programação de um clp

8/15/2019 Programação de Um CLP

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Programação de um CLP: Modos de programaçãoNo seguimento do curso de Automação, neste artigo apresento como perceber os conceitos básicos deprogramação de um CLP. No decorrer das próximas edições apresentaremos a orma de programar umcontro!ador !ógico programá"e!

As !inguagens de programação são empregadas nos CLPs desde #ue estes surgiram em $%&'. (stas permitem

ao usuário inserir programas de contro!e uti!i)ando sintaxes pr*+estabe!ecidas.

Pre"iamente ao estudo dos trs tipos de !inguagem mais uti!i)ados na programação de CLPs, con"*m re"er

a!guns conceitos essenciais.

- programa #ue "ai deinir o automatismo * constitudo por uma s*rie de instruções e unções onde são

operados os bits de memória. (stas instruções e unções, serão introdu)idas na memória do CLP, atra"*s de

um peri*rico destinado a esse im e #ue poderá ser uma conso!e de programação ou sot/are especico para

PC.

0e1a na igura $ um exemp!ar de CLP programado por conso!e.

-s CLPs tm, basicamente, dois modos de operação: o modo 23N e o modo P2-42AM ou 56-P. (stes sãose!ecionados atra"*s de um comutador #ue se pode encontrar no ronta! do CLP, na conso!e de programação

ou atra"*s do sot/are de programação.

Antes de se introdu)ir o programa atra"*s da conso!e, de"e con"erter+se o es#uema de contatos numa !ista deinstruções entendidas pe!o CLP, ou a)er a programação direta em es#uema de contatos uti!i)ando ocomputador com sot/are #ue o permita.

- programa * introdu)ido nos endereços de memória do CLP, contendo cada um uma instrução, ospar7metros de deinição e todos os par7metros re#ueridos por essa instrução.

-s endereços de memória do programa 8!in9as do programa começam em )ero 8' e estão !imitados pe!acapacidade da memória do CLP.

Cada abricante possui modos dierentes de proceder ; programação de um CLP.

As áreas de memória tm designações di"ersas, as instruções e unções tm mnem


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pe!a simp!es consu!ta do respecti"o manua!, uma "e) #ue a !ógica de programação dos sistemas existentes nomercado não diere no seu essencia!.

0e1amos o #ue a) o CLP em cada modo de uncionamento:

= - modo 23N * o modo norma! de uncionamento do CLP, por#ue neste modo, a CP3 executa o programacontido na memória>

= Para se proceder ; introdução do pro+ grama, * necessário #ue o CLP este1a no modo P2-42AM>

= - processador inicia a reso!ução do programa de contro!e após ter !ido o estado de todas as entradas e terguardado toda a inormação em memória.

Com a importante reso!ução do programa de contro!e 8da primeira para a ?!tima rung, a continuidade !ógicade cada rung "ai sendo a"eriguada e as sadas serão atua!i)adas no ina! do 5CAN. -bser"e o exemp!o daigura @.

Ana!isemos o diagrama de estados anterior:

= - contato norma!mente aberto '''.'' ati"a a primeira sada se esti"er no estado -n, a)endo com #ue asada ''$.'' tamb*m se1a -n, na rung a seguir, o contato associado ; bobina de sada ''$.'' ao passar a -nati"a a sada ''$.'$, e assim sucessi"amente>

= Apesar das sadas estarem em dierentes rungs e assumirem o estado durante o 5CAN, todas e!as passarãoao seu estado -n em simu!t7neo no módu!o de sada, por#ue o CLP só atua!i)a o estado das sadas no ina! de

execução do programa>= 5e os contatos esti"essem conorme indicado na igura , as sadas 1á não seriam acionadas todassimu!taneamente, ou se1a, se a condição de sada de uma rung aetar a rung #ue a antecede, a CP3 não "o!taatrás para reso!"+!a.


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B importante assimi!ar deste exemp!o #ue, para o mesmo cic!o de 5CAN, uma sada só terá eeito noutra rung

se esta or co!ocada antes dessa rung.

-utro conceito importante * o de entradas norma!mente ec9adas #ue, apesar de ser um conceito bastantesimp!es, costuma suscitar a!gumas d?"idas.

5upon9a #ue se dese1asse imp!ementar em programação o seguinte circuito 8igura .

- norma! seria copiar o es#uema de contatos para Ladder, obtendo+se o resu!tado do circuito seguinte,

mostrado na igura D. 6a! situação não * correta, uma "e) #ue, #uando o CLP ! o estado da entrada EP$, *

guardado no endereço de memória, associado a esta entrada, o "a!or !ógico da entrada, ou se1a, um 8$.

