AutÓmatos ProgramÁveis 2

8/14/2019 Autmatos Programveis 2

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ESAS/2004 AUTMATOS PROGRAMVEIS -Introduo 1

DEFINIOSo equipamentos destinados a controlar e comandar uma enorme variedade de circuitos elctricos,

quer de iluminao quer de fora motriz (motores).

Por exemplo, numa fbrica, todos os circuitos elctricos podem ser comandados e controlados porautmatos programveis.

No caso da iluminao as lmpadas podem ser ligadas e desligadas automaticamente, a horas

diferentes, a iluminao de uma zona da fbrica pode ser reduzida a uma determinada hora, etc.

No caso da fora motriz, os autmatos podem controlar, sem presena humana, a velocidade de

uma passadeira rolante contendo peas, o manuseamento dessas peas por robots, a montagem e

embalagem das peas, o funcionamento de um elevador, etc.

Esta flexibilidade consegue-se porque os autmatos so programveis, isto , como num

computador, podemos gravar na sua memria a sequncia de aces que pretendemos que ele

faa. Depois de concluda a programao e ligados os equipamentos, s correr o programa.

OBJECTIVONo nosso caso vamos aprender como programar o autmato, de forma a comandarmos a iluminao

de uma escada de um prdio de 4 andares, mas de forma completamente flexvel, ao contrrio do

que conseguimos com o automtico de escada.

Por exemplo, podemos querer que :

- Por razes de economia, s acendam as lmpada de 1 andar, medida que a pessoa vai subindo

as escadas e premindo o boto do andar respectivo;

- Acendam as lmpadas da metade dos andares correspondente ao boto premido, como fizemos

atravs de 2 automticos de escada;

- O tempo de acendimento das lmpadas de cada andar (ou grupo de andares) seja diferente;

- Outras combinaes.

Sublinhe-se que esta flexibilidade ainda acrescida de uma outra vantagem importante: Podemos

alterar a forma como queremos que o circuito funcione, mexendo apenas no autmato, mais

propriamente na sua programao, enquanto no caso dos circuitos clssicos teramos de mexer

tambm no circuito (ligar/desligar fios, montar/desmontar aparelhos, etc.)

CAMINHO

- Aprender as Funes Bsicas de programao do autmato, necessrias a que possamos atingiros nossos objectivos de comandar a iluminao da escada do prdio;

- Programar essas funes no autmato;

- Elaborar o programa de comando pretendido;

- Testar o programa no autmato;

- Aprender como se liga o autmato aparelhagem do circuito (botes, lmpadas, etc.);

- Programar o autmato com o programa de comando pretendido;

- Experimentar.

Luis Jernimo verso 1.0 Jan.2004


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ESAS/2004 AUTMATOS PROGRAMVEIS -Funes Bsicas 2

REPRESENTAO DE UM PROGRAMA/CIRCUITO

F N

I L

Nesta representao da derivao simples, para a lmpada (L) acender (ON), temos de ligar (ON) o

interruptor (I). Se o interruptor estiver desligado (OFF), como na figura, a lmpada est apagada

(OFF).

Dizemos que o interuptor a entrada do circuito e a lmpada, a sada.

Isto ainda no um programa. Para colocar este circuito como um programa de autmato

programvel, temos 2 hipteses:

- Programao grfica ou Ladder;

- Programao com lista de instrues

1. PROGRAMAO GRFICA OU LADDER

00.01 01.07

Os nomes do interruptor e da lmpada tm de obedecer s regras impostas pelo fabricante para as

entradas e sadas. Entradas comeam por 00.00 e podem ir at 00.15; as sadas comeam por

01.00 e podem ir at 01.08

2. PROGRAMAO COM LISTA DE INSTRUES (do mesmo circuito)

Endereo Instruo Operando

0000 LD 00.01 > Write

0001 OUT 01.07 > Write

0002 END > Write

Para j, no nos preocupemos com os > Write que sero explicados adiante.

