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INTRODUÇÃO

A automação industrial está ocupando um espaço bastante significativo em alguns setores. Os recursos investidos em automação industrial atualmente estão sendo voltados para o aumento geral da produtividade. Um dos produtos que merece destaque por seu desempenho de vendas e pelo papel que exerce nas indústrias, tanto de manufaturas quanto de processos, é o Controlador Lógico Programável – PLC, segmento que movimenta centenas de milhões de dólares anuais no Brasil em produtos e serviços. Os PLCs estão com uma demanda bastante aquecida nas indústrias petroquímica, de embalagens, mineração, alimentícia, entre outras, pois as empresas na dependência de um desenvolvimento tecnológico no setor industrial, buscavam nos PLCs um recurso prático, satisfatório e que não representasse gastos excessivos. Tanto assim que estes equipamentos podem ser encontrados em módulos, o que possibilita também a utilização pelas pequenas empresas, tornando-os bastante versáteis. Esta apostila tem como objetivo apresentar os fundamentos para um curso básico de controladores programáveis, buscando engajar nossos alunos com a realidade do mercado de trabalho na área de controle de processos.

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ÍNDICE 1º AULA 1 - ROTEIRO DO PACOTE DE PROGRAMAÇÃO STEP 6.22 ........................................................................... 5

1.1 – INTRODUÇÃO................................................................................................................................................ 5 1.2 – EDIÇÃO DE UM BLOCO DE PROGRAMAÇÃO....................................................................................... 10 1. 3 – PROCEDIMENTOS PARA:......................................................................................................................... 12

1. 3. 1 – Inserir um contato em série:.................................................................................................................. 12 1. 3. 2-- Inserir um contato em paralelo: ............................................................................................................ 12 1. 3. 3 –Apagar um contato: ................................................................................................................................ 12 1. 3. 4 – Inserir Segmento: .................................................................................................................................. 12 1. 3. 5 – Ir de um Segmento a outro: ................................................................................................................... 12 1. 3. 6 – Apagar Segmento: ................................................................................................................................. 12 1. 3. 7 – Posicionar Cursor: ................................................................................................................................ 12 1. 3. 8 – Ampliar linha na Vertical:..................................................................................................................... 12 1. 3. 9 – Ampliar linha na Horizontal: ................................................................................................................ 12 1. 3. 10 – Rolar a Tela:........................................................................................................................................ 12 1. 3. 11 – Alteração de um bloco:........................................................................................................................ 12

1.4- EDIÇÃO DE UM BLOCO DE ORGANIZAÇÃO:......................................................................................... 13 1. 5– TRANSFERÊNCIA DE BLOCOS: ............................................................................................................... 14 1. 6 – TESTANDO O PROGRAMA....................................................................................................................... 16 1. 7 – FORMAS DE CONVERSÃO DE PROGRAMAS ENTRE LAD, CSF E STL............................................ 16 1.8 – PARTE PRÁTICA ......................................................................................................................................... 18

2º AULA 2 – FLAG E LATCH................................................................................................................................................. 19

2.1 – FLAG ............................................................................................................................................................. 19 2.2 – LATCH........................................................................................................................................................... 20 2.3 – INSERIR CONTATOS NO LATCH ............................................................................................................. 21 2.4 – PARTE PRÁTICA ......................................................................................................................................... 22

3 – EDITOR DE SÍMBOLOS .................................................................................................................................. 24

3.1 – INTRODUÇÃO.............................................................................................................................................. 24 3.2 – PASSOS PARA CRIAÇÃO DA LISTA DE PARÂMETROS SIMBÓLICOS............................................. 24 3.3 – PARTE PRÁTICA ......................................................................................................................................... 24

4 – ROTEIRO PARA IMPRESSÃO ....................................................................................................................... 25

4.1 – CONFIGURAÇÃO DA IMPRESSORA........................................................................................................ 25 4.2 - PARA IMPRIMIR: ......................................................................................................................................... 25

5 – CRIANDO RODAPÉ:......................................................................................................................................... 26

3º AULA 6 -TEMPORIZADORES .......................................................................................................................................... 27

6.1 – INTRODUÇÃO.............................................................................................................................................. 27 6.2 – TIPOS DE TEMPORIZADORES.................................................................................................................. 27

6.2.1 – Temporizador de Pulso........................................................................................................................... 27 6.2.2 – Temporizador de Pulso Estendido........................................................................................................... 28 6.2.3 – Temporizador com Retardo na Ligação .................................................................................................. 28 6.2.4 – Temporizador com Retardo na Ligação Memorizada ............................................................................. 28 6.2.5 – Temporizador com Retardo no Desligamento ......................................................................................... 29

6. 3 – UTILIZAÇÃO............................................................................................................................................... 29 6.4 – REGRA DE CONVERSÃO: STL - LAD - CSF......................................................................................... 32 6.5 – PARTE PRÁTICA ......................................................................................................................................... 33

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5º AULA 7 - CONTADOR E COMPARADOR ...................................................................................................................... 34

7.1 – CONTADOR.................................................................................................................................................. 34 7.2 – REGRA DE CONVERSÃO: STL - LAD - CSF......................................................................................... 35 7.3 – COMPARADOR............................................................................................................................................ 36 7. 4 – PARTE PRÁTICA ........................................................................................................................................ 37

8 – EXERCÍCIOS GERAIS: (EXTRAS) ................................................................................................................ 39

8.1 – CASA INTELIGENTE .................................................................................................................................. 39 8.4 – CONTROLE DE SILOS ................................................................................................................................ 42 8.5 – CONTROLE DE UM ELEVADOR DE CARGA ......................................................................................... 43 8.6 – MISTURADOR DE TINTAS ........................................................................................................................ 44 8.7 – CONTROLE DE SEMÁFOROS DE QUATRO TEMPOS ........................................................................... 45 8.8 – ENCHIMENTO E EMBALAGEM DE GARRAFAS ................................................................................... 46