Fuando o CLP executa o cic!o de 5CAN, * examinada a continuidade !ógica da rung mas, como o contato

associado ao endereço de memória está negado, a continuidade !ógica não "ai existir, por#ue o um 8$ #ue

re!ete o estado da entrada EP$ negado * )ero 8'.


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todos os CLPs, e"ita #ue a continuidade !ógica #ue tem de 9a"er numa rung !ua ao contrário 8snea pat9s.

(stes snea pat9s ocorrem #uando a continuidade !ógica !ui numa rung atra"*s de um contato #ue pro"oca,

só e!e, a continuidade de uma rung.

0e1a+se o exemp!o dado na igura $@.

A sada de"erá estar ati"a #uando os contatos A, E e C ou A, O e ( ou H e ( esti"erem ati"os. No entanto, se

os contatos H, O, E e C esti"erem ati"os existe continuidade !ógica e está !igado.

(sta situação de"erá ser e"itada, uma "e) #ue a sada ica acti"a com uma combinação de contactos #ue a não

de"eriam acti"ar 8igura $.

(m resumo:

= As instruções em Ladder representam o estado -n- de entradas e sadas de campo>

= - Ladder usa dois tipos de smbo!os: contatos e bobinas, em ing!s coi!>


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= -s contatos representam as condições de entrada e as bobinas representam a sada de uma rung>

= (m um programa, cada contato ou bobina tem um endereço #ue permite identiicar o #ue está a ser

a"a!iado e o #ue está a ser contro!ado>

= - endereço está reerenciado ; tabe!a de entradas, de sadas ou a um registro interno do CLP.

Contato normalmente aberto (NA)

(ste contato procura uma condição de -N em um determinado endereço. Ourante a execução do contato

norma!mente aberto 8N-, o processador examina o endereço reerenciado no contato por uma condição de

-N 8igura $.

Contato normalmente fechado (NF)

(ste contato procura uma condição de -HH em um determinado endereço. Ourante a execução do contato

norma!mente ec9ado 8NC, o processador examina o endereço reerenciado no contato por uma condição de


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-HH 8igura $D.

Bobina normalmente aberta

3ma bobina de sada contro!a uma sada rea! ou um bit interno do CLP. Ourante a sua execução, o

processador a"a!ia todas as condições de entrada numa rung 8igura $&.

Bobina normalmente fechada

(sta unção unciona de orma oposta ; anterior, ou se1a, #uando não existe continuidade !ógica nos


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contatos, a posição de memória aecta ; sada "ai ser )ero 8' 8igura $I.

Circuitos lógicos

Para imp!ementar circuitos !ógicos, dispõem+se ainda das seguintes instruções:

= ANO + rea!i)a um ( !ógico com o bit especiicado>

= -2 + rea!i)a um -3 !ógico com o bit especiicado>

= N-6 + nega o estado do bit ao #ua! está associado.

Ana!isemos cada uma das unções, no caso do nosso CLP em estudo neste curso, #ue * o CQ$ da -M2-N.

Antes de iniciarmos a programação propriamente dita, con"*m deixar a!gumas dicas de uti!i)ação do

sot/are Cx+Programmer da -M2-N #ue permite a programação em LAOO(2 neste CLP.

Síntese sobre a utilizaço do soft!are de "rogramaço (C#$%rogrammer)


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Como em #ua!#uer outra ap!icação do Rindo/s, para executar o CS+Programmer * uti!i)ado o menu Gniciar.

Para acessar a área de traba!9o * necessário criar um no"o pro1eto ou abrir um 1á criado. Ana!isemos então

cada uma das unções !ógicas:

Funço AN&

A unção ANO, em Ladder !ógico, * imp!ementada com dois ou mais contatos de entrada em s*rie. 0e1a+se o

exemp!o: pretende+se imp!ementar um circuito !ógico #ue apenas ati"a a sada '$.'' do CLP, se as entradas

'.'' e '.'$ e '.'@ esti"erem ati"as 8-n. -bser"e a igura $.

Funço N'

A unção N-6 em Ladder !ógico representa+se com um contato norma!mente ec9ado 8igura $%. 0o!tando

ao exemp!o anterior: pretende+se #ue a sada '$.'' i#ue ati"a, se as entradas '.'' e '.'@ esti"erem a - e a

entrada '.'$ esti"er a -n 8considera+se #ue uma entrada está a -n #uando o !ed, #ue a sina!i)a, se encontra

!igado.

