora (2 programas: colocar e retirar peça A), e o robô 2 serve o torno (4 programas: colocar e retirar peça A, colocar e retirar peça B). Quando uma peça chega à posição de carregamento de uma máquina, uma leitora de barras verifica qual peça está no pallet, e se já está pronta para ser usinada na máquina em questão (por exemplo, uma peça A só pode ser usinada no torno depois de usinada na fresadora). As entradas do programa (leitura dos pallets, qual peça e se já está pronta para a máquina em questão) devem ser acionadas manualmente. Os tempos de execução de cada tarefa dos robôs (carregar e descarregar as máquinas) e de usinagem nas peças devem ser levados em conta (por exemplo, 200 segundos). Quando uma máquina termina uma usinagem, o robô deve ser automaticamente acionado para a retirada da peça pronta. Não é necessário resolver a parte do problema que se refere à colocação de matéria prima e à retirada de peças prontas da esteira (considere que um outro robô já está programado para resolver esse problema).

4.1. Proposta de Solução para Projeto 4 O projeto foi desenvolvido pelo método intuitivo, formado pelas seguintes variáveis:

Entradas (Inputs) Leitor BCR pç A– Sinal do leitor de código de barras indicando peça tipo A. Leitor BCR pç B– Sinal do leitor de código de barras indicando peça tipo B. Start - botão responsável pelo inicio do programa. Stop de emergência - botão responsável pela parada do programa.

Saídas (outputs) Robo 1 carga – responsável pelo transporte da peça da esteira para a

fresadora. Robo 1 descarga – responsável pelo transporte da peça da fresadora para a

esteira. Robo 2 carga – responsável pelo transporte da peça da esteira para o torno. Robo 2 descarga – responsável pelo transporte da peça do torno para a

esteira.

A B

A B

A

T

O

R

N

O

F

R

E

S

A

Robô

2

Robô

1

Fresa operando - responsável pela operação de fresagem da peça. Torno operando - responsável pela operação de torneamento da peça

Reles (relay) Rele start – rele de controle para partida e parada de emergência. Rele BCR peça A – registro de peça do tipo “A”. Rele BCR peça B – registro de peça do tipo “B” Rele aux – rele auxiliar 1,2,3 usado como memória temporárias.

Temporizadores (timers) Timer car rb1 – Temporizador para o processo de carga da peça (esteira para

fresa) do robô 1. Timer car rb2– Temporizador para o processo de carga da peça (esteira para

torno) do robô 2. Timer des rb1 – Temporizador para o processo de descarga da peça (fresa

para esteira) do robô 1. Timer des rb2 – Temporizador para o processo de descarga da peça (torno

para esteira) do robô 2. Operação fresa – Temporizador para o processo de fresagem da peça. Operação torno – Temporizador para o processo de torneamento da peça. Timer des rb3 – Temporizador para o processo de torneamento da peça tipo

“B”.

4.1.1. Funcionamento no simulador

Para simular o programa no software i-TRiLOGI 6.23 (Educational Version), pressione a variável de entrada “START”, e então escolha qual o tipo de peça a ser processada pressionando “Leitor BCR pç A” ou “Leitor BCR pç B”, para processar as respectivas peças. Todo processo relativo a a cada é automático, sendo que ao término do processamento somente é necessário pressionar novamente as variáveis “Leitor BCR pç A” ou “Leitor BCR pç B” para que o processo seja automaticamente reiniciado. A variável “STOP” para automaticamente todo o processo, resetando todos os timers e reles. A seguir o esquema em “ladder” gerado pelo programa simulador.