1º AULA 5

1 - ROTEIRO DO PACOTE DE PROGRAMAÇÃO STEP 6.22 1.1 – INTRODUÇÃO O pacote de programação STEP6.22 é uma ferramenta de software para programação dos controladores programáveis SIEMENS – SIMATIC. Este software pode ser executado nos terminais de programação (PG) ou em microcomputadores pessoais compatíveis com o IBM PC. O pacote de programação STEP6.22 permite com facilidade testar e documentar programas para os controladores programáveis. Ele consiste no sistema operacional S5 – DOS, interpretador de cinco pacotes SIMATIC abaixo relacionados: LAD, CSF, STL: com este pacote o usuário pode programar, testar, colocar em funcionamento (Start-up) e documentar programas em STEP6.22 nos três modos de representação:

- Ladder Diagram (LAD): diagrama de contatos - Control System Flowchart (CSF): blocos lógicos - Statement List (STL): lista de instruções

Estas representações podem ser utilizadas nos seguintes modos:

- on line: controlador conectado ao micro ou ao PG - off line: controlador não conectado

XRF, COMP, REW: são três funções que permitem simplificar a documentação, testando e modificando o programa. O usuário necessita deste pacote para criar a lista de referência cruzada para entradas ( I), saídas (Q) e flags (F) e listar a estrutura do programa. XRF (cross reference list): lista de referência cruzada COMP (compare): comparar blocos REW (rewire): renomear blocos AUT REW: renomear automático MAN REW: renomear manual (apenas off line) EPROM, EEPROM: permite o trabalho com as interfaces para gravação em módulos de memórias EPROM/ EEPROM. Ou seja, o usuário faz:

- transferência de programas do disco rígido ou disquete para EPROM/EEPROM e vice-versa; - comparação do conteúdo da EPROM/EEPROM com programas do disco rígido ou disquete.

OBS: apagar EPROM – UV Apagar EEPROM – diretamente do terminal de programação do micro. PG LINK: para comunicação ponto a ponto entre terminais de programação. Particularmente usado quando o programa tem formatos de disquetes diferentes. SYMBOLS EDITOR: para criar listas de parâmetros simbólicos para entradas/saídas/flags etc. Uma vez utilizado tais parâmetros, torna-se possível escrever o programa usando operadores simbólicos. • INTERFACE COM O OPERADOR

Após ligar o computador, o usuário é capaz de entrar no software STEP6.22 através do Windows ou pelo MSDOS (c:\STEP5\S5).

O usuário comunica-se com o pacote de programação STEP6.22 através do teclado do terminal de programação.

É importante observar que as teclas podem ter funções variáveis, ou seja, a uma mesma tecla podem ser associadas uma ou mais funções. Para saber qual função que está válida no momento, o usuário deve somente observar as indicações apresentadas no monitor.

1º AULA 6

Este princípio de trabalho permite que o usuário seja orientado pelo próprio terminal quanto à sua

utilização, dispensando praticamente a utilização de manuais. As funções principais são ativadas com a utilização das teclas de funções (F1 a F8). Para apagar/ inserir

instruções ou segmentos, basta movimentar o cursor, “rolar a tela”, utilizando-se as teclas numéricas do lado direito do teclado ou as teclas de “setas” .

PS: Quando tiver um sinal de maior ( > ) na frente de alguma palavra dos menus, pressione “ Enter ”

para abrir novas opções. • PROCEDIMENTO 1: 1.0- Crie um diretório pessoal na unidade C. Abra o “Windows Explorer”, clique sobre o “Drive C” , vá em “Arquivo” “Novo” “Pasta” . Digite o nome desejado para o seu diretório pessoal e tecle <Enter>. 1.1- Clique duas vezes sobre o ícone: 1.2 – Pressione “Enter” sobre “Page 1”:

1.2 – A primeira tela de configuração aparecerá. Utilize a tecla F3 para alterar os parâmetros abaixo. Para informações nessa tela selecionar a opção F7, após posicionar o cursor no campo desejado.

1º AULA 7

Com o cursor sobre “Working dir”, pressione <F3>. A seguinte tela aparecerá:

Pressione <F3> novamente. Com a tecla “Tab” vá até a caixa “Drive/dir”, e com o auxílio das Setas do teclado, selecione o drive [-C-] e tecle <Enter>. Uma nova janela se abrirá. Novamente com o auxílio da tecla “Tab” vá até a caixa “Drive/dir” , selecione seu diretório pessoal e tecle <Enter>. Outra janela se abrirá. Porém bastar teclar <Enter> duas vezes para confirmar a mudança de diretório. Na janela seguinte coloque o cursor sobre o seu diretório pessoal e novamente tecle <Enter> duas vezes. A) WORKING DIR: Colocar o drive onde será gravado o programa, A ou C. (Lembre-se que os arquivos gravados no drive C podem ser apagados nas manutenções periódicas do laboratório) b) PROGRAM FILE: Escreva o nome do arquivo precedido de 6 caracteres sendo que o primeiro deve ser uma letra. Caso se coloque menos que 6 caracteres , o programa completará os demais espaços vazios do nome do arquivo com @. OBS: Nos campos “Symbols File”, “Sequential File”, “Footer File”, “SYSID File” , “Path File”, “Doc comm File”, coloque o mesmo nome de arquivo que você colocou em “Program File”. c) XRF FILE: Define o arquivo de referencia cruzada do programa do usuário (*XR.INI). d) SYMBOLS FILE: Neste arquivo atribuímos a cada I/Q/F (entrada/saída/flag) etc, um “tag” (identificação simbólica). Ex: I32.0 = Sensor Fim de Curso

1º AULA 8

e) SEQUENTIAL FILE Arquivo que armazena a lista de designações dos operandos, blocos, etc. f) FOOTER FILE: Arquivo de rodapé (pode-se escrever alguns comentários sobre o arquivo). g) SYSID FILE: Este arquivo contém identificações do sistema. Os parâmetros da memória EPROM serão gravados neste arquivo. h) PATH FILE: Neste campo grava-se “paths” que podem ser chamados usando o campo “Path Name”. Sua tela deverá ter este estilo:

OBSERVAÇÃO: Uma vez selecionados os parâmetros da primeira tela de configuração, pressione a tecla F1 para ter acesso á segunda tela de configuração. Dessa forma a seguinte tela aparecerá:

1º AULA 9

i) MODE: Permite ligar o terminal de programação ao PLC, possibilitando testar blocos de programa e verificar possíveis falhas de programação através do PLC. Opções: Online:

[NONE] O terminal de programação está conectado ao PLC mas, neste modo não é possível modificar o programa do PLC ou mesmo apaga-lo. [STOP] O programa do PLC só pode ser modificado caso a CPU esteja em STOP. [CYCL] Permite a modificação do programa no PLC enquanto ele executa o programa ciclicamente.

