Apostila+de+programação+ladder+ +clp+micrologix+1200
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Apostila+de+programação+ladder+ +clp+micrologix+1200 Document Transcript

  • 1. Disciplina: Engenharia de ControleCurso: Engenharia Eletrônica Professor Pedro de Albuquerque Maranhão
  • 2. SumárioPROGRAMAÇÂO LADDER .................................................................................................. 31 - Programação de CLPs .................................................................................................... 32 - Princípios da Programação em Ladder ........................................................................ 3 Exercício: ........................................................................................................................... 6 Exemplo de lógica Ladder - Lógica selo........................................................................ 63- Nomenclatura das Funções – Fabricante Allen Bradley ............................................. 6 3.1 - Examinar se Energizado (XIC) ................................................................................ 7 3.2 - Examinar se Desenergizado (XIO) .......................................................................... 7 3.3 - Energizar Saída (OTE).............................................................................................. 7 3.4 - Energizar Saída com Retenção (OTL) e Desernergizar Saída com Retenção (OTU) .................................................................................................................................. 7 3.5 - Subida do Monoestável (ONS)................................................................................ 7 3.6 - INSTRUÇÕES DE TEMPORIZADOR E CONTADOR.............................................. 7 3.6.1 - Temporizador na Energização (TON) .................................................................. 8 3.6.2 - Temporizador na Desenergização (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 - INSTRUÇÕES DE COMPARAÇÃO ........................................................................ 12 3.8 - INSTRUÇÕES MATEMÁTICAS .............................................................................. 13RSLogix 500 ........................................................................................................................ 151 - Navegando no RSLogix 500......................................................................................... 152 - A Árvore 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 ................................................................................................... 24Apostila de programação Ladder – Prof. Pedro Maranhão Página 2
  • 3. PROGRAMAÇÂO LADDER1 - Programação de CLPsAtualmente quase todos os CLPs utilizam linguagens de programação padronizadas, quepermitem o uso de um mesmo programas em equipamentos diferentes.A norma IEC 1131-3 prevê 3 linguagens de programação e duas formas de apresentação.Linguagens:- Diagrama Ladder – programação como esquema de relés;- Blocos Boleanos – blocos lógicos representando portas “E”, “OU”, “Negação”, “OUexclusivo”, etc.- Linguagem de controle estruturada – linguagem baseada em Pascal.2 - Princípios da Programação em LadderO diagrama ladder utiliza lógica de relé, com contatos (ou chaves) e bobinas, e por isso éa linguagem de programação de CLP mais simples de ser assimilada por quem já tenhaconhecimento de circuitos de comando elétrico.Compõe-se de vários circuitos dispostos horizontalmente, com a bobina na extremidadedireita, alimentados por duas barras verticais laterais. Cada uma das linhas horizontais éuma sentença lógica onde os contatos são as entradas das sentenças, as bobinas são assaídas e a associação dos contatos é a lógica.Simbologia:Cada operando (contato e bobina) é identificado com um enereço de memória à qual seassocia o CLP.Apostila de programação Ladder – Prof. Pedro Maranhão Página 3
  • 4. Esse endereço aparece no ladder com um nome simbólico, que varia de fabricante parafabricante:O estado de cada operando é representado em um bit correspondente na memóriaimagem: este bit tem nível 1 se o operando estiver acionado e 0 quando desacionado.Os contatos endereçados como entrada se acionam enquanto seu respectivo par determinais no módulo de entrada é acionado: fecham-se se forem NA e abrem-se se foremNF.Enquanto uma bobina com endereço de saída estiver acionada, um par de terminais domódulo de saída será mantido em condição de condução elétrica.Para que um relê seja energizado é preciso continuidade elétrica, estabelecido por umacorrente elétrica. AlimentaçãoApostila de programação Ladder – Prof. Pedro Maranhão Página 4
