Controlador Programavel

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ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE ENERGIA E AUTOMAÇÃO ELÉTRICAS – PEA

ROTEIRO

Prática de Laboratório de Automação

CLP - CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMÁVEIS

LABORATÓRIO DE AUTOMAÇÃO

Prof. Dr. Sergio Luiz Pereira

Prof. MsC. Alexandre Acácio de Andrade

1.1 Objetivos

O objetivo deste roteiro é permitir a familiarização do aluno com a programação e instalação elétrica de CLPs. O hardware disponível no laboratório de Eletrotécnica Geral e de Automação do PEA é o CLP MicroLogix doado pela Rockwell Automation dentro do convênio EPUSP/PEA&Rockwell Automation.

Este roteiro apresenta quatro experiências: Experiência 1 - Familiarização com o hardware e software de programação.

Experiência 2 - Programação e simulação de sistema de semáforo duplo.

Experiência 3 - Simulação de partida de motor com sinalização.

Experiência 4 – Automação de esteira transportadora.

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1.2 Arquitetura Básica de Hardware do Controlador Lógico Programável MicroLogix 1500

O MicroLogix 1500 controlador lógico programável é composto de uma unidade de base, que contém uma fonte de alimentação, circuitos de entrada e saída e um processador. O CLP está disponível com 24 ou 28 pontos de entrada/saída internos, pontos adicionais podem ser utilizados utilizando-se cartões específicos da família Compact™ I/O (1769).

1.2.1 Descrição do Equipamento: Controlador Programável MicroLogix 1500 (Allen Bradley)

A família dos CLPs MicroLogix da Allen-Bradley tem característica modular, e a versão do controlador disponível no laboratório é constituída por: chassi, fonte, módulo processador (CPU), módulo de entradas digitais, módulo de saídas digitais.

Módulo Código Observações

CPU 1764 8k de memória de instruções e controle

Entrada Digital 1769-IA8I 08 entradas digitais, 100/200 volts

Saída Digital 1769-OA8 08 saídas digitais a relé

Tabela 1 - Identificação dos módulos do CLP

A Figura 1 mostra a disposição física dos principais componentes do equipamento. Caso o usuário deseje mais pontos de entrada, saída ou até mesmo funcionalidades de rede de comunicação de dados, este poderá adquirir cartões específicos que permitirão aumentar os recursos do equipamento.

Os cartões devem ser instalados em trilhos padrão DIN fisicamente conectados aos outros cartões ou ao corpo do CLP (Respeitando-se as limitações do controlador empregado).

Figura 1 - Principais componentes do CLP MicroLogix 1500.

A tabela 2 mostra os principais componentes físicos do CLP MicroLogix 1500.

Componente Descrição Componente Descrição 1 Terminal removível de bloco 7 Modulo de Memória/ Relógio de

tempo real

2 Interface para Expansão de I/O, Barreira Removível

8 Bateria sobressalente

3 LEDs de entradas 9 Bateria

4 LEDs de saídas 10 Tampas dos terminais e etiquetas

5 Porta de comunicação 11 Ferramenta de acesso de dados

6 LEDs de status 12 Chaves para troca de modo

Tabela 2 - Identificação dos componentes do CLP

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A tabela 4.3 indica os possíveis estados dos LEDs do CLP MicroLogix 1500 e seus respectivos significados.

LED Quando Indica que

ON (constante) O controlador está no modo RUN

Piscando O controlador está transferindo um programa da memória RAM para o módulo de memória

RUN

OFF O controlador está em outro modo que não RUN

Piscando ao ligar O controlador não está configurado

Piscando em operação O processador detectou erro no chassis de expansão ou na memória

ON Há falha grave (sem comunicação)

FLT

OFF Não existem erros

Piscando Entradas ou saídas foram forçadas para ON ou OFF sem que isto tenha sido habilitado

ON Pontos forçados foram habilitados

FORCE

OFF Pontos forçados inexistentes

ON Bateria baixa, ou jumper inexistente, ou bateria e jumper não conectados.

BATT

OFF Bateria OK ou jumper presente

Tabela 3 - Indicação dos LEDs do módulo processador

É possível também observar na Figura 1a entrada para a chave seletora de modo. Existem três posições que definem o modo do CLP:

• Posição RUN

Esta posição habilita o CLP ao modo de operação (Run). O CLP varre/executa o programa ladder, monitora dispositivos de entrada, energiza dispositivos de saída e ativa pontos forçados de E/S habilitados. O modo do CLP pode ser alterado somente por meio da chave seletora. Não é possível desenvolver a edição do programa on-line.

