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Automação Industrial
Controlador Lógico e
Programável
Colégio Técnico de Campinas – COTUCA/UNICAMP
WWW.corradi.junior.nom.br
TÓPICOS
1. Introdução
2. Arquitetura básica de um CLP
3. Esquema elétrico de ligação no PLC
4. Linguagem Ladder
4.1. Programas básicos em Ladder
4.2. Principais programas de Intertravamento em Ladder
4.3. Programar em Ladder com o Automation Studio
4.4. Exercícios
5. Temporizadores
CLP
1. Introdução
Na década de 60, o aumento da competitividade fez com que a indústria automotiva
melhorasse o desempenho de suas linhas de produção, aumentando tanto a qualidade como a
produtividade. Fazia-se necessário encontrar uma alternativa para os sistemas de controle a relés.
Uma saída, possível, imaginada pela General Motors, seria um sistema baseado no computador.
Assim, em 1968, a divisão Hydramatic da GM determinou os critérios para projeto do PLC,
sendo que o primeiro dispositivo a atender às especificações foi desenvolvido pela Gould Modicion
em 1969.
As principais características desejadas nos novos equipamentos de estado sólido, com a
flexibilidade dos computadores, eram:
• Preço competitivo com o sistema a relés;
• Dispositivos de entrada e de saída facilmente substituíveis;
• Funcionamento em ambiente industrial (vibração, calor, poeira, ruído);
• Facilidade de programação e manutenção por técnicos e engenheiros;
• Repetibilidade de operação e uso.
Inicialmente, os PLCs eram chamados PCs – Programmable Contrllers, mas com o advento
dos computadores pessoais (PCs – Personal Computers), convencionou-se PLCs para evitar
conflitos de nomenclatura. Originalmente os PLCs foram usados em aplicações de controle discreto
(on/off – liga/desliga), como os sistemas a relés, porém eram facilmente instalados, economizando
espaço e energia, alem de possuírem indicadores de diagnósticos que facilitavam a manutenção.
Uma eventual necessidade de alteração na lógica de controle da máquina era realizada em pouco
tempo, apenas com mudanças no programa, sem necessidade de alteração nas ligações elétricas.
A década de 70 marca uma fase de grande aprimoramento dos PLCs. Com as inovações
tecnológicas dos microprocessadores, maior flexibilidade e um grau também maior de inteligência,
os Controladores Lógicos Programáveis incorporam:
1972. Funções de temporização e contagem;
1973. Operações aritméticas, manipulação de dados e comunicação com computadores;
1974. Comunicação com Interfaces Homem - Maquina;
1975. Maior capacidade de memória, controles analógicos e controles PID;
1979/80. Módulos de I/O remotos, módulos inteligentes e controle de posicionamento.
Nos anos 80, aperfeiçoamentos foram atingidos, fazendo do PLC um dos equipamentos mais
atraentes na Automação Industrial. A possibilidade de comunicação em rede (1981) é hoje uma
característica indispensável na industria. Além dessa evolução tecnológica, foi atingido um alto grau
de integração, tanto no numero de pontos como no tamanho físico, que possibilitou o fornecimento
de mini e micros PLCs ( a partir de 1982).
3
Atualmente, Os PLCs apresentam as seguintes características:
• Módulos de I/O de alta densidade (grande numero de pontos I/O por módulo);
• Módulos remotos controlados por uma mesma CPU;
• Módulos inteligentes (co-processadores que permitem realização de tarefas complexas:
Controle de PID, posicionamento de eixos, transmissão via radio ou modem, leitura de
código de barras);
• Softwares de programação em ambiente Windows (facilidade de programação);
• E muitos outros mais.
2. Arquitetura básica de um PLC
O PLC, propriamente dito, significa program logic control. Traduzido para o português, o
PLC significa Controlador Lógico Programável também chamado de CLP.
A CPU de um PLC compreende os elementos que formam a “inteligência” do sistema: O
Processador e o Sistema de Memória por meio do Programa de Execução (desenvolvido pelo
fabricante) interpretam e executam o Programa de Aplicação (desenvolvido pelo usuário), e gerencia
todo o sistema. Os circuitos auxiliares de controle atuam sobre os barramentos de dados (data bus),
de endereços (address bus) e de controle (control bus), conforme solicitado pelo processador, de
forma similar a um sistema convencional baseado em microprocessador.
Abaixo, podemos ver a arquitetura básica de um PLC:
Entradas Digitais: São entradas que recebem sinais que assumem apenas 2 níveis, 0 e 1, 0v
ou 5v, 0v ou 24v, 0v ou 220v. Estes sinais podem vir chaves fim de curso, botões de paines elétricos,
sensores do tipo ON/OFF, etc.
Entradas Analógicas: São entradas que recebem sinais que podem assumir vários valores
dentro de uma faixa determinada de tensão ou controle. Estes sinais podem vir de sensores de
temperatura, velocidade, nível, e que sejam proporcionais, ou seja, enviam um sinal que varia de 0v
a 10v, por exemplo, para informar a temperatura exata do processo naquele instante.
Saídas Digitais: São saídas que enviam sinais que podem assumir apenas 2 níveis de tensão,
0v ou 24v, por exemplo, e podem ser utilizados para acionar um motor, uma bomba, etc.
Saídas Analógicas: São saídas que enviam sinais que podem assumir vários níveis de tensão
dentro de uma determinada faixa, por exemplo 0v a 10v. Podem ser utilizados para controlar a
velocidade do motor à abertura de uma válvula proporcional, etc.
4
Software: Existem vários fabricantes de PLC , e cada um tem o seu próprio software com
suas particularidades , como por exemplo a forma de dar nomes a cada entrada que podem ser:
I32.0 , I32.1 .... I32.7 , I33.0 ...I33.7 ( padrão Siemens )
E0.0 , E0.1... E0.7, E1.0 , ... E1.7 ( padrão Altus )
I0 , I1 , I2 ( padrão WEG )
%I0.0 , %I0.1 , %I0.2 ( padrão Telemecanique )
mas quando o assunto é programação existem 03 formas básicas de programar em PLC : Ladder
(linguagem de contatos) , Blocos , Lista de instruções ( semelhante a Assembly ) , em todos os PLC
modernos existem estas formas de programação , variando alguns recursos que alguns fabricantes
tem a mais , a forma de programar é idêntica , portanto se você souber programar bem em um
determinado fabricante , para programar em PLC´s de outros fabricantes não será difícil . Como a
linguagem em Ladder é a mais utilizada, vamos durante o curso utilizá-la .
3. Esquema elétrico de ligação no PLC
O esquema elétrico é quem irá informar o que está ligado em cada entrada e em cada saída do
PLC , no desenho abaixo temos várias chaves ligadas nas entradas digitais ( que poderiam ser
sensores do tipo ON OFF termostatos ou pressostatos ) , e lâmpadas ligadas nas saídas digitais ( que
poderiam ser motores , bombas , travas )
Dizemos que uma determinada entrada está atuada, quando o componente ligado a ela
permite que a tensão de 24v chegue até esta entrada . E que uma determinada saída está atuada
quando esta saída libera, permite que saia 24 v para alimentar o que estiver ligado a ela .