Funço '

A unção -2, em Ladder !ógico, * imp!ementada com dois ou mais contatos de entrada em para!e!o 8igura

@'. -bser"e+se o seguinte exemp!o: Pretende+se imp!ementar um circuito !ógico #ue acti"e a sada '$.',

#uando a entrada '.'$ esti"er a - ou #uando as entradas '.'@ ou '.' esti"erem a -n.

*nstruço S+

A instrução 5(6 permite #ue, #uando a condição !ógica, #ue antecede a instrução 5(6, "á a -n, o bit

associado ; unção comute para o seu estado !ógico -n, e assim permaneça mesmo #ue a condição !ógica, #ue

antecede a instrução de 5(6, comute para - 8igura @$.


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*nstruço S+

5ituação seme!9ante acontece com a instrução 25(6, pois, #uando a condição !ógica #ue antecede esta

instrução "ai a -n, o bit manipu!ado *, em simu!t7neo, !e"ado a - permanecendo nesse estado 8igura @@.

Nota: Caso 9a1a simu!taneidade da unção de 5(6 e 25(6, * a condição de 2(5(6 a predominante.

Funço ,++%

A instrução T((P permite deinir um bit de memória como biestá"e!, ou se1a, o estado do re!* * deinido por

duas condições !ógicas: 5(6 ou 2(5(6 8igura @.

-s conceitos básicos da programação e suas unções 1á estão conc!udas. Para as próximas edições trataremos

a orma de programar um contro!ador !ógico programá"e!. At* a próximaU


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- diagrama 5HC e o seu uso em sistemas automati)ados

Oo incio dos traba!9os na d*cada de $%I' at* os dias de 9o1e, o 4racet ou 5HC só tem se popu!ari)ado cada "e) mais nos ambientes acadmicos e industriais, aci!itando a descrição de sistemas e a sua estruturaçãopara a programação.

(m $% o 4racet se torna a norma internaciona! G(C &' sob o nome de 5e#uentia! Hunction C9art ou

Oiagrama Hunciona! 5e#Vencia! 85HC, ser"indo de base para a !inguagem 5HC de contro!adoresprogramá"eis estabe!ecida pe!a norma G(C &$$$. A sintaxe e a sem7ntica deWnidas para cada uma das

normas são, em gera!, distintas de"ido ;s dierenças de ap!icação. (n#uanto a norma G(C &' descre"e

sistemas automati)ados, a norma G(C &$$$ norma!i)a as dierentes !inguagens de programação de

contro!adores programá"eis.

Ní-eis

A imp!ementação dos sistemas automati)ados necessita, em particu!ar, de uma descrição re!acionando causa

e eeito. Para a)er isto, o aspecto !ógico do comportamento dese1ado do sistema de"erá ser descrito. A parte

se#Vencia! do sistema, #ue * acessada "ia "ariá"eis de entrada e sadas boo!eanas, constitui o aspecto !ógico

do sistema sico.

- comportamento indica o modo como as "ariá"eis de sada dependem das "ariá"eis de entrada. - ob1eti"o

do 4racet * especiW car o comportamento da parte se#Vencia! dos sistemas. Para isso, deWnem+se dois n"eis

de 4racet: n"e! $ e n"e! @.

- n"e! $ possui um eno#ue unciona! procurando deW nir de modo c!aro e preciso as unções, inormações e

comandos necessários para a automati)ação, sem considerações tecno!ógicas. Oe"e descre"er a parte

operati"a.

Qá o n"e! @ possui um eno#ue tecno!ógico onde a descrição dependerá da tecno!ogia uti!i)ada como, por

exemp!o, sensores e atuadores #ue constituem a parte operati"a.

+lementos

- uncionamento de um automatismo pode ser representado graicamente por um con1unto de etapas e

ações associadas a estas etapas e transições com recepti"idades associadas a estas transições. Comp!icadoX

(ntão "amos entender: 3ma recepti"idade * uma condição !ógica associada a uma transição #ue permite a

e"o!ução de uma etapa anterior para a seguinte, desde #ue esta condição se1a "erdadeira.