• Posição PROG

Esta posição habilita o CLP ao modo de programação (Program). O controlador não varre/executa o programa ladder e as saídas são desligadas. É possível desenvolver a edição do programa on-line. O modo do CLP pode ser alterado somente por meio da posição da chave seletora.

• Posição REM

Esta posição habilita o CLP ao modo remoto (Remote): modos REMote Run, REMote Program ou REMote Test. O modo do controlador pode ser alterado por meio da posição da chave seletora ou mudando o modo por meio de uma interface de programação/operação. É possível desenvolver a edição de programa on-line nessa posição.

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1.2.2 Descrição do Hardware do Laboratório

O laboratório de automação PEA Eletrotécnica Geral convenio EPUSP/ Rockwell Automation foi projetado e desenvolvido para ser flexível e também possibilitar futuras expansões. O mesmo dispõe de seis bancadas didáticas contendo cada uma de um Painel Módulo Didático com:

• -Controlador MicroLogix 1500 E, fonte, cartão módulo de entrada digital 110 Volts, cartão módulo de saída digital a relé 110/220 Volts.

• Seis botoeiras; • Seis sinalizadores luminosos; • Régua (trilho Din) com 10 conectores; (para entradas digitais) • Régua (trilho Din) com 10 conectores; (para saídas digitais) • Régua (trilho Din) com 10 conectores; (para entradas saídas analógicas) • Um disjuntor trifásico (220 Volts/15 amperes) • Um dispositivo IRD trifásico. • Três sinalizadores luminosos de painel energizado. • Cinco bornes para as três fases, neutro e Terra.

A figura 2 ilustra a fotografia do Painel Módulo Didático com os dispositivos e

equipamentos.

Figura 2 - Ilustrativo da disposição dos dispositivos e equipamentos no Painel Módulo Didático

Fonte CLP Cartões

Disjuntor IDR

Borneira de alimentação. Fase R, Fase S, Fase T

Réguas para entradas digitais e Saídas Digitais

Botoeiras e sinalizadores luminosos

5

1.2.2.1 Alimentação e Proteção

A Figura 3 indica o esquema de alimentação do Módulo Didático. OBS: Para maiores informações sobre os cartões e suas formas de ligações vide anexo 1.

Figura 3 - Esquema de alimentação do Módulo Didático.

1.2.2.2 Ligações da Régua de Entrada Digital Cada conector da régua de entrada digital está ligado à uma entrada do cartão de entrada

digital conforme indica a figura 4.

Figura 4 - Esquema de ligação da régua de entrada com o cartão de entrada

1.2.2.3 Ligações da Régua de Saída Digital Cada conector da régua de saída digital está ligado a uma entrada do cartão de entrada

digital conforme indica a figura 5.

Figura 5 - Esquema de ligação da régua de saída com o cartão de saída

Bones e alimentação geral

Dr

Disjuntor Sinalizadores

Fase R

Fase S

Fase T

Neutro

Terra

IN 06 IN 07 IN 08 IN 09 IN 10 IN 11 IN 12 IN 13 IN 14 IN 15

OUT 06 OUT 07

Alimentação qualquer (VAC/VDC)

OUT 08 OUT 09 OUT 10 OUT 11 OUT 12 OUT 13 OUT 14 OUT 15

6

1.2.2.4 Ligações das Botoeiras e dos Dinalizadores Luminosos

Cada botoeira e cada sinalizador luminoso está ligado aos módulos de entrada digital e de saída digital conforme ilustra a 6.

FASE ( 110V ) IN 00 IN00 IN 01 IN01 IN 02 IN02

IN 03 IN03 IN 04 IN 05 IN04 IN05

OUT 01 OUT 01 OUT 02 OUT 02 OUT 03 OUT 03 OUT 04 OUT 04 OUT 05 OUT 05 OUT 06 OUT 06

Figura 6 - Esquema de ligação das botoeiras e dos sinalizadores luminosos aos módulos de entrada digital e de saída digital.

1.3 Software de Programação de CLPs RSLogix500 Este roteiro apresenta um resumo do manual indicado na bibliografia do software Logix

500, este software funciona sobre o sistema operacional MSWindows. A figura 7 apresenta um exemplo de tela do software RSLogix.