4. Linguagem Ladder
Esta linguagem é baseada na linguagem de contatos de relés, que já era muito utilizada para
automatizar máquinas antes da invenção dos PLC´s.
Simbologia básica:
5
4.1. Programas básicos em Ladder
Circuito Liga: Ao pressionar B1 a entrada I1 será atuada (receberá 24 V) e, portanto onde
tiver o contato de I1 no programa deverá mudar de estado , neste caso ele ficará fechado habilitando
a saída Q1 (liberando 24v para acender L1).
Circuito Desliga: basicamente é o inverso do anterior, antes de B1 ser pressionada L2 está
acesa, mas quando B1 for pressionada L2 irá apagar.
Lógica de Selo: sem que B3 ou B4 sejam pressionados L5 estará apagada , mas quando B3
for pressionada atuará I3 que fará a saída Q5 ser atuada , uma vez que a saída Q5 foi atuada o
contato de Q5 será fechado fazendo com que esta saída continue atuada mesmo que o botão B3 seja
solta . E esta saída só voltará a ficar desligada se B4 for pressionado. Portanto numa lógica de selo
sempre teremos um contato responsável por ligar a saída e outro para desligá-la, neste caso B3 tem a
função de ligar L5 e B4 a de desligá-lo.
6
Lógica OU: L3 irá acender se B1 ou B3 forem pressionados ou os 02 botões
Lógica E: L4 só irá acender se B1 e B2 forem pressionados ao mesmo tempo.
4.2. Principais programas de Intertravamento em Ladder
Programa 1: neste programa se B1 for pressionado L1 acende e impede que L2 seja aceso , e
se B2 for pressionado L2 acende e impede que L1 seja aceso . A tabela ao lado do programa em
Ladder é chamada de Tabela da Verdade, onde temos B1 e B2 nas entradas e L1 e L2 nas saídas.
Quando temos 0 nas entradas significa que as entradas não estão atuadas , ou seja neste caso que os
botões não estão pressionados , e quando temos 1 significa que as entradas estão atuadas , ou seja
neste caso que os botões estão pressionados . Quando temos 0 na saída significa que esta saída não
está acionada , ou seja , neste caso aquela lâmpada que está ligada a esta saída não estará acesa , e
quando temos 1 , significa que a saída está acionada , ou seja , neste caso a lâmpada que estiver
ligada a esta saída irá acender .
B1 B2 L1 L2
0 0 0 0
1 0 1 0
0 0 0 0
0 1 0 1
0 0 0 0
1 1 0 0
7
Programa 2: este programa é semelhante ao anterior só que foi acrescentando a lógica de
selo , onde se B1 for pressionado L1 irá acender e permanecerá acesa mesmo que B1 seja solta, e só
irá apagar se B2 ou B3 for pressionada .
B1 B2 B3 L1 L2
0 0 0 0 0
1 0 0 1 0
0 0 0 1 0
0 1 0 0 1
0 0 0 0 1
0 0 1 0 0
0 0 0 0 0
0 1 0 0 1
1 1 0 0 0
Programa 3: observe que a diferença neste programa como anterior é pequena mas observe
na Tabela da Verdade como mudou o funcionamento do circuito.
B1 B2 B3 L1 L2
0 0 0 0 0
1 0 0 1 0
0 0 0 1 0
0 1 0 1 0
0 0 0 1 0
0 0 1 0 0
0 0 0 0 0
0 1 0 0 1
1 1 0 0 1
8
4.3. Programar em Ladder com o Automation Studio
9
10
Exercícios
Exercício 1: Desenvolver um programa em ladder que:
Ao pressionar B1, L4 acenda.
Após L4 estar acesa, se B3 for pressionada L1 deverá acender.
Ao soltar B1, L4 e L1 deverão continuar acesos e L2 deverá acender.
Ao soltar B3, L4, L1 e L2 deverão apagar.
Exercício 2: Desenvolver um programa de um ladder que :
B1 B3 L1 L2 L4
0 0 0 0 0
1 0 0 0 1
1 1 1 0 1
0 1 1 1 1
0 0 0 0 0
Ao pressionar B4, L4 acenda e permaneça aceso mesmo após B4 ter sido solto.
Após L4 estar acesa e B4 solto, se B3 for pressionado L3 deverá acender e deverá permanecer
aceso mesmo após B3 ser solta.
Após L3 estar acesa e B3 estar solto, se B2 for pressionado L4 deverá apagar e L3 deverá
permanecer acesa, e L2 deverá acender e deverá continuar acesa mesmo após B2 ser solta.
Após L2 estar acesa e B2 solto, se B1 for pressionado L3 e L2 deverão apagar, e deverão
continuar apagados mesmo após B1 ser solta.
Exercício 3: Desenvolva um programa em Ladder para realizar o avanço do cilindro de
dupla ação através do acionamento de dois botões opcionais (B1 ou B2) e o retorno pelo
acionamento de outro botão (B3).
11
Exercício 4: Desenvolva um programa em Ladder para automatizar o dispositivo abaixo
baseado no avanço de um atuador de dupla ação que coloca tampas em latas.
O avanço do atuador ocorre através do acionamento de dois botões opcionais (B1 ou B2) e
com condições de existência de peça (SP), e o retorno pelo acionamento de outro botão (B3),
mas somente se o atuador estiver totalmente avançado (1S2).
12
Exercício 5: Desenvolver um programa em Ladder para automatizar o Processo de
Transporte de peças abaixo, composto por um atuador de dupla ação. Ao acionarmos um
botão (B1), o sistema entrará em funcionamento contínuo, parando somente se outro botão
for pressionado (B2). As peças serão deslocadas quando houver a confirmação de que sua
posição é adequada para o transporte (SP).
13
Exercício 6: Desenvolver um programa em Ladder para automatizar o Processo de Transporte
de peças abaixo :
14
Exercício 7: Desenvolva um programa em Ladder para automatizar o Carimbador Industrial
abaixo:
15
5. TEMPORIZADORES
Fazer o seguinte programa no Automation:
:
16
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO DE TEMPORIZADORES
Desenvolva programas em Ladder que executem as seguintes seqüências no sistema físico a seguir:
Exercício 08
Exercício 09
Exercício 10
17
Exercício 11: Desenvolva um programa em Ladder que execute a seqüência abaixo:
Exercício 12: Desenvolver um programa em ladder para fazer um motor trifásico partir em
estrela quando o botão B1 for pressionado (liga C1 e C2), e após 10 seg. o motor passe a funcionar
em triângulo (desliga C2 e liga C3, ficando C1 e C3 ligados), e quando B2 (desliga) for pressionado
desliga o motor (desliga C1 e C3).
