Diagramas_de_Contato
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Programação de CLPs porDiagramas de Contato
1. Diagramas de Contato
2. Um CLP Genérico
3. Instruções de Entrada e Saída
4. Instruções Booleanas
5. Circuitos de Intertravamento
6. Detecção de Borda
7. Temporizadores
8. Contadores
9. Exemplo
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1. Diagramas de Contato
Os diagramas de contato são uma forma de programação deCLPs por meio de símbolos gráficos, representando contatos(contacts) e bobinas (coils).
Os contatos e bobinas correspondem a variáveis booleanasarmazenadas na memória intermediária do CLP.
Os contatos e bobinas são conectados por ligações (links) emramos (rungs) como num diagrama de lógica a relé.
As expressões booleanas calculadas a cada ciclo devarredura do CLP correspondem à avaliação lógicaseqüencial do diagrama de contatos.
Um contato é representado como abaixo, onde se identificaum contato, associado à variável booleana A, interna ao CLP,e suas ligações.
A--||--
Os contatos são usados como acesso ao estado de umavariável interna no cálculo de expressões booleanas. Contatonormalmente aberto
A--||--
O estado da ligação à direita écopiado para a ligação à esquerdase o estado de A é verdadeiro. Casocontrário, o estado da ligação àdireita é falso.
Contatonormalmente fechado
A--|/|--
O estado da ligação à direita écopiado para a ligação à esquerdase o estado de A é falso, casocontrário, o estado da ligação àdireita é verdadeiro.
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Contatosensível àtransiçãopositiva
A--|P|--
O estado da ligação à direita éverdadeiro por um ciclo devarredura se o estado da ligação àesquerda é verdadeiro e umatransição positiva da variável A édetectada.
Uma bobina é representada como na figura abaixo, ondeidentifica-se uma bobina, associada a uma variável booleanaQ.
Q--( )--
As bobinas alteram os estados das variáveis associadas.
Bobinanormal
Q--( )--
O estado da ligação da esquerda écopiado para a variável Q e para aligação à direita.
Bobinanegativa Q
--(\)--
O estado da ligação à esquerda écopiado para a ligação à direita, e anegação do estado da ligação àesquerda é copiada para a variávelQ.
BobinaLatch(Set)
Q--(S)--
O estado de Q passa paraverdadeiro quando a ligação àesquerda vai para verdadeiro, e nãose altera em caso contrário.
BobinaLatch(Reset)
Q--(R)--
O estado de Q passa para falsoquando a ligação à direita vai paraverdadeiro, e não se altera em casocontrário.
Bobinasensívelàtransiçãopositiva
Q--(P)--
O estado de Q passa paraverdadeiro por um ciclo devarredura cada vez que a ligação àesquerda vai de falso paraverdadeiro.
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2. Um CLP genérico
Para fins de ilustração de diversos aspectos da programaçãopor diagramas de contato, introduz-se um CLP ilustrativo:
Informações sobre o CLP:
• 8 entradas a relé, endereçadas pelas variáveis I0 a I7• 8 saídas a relé, endereçadas pelas variáveis Q0 a Q7• Variáveis auxiliares, endereçadas por F0, F1, ...• Temporizadores, endereçados por T0, T1, ...• Contadores, endereçados por C0, C1, ...
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I0 I2 I4 I5 I6 I7I1 I3 GND
Q0 Q2 Q4 Q5 Q6 Q7Q1 Q3 GND
CLP Genérico
3. Instruções de entrada e saída
Programa básico de entrada e saída
| I0 Q0 ||--||------( )--|| |
Leitura de variável negada
| I0 Q0 ||--|/|-----( )--|| |
Atribuição de valor invertido
| I0 Q0 ||--||------(/)--|| |
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I0 I2 I4 I5 I6 I7I1 I3 GND
Q0 Q2 Q4 Q5 Q6 Q7Q1 Q3 GND
CLP Genérico
Vc
Lamp
R S~
- +
CH
Lógica duplamente invertida
| I0 Q0 ||--|/|-----(/)--|| |
As entradas podem também ser de natureza invertida, comocontatos e botoeiras normalmente fechadas (NF).
O uso de contatos NF no diagrama de contatos facilita amanutenção quando pela disponibilidade de LEDs no paineldo CLP.
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4. Instruções Booleanas
Operação ‘E’
| I1 I2 I3 Q0 ||--||----||----||----( )--|| |
Operação ‘OU’
| I1 Q1 ||--||--|--( )--|| I2 | ||--||--| || I3 | ||--||--| |
Lógica elaborada
| I0 I1 I4 I5 Q0 ||--||-----||--|--||--|--||----( )--|| I2 I3 | | ||--||-----||--| | || I1 I2 | ||--||--|--||--|------| || I6 | I7 | ||--||--|--||--| || |
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Programa implementado com flags ou relés auxiliares
| I0 I1 F0 ||--||----||----------( )--|| I2 I3 F1 ||--||----||----------( )--|| F0 I4 F2 ||--||------|---||----( )--|| F1 | ||--||------| || I1 F3 ||--||------|---------( )--|| I6 | ||--||------| || I2 F4 ||--||------|---------( )--|| I7 | ||--||------| || F3 F4 F5 ||--||----||----------( )--|| F2 I5 Q0 ||--||------|---||----( )--|| F5 | ||--||------| || |
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5. Circuitos de memorização ou intertravamento
Memorização ou auto-retenção de uma variável
| I0 Q0 ||--||--|--( )--|| Q0 | ||--||--| |
¿É possível com lógica de relés físicos?