Sinalizadores Borneiras

7

Figura 7 Exemplo de tela do RSLogix

O software RSLogix500 é um programa desenvolvido com o objetivo de configurar, programar, monitorar e comandar os CLPs da série MicroLogix e SLC-500 da Allen Bradley. A comunicação do PC com o CLP MicroLogix (Ou família SLC-500) se faz fisicamente por meio de um cabo de comunicação que atenda o padrão RS-232, e virtualmente por meio do software RSLinx. Por meio deste software, pode-se configurar o CLP, transferir programas elaborados no RSLogix para o CLP (Download), transferir programas existentes no CLP para o RSLogix (Upload), e ainda monitorar e comandar o CLP, em tempo real. A figura 8 apresenta um exemplo de tela de configuração do Linx.

Figura 8 - Exemplo de tela do RSLinx

8

1.3.1 Configuração de Driver

Primeiramente, deve-se criar um driver para comunicação do CLP com o PC. No software RSLinx, clique em Communications / Configure Drivers. Em Available Driver Types, selecione o driver desejado e configure-o.

Neste caso o driver RS-232 DF1 device deve ser selecionado. Em Comm Port, selecione a porta de comunicação utilizada e em Device, selecione SLC-CH0/Micro/PannelView. As outras informações necessárias para configuração do driver podem ser obtidas por meio do Auto-Configure. A Figura9 apresenta um exemplo de tela de configuração do Driver serial Linx.

Figura 9 - Exemplo de configuração de driver

1.3.2 Transferência do Programa do PC para o CLP (Download)

Após finalizar um programa no software RSLogix500, é necessário que o mesmo seja transferido para o CLP; isto é denominado Download. Para efetuar o Download, deve-se seguir os seguintes passos:

Inicialmente, gire a chave seletora de modo do CLP para REM. No menu Online do RSLogix500 (Figura 10 -), mudar a opção Offline para Download, por

meio da escolha de opções .

Figura 10 - Menu Online

Para todas as janelas que aparecem em seguida, deve-se escolher a opção Sim. Ao final, o programa entra no modo REMOTE PROG, permitindo a edição do programa

transferido. Mude para a opção Run (modo REMOTE RUN). Isso torna possível a monitoração das

variações dos estados dos bits do programa, em tempo real, juntamente com a execução do processo e do controle.

Para voltar a programar, basta escolher a opção Offline ou Program (modo REMOTE PROG).

9

1.3.3 Desenvolvimento de um novo programa

Para criar um novo arquivo no RSLogix500, siga os seguintes passos: No RSLogix, ao selecionar o menu File – New, surgira uma lista com os processadores

possíveis; Escolha “BUL. 1764-Micrologix 1500-LRP Series C” e clicar em OK; No menu à esquerda, selecione IO Configuration, fazendo surgir a tela de configuração de

entradas e saídas, onde é feita a configuração dos módulos que compõem as gavetas. Após observar que o módulo do processador (CPU) já está configurado para a gaveta 0, selecionar para cada gaveta o código de cada módulo instalado no CLP. Os códigos podem ser encontrados no verso das “tampas” de cada módulo. Terminadas as escolhas dos módulos, feche a janela de configuração de entradas e saídas.

No menu Comm, clicar em System Comms; isso abre o RSLinx e a janela Communications, semelhante à da Figura . Procurar a estação correspondente ao CLP em uso, no canal DF-1. Caso exista um “X” vermelho no ícone do CLP, está ocorrendo uma falha na comunicação.

1.3.4 Endereçamento do RSlogix

O endereçamento permite que se identifique um bit, elemento ou arquivo. O formato do endereço é apresentado a seguir nas tabelas 4.4, 4.5 e 4.6:

• # X f : e . s / b X Identificador do tipo do arquivo . delimitador f Número do tipo do arquivo s número do sub-elemento/mnemônico : Delimitador / delimitador de bit e Número do elemento b número do bit

Tabela 4 - Formato típico de endereço (MicroLogix)

Opções dos símbolos de endereçamento:

• X - Tipo de arquivo: O = Saída R = Controle I = Entrada N = Número Inteiro S = Estado F = Ponto Flutuante B = Bit D = BCD* T = Temporizador A = ASCII* C = Contador

*apenas para visualização

Tabela 5 – Notação para tipos de arquivos de dados (MicroLogix)

• f - Número do tipo do arquivo: 0 = Saída** 5 = Contador 1 = Entrada** 6 = Controle 2 = Estado 7 = Número Inteiro 3 = Bit 8 = Ponto Flutuante 4 = Temporizador 9-255 = para armazenamento

de outros arquivos

**Para arquivos de Entrada e Saída, pode ser omitido o número do tipo do arquivo.

Tabela 6 – Numeração dos arquivos de dados (MicroLogix)

Delimitador que separa o número do tipo de arquivo e o número do elemento.