Onde: B1- I1 botão de liga
B2- I2 botão de desliga
C1- Q1 contator principal
C2- Q2 contator que faz o fechamento em estrela
C3- Q3 contator que faz o fechamento em triângulo
18
Exercício 13: Processo de aquecimento industrial.
A. Ao pressionar B1, SV1 deve ser atuada permitindo que a substância caia no tanque
B. Quando a substância atuar o sensor de nível SN, SV1 deve ser desativado, SV2 deve ser
ativado (liberando a passagem de vapor na serpentina) e o motor deve ser ligado (permitindo
que a substância seja aquecida homogeneamente).
C. Quando o sensor de temperatura ST for atuado, SV2 e o motor devem ser desligados e SV3
deve ser ativado (liberando a substancia a ir para a próxima fase de produção).
D. Quando o tanque estiver vazio o sensor de fluxo será desativado ( o sensor de fluxo SF foi
ativado quando SV3 foi ativado) , fazendo com que SV3 seja desativado SV1 seja novamente
ativado, reiniciando assim automaticamente o sistema.
E. Se o botão B2 for pressionado em qualquer momento do processo, o processo não deverá
ser interrompido. Deverá ir até o final (esvaziamento do tanque), e não deverá ser reiniciado.
Só voltará a funcionar se B1 for novamente pressionado.
OBS: todos os sensores são normalmente abertos.
19
20
21
Exercício 14: Automatizar o seguinte teste de vazamento.
Procedimentos: 1) Ao pressionar B1 SV1, 2 e 3 devem ser
acionados, permitindo que as peças sejam pressurizadas, e L1 deve
ser acessa. Após 5 seg. SV1 deve ser desacionada, permitindo que a
pressão entre as peças seja equalizada. Deve se contar mais 10 seg. e
SV2 e 3 , também devem ser desacionados.
2) Após 15 seg. deve-se atuar SV4 e 5, permitindo a que a pressão
das peças cheguem até o pressostato. Após 2 seg. verificar a situação
da chave do pressostato:
Q1= SV1
Q2= Sv2/3
Q3= Sv4/5
Q4= Sv6/7
Q5= L1(Teste em andamento)
Q6= L2 (Peça aprovada)
Q7= L3 (Peça reprovada)
Q8= L4 (Fim de teste)
I1= B1(chave para iniciar teste)
I2= B2(chave para interromper
teste)
I3= Chave do pressostato
a) Se a chave estiver aberta, a peça está aprovada, portanto L2 deve acender e deverá permanecer
acessa até o início de um novo teste.
b) Se a chave estiver fechada, a peça está rejeitada, portanto L3 deve acender e deverá permanecer
acessa até o inicio de um novo teste.
3) Após isto SV6 e 7 devem ser atuados , e após 5 seg. deve-se desativar SV4,5,6 e 7, L1 deve
apagar e L4 deve acender e deverá permanecer assim até o inicio de um novo teste .
4) Se B1 for novamente pressionado o teste deverá ser reiniciado
5) Se B2 for pressionado em qualquer momento do teste deve-se executar direto do passo 3 em
diante .
CLP -Controlador Lógico Programável
Aprendendo linguagem Ladder
com o Clic Edit - WEG
Apostila de Exercícios
Introdução
Este material tem como objetivo a familiarização com a linguagem LADDER,
utilizando o software (freeware) da WEG, que estã disponível na página
www.weg.com.br, pois este posibilita a implementação e simulação de programas
em linguagem ladder não necessitando, como na maioria dos CLP de se ter o
equipamento.
O Clic Edit é um software de simples operacionalidade, bastando se ter os
conhecimentos básicos da linguagem para se implementar diversos sistemas que
poderão ser ativados de modo real, conectando-se o microcomputador com o
software a um CLP através de um cabo próprio.
A seqüência determinada nesta apostila não é obrigatória, mas facilita a utilização
didática do software para uma aprendizagem que possibilitará ao discente todas as
condições para a aprendizagem da linguagem bem como a utilização do CLP WEG
em sua totalidade.
São 26 exercícios que poderão ser alterados ou complementados de acordo com as
necessidades de cada curso tais como carga horária, disponibilidade de laboratório,
etc.
Espero com isso ter contribuido com o corpo docente e, esperando sugestôes e
contribuições para melhoria deste material
2
SUMÁRIO de Exercícios
Exercício 01 - Três interruptores em série e uma saída ............... 04
Exercício 02 - Dois interruptores em paralelo e uma saída ............ 05
Exercício 03 - Comando simples - uma botoeira ......................... 05
Exercício 04 - Comando simples - duas botoeiras ....................... 05
Exercício 05 - Comando reversor - tipo 1 ................................... 06
Exercício 06 - Comando reversor - tipo 2 ................................... 06
Exercício 07 - Comando reversor - com duas botoeiras ................ 07
Exercício 08 - Solução de problemas combinátórios 1 .................. 08
Exercício 09 - Solução de problemas combinátórios 2 .................. 08
Exercício 10 - Solução de problemas combinátórios 3 .................. 09
Exercício 11 - Solução de problemas combinátórios 4 .................. 10
Exercício 12 - Solução de problemas combinátórios 5 .................. 10
Exercício 13 - Solução de problemas combinátórios 6 .................. 11
Exercício 14 - Minuteria ........................................................... 12
Exercício 15 - Chave estrela-triângulo ........................................ 12
Exercício 16 - Seqüência de pistôes A+B+A-B- .......................... 13
Exercício 17 - Seqüência de pistôes A+A-B+B- .......................... 14
Exercício 18 - Seqüëncia de pistôes A+B+A-C+B-C- ................... 15
Problemas ............................................................................. 16
3
Exercício 01 - Três interruptores em série acionando uma saída
Objetivo : Demonstrar o funcionamento básico de um CLP, tanto em linguagem
ladder como também a sua simulação.
Anotaçôes :
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
4
Exercício 02 - Dois interruptores em paralelo e uma saída
Objetivo : Demonstrar o funcionamento básico e simulação de um CLP.
Exercício 03 - Comando simples - uma botoeira.
