Clp 3, Notas de estudo de Física
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Controladores Lógicos Programáveis
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MECATRÔNICA ATUAL Nº 6 - OUTUBRO/20022 4

AUTOMAÇÃO

C

CLPControlador LógicoProgramável 4ª parte

Paulo Cesar de Carvalho

INSTRUÇÃO: BOBINA LIGA E BOBINA DESLIGA

ada instrução deste tipo ocu- pa uma célula de uma lógica e só pode ser inserida na úl-

tima coluna da direita, conforme mostrado na figura 1. O operando poderá ser uma saída digital física ou um operando auxiliar. No caso de um operando de saída física a ins- trução quando ligada irá energizar

Neste artigo vamos continuar o estudo da Linguagem Ladder para programação de CLPs, apresentando as intruções “Bobi- na Liga” e “Bobina Desliga”, além da instrução “Temporizador na Energização”, e daremos novos exemplos de aplicações práticas para fornecer subsídios para o leitor conhecer os con- ceitos básicos desta linguagem, que é uma importante ferra- menta utilizada na automação industrial para programação de CLPs.

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o ponto de saída física, dando co- mando nos equipamentos conectados ao CLP . Na figura 01 quando a entrada digital “START” for energizada, a saída “MOTOR1” será energizada. Mesmo depois que a entrada “START” for desenergizada, o MOTOR 1 continuará ligado. Para desligar esta saída será necessá- rio energizar a “bobina desliga” as- sociada. No caso do exemplo isso pode ser feito ligando a entrada “STOP”.

A principal diferença entre a bobi- na simples e a “bobina liga” é que esta última é retentiva, não necessitando fazer um “selo” no programa para manter a saída ligada independente- mente de comando.

Exemplo de aplicação

Lógica de alarme: Elaborar um programa em Linguagem Ladder para executar a função de aquisitar quatro entradas digitais de defeito. Quando pelo menos uma entrada de defeito for energizada ( mesmo que por um curto intervalo de tem- po ) deverá ser acionada uma saí- da digital de resumo de falha. Esta saída digital deverá permanecer energizada até que seja pressiona- do o botão de reconhecimento de alarme e nenhuma das entradas de defeito esteja energizada.

A solução é ilustrada na figura 2. Com a utilização da “bobina liga”, qualquer uma das entradas de de- feito que ligar, acionará a saída “RES_DEF” que será o resumo de defeito. Esta saída permanecerá li- gada até que seja pressionado o botão associado à entrada “REC_DEF” (reconhece defeito) e nenhuma das entradas de defeito esteja ligada.

INSTRUÇÃO: TEMPORIZADOR NA ENERGIZAÇÃO

A figura 3 exibe a instrução Tem- porizador na Energização ( TEE ) :

Esta instrução realiza contagens de tempo com a energização das suas entradas de acionamento ( Li- bera e Ativa ) .

A instrução TEE possui dois operandos. O primeiro OPER1 espe- cifica a memória acumuladora da con- tagem de tempo. O segundo operan- do OPER2 indica o tempo máximo a ser acumulado. A contagem de tempo é realizada normalmente em décimos de segundo e esta será a unidade que utilizaremos , ou seja, cada unidade incrementada em OPER1 corresponde a 0,1 segundo.

Enquanto as entradas Libera e Ati- va estiverem simultaneamente energizadas, o operando OPER1 é incrementado a cada décimo de se- gundo. Quando OPER1 for maior ou igual a OPER2, a saída Q é energizada e Q desenergizada, permanecendo

Figura 2 – Lógica de alarmes utilizando Bobina Liga e Bobina Desliga.

Figura 3 - Instrução Temporizador na Energização.

OPER1 com o mesmo valor de OPER2.

Desacionando-se a entrada libera, há a interrupção na contagem do tem-

Figura 1 – Instrução bobina liga e bobina desliga.

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po, permanecendo OPER1 com o mesmo valor. Desacionando-se a en- trada Ativa, o valor em OPER1 é zerado.

O estado lógico da saída Q é exa- tamente o oposto da saída Q, mesmo estando a instrução desativada.

Atenção: Com a entrada ativa desativada, a

saída Q permanece sempre ener- gizada.

A seguir, na figura 4, apresenta- mos um exemplo de utilização da ins- trução temporizador. O diagrama de tempo da instrução está mostrado na figura 5.

Na figura 5 mostramos o diagra- ma de tempo de um temporizador na energização. Quando as entradas %E000.0 e %E000.1 estão ligadas a memória %M000 acumula uma unidade a cada 0,1 segundos e, nes- te caso, o limite será 500 décimos de segundo ou 50 segundos. Após este tempo a saída % S0002.1 liga e a saída % S0002.2 desliga ( saída complementar ) . Após isso, se a entrada ativa ( % E000.1 ) for desli- gada , o temporizador é zerado e a saída %S0002.1 será desligada, en- quanto a saída complementar %S0002.2 será ligada.

Exemplos de aplicação

EXEMPLO 1 – Evitando falsas in- dicações de alarmes associados a en- tradas digitais:

É comum empregarmos tem-

Figura 5 – DIagrama de tempo.

