Controlador Lógico Programável

24/02/2017
Controlador Lógico Programável
Prof. Stefano
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Definição IEC 1131-3
• É um equipamento de controle composto de
componentes
eletrônicos
e
memória
programável que contém dados e programas
com a finalidade de ler e executar instruções,
interagindo
com
um
sistema
ou
processo, através de entradas e saídas digitais ou
analógicas.
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Histórico
• O Controlador Lógico Programável ( C.L.P. ) nasceu
dentro da indústria automobilística americana, na
General Motors , em 1968, devido a grande
dificuldade de mudar a lógica de controle de painéis
de comando a cada mudança na linha de montagem.
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Características de um CLP
• Fonte - fornece energia para o sistema;
• CPU - controla o funcionamento de todo o sistema, armazena
e executa o programa e envia sinais para os módulos I/O.
• Módulos I/O - são módulos de saída (Output) e entrada
(Input) utilizados para receber informações da máquina e
atuar dispositivos conforme programa armazenado na CPU
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Características de um CLP
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Exemplo de circuito de entrada
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Exemplo de saída a transistor
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CPU
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Memória
• Memória: É na memória que o CLP armazena todas as
informações necessárias e ela pode ser dividida em
diferentes áreas.
– Memória do fabricante : reservada para conter o programa
desenvolvida pelo fabricante que responsável pelo
funcionamento do CLP;
– Memória do usuário : programa desenvolvido pelo usuário de
acordo com as suas necessidades;
– PII : é chamada de imagem do processo de entrada (Process
Image Input), onde o clp armazena as informações relativas a
leitura do estado das entradas em cada ciclo de leitura do clp.
– PIO : é chamada de imagem do processo de saída (Process
Image Output), onde o clp armazena as informações relativas
ao estado das saídas atualizadas no final de cada ciclo do clp.
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Especificação de uma CPU
• Capacidade de memória: para Programa de Aplicação e para
Tabela de Dados ou variáveis
• Tipo de memória: forma de armazenamento (RAM, ROM,
EEPROM, Flash EEPROM);
• Pontos de I/O total: quantidade máxima de I/O que a CPU pode
controlar - ex. 640 pontos (320 I 320 O)
• Tempo de processamento(execução): tempo necessário para
CPU executar uma instrução booleana (contato ou bobina) expresso em 1k de instruções booleanas;
• Linguagem de programação: LAD, STL e FBD;
• Recursos gerais: operação com ponto flutuante, rotinas internas
para controle PID, diagnósticos, scan cíclico, entradas rápidas, etc
• Portas de comunicação: RS-232, 422, 485, protocolos
suportados.
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Família S7 200
= 4 CLPs
= 8 CLPs
S7 200 - Características
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S7 200 - Características
S7 200 - CPUs
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S7 200 – CPU 224XP
Módulos de Expansão
Conexão com Flat Cable
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Módulos de Expansão
Comunicação
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Ciclo de SCAN da CPU
PII
Ordem de Execução das
Linhas do Programa:
Esquerda para a Direita
De cima para Baixo
PIO
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Endereçamento no CLP
• TIPOS DE ENDEREÇOS
–
–
–
–
–
–
–
–
–
I = DIGITAL INPUT
Q = DIGITAL OUTPUT (QUIT)
AIW = ANALOG INPUT
AQW = ANALOG OUTPUT (QUIT)
V = VARIABLE (FLAG)
M = MEMORY
C = COUNTER
T = TIMER
...
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Endereçamento no CLP
• .
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Endereçamento no CLP
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Endereçamento no CLP
• O endereçamento deve ser feito na seguinte disposição:
I 0.0
Símbolo indicando
o tipo da variável
Bit de
Endereçamento
(0..7)
Byte de
endereçamento
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Endereçamento no CLP S7-200
ENTRADAS
ANALÓGICAS
SAÍDA
ANALÓGICA
SAÍDAS
DIGITAIS
ENTRADAS
DIGITAIS
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Endereçamento no CLP S7-200
• .
AIW0 e AIW2
AQW0
Q0.0 a
Q 1.1
I 0.0 a
I 1.5
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Programação
• Step7 MicroWin
– Programação do CLP
– Monitoração do Programa
– Configuração da CPU e Expansões
– Documentação do Projeto
– Manutenção e Comissionamento
– Programação em LAD, STL e FBD
(IEC 1131-3)
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Linguagens - LAD
Linguagens - STL
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Linguagens - FBD
Linguagem Ladder
• Principais símbolos:
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Linguagem Ladder
• Para acionar uma Lâmpada:
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Instruções Binárias
Função AND
Função OR
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Exercício - Selo
• Colocando uma peça na
posição do sensor S1 na
esteira deverá ligar o
motor M1;
• Quando a peça chegar em
S2, desligar o motor M1.
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Exercício
Elabore um programa para um CLP que
para o portão:
•
•
•
•
•
Quando o botão B1 é apertado o motor M1
ligado, abrindo o portão conforme indica a
seta;
Quando o portão atingir o sensor S1 o motor
M1 será desligado;
Com o sensor S1 ativado, o portão é fechado
através da inversão do sentido de giro do
motor, ligando-se o motor M2;
O motor M2 fica ligado até que o portão feche,
indicado pelo sensor S2.
Obs. Enquanto o botão B1 estiver sendo
pressionado, como medida de segurança, a saída
M2 não poderá ser ativada, ficando o portão aberto.
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Exercício
Elabore um programa para um CLP que
para o reservatório:
• Controle o acionamento da bomba
B1 enquanto a chave CH1 estiver
pressionada;
• Quando o nível estiver abaixo do
sensor S2 a bomba B1 deverá ser
ligada;
• Quando o nível chegar até o sensor
S1 a bomba deverá ser desligada.
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Instruções Binárias
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Temporizadores
TON
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TONR
TOF
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TON => CLOCK
Contadores
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Comparadores
Contador e Comparador
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Temporizador e Comparador
Contador e Comparador
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Conversão de Variáveis
Conversões Numéricas:
São instruções que convertem um valor de entrada IN
para um formato específico e armazenam o valor do
resultado na memória especificada em OUT.
Byte para Inteiro (BTI),
Inteiro para Byte (ITB),
Inteiro para Duplo Inteiro (ITD),
Duplo Inteiro para Inteiro (DTI),
Duplo Inteiro para Real (DTR),
BCD to Inteiro (BCDI),
Inteiro para BCD (IBCD)
Byte (B)
Inteiro (W)
Duplo Inteiro (D)
Exemplos de conversões
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Operações Matemáticas
Referências Bibliográficas
• Notas de aula do Prof. Jeferson;
• Notas de aula do Prof. Stefano;
• Apostila CLP, Lab. de Eng. Elétrica – UERJ;
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