Objetivo :
Exercício 04 - Comando simples - duas botoeiras
Objetivo :
5
Exercício 05 - Comando reversor - tipo 1
Objetivo :
I1 - desliga
I2 - esquerda
I3 - direita
Exercício 06 - Comando reversor - tipo 2
Objetivo :
I1 - desliga
I2 - esquerda
I3 - direita
6
Exercício 07 - Comando reversor - com duas botoeiras
Objetivo :
I1 - desliga
I2 e I3 - esquerda
I4 e I5 - direita
7
Exercício 08 - Solução de problemas combinátórios 1
Objetivo :
B A S
0 0 0
0 1 1 A B'
1 0 1 A' B
1 1 0
Exercício 09 - Solução de problemas combinátórios 2
Objetivo :
C B A S
0 0 0 0
0 0 1 0
0 1 0 1 A' B C'
0 1 1 1 A B C'
1 0 0 1 A' B' C
1 0 1 1 A B' C
1 1 0 0
1 1 1 0
Minimizando as equações pelo método gráfico temos : B'C + B C'
8
Exercício 10 - Solução de problemas combinátórios 3
Objetivo :
C B A S
0 0 0 0
0 0 1 0
0 1 0 0
0 1 1 1 A B C'
1 0 0 0
1 0 1 1 A B' C
1 1 0 1 A' BC
1 1 1 1 ABC
Minimizando as equações pelo método gráfico temos : AB + AC + BC
9
Exercício 11 - Solução de problemas combinátórios 4
Objetivo :
C B A S
0 0 0 0 A + B + C
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 0 A'+ B' + C
1 0 0 1
1 0 1 1
1 1 0 1
1 1 1 1
Minimizando as equações pelo método gráfico temos : ( A + B + C ) . ( A' + B' + C)
Exercício 12 - Solução de problemas combinátórios 5
Objetivo :
C B A S
0 0 0 0
0 0 1 0
0 1 0 1 A'B C'
0 1 1 1 A B C'
1 0 0 0
1 0 1 0
1 1 0 1 A'BC
1 1 1 1 ABC
Minimizando as equações pelo método gráfico temos : AB + AC + BC
10
Exercício 13 - Solução de problemas combinátórios 6
Objetivo :
D C B A S
0 0 0 0 1 A' B' C' D'
0 0 0 1 0
0 0 1 0 1 A' B C' D'
0 0 1 1 0
0 1 0 0 0
0 1 0 1 1 A B' C D'
0 1 1 0 0
0 1 1 1 1 A B C D'
1 0 0 0 1 A' B' C' D
1 0 0 1 0
1 0 1 0 1 A' B C' D
1 0 1 1 0
1 1 0 0 0
1 1 0 1 1 A B' C D
1 1 1 0 0
1 1 1 1 1 A B C D
Minimizando as equações pelo método gráfico temos : AC + A'C'
11
Exercício 14 - Minuteria
Objetivo : Manipular váriaveis de tempo
OBS: O temporizador deverá ter o modo 3 e um "Reset Input" diferente do
acionador ( I1 )
Exercício 15 - Chave estrela-triângulo
Objetivo :
12
Exercício 16 - Seqüência de pistôes A+B+A-B-
Objetivo : Implementar um circuito utilizando o método cascata elétrico para fazer
cumprir a seqüência solicitada.
Entradas
botão liga I1
Saídas
sensor
A
recuado A0 I2
avançado A1 I3
pistão A
avança A+ Q1
recua A- Q2
sensor
B
recuado B0 I4
avançado B1 I5
pistão B
avança B+ Q3
avançado B+ Q4
13
Exercício 17 - Seqüência de pistôes A+A-B+B-
Objetivo :
Entradas
botão liga I1
Saídas
sensor
A
recuado A0 I2
avançado A1 I3
pistão A
avança A+ Q1
recua A- Q2
sensor
B
recuado B0 I4
avançado B1 I5
pistão B
avança B+ Q3
recua B- Q4
14
Exercício 18 - Seqüëncia de pistôes A+B+A-C+B-C-
Objetivo :
Entradas
botão liga I1
Saídas
sensor
A
recuado A0 I2
avançado A1 I3
pistão A
avança A+ Q1
recua A- Q2
sensor
B
recuado B0 I4
avançado B1 I5
pistão B
avança B+ Q3
recua B- Q4
sensor
C
recuado C0 I6
avançado C1 I7
pistão C
avança C+ Q5
recua C- Q6
15
PROBLEMAS
Nesta fase são fornecidos problema para que o aluno desenvolva a sua solução.
P1 - Exercício 19 - Seqüência de pistões A+(B+A-) C+B-C-
P2 - Exercício 20 - Semáforo para pedestre
P3 - Exercício 21 - Semáforo duas vias
P4 - Exercício 22 - Semáforo duas vias + pedestres
P5 - Exercício 23 - Situação-problema 1 (combinatório)
P6 - Exercício 24 - Situação-problema 2 (seqüëncial )
P7 - Exercício 25 - Situação-problema 3 (contador )
P8 - Exercício 26 - Situação-problema 4 (analógico)
16
Anexo 1
Método Cascata Elétrico
17
Método cascata - elétrico
Para se projetar um circuito que satisfaça uma seqüência de operação de
acionadores pelo método cascata elétrico é necessário seguir os passos seguintes,
que são bastante similares ao cascata pneumático.
1º passo - Separar os grupos ( processo idêntico ao processo pneumático).
2º passo - Montar a cascata
3º passo - Implementar o circuito de acordo com a seqüência exigida.
1º passo - Separar os grupos
Para dividir uma seqüência em grupo deve-se, primeiramente, escrever a
seqüência. Em seguida deve-se ler a seqüência, da esquerda para a direita,
cortando-a com um traço vertical toda vez que uma letra for se repetir, não
importando, no momento, os sinais de ( + ) ou ( - ).
Finalmente, o número de subdivisões provocadas pelos traços verticais é igual ao
número de setores que a cascata deve possuir.
Eis alguns exemplos:
1) A + B + | A – B –
1 2
2) A + B + | B – A –
1 2
Nos exemplos 1 e 2 o traço subdivide a seqüência em duas partes, determinando
dois grupos.
3) A + | A – B + | B –
1 2 1
Aqui, embora os traços tenham fracionado a seqüência em três partes, a letra
contida na terceira divisão não está contida na primeira. Neste caso, com o intuito
18
de se economizar relés, pode-se considerar o retorno de B como parte integrante da
primeira divisão.
Assim, para a construção do comando elétrico pelo método cascata serão
necessários dois grupos.
4) A + B + C+ | A – B – | A + B + C – | A – B –
1 2 3 4
Neste caso, os traços subdividem a seqüência em quatro grupos.
2º passo - Montar a cascata
Após a identificação do número de grupos será necessário montar a cascata que
será parte da preparação para o circuito final.
Cascata para 2 grupos
Cascata para 3 grupos
19
Cascata para 4 grupos
Somando-se a cascata devemos incluir na cascata o circuito de comando da
cascata.
O exemplo demonstra uma cascata para 3 grupos.
20
Detalhe A
Kn k11
k1
k1 k2
k2
k2 k3
Detalhe A : Este contato (normal fechado) deve ter o endereço do último relé da
cascata, no caso mostrado acima seria k3
Detalhe B : Estes contatos serão acionados quando da mudança do grupo .
Os demais seguem a regra geral, ou seja são idênticos ao exemplo, notando que o
último relê é responsável pelo final do ciclo, não possuindo um contato de retenção.