Off: O terminal de programação não está conectado ao PLC.

Dynamic: Este modo de operação só funciona se tiver sido especificado um “Path”. Pois a conexão do barramento de comunicação será ativado somente quando os dados são transferidos para o diretório especificado em “Path”.

j) REPRESENTATION: Selecione através da tecla F3 uma das formas de representação:

- STL – lista de instruções - LAD – diagrama ladder - CSF – diagrama lógico

k) CHECKSUM: Permite que, ao transferirmos um bloco do controlador para o terminal de programação, possamos verificar se tal transferência foi efetuada corretamente. Opções: Yes ou No l) SYMBOLS: Esta seleção proverá o seu programa de operandos simbólicos no três modos de representação. Opções: Yes ou No m) COMMENTS: Refere-se aos comentários de instruções, linhas, segmentos e plantas. Opções: Yes ou No

1º AULA 10

n) DOCUMENTATION: On printer: a documentação é direcionada para a impressora conectada. To File: a documentação é direcionada para o arquivo selecionado (*LS.INI) Name: Nome do *LS.INI

Printer file: Todos os parâmetros da impressora são gravados em um arquivo de impressora, o qual pode-se acessar, modificar e, se necessário, gravar novamente com outro nome.

Obs: Não há necessidade da impressão ser enviada diretamente para a impressora; podemos gravar o que queremos imprimir em um arquivo *LS.INI, e então imprimí-lo mais tarde. o) CHAR. SET: Define qual o tipo de caracter que será usado no momento da impressão: ASCII: A documentação será impressa usando caracteres ASCII. Char. Graphics: A documentação será impressa usando caracters IBM. p) FOOTER: Eqüivale a um texto que o terminal de programação adiciona no final de cada folha de impressão. Opções: Yes (80 chars ou 132 chars) No OBSERVAÇÃO: Após a configuração das duas telas de configuração, pressione F6 para salvá-las e em seguida pressione F8 para voltar ao Menu Principal. 1.2 – EDIÇÃO DE UM BLOCO DE PROGRAMAÇÃO • PROCEDIMENTO 2: Selecionar na Tela Principal: “Editor” “STEP 5 Block” <Enter> Escolha se você deseja trabalhar no software (F1), ou diretamente no PLC (SHIFT F1). “É recomendável que se trabalhe primeiramente no software”. Aparecerá a seguinte tela:

Em BLOCK, digite PB1 e tecle Enter. Tecle <Enter> até chegar em OK, e depois tecle <Enter> novamente.

1º AULA 11

Aparecerá a tela Tela de Edição do seu programa:

Nesta tela estão disponíveis as seguintes funções: F1 --| |-- Contato NA F2 --| / |-- Contato NF F3 --| Fecha paralelo F4 --( )-- Saída F5 Operadores Binários: SHIFT (F1 até F5) Temporizador F1 e F2 Contadores F6 Latch Reset prioritário F7 Latch Set prioritário SHIFT F5 Comparadores F6 Compl. Cria um novo segmento F7 Enter Sai para o menu inicial F8 Cancel Retorna ao menu principal descartando as modificações Selecione a opção coerente com seu diagrama ladder, por exemplo, tecle F1. Será apresentada a seguinte tela: PB1 SEGMENT1 ??? ??? --------| |------- + --------------- + -------------- + ---------------- + ----------------------( )------| O cursor irá se posicionar no endereço do contato e deve-se digitar os endereços desejados para a entrada e a saída. Para tal procedimento, deve-se sempre observar os dados abaixo: PLC: • 8 entradas: de I32.0 a I32.7 • 6 saídas digitais: de Q32.0 a Q32.5 • Memórias Auxiliares - Flags: de F32.0 a F60.7 OBS: Alguns flags possuem funções internas especiais e não devem ser usados. Sendo assim, utilizar somente as terminações de 0 a 7.

1º AULA 12

1. 3 – PROCEDIMENTOS PARA: 1. 3. 1 – Inserir um contato em série: Para acrescentar um contato em série posicione o cursor na posição < + > na mesma linha do contato já existente e selecione o contato desejado. 1. 3. 2 Inserir um contato em paralelo: Para acrescentar um contato em paralelo posicione o cursor em < + > e desloque 1 linha abaixo. Selecione o contato desejado e feche o paralelo com tecla <F3>.Obs: Podem ser criados vários paralelos. 1. 3. 3 –Apagar um contato: Para apagar um contato posicione o cursor < + > anterior ao referido contato e tecle <DEL> ou <DELETE>. 1. 3. 4 – Inserir Segmento: Para inserir outro segmento digite <F6>. Concluída a programação, tecle <F7>(para retornar ao menu principal). E depois tecle <SHIFT F7 ou F7> para salvar o segmento. 1. 3. 5 – Ir de um Segmento a outro: Para ir de um segmento a outro, saia do modo de edição pressionando <F7> e confirmando com a tecla <Enter>, para salvar. Quando a régua estiver deste modo:

Digite Pg Up ou Pg Down ou < + > < - > do teclado numérico, dessa forma os outros segmentos (caso existam) serão exibidos. 1. 3. 6 – Apagar Segmento: • Para apagar um segmento (quando estiver entrando com o programa), teclar <ESCAPE>, e depois em YES tecle