  • 5. O programa equivalente do circuito anterior, na linguagem ladder, é o seguinte:Antes do início da elaboração do Programa de Aplicação é preciso criar-se uma tabela dealocação dos dispositivos de entrada/saída, com o nome do elemento, sua localização eseu endereço no CLP. Exemplo:Na programação ladder se associam os contatos para criar as lógicas E e OU com asaída.Os contatos em série executam a lógica E, pois a bobina só será acionada quando todosos contatos estiverem fechados.Em álgebra boleana: S1 = E1 * E2 * E3OBS: cada linha admite no máximo 5 entradas em série e aciona bobinas apenas naúltima coluna do diagrama (1 ou mais em paralelo)A lógica OU é obtida com a associação paralela, acionando a saída quando pelo menosum dos ramos paralelos estiver fechado.S1 = E1 + E2 + E3Apostila de programação Ladder – Prof. Pedro Maranhão Página 5
  • 6. Os sinais auxiliares não representam saídas reais, e servem para a montagem de lógicasque não cabem em uma linha de programação ou que sejam repetitivas. Num programaextenso os sinais autiliares simplificarão o entendimento do programa.Exercício: Exercício 1: Desenvolver um programa em ladder que: Ao pressionar B1, L4 acenda. Após L4 estar acesa, se B3 for pressionada L1 deverá acender. Ao soltar B1, L4 e L1 deverão continuar acesos e L2 deverá acender. Ao soltar B3, L4 , L1 e L 2 deverão apagar. 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 0Exemplo de lógica Ladder - Lógica seloDescrição: Para uso de botões ao invés de chaves. Um botão liga a bobina e outro adesliga.O botão LIGA, interligado a I3, tem a função de ligar a saída auxiliar Q5, que por sua vezaciona a bobina S1.Mesmo que o botão LIGA seja liberado, a saída auxiliar continuará acionada, até que obotão DESLIGA, interligado a I4, seja pressionado3- Nomenclatura das Funções – Fabricante Allen BradleyApostila de programação Ladder – Prof. Pedro Maranhão Página 6
  • 7. 3.1 - Examinar se Energizado (XIC)Examina o bit da tabela de dados I:1/0, o qual corresponde ao terminal 0 de um módulode entrada localizado no cartão E/S 1. Se este bit da tabela de dadosestiver energizado (1), a instrução é verdadeira.3.2 - Examinar se Desenergizado (XIO)Examina o bit da tabela de dados I:1/2. Se este bit da tabela de dadosestiver desenergizado (0), a instrução é verdadeira.3.3 - Energizar Saída (OTE)Se a lógica de entradas na mesma linha é verdadeira, o bit 0:2/0 é energizado, o qualcorresponde ao terminal 0 de um módulo de saída localizado no cartão E/S 2.3.4 - Energizar Saída com Retenção (OTL) e Desernergizar Saída comRetenção (OTU)Estas funções são usadas aos pares. O bit de saída que se mantém energizado apósuma execução do programa com a lógica de entradas na mesma linha da função OTL éverdadeira.Para desenergizá-lo é necessário o uso da função OUT em outra lógica.3.5 - Subida do Monoestável (ONS)Operando de saída que se mantém acionado apenas durante uma varredura deprograma, no momento em que a lógica de entradas da mesma linha passa de falsa paraverdadeira. Nas varreduras seguntes o valor de OSR será novamente zero.3.6 - INSTRUÇÕES DE TEMPORIZADOR E CONTADORApostila de programação Ladder – Prof. Pedro Maranhão Página 7
  • 8. 3.6.1 - Temporizador na Energização (TON)Se a condição de entrada é verdadeira o temporizador começa a incrementar emintervalos seleionados (Time Base). Quando o valor acumulado (Accum) é maior ou igualao Preset o temporizador pára e energiza o bit DN.Se a condição de entrada desaciona o temporizador antes da contagem terminar, ele ézerado.Apostila de programação Ladder – Prof. Pedro Maranhão Página 8
  • 9. A faixa de dados de preset varia de 0 a 32767Leitura dos bits de saída:BIT T4:0/DN = Temporizador ExecutadoBIT T4:0/EN = Temporizador HabilitadoBIT T4:0/TT = Temporizador Executando (em contagem)3.6.2 - Temporizador na Desenergização (TOF)Similar ao anterior, com a diferença de que ele só começa a incrementar se a condição deentrada é falsa.3.6.3 - Temporizador Retentivo (RTO)Idem ao temporizador de Energização (TON), porém neste se a lógica da linha passapara falsa o temporizador não é zerado, retornando a contagem do ponto em que parouquando as entradas o acionam novamente.Apostila de programação Ladder – Prof. Pedro Maranhão Página 9