FUNES B SI CAS1. FUNO AND (E, em Portugus)Suponhamos que agora complicvamos um pouco o circuito. Pretendemos que a lmpada s

acenda se 2 interruptores estiverem ligados em simultneo.

Outra forma de dizer isto que pretendemos que a lmpada acenda (ON) apenas quando o

interruptor I1 e o interruptor I2 estiverem ligados (ON). A palavra chave na frase anterior e, dao nome da funo.



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a) PROGRAMAO GRFICA (OU LADDER)

00.01 00.02 01.07

b) PROGRAMAO COM LISTA DE INSTRUESEndereo Instruo Operando

0000 LD 00.01

0001 AND 00.02

0002 OUT 01.07

0003 END

2. FUNO OR (OU em Portugus)Desta vez, vamos supor que queremos que a lmpada acenda logo que um dos 2 interruptores do

circuito seja ligado ou, dito de outra forma, que a sada fique activada (ON) se o Interruptor 1 ou oInterruptor 2 forem activados/ligados (ON). Agora, a palavra chave o ou, da o nome desta

funo.

a) PROGRAMAO GRFICA OU LADDER

00.01 01.07

00.02


0000 LD 00.01

0001 OR 00.02

0002 OUT 01.07

0003 END

---------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------

Apenas com estas 2 funes bsicas, podemos construir uma infinidade de circuitos de controlo,

atravs da associao de vrias. Vejamos um exemplo:

PROGRAMAO GRFICA OU LADDER

00.01 00.05 00.11 01.07



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00.02 00.00

Sers capaz de escrever o programa ladder correspondente? Tenta, antes de ver a resoluo:

PROGRAMAO COM LISTA DE INSTRUESEndereo Instruo Operando

0000 LD 00.01

0001 OR 00.02

0002 LD 00.05

0003 LD 00.11

0004 OR 00.00

0005 AND LD

0006 AND LD

0007 OUT 01.070008 END

Nota: que h outras maneiras de efectuar este programa. Por exemplo:

Endereo Instruo Operando

0000 LD 00.01

0001 OR 00.02

0002 AND LD 00.05

0003 AND LD 00.11

0004 OR 00.000005 OUT 01.07

0006 END

Ou seja, cada vez que se faz um LD o autmato vai interpret-lo como um bloco. Depois podemos

fazer qualquer operao (AND ou OR) com os 2 ltimos blocos definidos. Se usarmos o AND LD ou

o OR LD feita a operao com os 2 ltimos blocos definidos e d-se origem a um outro bloco,

resultado dessa operao.

3. ENTRADAS (OU SADAS) NEGADAS

At aqui temos trabalhado apenas com entradas e sadas no negadas. Isso corresponde, porexemplo no caso das entradas, a termos no circuito real, por exemplo, um interruptor Normalmente

Aberto (NA).

Quando escrevemos a instruo, o Autmato vai ler o estado real do Interruptor (ON ou OFF).

Por vezes (por ex. quando temos um interruptor Normalmente Fechado (NF) ) pode-nos interessar

ler a entrada (estado do interruptor) negada, isto , se o interruptor estiver ON o Autmato l OFF e

vice-versa. Vejamos como funciona, atravs de um exemplo que no mais que a alterao do

ltimo exemplo que vimos:



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00.01 00.05 00.11 01.07

00.02 00.00

Sers capaz de escrever o programa ladder correspondente? Tenta, antes de ver a resoluo:


0000 LD 00.01

0001 OR 00.02

0002 LD 00.05

0003 LD NOT 00.110004 OR NOT 00.000005 AND LD

0006 AND LD

0007 OUT 01.07

0008 END

Como vemos, basta acrescentar a instruo NOT na entrada a ser lida.

4. TEMPORIZAOUma das componentes muito usada, e que vamos utilizar no nosso circuito de comando da

iluminao de uma escada de um edifcio de 4 andares, a temporizao.