As !igações orientadas !igam as etapas ;s transições, e "ice+"ersa. 3ma etapa representa um estado parcia! do

sistema no #ua! uma ação * rea!i)ada. 3ma transição conecta uma etapa precedente 8uma ou "árias ; etapa

seguinte 8uma ou "árias e indica #ue uma e"o!ução entre estas "árias etapas pode ocorrer. A figura

. mostra os e!ementos básicos de um 4racet e a figura / uma ap!icação.

http://www.mecatronicaatual.com.br/educacao/775-o-diagrama-sfc-e-o-seu-uso-em-sistemas-automatizadoshttp://www.mecatronicaatual.com.br/educacao/775-o-diagrama-sfc-e-o-seu-uso-em-sistemas-automatizados


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3m 4racet pode ter uma ou mais ações associadas a uma etapa e, a estas ações podem estar atribudas

condições, ou se1a, a ação só ocorrerá se uma determinada condição or satiseita. A figura 0 dá um exemp!ode mais de uma ação associada a uma etapa e a figura 1 i!ustra uma condição associada a uma ação. Nesteexemp!o, a "á!"u!a só será acionada se o motor $ esti"er !igado.


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Ligaç2es 'rientadas

A estrutura de e"o!ução de um 4racet * top-down, ou se1a, de cima para baixo. (ntretanto, !igaçõesorientadas para cima 8sa!tos são poss"eis 1untamente com !igações em di"ergncia e con"ergncia. A figura3 dá um exemp!o de sa!to de etapas para cima e para baixo. A figura 4 apresenta uma di"ergncia e umacon"ergncia em J-3K, ou se1a, na di"ergncia somente um ramo será executado se a sua transição anteriorassim o permitir. A con"ergncia a) o contrário.


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A figura 5 dá um exemp!o de uma di"ergncia e uma con"ergncia em J(K, ou se1a, na di"ergncia os ramosserão executados simu!taneamente se a transição anterior assim o permitir. A con"ergncia a) o contrário.


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+ta"a *nicial e 6acro$eta"a

5imbo!i)a uma situação inicia! e pode estar tanto no incio de um 4racet como no meio indicando o incio deum processo dentro de um processo maior. A figura 7 mostra a representação de uma etapa inicia!. 3mamacro+etapa representa uma descrição ?nica de uma parte deta!9ada do 4racet. 3m exemp!o * dadope!a figura 8. A figura .9i!ustra o exemp!o de um 4racet comp!eto de um sistema de acionamento deci!indros pneumáticos. Com os ci!indros $ e @ recuados, o acionamento do botão E a"ança os dois ci!indros. Acionando+se os sensores de ina! de curso dos ci!indros $ e @, o ci!indro $ espera segundos antes de recuare o ci!indro @ espera D segundos antes de recuar. Com os sensores de recuo acionados "o!ta+se ao incio,esperando um no"o cic!o.


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'rigem do :rafcet

(m $%ID, um grupo de traba!9o da AHC(6 8 Association Française de Cybernétique Economique etTechnique, c9amado Système Logiques, composto por membros dos meios acadmico e industria! e!iderados por Mic9e! E!anc9ard , sentiu a necessidade de ormar um comit para a norma!i)ação darepresentação de sistemas !ógicos automati)ados. - desaio era deinir um orma!ismo simp!es, aceito portodos e bem adaptado para a representação de e"o!uções se#Venciais de um sistema. (sse orma!ismode"eria ser compreendido tanto pe!os pro1etistas #uanto pe!os usuários e de"eria ornecer aci!idades deimp!ementação por hardware eou sotware.

- comit tomou por ponto de partida erramentas 1á consagradas como o !uxograma, as redes de Petri egráicos de estados #ue, ine!i)mente, ainda não constituam o orma!ismo abrangente procurado. A aná!isede prós e contras destas erramentas !e"ou, em $%II, ; deinição do 4racet como uma no"a erramenta demode!amento. Hoi assim c9amada para marcar tanto a sua origem 84rao da AHC(6 como a sua identidade842Ap9e Honctionne! de Commande (tapes+6ransition Y 4rao de Comando (tapa+6ransição.

(m $%@, o 4racet se tornou uma norma da AHN-28 Associação Hrancesa de Norma!i)ação sob a reernciaNH C'$%'.

Consideraç2es finais

Oe sua concepção no incio da d*cada de $%I' at* os dias de 9o1e, o 4racet "em se irmando como uma dasmais eicientes erramentas de descrição de sistemas automati)ados, aci!itando a!*m da descrição, aestruturação para a programação do sistema de contro!e. Por isso, acabou por se tornar um dos pi!ares na


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e!aboração da norma G(C &$$$+ #ue norma!i)a as !inguagens de programação de contro!adoresprogramá"eis, entre e!as, a !inguagem 5HC. Apesar do escopo dierente, as normas G(C&' e G(C &$$$+são consideradas comp!ementares.

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