<ENTER>. Isto fará voltar ao segmento anterior, para continuar a editar tecle <F6>. • Para apagar um segmento que já foi criado, digitar <F5>logo após <SHIFT F4>, confirme teclando <ENTER>. 1. 3. 7 – Posicionar Cursor: Utilize as setas do teclado ou as setas do teclado numérico : 1. 3. 8 – Ampliar linha na Vertical: Para ampliar a linha do diagrama na vertical tecle <END> do teclado numérico. 1. 3. 9 – Ampliar linha na Horizontal: Para ampliar linha na horizontal tecle <HOME> do teclado numérico. 1. 3. 10 – Rolar a Tela: Para rolar a tela, teclar Pg Dw e Pg Up do teclado ou Pg Dw e Pg Up do teclado numérico. 1. 3. 11 – Alteração de um bloco: A alteração de um segmento só pode ser efetivada no modo TESTE (alteração em PC) ou no modo OUTPUT (alteração em FD).

- Ativar o modo correção digitando “5” do teclado numérico; - Efetuar as correções necessárias; - Digitar <F7> do teclado numérico;

1º AULA 13

1.4- EDIÇÃO DE UM BLOCO DE ORGANIZAÇÃO: Antes de testar o programa temos que gerar o OB (Bloco de Organização), pois é no OB que determinamos quais blocos serão testados primeiros, ou seja, criamos uma sequência de teste. Na Tela Principal , vá em: “Editor” “STEP 5 Block” “in the program file” <Enter>

Na tela seguinte, em “Block”, digite “OB1”, como mostrado abaixo. Tecle <Enter> até sair dessa tela.

Você cairá em uma tela de edição. Pressione <F6> para ir para a “régua de edição”, como mostrado abaixo:

Na régua de edição, pressione <Shift><F2> (Blocks). Uma nova régua surgirá:

1º AULA 14

Nessa régua pressione <F4>. Veja que o próprio programa criou uma linha de comando com uma saída: ----( JU )---| Em cima dessa saída, onde o cursor estiver piscando escreva o primeiro bloco que você deseja testar. No nosso caso, o primeiro bloco a ser testado é o bloco PB1, por isso escreva PB1 nessa região. Caso você tenha mais de um bloco (PB1, PB2, PB3...), posicione o cursor abaixo da saída ----( JU )----| e repita o processo: <Shift><F2> <F4>. Dessa forma podemos ter uma sequência como a mostrada abaixo:

Onde iremos testar os blocos nessa ordem. OBS: Voltamos a chamar a atenção que esse procedimento de organização de blocos só deve ser feito se utilizarmos mais de um bloco de programação, ou quando deseja-se rodar um bloco específico. 1. 5– TRANSFERÊNCIA DE BLOCOS: Supondo que você tenha editado seu arquivo no “arquivo de programa” e agora deseja transferi-lo para o PLC, afim de testá-lo e verificar os possíveis erros. Para isso, após ter terminado a construção do seu arquivo, você deve clicar duas vezes na tecla <F7>, voltando para a Tela Principal:

Vá até “Object”, posicione o cursor sobre “Blocks” e tecle <Enter>. Uma nova janela se abrirá, selecione a opção “Transfer” e depois selecione “File-PLC”. Ou seja você estará transferindo seu programa para o PLC.

1º AULA 15

Na tela seguinte:

Verifique o nome do arquivo em “ Source”, se é o mesmo que você estava trabalhando, confira o nome do bloco (PB1), e tecle “ Enter” até transferir, quando transferir surgirá uma caixa de dialogo com o seguinte aviso:

Tecle “Enter” e está pronta a transferência. Aperte “Esc” para retornar a tela Principal.

1º AULA 16

1. 6 – TESTANDO O PROGRAMA Lembre-se que para testar um programa é necessário primeiro transferi-lo para o PLC, caso contrário você correrá o risco de testar o programa que estiver armazenado no PLC. Na tela inicial, mover o cursor até “Test” e pressionar <Enter> Feito isso tecle <Enter> na opção “Block Status”, ou aperte <SHIFT + F6>. Confirme os procedimentos seguintes, teclando "Enter " em todos. Você retornará a tela de programação, mas agora em modo “STATUS”, ou seja, online. Dessa forma você poderá testar seu programa. OBS: Se durante o teste você detectar alguns erros, e corrigi-los, lembre-se que após ter sido feito a transferência " File - PLC", seu programa estará sendo salvo na memória do PLC. Dessa forma após corrigir todos os erros, é necessário transferir seu programa novamente para o HD ou disquete do computador. Para isso, basta voltar ao menu principal e ir em: Object Blocks Transfer PLC-File 1. 7 – FORMAS DE CONVERSÃO DE PROGRAMAS ENTRE LAD, CSF E STL

Para que exista compatibilidade entre as formas de representação, algumas regras são necessárias. Cada método de representação tem propriedades específicas e limitações. Consequentemente, um programa em STL nem sempre pode ser transladado para LAD ou CSF e estas representações gráficas nem sempre são totalmente compatíveis. Entretanto se o programa for representado em LAD ou CSF ele sempre poderá ser transladado para a forma STL.

1º AULA 17

Regra 1: a) Entrada em LAD e conversão para CSF ou STL.

- Não exceder 7 contatos na mesma linha - Não exceder 4 linhas por segmento

Exemplo: -------------------| |----------| |---------| |----------| |------------------( )--------| máximo 4 linhas --------------------------------| |-------- --------------------------------| |-------- máximo 7 contatos por linha --------------------------------| |------------------------------------------ OBS: À medida do necessário, outras regras serão apresentadas. b) Entrada em CSF e conversão para LAD ou STL

- Não exceder entradas por bloco lógico Exemplo:

1º AULA 18

Para ser efetuada a conversão, deve se ir para a Tela Principal em: “Management” “Assignment list” <Enter>. Dessa forma aparecerá os menus de conversão como mostra a tela abaixo:

1.8 – PARTE PRÁTICA Simular o programa abaixo, escolhendo as entradas e as saídas que serão utilizadas.

