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Londrina PRSumário      Linguagens de programação de CLP´s        – Normalização        – Linguagens gráficas        – Li...
Londrina PRLinguagens - Motivação    O CLP´s (controladores lógicos programáveis) são o “núcleo”     de um sistema de aut...
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Londrina PRLinguagem IL (Instruction List) - Lista de Instrução   De origem européia   Semelhante ao Assembler
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Londrina PRLinguagem FBD (Function Diagram Blocks) - Diagrama deblocos de funções   Muito usada na indústria de processos...
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  1. 1. Londrina PR Universidade Estadual de Londrina IV Semana de Engenharia ElétricaLinguagens de Programação de Controladores Lógicos Programáveis (CLP´s) e Redes Industriais de Comunicação  Julio Cesar Guimarães, Especialista
  2. 2. Londrina PRSumário  Linguagens de programação de CLP´s – Normalização – Linguagens gráficas – Linguagens textuais  Redes de industriais de comunicação – Protocolos de comunicação – Topologias industriais – Aplicações
  3. 3. Londrina PRLinguagens - Motivação  O CLP´s (controladores lógicos programáveis) são o “núcleo” de um sistema de automação industrial;  Há uma tendência em padronizar as linguagens;  Os fabricantes têm interesse que seus clientes possam “entender” os recursos disponibilizados nos produtos;  Muitas linguagens podem confundir os programadores;  Facilitar a interpretação de diagramas e/ou textos de programação.
  4. 4. Londrina PR IEC 61131-3 – norma para programação É o primeiro esforço real para a padronização das linguagens de programação de CLP´s Resultado de sete empresas internacionais, somando dezenas de anos em experiência em automação industrial Busca a especificação da sintaxe e semântica de uma suíte unificada de linguagens de programação São definidas quatro linguagens de programação: duas textuais e duas gráficas
  5. 5. Londrina PR IEC 61131-3: a norma para programação Com o intuito de facilitar o entendimento a norma é dividida em: Norma IEC 61131-3 Elementos Comuns Linguagens de Programação
  6. 6. Londrina PRElemento Comuns  Tipos de dados  Variáveis  Configuração, recursos e tarefas  Unidades de organização de programas  Seqüenciamento gráfico de funções
  7. 7. Londrina PR Elementos Comuns Tipos de dados: booleanos, inteiros, reais, byte, word, date, time_of_day e string Variáveis: são associadas somente para endereços explícitos de hardware (entradas e saídas) nas configurações, recursos e programas. O escopo das variáveis é normalmente limitado à unidade de organização nas quais elas são declaradas (escopo local). Se as variáveis tiverem escopo global, então devem ser declaradas como tal (VAR_GLOBAL).
  8. 8. Londrina PR Configuração, recursos e tarefas: para melhor entendimento, vamos observar o modelo de software, como definido pela norma: Configuration Resource Resource Task Task Task Task FB Function Block Program Program Program Program FB FB FB FB Execution control path Access path No nível mais alto, o software deve resolver um problema particular de controle que pode ser formulado como uma configuração.
  9. 9. Londrina PR A configuração é específica para um sistema de controle particular, incluindo a disposição do hardware, recursos de processamento, endereçamento de memória para I/O e demais capacidades do sistema. Dentro da configuração pode-se definir um ou mais recursos. Pode-se entender um recurso como elemento com capacidade de processamento dos programas IEC. Dentro de um recurso, uma ou mais “tarefas” (tasks) podem ser definidas. As tarefas controlam a execução de um conjunto de programas ou blocos funcionais (ex: uma mudança de estado de uma variável)
  10. 10. Londrina PR Programa: consiste de uma rede de funções (Functions) e blocos funcionais (Function Blocks), os quais são capazes de trocar dados. Funções e blocos funcionais são os blocos básicos de construção, contendo uma estrutura de dados e um algoritmo. Na IEC 61131-3 os programas, blocos funcionais e funções são chamadas de Unidades de Organização de Programas (POUs). A norma também definiu funções padrões e funções definidas pelo usuário. Funções padrões são, por exemplo, ADD(ition), ABS (absolute), SQRT, SINus e COSinus. Funções definidas pelo usuário podem ser usadas inúmeras vezes na mesma rotina.
  11. 11. Londrina PRLinguagens de Programação Normalizadas Textuais - ST - structured text (texto estruturado) - IL - instruction list (lista de instruções) Gráficas - LD - ladder diagram (diagrama de contatos) - FBD - function diagram blocks (diagrama de blocos de funções) Método SFC (sequential function chart) ou Grafcet Alguns fabricantes disponibilizam seus CLP´s com recursos de programação em gafcet.
  12. 12. Londrina PRLinguagem ST (Structured Text) – Texto Estruturado Linguagem de alto nível, muito poderosa, com raízes Ada, Pascal e C Contém todos os elementos essenciais de uma linguagem moderna, incluindo estruturas condicionais (IF-THEN-ELSE e CASE OF) e iterações (FOR, WHILE e REPEAT) Exemplo: I:=2 WHILE J<5 DO Z:= F(I+J); END_WHILE IF B_1 THEN %QW100:= INT_TO_BCD(Display) ENDIF CASE TW OF 1,5: TEMP := TEMP_1; 2: TEMP := 40; 4: TEMP := FTMP(TEMP_2); ELSE TEMP := 0; B_ERROR :=1; END_CASE
  13. 13. Londrina PRLinguagem ST (Structured Text) – Texto Estruturado
  14. 14. Londrina PRLinguagem IL (Instruction List) - Lista de Instrução De origem européia Semelhante ao Assembler
  15. 15. Londrina PR Linguagem LD (Ladder Diagram) – Diagrama de Relês Originou nos EUA Baseada na representação gráfica da lógica de relês Exemplo: Circuito biestável para relês Circuito biestável para ladder
  16. 16. Londrina PRLinguagem FBD (Function Diagram Blocks) - Diagrama deblocos de funções Muito usada na indústria de processos. Expressa o comportamento de funções, blocos funcionais e programas como um conjunto de blocos gráficos interligados, como nos diagramas de circuitos eletrônicos. Se parece com um sistema em termos do fluxo de sinais entre elementos de processamento.
  17. 17. Londrina PRLinguagem FBD (Function Diagram Blocks) - Diagrama deblocos de funções
  18. 18. Londrina PRLinguagem Grafcet ou SFC (Sequential Function Chart) Descreve graficamente o comportamento seqüencial de um programa de controle. É derivado das redes de Petri e da norma IEC 848 Grafcet. Step 1 N FILL Consiste de “passos”, interligados com blocos de “ações” e “transições”. Cada passo Transition 1 representa um estado particular do sistema que está sendo controlado. Step 2 S Empty Transition 2 Step 3
  19. 19. Londrina PR Estrutura a organização interna do programa e ajuda a decompor o problema de controle em partes gerenciáveis, enquanto mantém a sua visão geral. 0 PASSO INICIAL TRANSIÇÃO Início da sequència 1 Produto A Fim da alimentação A AÇÃO ETAPA / PASSO 2 Produto B Fim da alimentação B 3 Mistura T=3 Fim do tempo de mistura
  20. 20. Londrina PR Exemplo:
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