Automação de Processos Industriais

1
Linguagens de Programação de PLCs
Ladder diagram
Docentes:
Prof. Paulo Jorge Oliveira e-mail: pjcro @ isr.ist.utl.pt
Eng. Bruno Cardeira
LEEC / MEEC 2004-2005
AutomaçãoAutomação
dede
Processos IndustriaisProcessos Industriais
Tel: 21 8418053 ou 2053 (interno)
IST / DEEC / SSC
Cap. 2 - Introdução aos PLCs
...
Cap. 3 - Linguagens de Programação de PLCs [2 semanas]
Descrição de linguagens standard (IEC-1131-3).
Ladder Diagram; Instruction List; Structured Text.
Ambientes de desenvolvimento.
...
Cap. 4 - GRAFCET (Sequential Function Chart) [2 semanas]
Automação de Processos Industriais
Programa da Cadeira:Programa da Cadeira:
API P. Oliveira Pág. 2
IST / DEEC / SSC

2
Linguagens de programação deLinguagens de programação de PLCsPLCs
(IEC 1131(IEC 1131--3)3)
Cap. 3 - Linguagens de Programação de PLCs
Ladder Diagram
Instruction List
Structured Text
Sequential Function Chart
(GRAFCET)
LD %M12
AND %I1.0
ANDN %I1.1
OR %M10
ST %Q2.0
If %I1.0 THEN
%Q2.1 := TRUE
ELSE
%Q2.2 := FALSE
END_IF
1
Direita
(1) m
2
3
(2) b
(3) p
4
(2) a
Carrega
Esquerda
IST / DEEC / SSC
Linguagens de programação deLinguagens de programação de PLCsPLCs
(IEC 1131(IEC 1131--3)3)
Ladder Diagram
Instruction List
Structured Text
Sequential Function Chart
(GRAFCET)
LD %M12
AND %I1.0
ANDN %I1.1
OR %M10
ST %Q2.0
If %I1.0 THEN
%Q2.1 := TRUE
ELSE
%Q2.2 := FALSE
END_IF
1
Direita
(1) m
2
3
(2) b
(3) p
4
(2) a
Carrega
Esquerda
IST / DEEC / SSC

3
N S
Input Instructions
Output
Instructions
LadderLadder diagramdiagram
IST / DEEC / SSC
Tipos de operandos:
IST / DEEC / SSC

4
Instruções Básicas
Load
P
N
Contacto aberto: contacto efectuado (resultado 1)
enquanto o bit de controlo está a 1.
Contacto fechado: contacto efectuado (resultado 1)
enquanto o bit de controlo está a 0.
Contacto no flanco ascendente: contacto efectuado durante um ciclo
quando se detecta um flanco ascendente no bit de controlo.
Contacto no flanco descendente: contacto efectuado
durante um cicloquando se detecta um flanco descendente
no bit de controlo.P
%I1.0 %Q2.0 I1.0
Q2.0
t
t
IST / DEEC / SSC
Operandos das instruções de Load
IST / DEEC / SSC

5
Store
O resultado da função lógica activa o enrolamento (coil) respectivo.
O resultado negado da função lógica activa o enrolamento associado.
O resultado da função lógica é armazenado no relé
associado (sets the latch).
S
R
O resultado da função lógica é limpa o estado do relé
associado (resets the latch)
N
%I1.0 %Q2.0 I1.0
Q2.0
t
t
S
IST / DEEC / SSC
Operandos das instruções de Store
IST / DEEC / SSC

6
Relés com latch e unlatch
Notação Allen Bradley
IST / DEEC / SSC
Instruções tipo relé
Exemplo:
IST / DEEC / SSC

7
AND
AND do operando com o resultado da operação
lógica anterior.
AND do operando com a negação do resultado da
operação anterior.
AND do flanco ascendente com o resultado da
AND do flanco descendente com o resultado da
P
N
N
%Q2.0 I1.0
Q2.0
S t
t
P
%I1.0%I1.0
IST / DEEC / SSC
OR
OR do operando com o resultado da operação
lógica anterior.
OR do operando com a negação do resultado da
OR do flanco ascendente com o resultado da
OR do flanco descendente com o resultado da
P
N
IST / DEEC / SSC

8
XOR
IST / DEEC / SSC
N S
Input Instructions
Output
Instructions
Construção de degraus
Só se energizam as saídas cuja função lógica de entrada tem
o valor lógico verdadeiro avaliadas da esquerda para a direita
e de cima para baixo (Schneider, Micro PLCs).
IST / DEEC / SSC

9
Exemplo:
IST / DEEC / SSC
Exemplo:
IST / DEEC / SSC

10
Exemplo:
IST / DEEC / SSC
Exemplo:
IST / DEEC / SSC

11
Caso Geral Entradas e Saídas em paralelo, com derivações
Nota: estudar limitações e potencialidades do sistema de desenvolvimento
com que se pretende tralhar
IST / DEEC / SSC
Contactos imbrincados e solução alternativa
IST / DEEC / SSC