1º AULA 19

SEGMENTO 1: -----------------| |----------------| |----------------| |--------------| |---------------( )-------------| -------| |------------| |---- -------------| |-------------- SEGMENTO 2: ---------| |---------------------------| / |-------------------------( )------------------------------------- ---------| |------------ ---------| / |------------ SEGMENTO 3: ---------| |----------------| |-----------------| / |---------------------( )-------------------------------- ------------------| |------------------ -----------------------------| / |------------------------------- 2 – FLAG E LATCH 2.1 – FLAG Flag ou “memória de resultados” Trata-se da memória para armazenar resultados intermediários, que serão utilizados posteriormente no programa. Um flag do ponto de vista de programação, pode ser tratado como uma saída, com a diferença única de que não se atua nas saídas externas do Controlador Lógico Programável. Temos 512 flags: - F00 ... F31.7 – flags retentivos - F32.0 F60.7 – flags não retentivos - F61.0 F62.7 – flags reservados para rede SINEC L1 - F63.0 F63.7 – flags reservados para sistemas Só usaremos os flags não retentivos de F32.0 a F60.7

2º AULA 20

Exemplo: Seja: I32.0 I32.1 I32.2 F32.0 --------| |-------------| |-----------| |---------------( )----------| I32.3 --------| |------- Crie um outro segmento, digite <F6>. F32.0 I32.4 Q32.0 --------| |--------------| |-------------------( )------- Crie um outro segmento, digite <F6>. F32.0 Q32.1 --------| |---------------( )-------- I32.5 --------| |------- Ou seja, para habilitarmos as saídas Q32.0 e Q32.1, não foi necessário repetir a operação do 1º segmento, uma vez que a mesma ficou memorizada em F32.0. 2.2 – LATCH LATCH ou biestável RS Provém do inglês Reset-Set, que significa desarma-arma ou desaciona-aciona, nomes esses dados a entradas do próprio biestável que , como veremos, um pulso na entrada R, coloca a saída do biestável em nível lógico 0 ou desarma ou desaciona a saída e um pulso na entrada S coloca a saída do biestável no nível lógico 1 ou arma ou aciona a saída. Para construir um latch, digite na tela de edição: <F5> <F6> Latch Reset prioritário <F5> <F7> Latch Set prioritário

S R Q 0 0 Mantém estado (depende da

condição anterior) 0 1 0 1 0 1 1 1 1 com latch R/S (reset prioritário)

0 com latch S/R (set prioritário) - O que define qual o latch a ser utilizado é a linha em destaque da tabela acima. - Para utilizar o latch selecione <F5> na régua abaixo.

2º AULA 21

-O seguinte Menu surgirá na parte inferior da tela:

Se o latch escolhido for de reset prioritário, selecione <F6>. Se o latch escolhido for de set prioritário, selecione <F7>.

Por exemplo, digite <F6>, e a seguinte tela será apresentada:

Em (1) identifique sua saída (F ou Q) Em (2) selecione contato aberto <F1> ou contato fechado <F2> com seu respectivo endereço, que pode ser F, Q ou I.

Quando somente esta entrada estiver habilitada, a saída será resetada (nível lógico 0).

Em (3) selecione contato aberto <F1> ou contato fechado <F2> com seu respectivo endereço, que pode ser F, Q ou I.

Quando somente esta entrada estiver habilitada, a saída será setada (nível lógico 1).

Em (4) identifique sua saída (F ou Q).

2.3 – INSERIR CONTATOS NO LATCH

Para inserir contatos em série e/ou paralelo nas entradas do latch, considere:

2º AULA 22

Série: com o cursor na posição 1, digite < 7 > do teclado numérico. Paralelo: com o cursor na posição 2, digite < 1 > do teclado numérico. 2.4 – PARTE PRÁTICA Exemplo 1 : Controle de nível de líquido Deseja-se fazer o controle de nível do líquido do reservatório abaixo.

Inicialmente com o tanque vazio deve-se começar o processo de enchimento do mesmo com a abertura da válvula 2, mantendo a válvula 1 fechada. Ao atingir o sensor 1, o processo de enchimento deverá continuar. Após atingir o sensor 2 (nível máximo), deve-se fechar a válvula 2 e abrir a válvula 1, começando o processo de esvaziamento do tanque. Quando o nível atingir o sensor 1 (nível mínimo), deve-se fechar a válvula 1 e abrir a válvula 2, reiniciando o processo. Pede-se:

- Diagrama de LADDER - Simulação no PLC

2º AULA 23

Exemplo 2: Automação do estampo de uma prensa Uma prensa deve ter um comando, de forma que o estampo baixe se forem satisfeitas as condições a seguir:

1. a grade de proteção, B6=B7=1 2. se estiver nas condições iniciais, B8=1 (estampo em cima) 3. ambos os botões manuais acionados, B1=B2=1

E ainda deverão ser observadas as seguintes condições:

a. se a grade de proteção for aberta ou um dos botões manuais solto, o estampo deve parar. b. se o estampo estiver sobre B3 (estampo em baixo), posição fim-de-curso inferior, deve iniciar o

movimento para cima. c. no movimento para cima, a grade de proteção e os botões manuais podem ser desacionados.

O estampo na posição superior dá o ciclo por completo:

B1, B2 = Botão Manual B3 =Fim-de-curso, descida B6 = Sensor grade B7 = Sensor grade B8 = Fim-de-curso, subida Observe que as condições de entrada 1 e 3 não podem ser memorizadas para atender a condição A. As posições de fim-de-curso (B3 e B8) deverão existir para se saber se o motor está subindo ou descendo. Pede-se:

- Diagrama de LADDER - Simulação no PLC

2º AULA 24

3 – EDITOR DE SÍMBOLOS 3.1 – INTRODUÇÃO O Editor de Símbolos permite trabalhar com uma lista de parâmetros endereçando-os de forma simbólica. Até então foi mostrado como endereçar o operando na forma absoluta, entretanto podemos endereçar os operandos na forma simbólica. Exemplo: forma absoluta - I32.0 forma simbólica - Botoeira 1 Os operandos simbólicos são identificados por um hífen precedido dos caracteres. Estes caracteres podem ser de 8 a 24 (letras e números). 3.2 – PASSOS PARA CRIAÇÃO DA LISTA DE PARÂMETROS SIMBÓLICOS 1º Caso você não tenha colocado a Opção Symbols em Yes, vá a tela principal em: Object Project Settings Page2 Dessa forma a Segunda tela de configurações irá aparecer. Vá até “Symbols” e com a tecla <F3> escolha a opção “Yes”. 2º Volte a tela de edição: Editor Step5 block in the program file

Na régua abaixo tecle <F1>(DispSymb).