Para implementar uma temporizao:


00.00

00.01

HR15

TIM0 01.05


KEEP

HR15

TIM0

#0100


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Repare-se que:

1. A entrada 00.00 um um interruptor ou boto de presso que vamos usar para iniciar atemporizao.

2. O bloco KEEP uma instruo que funciona como memria (pode estar ON ou OFF comoresultado da nossa actuao em 00.00. Ele tem 2 entradas. 1 para pr (a sada do) bloco a 1 ( a decima) e outra para pr o bloco a zero ( a de baixo). A sada do bloco KEEP identificada, neste

exemplo, por HR15. Existem outras que podemos usar se precisarmos.

No nosso caso, o boto/entrada 00.00 serve para pr o KEEP a 1 (ON) e a entrada 00.01 para o pr

a 0 (OFF).

3. O bloco TIM0 faz a temporizao pretendida. Como funciona por dcimos de segundo, vamos terde fornecer o n de dcimos de segundo que queremos, prcedido sempre pelo carcter #. No nosso

caso queremos fazer uma temporizao de 10 segundos ( = 100 dcimos de segundo), por isso

temos de indicar #100

4. Funcionamento do circuito/programa:Premimos a entrada/boto de presso 00.00;

Isso coloca o bloco KEEP a 1 (ON), ou seja coloca a 1 (ON) a sua sada HR15;

Como HR15 funciona como entrada do bloco TIM0, nessa altura o bloco TIM0 comea a contar o

tempo indicado (10 segundos);

No final do tempo, a sada do temporizador (inicialmente a OFF) passa a ON e fica assim at o

limparmos, o que se consegue actuando na sua entrada de Reset (no nosso caso a entrada 00.01),

ficando ento pronto pra nova temporizao.

Como TIM0 funciona como entrada da sada 01.05, ao fim dos 10 segundos (depois de premirmos o

boto 00.00) a sada tambm fica activada (ON), por exemplo lmpada acesa se ligarmos essa

sada a uma lmpada.Est assim consumada a temporizao. Neste caso usmos a temporizao para ligar uma lmpada

ao fim de 10 segundos.

b) PROGRAMAO COM LISTA DE INSTRUESLD 00.00

LD 00.01

KEEP HR 015

LD HR 015

TIM 00

#100

LD TIM 00

OUT 01.05

END



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ESAS/2004 AUTMATOS PROGRAMVEIS -O Nosso Projecto 7

COMANDO DA ILUMINAO DAS ESCADAS DE UM EDIFCIO DE 4 PISOS

Com aquilo que j vimos, estamos em condies de executar o nosso projecto de comando de um

circuito de iluminao para de uma escada de um edifcio de 4 pisos. E com uma flexibilidade total.

Podemos, por exemplo, programar o autmato de modo a que:

1. Sempre que se prime qualquer dos 4 botes de presso (1 por piso), as lmpadas acendem todasdurante um determinado intervalo de tempo (ex: 1 minuto), ao fim do qual voltam a apagar-se;

2. Quando se prime um dos botes dos 2 primeiros pisos, acendem apenas as lmpadas referentesas esses pisos. O mesmo para para os 2 restantes pisos;

3. Cada boto faa apenas acender a lmpada correspondente a esse piso;4. O tempo em que cada lmpada (ou grupo de lmpadas) est aceso, seja diferente;5. Etc. A imaginao (e a necessidade) o limite.