3º passo - Implementar o circuito de acordo com a seqüência exigida
Para implementação do circuito admiti-se a regra geral para desenvolvimento de
circuitos ( "regra do : quem ativa ? quem mostra que ativou ? ")
Exemplo 1
A + B+ A - B -
1º passo - Separar os grupos ( processo idêntico ao processo pneumático).
21
Detalhe B
A + B+ |A - B -
Grupo 1 Grupo 2
2º passo - Montar a cascata
+ -
k1 quem quem
ativa ? mostra
que
ativou ?
k1
k2 k1
k1
k1 k2
3º passo - Implementar o circuito de acordo com a seqüência exigida.
s1 s2 s3 s4
y1 y2 y3 y4
22
+ s0 -
k1 s1 y1
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k1
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  • 1. Automação Industrial Controlador Lógico e Programável Colégio Técnico de Campinas – COTUCA/UNICAMP WWW.corradi.junior.nom.br
  • 2. TÓPICOS 1. Introdução 2. Arquitetura básica de um CLP 3. Esquema elétrico de ligação no PLC 4. Linguagem Ladder 4.1. Programas básicos em Ladder 4.2. Principais programas de Intertravamento em Ladder 4.3. Programar em Ladder com o Automation Studio 4.4. Exercícios 5. Temporizadores
  • 3. CLP 1. Introdução Na década de 60, o aumento da competitividade fez com que a indústria automotiva melhorasse o desempenho de suas linhas de produção, aumentando tanto a qualidade como a produtividade. Fazia-se necessário encontrar uma alternativa para os sistemas de controle a relés. Uma saída, possível, imaginada pela General Motors, seria um sistema baseado no computador. Assim, em 1968, a divisão Hydramatic da GM determinou os critérios para projeto do PLC, sendo que o primeiro dispositivo a atender às especificações foi desenvolvido pela Gould Modicion em 1969. As principais características desejadas nos novos equipamentos de estado sólido, com a flexibilidade dos computadores, eram: • Preço competitivo com o sistema a relés; • Dispositivos de entrada e de saída facilmente substituíveis; • Funcionamento em ambiente industrial (vibração, calor, poeira, ruído); • Facilidade de programação e manutenção por técnicos e engenheiros; • Repetibilidade de operação e uso. Inicialmente, os PLCs eram chamados PCs – Programmable Contrllers, mas com o advento dos computadores pessoais (PCs – Personal Computers), convencionou-se PLCs para evitar conflitos de nomenclatura. Originalmente os PLCs foram usados em aplicações de controle discreto (on/off – liga/desliga), como os sistemas a relés, porém eram facilmente instalados, economizando espaço e energia, alem de possuírem indicadores de diagnósticos que facilitavam a manutenção. Uma eventual necessidade de alteração na lógica de controle da máquina era realizada em pouco tempo, apenas com mudanças no programa, sem necessidade de alteração nas ligações elétricas. A década de 70 marca uma fase de grande aprimoramento dos PLCs. Com as inovações tecnológicas dos microprocessadores, maior flexibilidade e um grau também maior de inteligência, os Controladores Lógicos Programáveis incorporam: 1972. Funções de temporização e contagem; 1973. Operações aritméticas, manipulação de dados e comunicação com computadores; 1974. Comunicação com Interfaces Homem - Maquina; 1975. Maior capacidade de memória, controles analógicos e controles PID; 1979/80. Módulos de I/O remotos, módulos inteligentes e controle de posicionamento. Nos anos 80, aperfeiçoamentos foram atingidos, fazendo do PLC um dos equipamentos mais atraentes na Automação Industrial. A possibilidade de comunicação em rede (1981) é hoje uma característica indispensável na industria. Além dessa evolução tecnológica, foi atingido um alto grau de integração, tanto no numero de pontos como no tamanho físico, que possibilitou o fornecimento de mini e micros PLCs ( a partir de 1982). 3
  • 4. Atualmente, Os PLCs apresentam as seguintes características: • Módulos de I/O de alta densidade (grande numero de pontos I/O por módulo); • Módulos remotos controlados por uma mesma CPU; • Módulos inteligentes (co-processadores que permitem realização de tarefas complexas: Controle de PID, posicionamento de eixos, transmissão via radio ou modem, leitura de código de barras); • Softwares de programação em ambiente Windows (facilidade de programação); • E muitos outros mais. 2. Arquitetura básica de um PLC O PLC, propriamente dito, significa program logic control. Traduzido para o português, o PLC significa Controlador Lógico Programável também chamado de CLP. A CPU de um PLC compreende os elementos que formam a “inteligência” do sistema: O Processador e o Sistema de Memória por meio do Programa de Execução (desenvolvido pelo fabricante) interpretam e executam o Programa de Aplicação (desenvolvido pelo usuário), e gerencia todo o sistema. Os circuitos auxiliares de controle atuam sobre os barramentos de dados (data bus), de endereços (address bus) e de controle (control bus), conforme solicitado pelo processador, de forma similar a um sistema convencional baseado em microprocessador. Abaixo, podemos ver a arquitetura básica de um PLC: Entradas Digitais: São entradas que recebem sinais que assumem apenas 2 níveis, 0 e 1, 0v ou 5v, 0v ou 24v, 0v ou 220v. Estes sinais podem vir chaves fim de curso, botões de paines elétricos, sensores do tipo ON/OFF, etc. Entradas Analógicas: São entradas que recebem sinais que podem assumir vários valores dentro de uma faixa determinada de tensão ou controle. Estes sinais podem vir de sensores de temperatura, velocidade, nível, e que sejam proporcionais, ou seja, enviam um sinal que varia de 0v a 10v, por exemplo, para informar a temperatura exata do processo naquele instante. Saídas Digitais: São saídas que enviam sinais que podem assumir apenas 2 níveis de tensão, 0v ou 24v, por exemplo, e podem ser utilizados para acionar um motor, uma bomba, etc. Saídas Analógicas: São saídas que enviam sinais que podem assumir vários níveis de tensão dentro de uma determinada faixa, por exemplo 0v a 10v. Podem ser utilizados para controlar a velocidade do motor à abertura de uma válvula proporcional, etc. 4