12
Contactos verticais e solução alternativa
IST / DEEC / SSC
Contactos verticais e solução alternativa
Outro exemplo:
IST / DEEC / SSC

13
Relés temporizados
Ou
Timers
IST / DEEC / SSC
Relés temporizados
Ou
Timers
Características:
Identificador: %TMi 0..63 no TSX37
Entrada: IN para activação
Modo: TON On delay
TOFF Off delay
TP Monoestável
Base de Tempo: TB 1mn (def.), 1s,
100ms, 10ms
Valor programado: %TMi.P 0...9999 (def.)
tempo=TB*TMi.P
Valor Actual: %TMi.V 0...TMi.P (pode ser
lido ou testado)
Modificação: Y/N modificação a partir
de terminal
IN Q
%TMi
MODE: TON
TB: 1mn
TM.P: 9999
MODIF: Y
IST / DEEC / SSC

14
Relés temporizados
Ou
Timers
Símbolos utilizados
IST / DEEC / SSC
Exemplo:
IST / DEEC / SSC

15
Exemplo:
IST / DEEC / SSC
Modo: TP
Funcionamento como mono-estável ou
gerador de impulso de duração pré-programada
Relés temporizados
Ou
Timers
IN Q
%TMi
MODE: TP
TB: 100msec
TM.P: 5
MODIF: Y
IN
Q
t
t
TMi.V
TMi.P
500ms 500ms
IST / DEEC / SSC

16
Implementação de timers
no PLC-5 da Allen-Bradley:
Dois métodos de representação alternativos...
IST / DEEC / SSC
Funcionamento de timers no PLC-5 da Allen-Bradley
IST / DEEC / SSC

17
Exemplo de timer on-delay
IST / DEEC / SSC
Exemplo de timer on-delay com ligação à saída
Ladder diagramLadder diagram
IST / DEEC / SSC

18
IST / DEEC / SSC
Solenóide é energizado se o interruptor estiver fechado 12 segundos
IST / DEEC / SSC

19
•Se PB2 fôr actuado liga o motor de bombagem de óleo.
•Quando a pressão subir PS1 vai detectar a subida da pressão.
e ligar motor principal.
•15 segundos depois arranca o
motor de alimentação principal.
IST / DEEC / SSC
Exemplo de timer programado off-delay
IST / DEEC / SSC

20
IST / DEEC / SSC
IST / DEEC / SSC

21
Exemplo de timers programados on-delay e off-delay
IST / DEEC / SSC
Timers
Exemplo:
IST / DEEC / SSC

22
Timers com retênção
IST / DEEC / SSC
Exemplo com timers com retênção
IST / DEEC / SSC

23
Timers
Exemplo:
(procurar no PLC da Schneider ou discutir implementação)
IST / DEEC / SSC
Exemplo:
• SW On para iniciar
• Antes do motor arrancar,
lubrificar 10s com óleo
• SW off para parar.
• Continuar a lubrificar mais
15 segundos.
• Quando a bomba estiver a
funcionar 3 horas, desligar
o motor e acender luz piloto
para avisar da necessidade de
trocar o filtro.
• Reset disponível para depois
de trocar o filtro.
IST / DEEC / SSC

24
Timers em cascata
IST / DEEC / SSC
Timers em cascata (circuito oscilatório)
IST / DEEC / SSC

25
Timers para tempos muito longos
IST / DEEC / SSC
Exemplo de um semáforo
IST / DEEC / SSC

26
Exemplo de semáforos em duas direcções
IST / DEEC / SSC
Exemplo
de
semáforos
em duas
direcções
IST / DEEC / SSC

27
Contadores
Aplicações típicas
IST / DEEC / SSC
Características:
Identificador: %Ci 0..31 no TSX37
Valor programado: %Ci.P 0...9999 (def.)
Valor Actual: %Ci.V 0...Ci.P (não pode ser escrito)
Modificação: Y/N modificação a partir de terminal
Entradas: R Reset Ci.V=0
S Preset Ci.V=Ci.P
CU Count Up
CD Count Down
Saídas: E Overrun %Ci.E=1 %Ci.V=0-
>9999
D Done %Ci.D=1 %Ci.V=Ci.P
F Full %Ci.F=1 %Ci.V=9999->0
E
%Ci
CP: 9999
MODIF: Y
R
S
CU
CD
D
F
Contadores
IST / DEEC / SSC

28
Implementação de Contadores
Representação
Estrutura interna
IST / DEEC / SSC
Representações alternativas
Implementação de Contadores
IST / DEEC / SSC

29
Up-counters
Implementação de um contador
incremental ascendente
e
respectivo diagrama temporal
IST / DEEC / SSC
Up-counters
Exemplo:
contagem de peças
IST / DEEC / SSC