  • 10. 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 é acrescido em 1 sempre que a linha passa de falsa para verdadeira. Quandoo valor acumulado é maior ou igual ao Preset o contador energiza o bit DNApostila de programação Ladder – Prof. Pedro Maranhão Página 10
  • 11. Assim como no caso do temporizador, o contador usa 3 palavras de memória:OBS:Quando for necessário usar o valor acumulado durante o programa deve se usar o seuendereço, como por exemplo C5:0.ACCO contador continua a contagem quando o acumulador é maior que o valor maior do queo preset.Já o bit de overflow indica quando o valor limite do CLP é atingido.Contador Decrescente (CTD)Idem ao CTU, porém agora o a contagem decrementa em 1 o valor acumulado sempreque a linha passa de falsa a verdadeira3.6.5 - Rearme do Temporizador e do Contador (RES)Quando energizado este comando resseta (=0) o valor acumulado do temporizador ou docontador indicado.Apostila de programação Ladder – Prof. Pedro Maranhão Página 11
  • 12. 3.7 - INSTRUÇÕES DE COMPARAÇÃOAs instruções de comparação são usadas sempre no início da linha de programação.Elas utilizam dois parâmetros, que podem variar de:-32.768 a 32767 (palavra)Ou- 2.147.483.648 a 2.147.483.647 (palavra longa)Exemplo de funções de comparação: Igual a (EQU)Se o valor em Source A é igual ao valor em Source B, esta instrução é verdadeira e alinha é energizada.Outras funções de comparação:Não Igual (NEQ)Menor que (LES)Menor ou igual a (LEQ)Maior que (GRT)Maior ou igual a (GEQ)Teste de limite (LIM)Esta função usa 3 parâmetros. Se o valor do campo Test está dentro da faixa definidaentre os limites inferior e superior a instrução é verdadeira.Apostila de programação Ladder – Prof. Pedro Maranhão Página 12
  • 13. 3.8 - INSTRUÇÕES MATEMÁTICASAs instruçõees matemáticas são usadas no fim da linha de programação.São usados 3 parâmetros: Origem A, Origem B e Destino (que armazena o resultado).As origens podem ser constantes ou endereços, mas as duas origens não podem serconstantes numa mesma instrução.Exemplo de funções matemáticas: Adição (ADD)Outras funções matemáticas:Subtração (SUB)Multiplicação (MUL)Divisão (DIV)Negação (NEG)Usa 2 parâmetros alterando o sinal da Origem e inserindo o resultado no Destino.Reinicialização (CLR)Atribui o valor 0 para o Destino.Apostila de programação Ladder – Prof. Pedro Maranhão Página 13
  • 14. Computação (CPT)Quando alimentado executa a operação e envia o resultado para o Destino.Apostila de programação Ladder – Prof. Pedro Maranhão Página 14
  • 15. RSLogix 500O software RSLogix 500 é um programa desenvolvido pela Rockwell Software para editarprogramas de aplicação dos CLPs da família SLC-500.Através dele é possível:- Criar novos programas offline ou online.- Enviar programas para o CLP (download).- Ler programas do CLP (upload).- Salvar as aplicações em disquete.- Editar programas offline ou online.- Imprimir programas.- Impor condições de forçamento (forces) em E/S.- Monitorar estados de programa online, verificando ou alterando parâmetros.1 - Navegando no RSLogix 500Quando você abrir um projeto no RSLogix 500, você terá a seguinte tela:Apostila de programação Ladder – Prof. Pedro Maranhão Página 15
  • 16. Barra de Título: Serve para mostrar o nome do programa e outras informaçõesadicionais. No RS Logix 5, além do título, ela pode mostra o nome do projeto.Barra de Menu: Local onde são acessados todos os comandos que podem ser dados noprograma. Basta clicar na opção para que o menu seja aberto.Barra Online: Informa o modo de operação , e permite visualizar se há edições online ouforces. Você visualiza ainda o driver configurado no RS Linx e o nó da rede.Barra de Ícones: Ela contém muitas funções que você irá utilizar repetidamente nodesenvolvimento, e conferência da sua lógica de programa. A procura de instruções e/ouendereços aparece aí, bem como a verificação se o seu programa não possui erros.Barra de Instruções: Mostra o mnemônico das instruções numa tabela de categorias.Quando você clica na categoria da barra de instruções, você muda a categoria trocandoas instruções para as da categoria selecionada. Clique na instrução para inseri-la no seuprograma Ladder.Apostila de programação Ladder – Prof. Pedro Maranhão Página 16