  • 5. Software: Existem vários fabricantes de PLC , e cada um tem o seu próprio software com suas particularidades , como por exemplo a forma de dar nomes a cada entrada que podem ser: I32.0 , I32.1 .... I32.7 , I33.0 ...I33.7 ( padrão Siemens ) E0.0 , E0.1... E0.7, E1.0 , ... E1.7 ( padrão Altus ) I0 , I1 , I2 ( padrão WEG ) %I0.0 , %I0.1 , %I0.2 ( padrão Telemecanique ) mas quando o assunto é programação existem 03 formas básicas de programar em PLC : Ladder (linguagem de contatos) , Blocos , Lista de instruções ( semelhante a Assembly ) , em todos os PLC modernos existem estas formas de programação , variando alguns recursos que alguns fabricantes tem a mais , a forma de programar é idêntica , portanto se você souber programar bem em um determinado fabricante , para programar em PLC´s de outros fabricantes não será difícil . Como a linguagem em Ladder é a mais utilizada, vamos durante o curso utilizá-la . 3. Esquema elétrico de ligação no PLC O esquema elétrico é quem irá informar o que está ligado em cada entrada e em cada saída do PLC , no desenho abaixo temos várias chaves ligadas nas entradas digitais ( que poderiam ser sensores do tipo ON OFF termostatos ou pressostatos ) , e lâmpadas ligadas nas saídas digitais ( que poderiam ser motores , bombas , travas ) Dizemos que uma determinada entrada está atuada, quando o componente ligado a ela permite que a tensão de 24v chegue até esta entrada . E que uma determinada saída está atuada quando esta saída libera, permite que saia 24 v para alimentar o que estiver ligado a ela . 4. Linguagem Ladder Esta linguagem é baseada na linguagem de contatos de relés, que já era muito utilizada para automatizar máquinas antes da invenção dos PLC´s. Simbologia básica: 5
  • 6. 4.1. Programas básicos em Ladder Circuito Liga: Ao pressionar B1 a entrada I1 será atuada (receberá 24 V) e, portanto onde tiver o contato de I1 no programa deverá mudar de estado , neste caso ele ficará fechado habilitando a saída Q1 (liberando 24v para acender L1). Circuito Desliga: basicamente é o inverso do anterior, antes de B1 ser pressionada L2 está acesa, mas quando B1 for pressionada L2 irá apagar. Lógica de Selo: sem que B3 ou B4 sejam pressionados L5 estará apagada , mas quando B3 for pressionada atuará I3 que fará a saída Q5 ser atuada , uma vez que a saída Q5 foi atuada o contato de Q5 será fechado fazendo com que esta saída continue atuada mesmo que o botão B3 seja solta . E esta saída só voltará a ficar desligada se B4 for pressionado. Portanto numa lógica de selo sempre teremos um contato responsável por ligar a saída e outro para desligá-la, neste caso B3 tem a função de ligar L5 e B4 a de desligá-lo. 6
  • 7. Lógica OU: L3 irá acender se B1 ou B3 forem pressionados ou os 02 botões Lógica E: L4 só irá acender se B1 e B2 forem pressionados ao mesmo tempo. 4.2. Principais programas de Intertravamento em Ladder Programa 1: neste programa se B1 for pressionado L1 acende e impede que L2 seja aceso , e se B2 for pressionado L2 acende e impede que L1 seja aceso . A tabela ao lado do programa em Ladder é chamada de Tabela da Verdade, onde temos B1 e B2 nas entradas e L1 e L2 nas saídas. Quando temos 0 nas entradas significa que as entradas não estão atuadas , ou seja neste caso que os botões não estão pressionados , e quando temos 1 significa que as entradas estão atuadas , ou seja neste caso que os botões estão pressionados . Quando temos 0 na saída significa que esta saída não está acionada , ou seja , neste caso aquela lâmpada que está ligada a esta saída não estará acesa , e quando temos 1 , significa que a saída está acionada , ou seja , neste caso a lâmpada que estiver ligada a esta saída irá acender . B1 B2 L1 L2 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 7
  • 8. Programa 2: este programa é semelhante ao anterior só que foi acrescentando a lógica de selo , onde se B1 for pressionado L1 irá acender e permanecerá acesa mesmo que B1 seja solta, e só irá apagar se B2 ou B3 for pressionada . B1 B2 B3 L1 L2 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 Programa 3: observe que a diferença neste programa como anterior é pequena mas observe na Tabela da Verdade como mudou o funcionamento do circuito. B1 B2 B3 L1 L2 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 8
  • 9. 4.3. Programar em Ladder com o Automation Studio 9
  • 10. 10
  • 11. Exercícios Exercício 1: Desenvolver um programa em ladder que: Ao pressionar B1, L4 acenda. Após L4 estar acesa, se B3 for pressionada L1 deverá acender. Ao soltar B1, L4 e L1 deverão continuar acesos e L2 deverá acender. Ao soltar B3, L4, L1 e L2 deverão apagar. Exercício 2: Desenvolver um programa de um ladder que : B1 B3 L1 L2 L4 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 Ao pressionar B4, L4 acenda e permaneça aceso mesmo após B4 ter sido solto. Após L4 estar acesa e B4 solto, se B3 for pressionado L3 deverá acender e deverá permanecer aceso mesmo após B3 ser solta. Após L3 estar acesa e B3 estar solto, se B2 for pressionado L4 deverá apagar e L3 deverá permanecer acesa, e L2 deverá acender e deverá continuar acesa mesmo após B2 ser solta. Após L2 estar acesa e B2 solto, se B1 for pressionado L3 e L2 deverão apagar, e deverão continuar apagados mesmo após B1 ser solta. Exercício 3: Desenvolva um programa em Ladder para realizar o avanço do cilindro de dupla ação através do acionamento de dois botões opcionais (B1 ou B2) e o retorno pelo acionamento de outro botão (B3). 11
  • 12. Exercício 4: Desenvolva um programa em Ladder para automatizar o dispositivo abaixo baseado no avanço de um atuador de dupla ação que coloca tampas em latas. O avanço do atuador ocorre através do acionamento de dois botões opcionais (B1 ou B2) e com condições de existência de peça (SP), e o retorno pelo acionamento de outro botão (B3), mas somente se o atuador estiver totalmente avançado (1S2). 12
  • 13. Exercício 5: Desenvolver um programa em Ladder para automatizar o Processo de Transporte de peças abaixo, composto por um atuador de dupla ação. Ao acionarmos um botão (B1), o sistema entrará em funcionamento contínuo, parando somente se outro botão for pressionado (B2). As peças serão deslocadas quando houver a confirmação de que sua posição é adequada para o transporte (SP). 13
  • 14. Exercício 6: Desenvolver um programa em Ladder para automatizar o Processo de Transporte de peças abaixo : 14
  • 15. Exercício 7: Desenvolva um programa em Ladder para automatizar o Carimbador Industrial abaixo: 15
  • 16. 5. TEMPORIZADORES Fazer o seguinte programa no Automation: : 16
  • 17. EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO DE TEMPORIZADORES Desenvolva programas em Ladder que executem as seguintes seqüências no sistema físico a seguir: Exercício 08 Exercício 09 Exercício 10 17