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• e - Número do elemento:

Para arquivos de E/S (Entrada / Saída), o número do elemento corresponde ao número da gaveta (hardware) onde se encontra cada módulo. O número da gaveta é o número que indica o local de encaixe dos módulos no chassi, da esquerda para a direita. Por exemplo: a gaveta 0 (zero) é sempre utilizada pelo módulo da CPU. Este número pode ser de 0 até o número de gavetas disponíveis no chassi.

Para outros arquivos, ele pode ser de 0 a 255. Delimitador utilizado com mnemônico de sub-elemento em arquivo de Controle, Contador

e Temporizador ou com indicador de palavra.

• s - Mnemônico de sub-elemento

É utilizado com o arquivo de temporizador, contador ou controle. Quando representado com números, indica uma palavra (byte).

Delimitador que separa o número de bit do número de elemento ou sub-elemento.

• b - Número de bit Nos módulos de E/S, o número de bit corresponde ao número do terminal encontrado no

módulo. O número de bits disponíveis é igual ao número de terminais disponíveis no módulo. Por exemplo: Um módulo de Entrada de 16 terminais terá correspondentes bits de 0 a 15.

Exemplos: Endereçamento de entrada e de saída:

I:1/1 O:2/0 I:1/1 = Entrada na gaveta 01, bit referente ao terminal 01 O:2/0 = Saída na gaveta 02, bit referente ao terminal 00

Endereçamento de bits de armazenamento: B3:0/1 ou B3/1

1.3.5 Programação do MicroLogix

Os CLPs da família MicroLogix, são programados por meio de uma combinação entre a linguagem ladder com blocos de função.

As instruções podem ser inseridas no programa por meio de linhas de instruções. Para isto, basta dar um duplo-clique na linha desejada e em seguida digitar a instrução e o endereço correspondente como é exemplificado na Figura 12.

Figura 12 - Programação ladder por linhas de instruções

Pode-se também programar por objetos gráficos, por meio da técnica de arrasta-e-solta dos símbolos do menu de instruções (Figura 13). É necessário que se faça o endereçamento da instrução após a colocação da figura na posição desejada. Como é mostrado na Figura 14.

11

Figura 13 - Menu de instruções

Figura 14 - Programação por objetos gráficos

Após a programação de todo ladder estar finalizada, é recomendado fazer uma verificação

lógica do programa, por meio do botão . Havendo erros, eles serão enumerados e indicados na tela.

A seguir são apresentadas as instruções do RSLogix500 essenciais para a execução das Experiências de laboratório. Elas podem ser divididas em vários tipos, enumerados a seguir:

1.3.6 Instruções do Tipo Relé

Estas instruções são utilizadas para monitorar o estado dos terminais de entrada/saída ou bit da tabela de dados do CLP.

• Examinar se Energizado – XIC

Esta instrução verifica o estado do bit endereçado da memória, procurando condição de energizado. A instrução será verdadeira quando o dispositivo de entrada/saída ou bit da tabela de dados estiver energizado; e será falso, caso contrário. A aparência dessa instrução é mostrada na Figura 144.

Figura 14 - Exemplo de instrução examinar se energizado – XIC

• Examinar se Desenergizado – XIO

De modo contrário à instrução XIC, a instrução será verdadeira quando o dispositivo de entrada/saída ou bit da tabela de dados correspondente à instrução estiver desenergizado; e será falsa, caso contrário. A aparência dessa instrução é mostrada na figura 15.

Figura 15 - Exemplo de Instrução Examinar se Desenergizada - XIO

• Energizar / Desenergizar Saída – OTE

I:1/0

I:1/1

] [

12

Esta instrução é utilizada para energizar um dispositivo de saída ou um bit da tabela de dados caso as instruções da linha sejam verdadeiras.

Caso forem falsas, o bit endereçado da memória pela instrução não será energizado. A aparência dessa instrução é mostrada na Figura 16.