  • 17. Arvore do Projeto: Contém todos os parâmetros e arquivos do seu projeto. Você podeclicar no ícone desta árvore, e quando clicar com o botão da direita do mouse um menude opções se abrirá. As opções que se abrirão poderão ser para renomear o arquivo deprogramas, abrir um programa ou revelar propriedades do arquivo de programas.Área de Ladder: Nesta pane da janela de aplicação você verá os arquivos de programasem tempo real. É aqui que você editará o Ladder.Janela de Resultados: Mostra os resultados da procura em todo o programa, ou averificação de erros de projeto. Você pode alterar o tamanho desta janela ou deslocá-lana janela de aplicação.Barra de Status: O campo da direita sempre informa o tipo de objeto quando há umselecionado. O campo da esquerda fornece informações sobre posição da linha no laddere dá explicações curtas sobre as opções de menu e botões selecionados.2 - A Árvore do ProjetoNa árvore do projeto temos todas as pastas e arquivos do seu projeto. As pastas sãoorganizadas de forma a agrupar elementos afins. Para fechar uma pasta basta dar umclique no sinal de “+”, e para abri-Ia clique no sinal de “-“ .Como vemos na figura a seguir,as pastas são as seguintes:1 - Controlier (controle),2 - Program Files,3 - Data Files,4 - Force Files,5 - Custom Data Monitors,6 - Database.Apostila de programação Ladder – Prof. Pedro Maranhão Página 17
  • 18. 2.1 - A Pasta ControllerControlier PropertiesNeste item Controiler Properties (propriedades do PLC), temos a possibilidade demodificar o nome da aplicação, o modela da CPU, , senha, a driver, nó de comunicação ebloquear alguns acessos. Vide na figura abaixo que para mudar o Password, devemosselecionar com um clique na aba superior. O mesmo se dá para a configuração dacomunicação.Apostila de programação Ladder – Prof. Pedro Maranhão Página 18
  • 19. Processor StatusO ítem Processor Status (estado da PLC) nos mostra de forma organizada, o arquivo deStatus do PLC. Este é um dos arquivos mais importantes da aplicação, pois é nele queidentificamos pôr exemplo:Ajuste do relógio e calendário interno,Ajuste e visualização da velocidade da Varredura (Scan), Flags aritméticos (Carry, Zero, Overflow e Signal), Situação das chaves (dip-switches) do fundo do Cassis,Falhas graves (Major) e de advertência (Minar) do PLC,Bits de bateria fraca, Presença ou não de forces, Habilitação ou não de varredura e reset de Racks.Apostila de programação Ladder – Prof. Pedro Maranhão Página 19
  • 20. I0 ContigurationÉ muito importante especificarmos todos os racks e cartões que estão associados ao doprojeto PLC. Clique no item LO Configuration (configuração das entradas e saídas) paraque se abra a tabela a seguir.Apostila de programação Ladder – Prof. Pedro Maranhão Página 20
  • 21. Faça então a escolha dos Racks locais, que podem ser no máximo 3 ou até se atingir 30slots. Para configurar o modelo dos Racks, clique no botão drag and drap e escolha otamanho adequado.Para configurar as cartões que ficarão nos slots, selecione em primeiro lugar o slot edepois clique duas vezes no campo Current Card Avaliable. Há alguns cartões quenecessitarão de configuração. Para isso clique duas vezes sobre ele e uma tela similar àmostrada a seguir, deverá ser configurada.Channel ConfigurationCada modelo de CPU poderá apresentar variações da configuração mostrada a seguir,por isso escolheremos o PLC de maior quantidade de canais. Pode-se então a partir daíconfigurar os de menor complexidade. O canal 0 é o canal responsável pela comunicaçãocom o micro ponto a ponto, via RS 232 C. Pode-se mudar nesta opção a velocidade decomunicação (Baud Rate) do micro com o PLC. O Canal 1 pode ser o canal que comunicacom a rede DH+ (CPU 5/04) ou a rede Ethemet (CPU 5/05).Apostila de programação Ladder – Prof. Pedro Maranhão Página 21