  • 18. Exercício 11: Desenvolva um programa em Ladder que execute a seqüência abaixo: Exercício 12: Desenvolver um programa em ladder para fazer um motor trifásico partir em estrela quando o botão B1 for pressionado (liga C1 e C2), e após 10 seg. o motor passe a funcionar em triângulo (desliga C2 e liga C3, ficando C1 e C3 ligados), e quando B2 (desliga) for pressionado desliga o motor (desliga C1 e C3). Onde: B1- I1 botão de liga B2- I2 botão de desliga C1- Q1 contator principal C2- Q2 contator que faz o fechamento em estrela C3- Q3 contator que faz o fechamento em triângulo 18
  • 19. Exercício 13: Processo de aquecimento industrial. A. Ao pressionar B1, SV1 deve ser atuada permitindo que a substância caia no tanque B. Quando a substância atuar o sensor de nível SN, SV1 deve ser desativado, SV2 deve ser ativado (liberando a passagem de vapor na serpentina) e o motor deve ser ligado (permitindo que a substância seja aquecida homogeneamente). C. Quando o sensor de temperatura ST for atuado, SV2 e o motor devem ser desligados e SV3 deve ser ativado (liberando a substancia a ir para a próxima fase de produção). D. Quando o tanque estiver vazio o sensor de fluxo será desativado ( o sensor de fluxo SF foi ativado quando SV3 foi ativado) , fazendo com que SV3 seja desativado SV1 seja novamente ativado, reiniciando assim automaticamente o sistema. E. Se o botão B2 for pressionado em qualquer momento do processo, o processo não deverá ser interrompido. Deverá ir até o final (esvaziamento do tanque), e não deverá ser reiniciado. Só voltará a funcionar se B1 for novamente pressionado. OBS: todos os sensores são normalmente abertos. 19
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  • 21. 21 Exercício 14: Automatizar o seguinte teste de vazamento. Procedimentos: 1) Ao pressionar B1 SV1, 2 e 3 devem ser acionados, permitindo que as peças sejam pressurizadas, e L1 deve ser acessa. Após 5 seg. SV1 deve ser desacionada, permitindo que a pressão entre as peças seja equalizada. Deve se contar mais 10 seg. e SV2 e 3 , também devem ser desacionados. 2) Após 15 seg. deve-se atuar SV4 e 5, permitindo a que a pressão das peças cheguem até o pressostato. Após 2 seg. verificar a situação da chave do pressostato: Q1= SV1 Q2= Sv2/3 Q3= Sv4/5 Q4= Sv6/7 Q5= L1(Teste em andamento) Q6= L2 (Peça aprovada) Q7= L3 (Peça reprovada) Q8= L4 (Fim de teste) I1= B1(chave para iniciar teste) I2= B2(chave para interromper teste) I3= Chave do pressostato a) Se a chave estiver aberta, a peça está aprovada, portanto L2 deve acender e deverá permanecer acessa até o início de um novo teste. b) Se a chave estiver fechada, a peça está rejeitada, portanto L3 deve acender e deverá permanecer acessa até o inicio de um novo teste. 3) Após isto SV6 e 7 devem ser atuados , e após 5 seg. deve-se desativar SV4,5,6 e 7, L1 deve apagar e L4 deve acender e deverá permanecer assim até o inicio de um novo teste . 4) Se B1 for novamente pressionado o teste deverá ser reiniciado 5) Se B2 for pressionado em qualquer momento do teste deve-se executar direto do passo 3 em diante .
  • 22. CLP -Controlador Lógico Programável Aprendendo linguagem Ladder com o Clic Edit - WEG Apostila de Exercícios
  • 23. Introdução Este material tem como objetivo a familiarização com a linguagem LADDER, utilizando o software (freeware) da WEG, que estã disponível na página www.weg.com.br, pois este posibilita a implementação e simulação de programas em linguagem ladder não necessitando, como na maioria dos CLP de se ter o equipamento. O Clic Edit é um software de simples operacionalidade, bastando se ter os conhecimentos básicos da linguagem para se implementar diversos sistemas que poderão ser ativados de modo real, conectando-se o microcomputador com o software a um CLP através de um cabo próprio. A seqüência determinada nesta apostila não é obrigatória, mas facilita a utilização didática do software para uma aprendizagem que possibilitará ao discente todas as condições para a aprendizagem da linguagem bem como a utilização do CLP WEG em sua totalidade. São 26 exercícios que poderão ser alterados ou complementados de acordo com as necessidades de cada curso tais como carga horária, disponibilidade de laboratório, etc. Espero com isso ter contribuido com o corpo docente e, esperando sugestôes e contribuições para melhoria deste material 2
  • 24. SUMÁRIO de Exercícios Exercício 01 - Três interruptores em série e uma saída ............... 04 Exercício 02 - Dois interruptores em paralelo e uma saída ............ 05 Exercício 03 - Comando simples - uma botoeira ......................... 05 Exercício 04 - Comando simples - duas botoeiras ....................... 05 Exercício 05 - Comando reversor - tipo 1 ................................... 06 Exercício 06 - Comando reversor - tipo 2 ................................... 06 Exercício 07 - Comando reversor - com duas botoeiras ................ 07 Exercício 08 - Solução de problemas combinátórios 1 .................. 08 Exercício 09 - Solução de problemas combinátórios 2 .................. 08 Exercício 10 - Solução de problemas combinátórios 3 .................. 09 Exercício 11 - Solução de problemas combinátórios 4 .................. 10 Exercício 12 - Solução de problemas combinátórios 5 .................. 10 Exercício 13 - Solução de problemas combinátórios 6 .................. 11 Exercício 14 - Minuteria ........................................................... 12 Exercício 15 - Chave estrela-triângulo ........................................ 12 Exercício 16 - Seqüência de pistôes A+B+A-B- .......................... 13 Exercício 17 - Seqüência de pistôes A+A-B+B- .......................... 14 Exercício 18 - Seqüëncia de pistôes A+B+A-C+B-C- ................... 15 Problemas ............................................................................. 16 3
  • 25. Exercício 01 - Três interruptores em série acionando uma saída Objetivo : Demonstrar o funcionamento básico de um CLP, tanto em linguagem ladder como também a sua simulação. Anotaçôes : ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ 4
  • 26. Exercício 02 - Dois interruptores em paralelo e uma saída Objetivo : Demonstrar o funcionamento básico e simulação de um CLP. Exercício 03 - Comando simples - uma botoeira. Objetivo : Exercício 04 - Comando simples - duas botoeiras Objetivo : 5
  • 27. Exercício 05 - Comando reversor - tipo 1 Objetivo : I1 - desliga I2 - esquerda I3 - direita Exercício 06 - Comando reversor - tipo 2 Objetivo : I1 - desliga I2 - esquerda I3 - direita 6