Figura 16 - Exemplo de Instrução Energizar Saída - OTE

• Energizar / Desenergizar Saída com Retenção – OTL e OTU

A instrução OTL , quando habilitada, energiza o dispositivo de saída ou bit da tabela de dados correspondente com retenção, isto é, uma vez energizado, apenas uma instrução de desenergização pode modificar o seu estado. Logo, mesmo que a condição lógica da linha onde se encontra a instrução OTL se modifique de verdadeira para falsa, o terminal correspondente de saída não será desligado. A aparência dessa instrução é mostrada na Figura 17.

A instrução OTU desliga o dispositivo de saída ou bit da tabela de dados com retenção. Portanto, uma vez que o terminal de saída correspondente seja desligado, seu estado não se modifica com a mudança de condição lógica da linha; isto apenas acontece com a aplicação de uma instrução de energização ao mesmo endereço. A aparência dessa instrução é mostrada na Erro! A origem da referência não foi encontrada..

Figura 17 - Exemplo de Instrução Figura 18 - Exemplo de Instrução Energizar Saída com Retenção – OTL Desenergizar Saída com Retenção - OTU

1.3.6.1 Instruções de Ramificação Normalmente os CLPs permitem que sejam elaboradas lógicas de controle ramificando-se

as instruções. A aparência dessa ramificação é mostrada na Figura 19.

Figura 19 - Exemplos de Instruções de Ramificação

• Ramificação de Entrada

O:2/0

( )

O:2/1

( L ) O:2/2

( U )

] [

] [

] [ ( ) O:2/0

O:2/1

O:2/2 I:1/5

I:1/1 I:1/4

I:1/2

B3/0

I:1/0

( )

( )

] [ ] [

] [

13

Para instruções de entrada, pode-se utilizar ramificações em paralelo (condições lógicas OU) e também ramificações em série (condições lógicas E). Ambas ramificações podem ser utilizadas em conjunto.

• Ramificação de Saída Para instruções de saída, só é possível o uso de ramificações em paralelo. No exemplo da figura observa-se que existe ainda a possibilidade de ramificações

combinadas com instruções de entrada e saída.

1.3.6.2 Instruções de Temporizadores

Os temporizadores contam intervalos de tempo transcorridos na base de tempo selecionada e armazenam essa contagem em sua palavra de valor acumulado.

Existem três tipos de temporizador, que diferem na maneira pela qual energizam e desenergizam os bits de estado.

Os temporizadores possuem 3 parâmetros a serem definidos: q Timer Base: É a unidade na qual será feito o incremento da contagem de tempo, em

segundos. (ex: 1s, 0.1 s, 0.001s...) q Preset: Número de intervalos a serem temporizados. q Acum: Número de intervalos temporizados que transcorreram até o momento.

• Temporizador na Energização – TON

A instrução de Temporizador na Energização (Figura 20) pode ser utilizada para energizar ou desenergizar um dispositivo quando tiver decorrido um intervalo de tempo pré-determinado. Enquanto as condicionantes da linha do Temporizador na energização forem verdadeiras, o temporizador conta intervalos de tempo (incrementa o valor acumulado) até o valor do Preset. Caso as condicionantes forem falsas, o valor acumulado é zerado.

Figura 20 - Exemplo de Instrução Temporizador na Energização

Um exemplo de diagrama de tempo com o exemplo de funcionamento do Temporizador na Energização está na Figura 21: Temporizador: T4:0; Time Base: 1; Preset: 120; Acum.: 0

Figura 21 - Diagrama de tempo do Temporizador na Energização e d c b a

Valor acumulado

120 seg. 80 seg.

Condição de entrada

bit de habilitação: T4:0/EN

bit de temporizando: T4:0/TT

bit de executado: T4:0/DN

DN

EN Timer On Delay Timer T4:0 Timer Base 1.0 Preset 15< Acum 2<

( )

( )

TON

14

As saídas do temporizador são as seguintes: DN: Quando um valor acumulado é igual ou maior que o valor pré-selecionado (evento

d até e), o temporizador pára de incrementar seu valor acumulado e energiza o bit de executado – DN. O bit DN é desenergizado sempre que as condições se tornem falsas (evento e).

TT: Quando as condições de linha são verdadeiras e o valor acumulado é menor que o pré-definido (eventos a até b e c até d), o bit temporizando – TT – é energizado. Quando o bit DN é energizado, o bit TT é desenergizado (evento d).

EN: O bit habilitação – EN – é energizado quando as condições de linha são verdadeiras (eventos a e c) e desenergizado quando as condições são falsas (eventos b e e).

Sempre que as condições de linha se tornam falsas, a contagem pára e o valor acumulado é zerado.