3º Aparecerá a tela de edição de símbolos, sendo listados todas as entradas, saídas e flags utilizadas. Caso você queira colocar um nome especifico para determinada entrada, saída ou flag, posicione o cursor na variável desejada e tecle <F2>. No campo “Symbol” digite o nome de sua variável e no campo “Comments”, caso queira digite algum comentário. Tecle <F2> para salvar os comentários e símbolos da respectiva variável. Repita os passos para as demais variáveis. 4º Quando terminar a edição tecle <F8> para retornar a tela de edição, perceba que todas as variáveis já estarão com os nomes simbólicos. 3.3 – PARTE PRÁTICA Para o exemplo 2 (Automação do estampo de uma prensa) da parte prática de Flag e Latch, crie a respectiva lista de símbolos.

2º AULA 25

4 – ROTEIRO PARA IMPRESSÃO 4.1 – CONFIGURAÇÃO DA IMPRESSORA Voltar a tela principal Ir até: “Documentation” “Settings” “Printer parameters” <Enter> A tela de configuração da impressora deve estar exatamente como essa:

Caso não esteja, faça as alterações adequadas. Após verificado tecle <F6> <F8>, retornando a tela principal. 4.2 - PARA IMPRIMIR:

Na tela principal vá até: “Documentation” “Standard Output” “Step5 Blocks” “From program file”<enter>. Na tela “Print Step5 Blocks” em Selection , escreva o bloco ( PB1), e altere o “Segment number” de acordo com o numero de segmentos usados em seu programa. <Enter> Obs: Com exceção do “ Segment number” sua tela de impressão deve estar como a tela abaixo:

2º AULA 26

5 – Criando Rodapé: Na Tela Principal, vá em: Documentation Settings Footer Editor <Enter>

A seguinte tela será apresentada:

Você só poderá escrever na primeira coluna. Para escrever, basta teclar <F1> e após terminar tecle <F2>. Após terminado a edição do seu Footer File (arquivo de rodapé), pressione <F6> . A seguinte tela aparecerá:

Tecle <Enter> em “<Yes>”.

3º AULA 27

6 -TEMPORIZADORES 6.1 – INTRODUÇÃO O PLC possui 16 temporizadores internos de T0 a T15, que podem ser utilizados para diversas funções. Os seus valores de tempo são definidos pelo programa e podem ser alterados. Para escolher a função do “temporizador”, selecione <F5> na régua apresentada abaixo.

Dessa forma uma nova régua se abrirá, mostrando os tipos de temporizadores (SP, SE, SD, SS, SF). Para Ter acesso a esses temporizadores você deve estar com a tecla <Shift> pressionada.

6.2 – TIPOS DE TEMPORIZADORES

Se sua opção for: 6.2.1 – <Shift> <F1> SP: Temporizador de Pulso

3º AULA 28

6.2.2 – <Shift> <F2> SE: Temporizador de Pulso Estendido

6.2.3 – <Shift> <F3> SD: Temporizador com Retardo na Ligação

6.2.4 – <Shift> <F4> SS: Temporizador com Retardo na Ligação Memorizada

3º AULA 29

6.2.5 – <Shift> <F5> SF: Temporizador com Retardo no Desligamento

6. 3 – UTILIZAÇÃO Uma vez selecionado o tipo de temporizador que será utilizado, a tela exibirá:

Em (1) Escolha o número do temporizador de T0 a T15 Em (2) Selecione contato aberto <F1> ou contato fechado <F2> e indique quem dará o pulso de entrada Em (3) Indique a constante de temporização (KT): KT = n x i, onde n = valor de temporização (de 0 a 999) i = base de tempo (de 0 a 3) base de tempo - 0 = n x 0.01s 1 = n x 0.1s 2 = n x 1s 3 = n x 10s Em (4) Selecione contato aberto <F1> e indique quem dará o pulso de reset Em (5) Saída em binário Em (6) Saída em decimal {não serão utilizadas: (5) e (6)} Em (7) Indique a saída do temporizador, que pode ser F ou Q.

3º AULA 30

• TEMPORIZADOR DE PULSO – SP • TEMPORIZADOR DE PULSO – SP

3º AULA 30

• TEMPORIZADOR DE PULSO EXTENDIDO • TEMPORIZADOR DE PULSO EXTENDIDO

• TEMPORIZADOR COM RETARDO NA LIGAÇÃO • TEMPORIZADOR COM RETARDO NA LIGAÇÃO

3º AULA 31

• TEMPORIZADOR COM RETARDO NA LIGAÇÃO

• TEMPORIZADOR COM RETARDO NO DESLIGAMENTO

3º AULA 32

6.4 – REGRA DE CONVERSÃO: STL - LAD - CSF Ao se trabalhar com lista de instruções (STL), para cada entrada ou saída do temporizador que não for utilizada, esta deverá ser representada com a operação “NOP 0”, caso contrário a conversão não será efetivada. Ex: STL A I32.2 L KT 010.2 SP T1 NOP0 NOP0 NOP0 A T1 = Q32.0

3º AULA 33

6.5 – PARTE PRÁTICA Automação de Esteiras Transportadoras Seja fazer o controle das esteiras:

A carga ao tocar no sensor1, deve acionar as esteiras A e B simultaneamente. Ao ser transportada, a carga chegará até o sensor 2. Neste momento, a esteira deve parar e a esteira B deve continuar em movimento por mais 15s. Durante este 15s, mesmo que chegue uma nova carga, não se pode inicializar novo processo até que a esteira desligue.

