Tecnicas de programação - Maquinas de estados e Ladder

Prof. ENGº Hamilton Sena

http://hamiltonsena.net SENAI/Cascavel-PR Atualizado em: 25/03/2013

CONTROLE DE PROCESSOS INDUSTRIAIS

PROGRAMAÇÃO LÓGICA DE CLP’s COM LADDER E FSM

1. INTRODUÇÃO

Este documento se propõe a demostrar uma técnica para programação em CLP (Controladores lógicos programáveis) via linguagem LADDER. Hoje um dos maiores problemas no desenvolvimento para CLPs, é que os programas são feitos de forma empíricas, ou seja, sem lógica, o que ocasiona em programas longos, e de difícil manutenção e ampliação, levando assim o projetista/programador a um desgaste desnecessário.

A utilização de técnicas especifica para programação é sem duvida a forma mais rápida e simples de programar um CLP.

A técnica apresentada aqui nesse trabalho é a maquina de estados finitos (FSM – Finite State Machine), também conhecidos como diagrama de estado, são largamente utilizados para modelar o comportamento de aplicativos como: projetos de hardware de sistemas digitais, engenharia de software, no estudo da computação e das linguagens.

A máquina de estado define-se como sendo um modelo de comportamento de um determinado processo, em nosso caso industrial. Uma máquina de estado é composta por estados, transições e saídas.

• Estado -> comporta-se como uma memoria, ou seja, armazena todas as informações sobre as saídas em um determinado momento.

• Transição -> é a condição para que ocorra a mudança de um estado para outro.

• Saída -> descreve a atividade que deve ser realizada num determinado estado.

A máquina de estado é representada por um diagrama bastante simplificado,

conhecido como diagrama de transição de estado, que tem como objetivo facilitar o entendimento de qualquer pessoa interessada no processo. Será apresentado agora um exemplo de processo e sua solução com a técnica proposta, mostrando como a máquina de estado reproduz fielmente todas as etapas idealizadas pelo projetista/programador.

2. PROCESSO DE DESENVOLVIMENTO

O processo de desenvolvimento de uma aplicação para automatização de processo se dá nos seguintes passos:

1º - Mapeamento das E/S (Entradas e Saídas) do processo.



2º - Montagem da máquina de estados

3º - Montagem da tabela de transições

4º - Montagem do Ladder

I. Processo a ser controlado (SILO)

ENUSIADO:

Desenvolva um programa em Ladder que posicione e encha automaticamente as caixas que continuamente são transportadas pela esteira transportadora. Assegure que os seguintes detalhes sejam levados em consideração:

• A sequência pode ser interrompida ou reiniciada a qualquer instante usando os botões Stop (parada) de tipo “push button NC (normalmente fechado)” e Start (partida) tipo “push button NA (normalmente aberto)” montados no painel.

• A lâmpada RUN deve permanecer ligada durante o tempo em que o sistema permanece operando em automático.

• A lâmpada RUN, a esteira transportadora e a válvula solenoide são desligadas quando o sistema é paralisado através do botão Stop.

• A lâmpada FILL deve estar ligada durante o enchimento da caixa. • A lâmpada FULL deve ligar quando a caixa estiver cheia e deve

permanecer assim até que a caixa seja movida para uma região onde o sensor de proximidade (prox sensor) não esteja mais atuado.



II. Levantamento das E/S (Entradas e Saídas)

Entradas Saídas

Descrição Mapeamento Descrição Mapeamento

BL – Botão START (Ligado) I:1/0

LR – Lâmpada RUN (Rodando) O:2/2

BD – Botão STOP (Desligado) I:1/1

LE – Lâmpada FILL (Enchendo) O:2/3

SN – Sensor de Nível I:1/4 LC – Lâmpada FULL (Cheio) O:2/4

SP – Sensor de proximidade I:1/3

VS – Válvula Solenoide O:2/1

ME – Motor Esteira O:2/0

III. Montagem da maquina de estado

Nesse momento devem-se verificar as saídas conforme a mudança de estados e o que ocasiona a transição.

IV. Tabela de transições

LR LE LC VS ME Estado 0 0 0 0 0 0 Estado 1 1 0 0 0 1 Estado 2 1 1 0 1 0 Estado 3 1 0 1 0 1



V. Montagem da logica em linguagem LADDER

• MAPEAMENTO DAS TRANSIÇÕES



• MAPEAMENTO DAS AÇÕES

OBS: Estes dois fragmentos de código, pertencem a apenas um programa.

Lembre-se, que um mapeamento da maquina de estados sem erro, produz um código Ladder para o CLP sem erro, e de fácil manutenção.

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