• Temporizador na Desenergização – TOF (Figura 22)

Figura 22 - Exemplo de Instrução Temporizador na Desenergização

Temporizador: T4:1; Timer Base: 1; Preset: 120; Acum.: 0

Figura 23 - Diagrama de tempo do Temporizador na Desenergização.

A instrução Temporizador na Desenergização (TOF) possui função semelhante à Instrução Temporizador na Energização (TON), mas com as seguintes diferenças:

q A Instrução TOF começa a temporizar um intervalo de tempo assim que as condições da linha se tornam falsas (evento a e c).

q O bit de executado – DN – é energizado quando as condições de linhas são verdadeiras (eventos b e d). Quando as condições de linha se tornam falsas, o bit DN permanece energizado, até que o valor acumulado se iguale ao valor pré-definido (evento d). Neste momento o bit DN é desenergizado.

q O valor acumulado é zerado quando as condições de linha se tornam verdadeiras (eventos b e e ).

q O bit de habilitação – EN – é energizado quando as condições de linha são verdadeiras (eventos b e d) e desenergizado quando as condições são falsas (eventos a e c).

TOF

DN

EN Timer Off Delay Timer T4:1 Timer Base 1.0 Preset 15< Acum 2<

e d c b a Valor acumulado

120 seg. 80 seg.

Condição de entrada

bit de habilitação: T4:1/EN

bit de temporizando: T4:1/TT

bit de executado: T4:1/DN

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q O bit temporizando – TT – é energizado quando as condições de linha são falsas e o valor acumulado é menor que o valor pré-definido (eventos a até b e c até d). Quando o valor acumulado se torna maior ou igual ao valor pré-definido, a contagem pára e o bit TT é desenergizado (evento d).

• Temporizador Retentivo – RTO

A instrução de Temporizador Retentivo, de maneira semelhante à instrução TON, é utilizada para energizar ou desenergizar um dispositivo, assim que for alcançado o Preset.

A instrução de Temporizador Retentivo retém o seu valor acumulado quando ocorrer qualquer uma das condições a seguir:

q As condicionantes da linha passarem a falsas; q A chave seletora de modo for colocada na posição PROG; q Ocorrer falta de energia desde que seja mantida a energia de back-up da memória

RAM. q Para zerar o temporizador, deve-se utilizar a instrução de rearme RTR.

1.3.6.3 Instruções de Comparação

As instruções de comparação são instruções de entrada que testam a relação entre dois valores, Origem A e Origem B:

Origem A é um endereço de palavra. Origem B é um endereço de palavra ou uma constante.

• Menor que – LES

A Figura 24 apresenta o formato da instrução LES:

Figura 24 - Exemplo de Instrução Menor que.

Quando o valor A for menor que o valor B, esta instrução será logicamente verdadeira. Quando o valor A for maior ou igual ao valor B, a instrução será falsa.

• Maior que – GRT A Figura 25 - apresenta o formato da instrução GRT:

Figura 25 - Exemplo de Instrução Maior que.

( ) LESS THAN

(A<B)

Source A I:3.0

0<Source B

568 568<

LES

. . . .

( ) GREATER THAN

(A<B)

Source A I:3.0 0<

Source B 568 568<

GRT

. . . .

16

Quando o valor A for maior que o valor B, esta instrução será logicamente verdadeira. Quando o valor A for menor ou igual ao valor B, a instrução será falsa.

• Testar Limite – LIM

Esta instrução de entrada testa os valores dentro ou fora de uma faixa especificada, dependendo de como foram ajustados os limites. A Figura 26 mostra o formato da instrução:

Figura 26 - Exemplo de Instrução Testar limite.

Os parâmetros para esta instrução – Low Limit, Test e High Limit podem ser constantes numéricas ou endereços de palavras que armazenam algum valor, conforme a tabela 7

Test High Limit Low Limit

Constante Endereço de palavra Endereço de palavra

Endereço de palavra

Constante ou Endereço de palavra

Constante ou Endereço de palavra

Tabela 7 – Parâmetros da instrução LIM

A tabela 8 apresenta a funcionalidade da função da instrução LIM:

Se o limite inferior for: A instrução LIM será verdadeira quando o valor de Teste estiver:

Menor que o limite superior Entre os dois limites ou igual a um deles Maior que o limite superior Igual ou fora dos limites

Tabela 8 – Funcionalidade da instrução LIM

• Instrução OSR O OSR é uma instrução que faz com que uma instrução de saída seja logicamente

verdadeira apenas durante um ciclo de varredura do programa ladder. Esta instrução deve ser posicionada sempre imediatamente anterior a uma instrução de saída, assim como representado na figura 27

Figura 27 - Instrução OSR.