5º AULA 34

7 - CONTADOR E COMPARADOR 7.1 – CONTADOR Tarefas de contagem de peças, rotações, movimentos, impulsos, etc, podem ser solucionadas pelo PLC, através dos “contadores”. O PLC possui 16 contadores: de C0 a C15. Cada um deles pode contar progressiva ou regressivamente e pode ser programado com um valor inicial de contagem. Para selecionar o contador escolha na régua abaixo, <F5>.

De acordo com o tipo de contagem a ser feita, selecione: F1 - CD (contador down – contagem decrescente) F2 - CU (contador up – contagem crescente)

Obs: Caso o contador seja utilizado para contagem crescente e decrescente, selecionar <F1> ou <F2>. Se selecionado F1, o contador será apresentado na tela da seguinte forma:

Obs: se selecionar <F2> as entradas (2) e (3) serão invertidas. Como o campo (2) deverá ser necessariamente preenchido, se a contagem for somente crescente, selecione F2, se somente decrescente, selecione F1.

Em (1) escolha o contador a ser utilizado (de C0 a C15)

Em (2) selecione <F1> (contato aberto) ou <F2> (contato fechado) O contador incrementa o seu valor de 1 (+1) a cada transição de sinal de “0” para “1”.

5º AULA 35

Em (3) selecione <F1> (contato aberto) ou <F2> (contato fechado). A cada transição de “0” para”1”, o contador decrementa o seu valor de 1 (-1).

Em (4) podemos setar a qualquer momento o contador com um valor de referência entre 0 e 999. Um valor eventualmente existente no contador é sobrescrito com o valor de referência;

Em (5) o valor de referência (KC) entre 0 e 999 deverá ser digitado.

Em (6) podemos resetar a qualquer momento o contador, na transição de sinal de “0” para “1” nesta entrada. Um valor eventualmente existente no contador é sobrescrito com o valor “0”.

Em (7) saída da contagem em binário.

Em (8) saída da contagem em decimal.

Em (9) saída do contador, que pode ser F ou Q. Esta saída será habilitada quando o valor de contagem for diferente de 0 e será desabilitada quando for igual a 0 (zero).

Obs: As entradas do contador podem ou não ser utilizadas, de acordo com a necessidade do projeto. Para a entrada que não for utilizada tecle <ENTER>.

7.2 – REGRA DE CONVERSÃO: STL - LAD - CSF

Ao se trabalhar com lista de instruções (STL), para cada entrada ou saída do contador que não for utilizada, esta deverá ser representada com a operação “NOP 0”, caso contrário, a conversão não será efetivada.

Ex:

STL A I32.0 CU C1 A I32.1 CD C1 A I32.2 L KC 150 S C1 NOP 0 NOP 0 NOP 0 A C1 = Q32.0

5º AULA 36

7.3 – COMPARADOR O PLC é capaz de fazer a comparação (!=, ><, <, >, >=, <=) da saída de um contador com um outro valor fixo qualquer. É possível também comparar dois sinais digitais quaisquer. Se a comparação for verdadeira, a saída do comparador será ativada (nível lógico “1”). Para selecionar o comparador, escolha na régua abaixo, <Shift><F5>.

Coerente com a comparação a ser efetuada, selecione:

A seguinte tela será mostrada:

5º AULA 37

Tipos de Comparadores O valor V1 é != igual >< diferente >= maior ou igual ao valor de V2

> maior <= menor ou igual ao valor de V2

< menor Em (1) indique o número do contador ou temporizador Em (2) indique o valor fixo (KF) a ser comparado com o valor acumulado do contador ou

temporizador Em (3) indique a saída do comparador F ou Q Em (4) Formato: F = ponto fixo D = palavra dupla G = ponto flutuante 7. 4 – PARTE PRÁTICA 7.4.1. – Controle de Nível de um Reservatório Devemos controlar o nível de conteúdo de um tanque em seus valores máximos e mínimos, de maneira que o mínimo não seja inferior a 5 litros e o máximo não seja superior a 15 litros. Dispomos de um indicador de vazão de entrada e um indicador de vazão de saída de líquido do tanque, que fornecem um pulso a cada litro que por eles passa. Considere que inicialmente o reservatório está vazio.

5º AULA 38

7.4.2. – Controle de uma Linha de Produção Deseja-se controlar uma linha de produção de maneira a fornecer certa quantidade de peças que se movimentam sobre uma esteira, em linhas de montagem. A cada contagem o motor deve ser acionado, para movimentar o desvio e quando este atingir o micro-switch de posição deve parar. Escrever o programa e testar todas as entradas e saídas, simulando cada condição.

EXTRAS 39

8 – EXERCÍCIOS GERAIS: 8.1 – CASA INTELIGENTE Descrição: Simular um sistema de segurança e automação para residência: Na condição de ausência o sistema deverá prover: No período da noite:

1.1 irrigação do jardim durante um intervalo de tempo 1.2 ligar lâmpadas 1.3 em um determinado momento ligar o rádio por um tempo qualquer.

Ao ser desligado o rádio, a TV deverá ser desligada por um outro intervalo de tempo e quando desligada as lâmpadas da casa também serão apagadas. A qualquer instante, quando o recipiente de água para o cachorro chegar a um nível pré-determinado, deverá abrir

um registro que enche o reservatório até um nível e fecha o registro. Na condição de moradores na residência, quando a temperatura ambiente chegar à 18ºC deverá ser acionado o ar condicionado. Para esta condição usar um contador UP/ DOWN e um comparador.