Vamos mostrar de seguida como se implementa/programa uma dessas possveis solues:

Alternativa 1: cada boto de presso comanda apenas a lmpada do seu piso

a) Diagrama Ladder



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RC 00.00

TIM0

PRI 00.01

TIM 01

SEG 00.02

TIM 02

TER 00.03

TIM 03

HR 00

HR 01

HR 02

HR 03

HR 00 SRC 01.00

HR 01 SPRI 01.01

HR 02 SSEG 01.02


KEEP

HR 00

KEEP

HR 01

KEEP

HR 02

KEEP

HR 03

TIM0

#0100

TIM1

#0100

TIM2

#0100

TIM3

#0100


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HR 03 STER 01.03

Funcionamento do CircuitoEsta soluo corresponde ao caso em que cada boto de cada andar (entradas 00.00, 00.01, 00.02

e 00.03) comandam apenas a lmpada, ou lmpadas, respeitantes ao seu andar. Assim, nesta

implementao, o morador deveria premir o boto correspondente a cada andar por onde ia

passando.

O tempo que cada lmpada de cada andar est acesa pode ser definido independentemente, isto ,

posso ter tempos diferentes para cada piso. No exemplo foi escolhido um tempo de acendimento

igual para todas as lmpadas 10 segundos. Isso denotado pelos #0100 explicitados em cada

Temporizador.

De salientar que o Autmato, no que toca a temporizadores, trabalha com a unidade dcimo de

segundo, isto , para programarmos uma temporizao de um segundo devemos escrever #0010

(10 unidades/dcimos de segundo). Agora j se v porque 10 segundos corresponde ao nosso

#0100.Cada bloco KEEP funciona como uma memria. Como o arranque do circuito se d atravs de um

boto de presso ( e no um interruptor que mantm a sua posio de fechado), preciso que o

sistema memorize que o boto j foi premido. Essa informao precisa ser memorizada, pois se o

boto actuasse directamente no Temporizador (TIM) no se conseguia fazer a temporizao pois

estes TIM s realizam a temporizao se a sua entrada estiver activa.

Assim, quando actuamos no boto de presso (mesmo que apenas momentaneamente), isso faz a

sada do KEEP ficar ON (de forma permanente) a entrada de cima do KEEP a entrada de SET

do KEEP (pe a sua sada a ON) - . Essa sada funciona como entrada do TIM e, como fica

permanentemente ON, permite ao temporizador contar o tempo programado.

Esta sada do KEEP tambm funciona como entrada das nossas lmpadas, por isso estas acendemlogo que o KEEP correspondente fica ON, isto , logo que o boto de presso activado, como

queremos. e ficam acesas por quanto tempo?

Para isso temos de ver que no final da temporizao o Temporizador ( a sua sada) passa a ON.

Como esta sada funciona como entrada de Reset do KEEP, este , nessa altura, posto OFF e,

consequentemente, a lmpada respectiva apaga-se.

B) Lista de InstruesLD 00.00

LD TIM 00

KEEP HR 000LD 00.01

LD TIM 01

KEEP HR 001

LD 00.02

LD TIM 02

KEEP HR 002

LD 00.03

LD TIM 03

KEEP HR 003

LD HR 000TIM 00



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ESAS/2004 AUTMATOS PROGRAMVEIS -O Nosso Projecto 10#0100

LD HR 001

TIM 01

#0100

LD HR 002TIM 02

#0100

LD HR 003

TIM 03

#0100

LD HR 000

OUT 01.00

LD HR 001

OUT 01.01

LD HR 002

OUT 01.02

LD HR 003

OUT 01.03

END

------------------------------------------------------- -------------------------------------------------------------

2 ALTERNATIVA Acendem todas as lmpadas do edifcio logo que qualquer boto de presso actuado.

Lista de InstruesLD 00.00

OR 00.01

OR 00.02

OR 00.03

LD TIM 00

KEEP HR 001

LD HR 001

TIM 00

#0100

LD HR 000

OUT 01.00

LD HR 000

OUT 01.01

LD HR 000

OUT 01.02

LD HR 000

OUT 01.03

END

Como exerccio, desenhe o respectivo diagrama Ladder



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3 Alternativa os botes dos 2 primeiros pisos fazem acender as lmpadas desses 2 primeiros

pisos e os botes dos 2 ltimos pisos fazem acender as lmpdas desses 2 ltimos pisos.