Aplicação - acionamento por botoeiras de liga e desliga:
Programa de liga-desliga com prioridade para odesligamento
| I0 I1 Q0 ||--||--|--|/|---( )--|| Q0 | ||--||--| |
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I0 I2 I4 I5 I6 I7I1 I3 GND
Q0 Q2 Q4 Q5 Q6 Q7Q1 Q3 GND
CLP Genérico
Vc
R S~
- +
Desl
Lig
K
Programa de liga-desliga com prioridade para o ligamento
| Q0 I1 Q0 ||--||----|/|--|--( )--|| I0 | ||--||---------| |
Usando bobinas de set-reset
| I0 Q0 ||--||------(S)--|| I1 Q0 ||--||------(R)--|| |
| I1 Q0 ||--||------(R)--|| I0 Q0 ||--||------(S)--|| |
Qual é a prioridade nos circuitos acima?
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6. Circuito de Detecção de Borda
Existem situações no controle discreto em que o estado deuma variável não é suficiente como informação, mas sim oinstante de transição de um estado a outro.
Diferença entre a extração de uma condição ou de umevento de um sinal.
Exemplo de um programa que realiza deteção de borda desubida em uma variável de um CLP. Utiliza-se o conceito deciclo de varredura:
| I0 F1 F0 ||--||----|\|----( )--|| I0 F1 ||--||-----------( )--|| |
¿Como se implementa tal circuito com lógica de relés pura?
¿Como seria um circuito detetor de borda descendente?
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I0
F0
F1
Exemplo de circuito de liga-desliga com uma só botoeira
Programa correspondente:
| I0 F1 F0 ||--||--|\|---------( )--|| I0 F1 ||--||--------------( )--|| F0 Q0 Q0 ||--||--|\|--|------( )--|| F0 Q0 | ||--|/|--||--| || |
¿Seria possível fazê-lo com lógica a relés pura?
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I0 I2 I4 I5 I6 I7I1 I3 GND
Q0 Q2 Q4 Q5 Q6 Q7Q1 Q3 GND
CLP Genérico
Vc
R S~
- +
Boto
K
7. Temporizadores
Seguindo o modelo dos antigos relés de tempo, o tipo detemporização mais comum em CLPs é o retardo naenergização.
Exemplo
| I0 3 T0 ||--||----( )--|| || T0 Q0 ||--||----( )--|| |
Exemplo de uso do temporizador – circuito Estrela-Triângulopara acionamento de motor.
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I0
T0
Q0
t > 3st < 3s
t = 3s
Esquemas de temporização
Temporiozador com retardo no desligamento
Sugestão de programa
| Q0 T0 Q0 ||--||----|\|--|---------( )--|| I0 | I0 T T0 ||--||---------|--|\|----( )--|
Temporizador com retardo na energização e nodesligamento
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I0
Q0
t < t1 t > t1
t1 t2
I0
Q0
T T
Sugestão de programa
| I0 t1 T1 ||--||-------------------( )--|| Q0 T2 Q0 ||--||----|\|--|---------( )--|| T1 | T1 t2 T2 ||--||---------|--|\|----( )--|
Temporizador de tempo definido
Sugestão de programa
| I0 T T0 ||--||--|---------( )--|| Q0 | T0 Q0 ||--||--|--|\|----( )--|
Temporizador limitado no tempo
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I0
Q0
t < T t > T
T
I0
Q0
t < T t > T
T T
Sugestão de programa:
| I0 T T0 ||--||--|---------( )--|| | T0 Q0 || |--|\|----( )--|
Temporizador por tempo t apos o desligamento
Sugestão de programa:
| F0 T0 F0 ||--||----|\|--|----------( )--|| I0 | I0 T T0 ||--||---------|--|\|--|--( )--|| | Q0 | | |--( )--|
Oscilador astável
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Q0
t1 t2
I0
Q0
T T
Sugestão de programa
| T1 t2 T2||--|\|----( )--|| T2 t1 T1||--||-----( )--|| T2 Q0 ||--||-----( )--|
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8. Contadores
Por intermédio de contadores, é possível quantificar aocorrência de eventos impulsionais no processo controlado.
No contador mais simples possível, o valor da contagem éatribuído ao contador por uma função SET, a função RESETpára a contagem, e a identificação é feita por uma bobina.
A cada pulso na bobina a contagem é decrementada, atéchegar a zero.
Analise o programa abaixo:
| I0 5 C0 ||--||----(S)--|| I1 C0 ||--||----( )--|| I2 C0 ||--||----(R)--|| C0 Q0 ||--||----( )--|
18/20
19/20
I0
I1
I2
Q0
4 3 2 1 0 4 3 4 3
9. Exemplo
Um vaso misturador possui uma válvula de entrada, ummotor misturador e uma única chave de detecção de nível(vide figura). Ambas as válvulas são acionadas porsolenóides. A chave de nível fecha quando o vaso está cheioe permanece fechada até que o vaso esteja vazio.
[Figura 12.38 - p. 559]
Desenhe um diagrama de contatos para que seja feito oseguinte:
a) Quando o botão início é pressionado, a válvula de entradaabre até que o vaso fique cheio.b) O misturador então é ligado por 5 minutos.c) A válvula de saída abre até que o vaso fique vazio.
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