  • 22. 2.2 - A Pasta Program FilesA pasta Program Files nada mais é do que o arquivo dos programas da aplicação. Osarquivos são subdivisões do programa e podem ser chamados também de Subrotinas.O primeiro arquivo (número 0) é o de sistema. Nele estão guardados o nome doprograma, e as senhas, caso elas existam.O arquivo número 1 é dedicado a um tipo de programação em blocos que associado aoLadder permite uma melhor visualização do processo. O nome dado a este tipo deprogramação é SFC (Seqüência Functian Chart). Só nos PLC’s da Família 5 é queteremos acesso a este arquivo. Finalmente o arquivo de número 2, que se destina aconter a tipo de programação mais comum dos PLC’s da Allen-Bradley (Rockwell), oLadder. Não só ele, como os arquivos de 3 a 999 podem conter programa Ladder.2.3 - A Pasta Data FilesCross ReferenceA chamada Referência cruzada (Cross Reference), é uma cópia dos Diagramas de Relés,que possuíam em seu rodapé informações de onde encontrar os contatos, ou a bobina dorelé. No programa Ladder, como não poderia ser diferente, tem-se um equivalente, queApostila de programação Ladder – Prof. Pedro Maranhão Página 22
  • 23. indica onde encontrar no programa todas as instruções relacionadas com um endereço.Veja a seguir como a janela da referência cruzada aparece.Data FilesA função do arquivo de dados (Data Files) é organizar a memória do PLC em partesdistintas, para que assim possamos pesquisar e alterar de maneira mais rápida valores debits e de palavras.Podemos criar até mil arquivos mas eles por default são oito:O0 - Arquivo de Saídas (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, itemProcessor Status.B3 - Bits auxiliares (Bit) - São os bits utilizados para a lógica interna do PLC. Elestrabalham no programa como se fossem relés auxiliares.T4 - Arquivo de Temporizadores (Timer) - Se destinam a conter informações de bits decontrole e parâmetros internos das instruções que trabalham com temporizadores.C5 - Arquivo de Contadores (Counter) - Se destinam a conter informações de bits decontrole e parâmetros internos das instruções que trabalham com Contadores.Apostila de programação Ladder – Prof. Pedro Maranhão Página 23
  • 24. R6 - Registradores de instruções avançadas (Register) – As instruções avançadas assimcomo os temporizadores e contadores precisam de um arquivoque possa guardar os seus bits controle e parâmetros. Só que como elas são menosusadas na programa, haverá apenas um arquivo comum para todas elas.N7 - Arquivo Inteiros ou Naturais (Natural) - Considera-se este arquivo como se fosse amemória de armazenamento de valores. E usado em operações matemáticas ou eminstruções que trabalhem com valores do formato de uma palavra, é que você usará oselementos deste arquivo. São considerados inteiros, porque nunca podem conternúmeros maiores que os limites -32768 a 32767, ou fracionários.F8 - Arquivo de Ponto Flutuante (Floating Poínt) - É um arquivo que também se destina aarmazenar elementos na memória do PLC, mas a sua grandeza no que diz respeito avalores é bem maior que o anterior, alem de guardar números fracionários.2.4 - A Pasta Force FilesO arquivo de forces é uma representação em forma de tabela, de todos os forces queestão assinalados ou habilitadas na memória do PLC. Os arquivos são dois: Force deSaidas (O0) e Force de Entradas (I1).Vide mais informações no texto Como fazer umForce.2.5 - A Pasta Custom Data MonitorUm recurso muito importante que o RS Logix 500 traz é sem dúvida a tabela de dadoscustomizada. Nela podemos escolher os endereços a monitorar ou a modificar, sejameles bits ou palavras. Dessa forma fica mais fácil monitorar o processo, sem precisar ficardeslocando o cursor pelo programa a procura de um valor ou outro do processo. Pode-secriar várias tabelas e gravá-las para uma outra monitoração futura.2.6 - A Pasta DatabaseEsta pasta tem vários bancos de dados dos comentários do programa, onde podemoseditar ou modificar a base de dados. Como se sabe os comentários são divididos emquatro tipos:  Comentários de Linha (Rung Coments),  Comentários de Instrução (Instrution Coments),  Comentários de Endereço (Address Coments),  Comentários Simbólicos (Symbols).Apostila de programação Ladder – Prof. Pedro Maranhão Página 24
  • 25. Os comentários de Linha são feitos para se organizar o Ladder, separando em grupos aspanes do Ladder que dizem respeito a um determinado equipamento, setor do processo,ou simplesmente a uma Lógica particular. Os comentários de Instrução e Endereço,também chamados de Description, são aqueles onde você pode descrever a funçãodentro do contexto do programa, ou o equipamento a que o endereço está associado.Os comentários de Endereço são aqueles que vão direto para o endereço, sem sepreocupar com a instrução que o endereço esta associado. Já os Comentários deInstrução, serão particulares para cada instrução, mesmo que ela tenha o mesmoendereço.Apostila de programação Ladder – Prof. Pedro Maranhão Página 25