LISTA DE INSTRUESLD 00.00

OR 00.01

LD TIM 00

KEEP HR 000

LD 00.02

OR 00.03

LD TIM 01

KEEP HR 001

LD HR 000

TIM 00

#0100

LD HR 001

TIM 01

#0100

LD HR 000

OUT 01.00

LD HR 000

OUT 01.01

LD HR 001

OUT 01.02

LD HR 001

OUT 01.03

END



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ESAS/2004 AUTMATOS PROGRAMVEIS -Questes Prticas 12

QUESTES PRTICAS

Para poderes inserir e testar estes programas, e todos os outros, no Autmato, h que ter em

ateno os seguintes pontos:

A) INSERIR E GRAVAR O PROGRAMA

1. Ao ligar o autmato, aparece no seu visor o pedido para inserir o password. Como o nosso notem qualquer password inserido (veremos depois como se faz), devemos

Premir sequencialmente as teclas:

CLEAR > MONTR > CLEAR

2. Colocar o Autmato no modo Program (h um selector para isso tem 3 posies: Program /Monitor / Run) de modo a que possamos inserir e gravar o nosso programa.

3. Limpar o autmato de outros programas que possa conter. Para isso, premir sequencialmente asseguintes teclas:

CLEAR > PLAY/SET > NOT > REC/RESET > MONTR > CLEAR

4. O Autmato mostra o endereo inicial da sua memria (0000), que o endereo em quedevemos, sempre, comear a escrever o nosso programa, isto devemos escrever a 1 instruo do

programa na posio de memria 0000.

5. Aps escrevermos a 1 instruo, premir a tecla WRITE.

6. O autmato posiciona-se na posio de memria seguinte (0001), onde devemos, da mesmamaneira, escrever a 2 instruo do nosso programa, seguindo-se WRITE.

7. Escrever as instrues seguintes do programa, concluindo sempre cada uma delas com a pressona tecla WRITE. Esta tecla (WRITE) serve para que o Autmato grave na sua memria a instruo

que acabmos de escrever.

8. A instruo END serve para concluir o programa e deve ser, sempre, a ltima instruo de cadaprograma. Para a escrever, temos de:

premir a tecla FUN > escrever 01 (cdigo da instruo) > WRITE

b) TESTAR O PROGRAMA

Para testar o programa introduzido, devemos:

1. Mudar o modo do Autmato de Program para RUN (quer dizer que vamos correr run oprograma antes introduzido e gravado).

2. Premir a tecla CLEAR para podermos ver o contedo dos endereos onde escrevemos oprograma, e assim podermos ver o que est a acontecer com as entradas e/ou sadas.

Podemos mudar o endereo do programa a observar atravs das teclas de direco:



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C) LIGAR AS ENTRADAS E SADAS A COMPONENTES CONCRETOS (BOTES DE PRESSO,LMPADAS, ETC.)

Entradas do circuito: Podem ser interruptores, botes de presso, etc.

So ligadas s entradas do autmato, que so identificadas por 000 a 011 (usando o nosso

autmato como exemplo).

Deve ter-se em ateno o COMUM (COM) de cada uma das entradas ou grupos de entradas a usar.

A figura mostra a ligao de um interuptor entrada 011 do autmato. S se deve ligar o que est

fora do rectngulo que representa o autmato.

24V DC

000 001 COM 002 . . . 010 011 COM

Sadas do circuito: Podem ser lmpadas, motores, etc.Devem ser ligadas s sadas do autmato (100 a 107). A figura mostra a entrada 100 ligada a umalmpada, usando o COMUM dessa sada; as sadas 104 e 105 ligadas cada uma delas a um motor,usando o COMUM do grupo de sadas 104 a 107. Como existem vrios comuns, significa quepodemos ligar sadas alimentadas a vrias tenses (contnuas ou alternadas), como por ex. 220VAC,24VDC, 24VAC, etc.

bobina

100 COM . . . 104 105 106 107 COM

220V 24V 24V



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