É necessário que se atribua um endereço para a instrução OSR, que deve ser um bit reservado apenas para esta função. O endereço utilizado não deve ser utilizado em nenhum outro local do programa. Quando a condição da linha muda de falsa para verdadeira, a instrução OSR se torna verdadeira, tornando verdadeira a condição de linha para a instrução de saída subseqüente. Após um ciclo de varredura do programa ladder, a instrução OSR se torna falsa, mesmo que as condições de linha sejam verdadeiras. A instrução OSR apenas voltará a ser verdadeira quando houver, novamente, uma transição de falso para verdadeiro nas condições de linha.

. . . . .

LIMIT TEST

Low Limit 456 456<

Test I:3.1

0<High Limit 568 568<

LIM

( )

OSR . . . . .

( ) ( )

17

1.4 Experiências

1.4.1 Experiência 1 - Familiarização com o hardware e software de programação. Objetivo:

- Familiarizar o aluno com o software, hardware, equipamentos, dispositivos e ligações existentes no laboratório.

Roteiro:

- Identifique e faça o descritivo do sistema de alimentação e de proteção. - Identifique cada um dos componentes e dispositivos do laboratório, faça comentários

pertinentes E RESPONDA AS QUESTÕES. ______________________________________________________________________

Questões:

1- Qual é o máximo delay do módulo de entrada que está instalado no painel? ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________

2- Explique como devem ser efetuadas as ligações elétricas entre os dispositivos de

campo e o módulo de saída instalado no painel. ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________

3- Analise o módulo de saída a rêle (definir os parâmetros comutativos). ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________

18

5- De o esquema de ligações dos módulos e chassis: 6 – De o esquema elétrico do painel de botoeiras (utilize o multímetro se necessário).

-

19

Parte prática - - Ative o RS Linx clicando no ícone especifico (obs: O RS Linx deve

permanecer aberto constantemente para que a comunicação seja possível). - Verifique se o mesmo esta configurado para o Drive RS–232(AB_DF1-1-

DH:485).

- Ative o RS Logixs.

- Crie um novo “projeto” programa, clicando em new program.

- Selecione a CPU instalada no painel.

Obs. Todo programa deve ser configurado conforme o hardware existente no painel:

- Configurar I/O: Para configurar o I/O é preciso verificar quantas posições tem o chassi que está instalado e então selecionar as opções corretas.

Imput (1º I/O) ⇒ Output (2º I/O) ⇒ Imput / Output (3º I/O) ⇒

- Salve este novo programa, “projeto”, como o seguinte nome: Exp1_clp_2005 Edite o ladder seguinte:

- Salve com o mesmo nome. - Fazer o Download.

- Coloque o CLP no modo operação.

- Analise o funcionamento do mesmo e comente.

______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________

20

Altere o ladder para:

OBS – As especificações dos módulos 1746-IA16 aparecerão automaticamente quando o programa for executado pela primeira vez.

- - Salve com o mesmo nome. - Fazer o Download.



______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ Agora faça o seguinte programa complementando os endereços de forma que

todas as botoeiras acionem todas as saídas do painel respectivamente (Uma botoeira para cada saída).

21

- Salve com o mesmo nome. - Fazer o Download.



______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

22

Edite o seguinte ladder. Salve o programa com o mesmo nome

- Faça o download e verifique e descreva a operação.

______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________

- Altere o programa para:

- Coloque o novo programa em operação com o CLP. - Acione a botoeira 4. - Descreva o ocorrido.

______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________

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- Edite o seguinte ladder:

Coloque em operação e descreva o funcionamento: ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________

Exercício para casa:

Projete o esquema elétrico e o ladder para as seguintes especificações: - Uma determinada linha de montagem deve contabilizar quantas peças

passam pela esteira transportadora. A cada 20 peças transportadas, a linha deve parar e somente ser reiniciada quando o operador acionar uma botoeira do tipo normalmente aberta para início de operação.

24

1.4.2 Experiência 2 - Programação e simulação de sistema de

semáforo simples.

Para realização desta experiência será utilizado um modulo didático especialmente desenvolvido que está representado na Figura 28. .