  • 28. Exercício 07 - Comando reversor - com duas botoeiras Objetivo : I1 - desliga I2 e I3 - esquerda I4 e I5 - direita 7
  • 29. Exercício 08 - Solução de problemas combinátórios 1 Objetivo : B A S 0 0 0 0 1 1 A B' 1 0 1 A' B 1 1 0 Exercício 09 - Solução de problemas combinátórios 2 Objetivo : C B A S 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 A' B C' 0 1 1 1 A B C' 1 0 0 1 A' B' C 1 0 1 1 A B' C 1 1 0 0 1 1 1 0 Minimizando as equações pelo método gráfico temos : B'C + B C' 8
  • 30. Exercício 10 - Solução de problemas combinátórios 3 Objetivo : C B A S 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 A B C' 1 0 0 0 1 0 1 1 A B' C 1 1 0 1 A' BC 1 1 1 1 ABC Minimizando as equações pelo método gráfico temos : AB + AC + BC 9
  • 31. Exercício 11 - Solução de problemas combinátórios 4 Objetivo : C B A S 0 0 0 0 A + B + C 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 A'+ B' + C 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 Minimizando as equações pelo método gráfico temos : ( A + B + C ) . ( A' + B' + C) Exercício 12 - Solução de problemas combinátórios 5 Objetivo : C B A S 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 A'B C' 0 1 1 1 A B C' 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 A'BC 1 1 1 1 ABC Minimizando as equações pelo método gráfico temos : AB + AC + BC 10
  • 32. Exercício 13 - Solução de problemas combinátórios 6 Objetivo : D C B A S 0 0 0 0 1 A' B' C' D' 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 A' B C' D' 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 A B' C D' 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 A B C D' 1 0 0 0 1 A' B' C' D 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 A' B C' D 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 A B' C D 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 A B C D Minimizando as equações pelo método gráfico temos : AC + A'C' 11
  • 33. Exercício 14 - Minuteria Objetivo : Manipular váriaveis de tempo OBS: O temporizador deverá ter o modo 3 e um "Reset Input" diferente do acionador ( I1 ) Exercício 15 - Chave estrela-triângulo Objetivo : 12
  • 34. Exercício 16 - Seqüência de pistôes A+B+A-B- Objetivo : Implementar um circuito utilizando o método cascata elétrico para fazer cumprir a seqüência solicitada. Entradas botão liga I1 Saídas sensor A recuado A0 I2 avançado A1 I3 pistão A avança A+ Q1 recua A- Q2 sensor B recuado B0 I4 avançado B1 I5 pistão B avança B+ Q3 avançado B+ Q4 13
  • 35. Exercício 17 - Seqüência de pistôes A+A-B+B- Objetivo : Entradas botão liga I1 Saídas sensor A recuado A0 I2 avançado A1 I3 pistão A avança A+ Q1 recua A- Q2 sensor B recuado B0 I4 avançado B1 I5 pistão B avança B+ Q3 recua B- Q4 14
  • 36. Exercício 18 - Seqüëncia de pistôes A+B+A-C+B-C- Objetivo : Entradas botão liga I1 Saídas sensor A recuado A0 I2 avançado A1 I3 pistão A avança A+ Q1 recua A- Q2 sensor B recuado B0 I4 avançado B1 I5 pistão B avança B+ Q3 recua B- Q4 sensor C recuado C0 I6 avançado C1 I7 pistão C avança C+ Q5 recua C- Q6 15
  • 37. PROBLEMAS Nesta fase são fornecidos problema para que o aluno desenvolva a sua solução. P1 - Exercício 19 - Seqüência de pistões A+(B+A-) C+B-C- P2 - Exercício 20 - Semáforo para pedestre P3 - Exercício 21 - Semáforo duas vias P4 - Exercício 22 - Semáforo duas vias + pedestres P5 - Exercício 23 - Situação-problema 1 (combinatório) P6 - Exercício 24 - Situação-problema 2 (seqüëncial ) P7 - Exercício 25 - Situação-problema 3 (contador ) P8 - Exercício 26 - Situação-problema 4 (analógico) 16
  • 38. Anexo 1 Método Cascata Elétrico 17
  • 39. Método cascata - elétrico Para se projetar um circuito que satisfaça uma seqüência de operação de acionadores pelo método cascata elétrico é necessário seguir os passos seguintes, que são bastante similares ao cascata pneumático. 1º passo - Separar os grupos ( processo idêntico ao processo pneumático). 2º passo - Montar a cascata 3º passo - Implementar o circuito de acordo com a seqüência exigida. 1º passo - Separar os grupos Para dividir uma seqüência em grupo deve-se, primeiramente, escrever a seqüência. Em seguida deve-se ler a seqüência, da esquerda para a direita, cortando-a com um traço vertical toda vez que uma letra for se repetir, não importando, no momento, os sinais de ( + ) ou ( - ). Finalmente, o número de subdivisões provocadas pelos traços verticais é igual ao número de setores que a cascata deve possuir. Eis alguns exemplos: 1) A + B + | A – B – 1 2 2) A + B + | B – A – 1 2 Nos exemplos 1 e 2 o traço subdivide a seqüência em duas partes, determinando dois grupos. 3) A + | A – B + | B – 1 2 1 Aqui, embora os traços tenham fracionado a seqüência em três partes, a letra contida na terceira divisão não está contida na primeira. Neste caso, com o intuito 18
  • 40. de se economizar relés, pode-se considerar o retorno de B como parte integrante da primeira divisão. Assim, para a construção do comando elétrico pelo método cascata serão necessários dois grupos. 4) A + B + C+ | A – B – | A + B + C – | A – B – 1 2 3 4 Neste caso, os traços subdividem a seqüência em quatro grupos. 2º passo - Montar a cascata Após a identificação do número de grupos será necessário montar a cascata que será parte da preparação para o circuito final. Cascata para 2 grupos Cascata para 3 grupos 19
  • 41. Cascata para 4 grupos Somando-se a cascata devemos incluir na cascata o circuito de comando da cascata. O exemplo demonstra uma cascata para 3 grupos. 20 Detalhe A
  • 42. Kn k11 k1 k1 k2 k2 k2 k3 Detalhe A : Este contato (normal fechado) deve ter o endereço do último relé da cascata, no caso mostrado acima seria k3 Detalhe B : Estes contatos serão acionados quando da mudança do grupo . Os demais seguem a regra geral, ou seja são idênticos ao exemplo, notando que o último relê é responsável pelo final do ciclo, não possuindo um contato de retenção. 3º passo - Implementar o circuito de acordo com a seqüência exigida Para implementação do circuito admiti-se a regra geral para desenvolvimento de circuitos ( "regra do : quem ativa ? quem mostra que ativou ? ") Exemplo 1 A + B+ A - B - 1º passo - Separar os grupos ( processo idêntico ao processo pneumático). 21 Detalhe B
  • 43. A + B+ |A - B - Grupo 1 Grupo 2 2º passo - Montar a cascata + - k1 quem quem ativa ? mostra que ativou ? k1 k2 k1 k1 k1 k2 3º passo - Implementar o circuito de acordo com a seqüência exigida. s1 s2 s3 s4 y1 y2 y3 y4 22
  • 44. + s0 - k1 s1 y1 s2 s3 y3 k1 s2 y2 s1 s4 y4 k2 s4 k1 k1 k1 s3 k2 23