30
Exemplo
IST / DEEC / SSC
Up/down-counters
IST / DEEC / SSC

31
Up/down-counters
IST / DEEC / SSC
Up/down-counters
Exemplo:
garagem com lotação
IST / DEEC / SSC

32
Contadores em cascata
Exemplo:
IST / DEEC / SSC
Exemplo:
Relógio para 24 horas
IST / DEEC / SSC

33
Exemplo:
Memorizar hora de um evento
IST / DEEC / SSC
Encoder incremental
IST / DEEC / SSC

34
Encoder incremental
Exemplo: contador usado
para medir um comprimento
IST / DEEC / SSC
Exemplo de contadores usados em conjunto com timers
Funcionamento:
• Após botão de start M1 começa
a funcionar.
• Após 15 placas M1 pára e
M2 começa a funcionar.
• Após operar M2 por 5 segundos,
parar.
• Recomeçar sequência.
IST / DEEC / SSC

35
Exemplo de contadores usados em conjunto com timers (cont.)
Funcionamento:
• Após botão de start M1 começa
a funcionar.
• Após 15 placas M1 pára e
M2 começa a funcionar.
• Após operar M2 por 5 segundos,
parar.
• Recomeçar sequência.
IST / DEEC / SSC
Exemplo:
Funcionamento:
• Após botão de start o timer e
o contador são autorizados.
• O contador é incrementado por
cada peça que é processada.
• O timer conta 1 minuto. No
final o bit de enable interrom-
pe a contagem do contador.
IST / DEEC / SSC

36
Utilizar timer a comandar um contador para obter intervalos de tempo grandes.
IST / DEEC / SSC
Contadores
Exemplo:
IST / DEEC / SSC

37
Processamento Numérico
Funções Algébricas e Lógicas
IST / DEEC / SSC
Funções Aritméticas
IST / DEEC / SSC

38
Exemplo de uso de Funções Aritméticas
Utilização em conjunto com variável de sistema
%S18 – flag de overflow
IST / DEEC / SSC
Funções Lógicas
IST / DEEC / SSC

39
Exemplo de uso de Funções Lógicas
IST / DEEC / SSC
Prioridades de Execução de Operações
IST / DEEC / SSC

40
Estruturas de Controlo de Fluxo
Sub-rotinas (imbrincadas)
Chamada e retorno
IST / DEEC / SSC
Saltos condicionais e Incondicionais
IST / DEEC / SSC

41
Exemplo de uso de
Saltos condicionais e Incondicionais
ATENÇÃO A LOOPS
INFINITOS E ...
NÃO É BOM ESTILO DE
PROGRAMAÇÃO!...
Dificulta a compreensão...
IST / DEEC / SSC
Instruções de Halt
Nota: pára todos os processos
Máscaras de eventos
IST / DEEC / SSC

42
Existem outras instruções mais avançadas (ver manual de referência)
• Mono-estável
• Registos de 256 words (LIFO ou FIFO)
• DRUM Programador ciclico
• Comparadores
• Shift-registers
...
• Funções de manipulação de floats
• Funções de conversão de bases e de tipo
IST / DEEC / SSC
Manipulação de Tabelas Numéricos
IST / DEEC / SSC

43
No caso prático de cada PLC existem limitações nas matrizes de ligações
Exemplo:
IST / DEEC / SSC
Há que ter em conta as potencialidades e limitações das
ferramentas para escrita de programas e ...
IST / DEEC / SSC

44
das ferramentas para desenvolvimento e debug de programas.
IST / DEEC / SSC
Informação de Sistema: bits de sistema
Ver manual
para os restantes
100 bits gerados...
IST / DEEC / SSC

45
Informação de Sistema: words de sistema
Ver manual
para as restantes
140 words...
IST / DEEC / SSC
Estrutura de Software
MAST – Master Task Program
Composta por sections
Oven1 (GRAFCET)
Sas (LD)
PRL (LD)
Chart
POST (IL)
Drying (LD)
Cleaning (IL)
SR0Executada
Ciclica
ou
Periodicamente
IST / DEEC / SSC

46
FAST – Fast Task Program
Prioridade Superior à MAST
• Executada Periodicamente (1-255ms)
• Verificada por um Watchdog, que afecta %S11
• %S31 Enables ou disables a FAST
• %S33 contém o tempo de execução da tarefa FAST
IST / DEEC / SSC
Event Processes – Processos que reagem rápido às mudanças
no exterior (16 no Micro 3722 EV0 a EV15)
• Entradas 0 a 3 do módulo 1, em mudança à transição
• Contadores
• Recepção de telegramas
• %S38 Enables ou disables processos por evento
• também pode ser com MASKEVT() e UNMASKEVT()
Geradores de eventos
Prioridade Superior à MAST e à FAST!
IST / DEEC / SSC

Automação de Processos Industriais

Recomendados

Recomendados

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

Mais procurados (20)

Semelhante a Automação de Processos Industriais

Semelhante a Automação de Processos Industriais (20)

Mais de Ricardo Akerman

Mais de Ricardo Akerman (20)

Último

Último (20)

Automação de Processos Industriais