EXTRAS 40

8.2 - Enchimento e Embalagem de Garrafas Plásticas Descrição:

A esteira 1 faz o deslocamento das garrafas que estão enfileiradas. As garrafas são reconhecidas por um sensor de proximidade que detecta a presença das mesmas. Após a detecção, as garrafas param sob o bico injetor da válvula de enchimento, que deverá ficar aberta por 5 s e a esteira 1 permanece parada durante este tempo. Depois de 5s a esteira 1 volta a funcionar, a garrafa cheia ativa um sensor e cai dentro da caixa de embalagem. Após este sensor ser ativado 6 vezes, a caixa de embalagens estará lotada. A esteira 1 é desligada por 5 s e a esteira 2 é então ligada por 2 s para que a outra caixa de embalagem se posicione. O sistema de contagem das garrafas cheias é então zerado e o processo tem início novamente.

EXTRAS 41

8. 3 – Sistema de Corte para Tubos de Ferro Descrição: Para iniciar o processo o carrinho deve estar posicionando em C2 (chave fim de curso) e o tubo Ter alcançado a chave fim de curso C1. Satisfeitas estas condições o carrinho é acionado a após 20 segundos em movimento fecha a morsa prendendo o tubo (C6). Após 5 segundos do acionamento da morsa, desce a serra acionando C4 (chave fim de curso de descida da serra). Logo após aciona-se a subida da serra até a chave fim-de-curso C5. Desliga-se o movimento do carrinho para frente e abre-se a morsa. Conta-se um tempo de 10 segundos para reversão, após este tempo liga-se o retorno até chegar C7, desligando o acionamento por inércia, atinge C2 novamente.

EXTRAS 42

8.4 – CONTROLE DE SILOS Descrição: O problema proposto é o controle de carregamento de dois silos, a partir de um silo principal. O carregamento será processado através de esteiras, uma caixa desviadora, uma eclusa e detetores de níveis. (vide figura) Se o sensor SOmin estiver em seu nível ativo alto, o processo de carregamento dos silos S1 e S2 poderá ser inicializado., caso contrário será interrompido. Se SOmin igual a 1 (lógica positiva) então a saída EC1 (eclusa) será ativada; para a eclusa aberta, os motores das correias transportadoras serão ativadas (TC1 e TC2) fornecendo material à caixa desviadora, isto se S1max e/ou S2max inativos. Se S1 e S2 não possuem material, ou seja, todos os sensores de S1 e S2 inativos, a caixa desviadora estará em CX1-S1 e o motor TC3 será ativado. Esta condição se dará enquanto SOmin ativo e S1max inativo. Se S1max for ativado, a caixa desviadora irá para CX1-S2 desviando o material para o silo S2; TC3 funcionará até 10 segundos após ativar S1max. O material carregará S2, até que S2max seja ativado, se S1 e S2 estão cheios, então após o fechamento de EC1, TC2 funciona até 10 seg após o desligamento de TC1. Se S1min ficar inativo, então o processo de carregamento reiniciará carregando o silo correspondente; o processo só cessará se SOmin for ativado ou os sensores de nível máximo dos silos forem ativados.

EXTRAS 43

8.5 – CONTROLE DE UM ELEVADOR DE CARGA Descrição: O projeto consta de um Elevador de Carga para um edifício de três andares com as seguintes características: - Necessária a presença de ascensorista; - Elevador possui portas de grade abertas e fechadas pelo ascensorista; - Retorne e atendimento automático ao primeiro andar, isto é, não são necessários os botões de

comando e chamada do primeiro andar; - Reposicionamento automático em caso de falta de energia ; - O motor utilizado apresenta velocidade constante após a partida; seu circuito deve obedecer

os comandos vindos do controlador do seguinte modo:

• saída “sobe” do controlador ativa o motor, que deve tracionar o elevador para cima. • saída “desce” do controlador ativa o motor que deve tracionar o elevador para baixo. • saídas “sobe” e “desce” inativas, o motor deve parar o elevador.

EXTRAS 44

8.6 – MISTURADOR DE TINTAS Descrição: Composto dos seguintes equipamentos: 3 silos 4 válvulas solenóides 1 bomba dosadora 1 transportador de correia 1 motor (misturador) 1 chave fim de curso Seu funcionamento se faz devido à adição de 3 substâncias que são adicionadas na seguinte ordem de grandeza: - serão acionados 5 litros de substância “A” - logo após 4 litros da “B” e 3 litros da “C” Totalizados os 12 litros no contador CU, a mistura das tintas A, B e C e inicializada ligando o motor do misturador por 15 segundos, após este tempo a bomba M é acionada e cada litro que entra no galão é contado até sua capacidade máxima (12 litros). Após encher o galão, a esteira é ligada e o processo reiniciará quando um novo galão chegar ao sensor de posição, desligando a esteira.

EXTRAS 45

8.7 – CONTROLE DE SEMÁFOROS DE QUATRO TEMPOS Descrição: Temos como problema o controle do tráfego de um cruzamento hipotético. O semáforo a ser implementado tem que possibilitar que cada rua tenha acesso às três direções (sentidos) possíveis. Para tanto, o gráfico terá que estar retido nas outras interseções do cruzamento (figura 1 ). Será usado então um semáforo de quatro tempos controlado por um PLC. O sentido de acionamento é anti-horário (figura 2).

EXTRAS 46

8.8 – ENCHIMENTO E EMBALAGEM DE GARRAFAS Descrição:

Seja o sistema de controle de uma esteira transportadora de garrafas de refrigerantes. Para o motor da esteira dar a partida, a garrafa deve estar posicionada sobre o sensor S1 e o operador então irá fazer soar um alarme por 15 segundos. Depois deste tempo, a garrafa começa a se deslocar sobre a esteira. Ao chegar no sensor S2 a esteira é desligada e o líquido é despejado na garrafa .através do acionamento do bico injetor, por 5 segundos (tempo suficiente para encher a garrafa). Ao final deste tempo, a esteira é ligada novamente até a garrafa chegar sobre o sensor S3. Neste ponto a esteira é desligada por 3 segundos e um dispositivo é acionado para tampar a garrafa. No final deste tempo, a esteira é novamente ligada até a garrafa chegar no sensor S4, que é o sensor de fim-de-curso da esteira. Durante todo o funcionamento da esteira uma lâmpada pisca-pisca deverá permanecer acionada.