Figura 28 - Modulo didático para sistema de semáforo

O sistema a ser simulado consiste em dois semáforos com controle temporizado, num cruzamento simples de duas vias. O funcionamento das 6 lâmpadas (vermelhas, amarelas e verdes) é seqüencial, com intervalos de tempo definidos. O esquema de ligações da montagem do CLP correspondente é apresentado na Figura 29.

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Figura 29 - Esquema de montagem do sistema do semáforo

Esquema de funcionamento:

Verde A Amarelo A Vermelho A Vermelho B Verde B Amarelo B

Inicialmente, faça as conexões dos elementos do sistema, de acordo com o esquema da Figura 29. Chame o professor para verificar as ligações elétricas. Em seguida, estude o diagrama ladder da Figura 30 e faça o diagrama de tempos correspondente. Programe o ladder no RSLogix500. Faça o download. Coloque o CLP no modo Run, aperte o botão liga e verifique se o funcionamento das lâmpadas está correto. Em caso negativo, corrija o programa.

O endereçamento para o programa no RSLogix é mostrado na tabela 9.

Push button de partida - ON = I:1/0 Bit auxiliar – Ativado = B3/0

Push button de parada - OFF = I:1/1 Temporizador 0 - T0 = T4:0 Temporizador 3 – T3= T4:3

Luz Vermelha – Vermelho A = O:2/0 Temporizador 1 - T1 = T4:1

Luz Verde - Verde A = O:2/1 Temporizador 2 - T2 = T4:2

Luz Amarela – Amarelo A = O:2/2 Luz Verde - Verde B = O:2/4

Luz Vermelha – Vermelho B = O:2/3 Luz Amarela – Amarelo B = O:2/5

Tabela 9 – Endereçamento do programa em Logix500

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Figura 30 - Diagrama Ladder do sistema semáforo.

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Apresente observações e conclusões a respeito dos exercícios.

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O Projeto associado a esta experiência consiste no aperfeiçoamento do sistema semafórico acima

estudado. Projete um semáforo inteligente simples, em que o trânsito pela via preferencial flui

livremente até que seja detectada a chegada de um veículo pela vi a secundária. Após determinado

tempo de espera, o semáforo deve dar passagem à via secundária, por um determinado tempo, e

depois retorna ao estado inicial. Escolha os tempos de espera livremente. Apresente o diagrama

ladder do sistema.

Os tempos desse semáforo estão indicados na figura 31.

Partida Sensor VIA PRINCIPAL Verde A Amarelo A Vermelho A VIA SECUNDÁRIA Verde B Amarelo B Vermelho B

Figura 31 - Diagrama de Tempos do projeto de Semáforo Inteligente

29

Material Utilizado

Hardware:

Material Quantidade

CLP MicroLogix 1500 1

Módulo de Entrada Digital código 1769-IA8I 1

Módulo de Saída Digital a relé código 1746-OW16 1

PC com MS Windows (9x, NT ou posteriores) com porta de comunicação com conector DB-9 (macho)

1

Cabo DB9/DB9 (fêmea) (código 1761-CBL-AP00) para conexão do CLP com o computador

1

Modulo para a realização do experimento 1

Botoeira 1

Multímetro 1

Chave de fenda 1

Cabos elétricos 20

Software:

RSLinx e RSLogix500 (Plataforma MS Windows)

30

Anexos

A.1 Hardware dos CLPs SLC / MicroLogix

A.1.1 Ligações Elétricas nas Bases do MicroLogix 1500

36

A.1.2 Especificações dos Cartões Família 1769 MicroLogix 1500

37

A.1.2.1 Especificações dos Cartões Digitais Família 1769 MicroLogix 1500

39

2 Referências Bibliográficas [1] LEWIS, R. W. Programming Industrial Control Systems Using IEC 1131-3. Institution of

Eletrical Engineers, Londosn 1996.

[2] MICHEL. G. Programmable Logic Controllers – Architecture and Applications. John Wiley &

Sons Ltda. England 1990.

[3] MORAIS C. C.; CASTRUCCI P. L. Engenharia de Automação Industrial - LTC Livros Técnicos

e Científicos S.A. Rio de Janeiro 2001.

[4] Manual Rockwell Automation : Obtendo Resultado com RS Linx TM, e Obtendo Resultado com

RS Logix TM

[5] Manuais on-line sobre a plataforma SLC 500 / MicroLogix disponibilizados no site mundial da

Rockwell Automation - http://www.ab.com/catalogs/

[6] Capelli, A. Mecatrônica Industrial. 2002.

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