Figura 6 – Programa Ladder do exemplo 1.

Figura 4 – Exemplo de aplicação da instrução temporizador.

porizadores em entradas digitais para garantir que a situação de de- feito permaneceu por um determi- nado intervalo de tempo para en- tão acionar o alarme corresponden- te, evitando assim falsas indica-

ções. Considere então duas chaves de nível tipo bóia, que estão liga- das em duas entradas digitais de um CLP . Estes sinais indicam : ní- vel muito alto no tanque e nível mui- to baixo no tanque. Para ocorrer a

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indicação de alarme a entrada de- verá permanecer ligada por pelo menos 4 segundos. Para reconhe- cer o alarme considere um botão conectado a uma entrada do CLP.

Solução : Na figura 6 apre- sentamos o programa em Lingua- gem Ladder do exemplo. Neste programa LHH é a entrada digital de nível muito alto , LLL - é a en- trada digital de nível muito baixo e REC_ALM é a entrada para reco- nhecimento de alarmes. Observe que as entradas de Libera e Ativa do temporizador estão interligadas e serão energizadas simultanea- mente com a energização da en- trada do CLP. Assim, quando a en- t rada do CLP é l igada, o temporizador inicia a temporização e só irá ligar a saída de alarme se a entrada permanecer ligada por no mínimo 4 segundos. Como a bobina de alarme é retentiva, o alarme permanecerá ligado mes- mo que a entrada de alarme seja desligada. Para resetar o alarme deverá ser l igada a entrada REC_ALM (figura 6).

EXEMPLO 2 – Considere uma prensa que possui dois botões que devem ser acionados simultanea- mente para que ela seja atuada e um fim-de-curso, que é ao ser atua- do, retorna à mesma a posição de repouso. Este tipo de acionamento simultâneo de dois botões é conhe- cido por bi-manual e é uma segu- rança para evitar que a prensa atin- ja uma mão do operador . Como sabemos, é praticamente impossí- vel que o operador consiga acionar os dois botões exatamente ao mes- mo tempo, e por este motivo consi- dere uma diferença de tempo máxi- ma entre acionar o primeiro botão e o segundo de 0,2 segundos para que a prensa seja acionada. Se o operador travar um botão, ele não conseguirá acionar a prensa, pois, passados 0,2 segundos é necessá- rio desligar os dois botões e acio- nar novamente os mesmos para tentar um novo acionamento .

Neste exemplo, teremos : BO-01 e BO-02: as entradas do

CLP onde estão conectados os

Figura 7 – Programa Ladder do exemplo 2.

Figura 8 – Diagrama de tempo do exemplo 3

dois botões de acionamento da prensa .

LIG-PRE – a Saída digital que acio- na o motor da prensa . FC-1 é a entra- da que recebe o fim-de-curso que des- liga o motor da prensa retornando-a à posição original.

Na lógica 002 observe que só é possível acionar a prensa se forem acionados os dois botões e os dois contatos auxiliares (AUX1 e AUX2) estiverem desligados, ou seja, só é

possível acionar a prensa se o in- tervalo de tempo entre acionar o pri- meiro botão e o segundo for inferi- or a 0,2 segundos..

Solução : O programa ladder deste exemplo é apresentado na fi- gura 7.

EXEMPLO 3 – Utilizando tempo- rizadores, desenvolver um progra- ma em Linguagem Ladder para aci- onar um pistão pneumático com re-

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Figura 7 – Programa ladder do exemplo 3.

torno por mola de forma que ele fi- que 20 segundos avançado e 60 se- gundos recuado.Este movimento deve ser iniciado após o operador pressionar o botão de START e será cíclico, só devendo ser interrompi- do se o operador pressionar o bo- tão de STOP. Nesta situação, recu- ar o pistão. Considere que a saída digital que aciona o pistão será de- nominada de PST-01 ( quando esta saída estiver ligada o pistão avan- ça, e quando desligada o pistão re- cua ) .

Solução: Considerando a base de tempo do temporizador em décimos de segundo precisaremos de dois temporizadores, um de 200 décimos ( KM200 – valor constante de 200 ) e outro de 600 ( KM 600 ) décimos de segundos. A saída digital que aciona o pistão ( PST-01 ) está representada no diagrama de tempo fornecido na figura 8.

1- Instante em que o botão de START foi acionado

2- Instante em que o botão de STOP foi acionado

A=C= 20 segundos - Intervalo de tempo com pistão avançado

B=D= 60 segundos - Intervalo de tempo com pistão recuado

E – Durou menos que 20 segun- dos em função do acionamento do botão STOP, e a seqüência parou de ser executada desligando a saída PST- 01 e retornando o pistão.

Na figura 9 temos o programa ladder do exemplo.

Na lógica 000 a instrução “bobina liga” de AUX1 garante que este ope- rando será ligado após o operador pressionar o botão START a partir da condição inicial ( AUX1 e 2 desliga- dos ). Como a bobina é retentiva, este operando continuará ligado mesmo após o operador soltar o botão de START. O temporizador TEMP1 inicia- rá uma temporização de 20 segun- dos e ligará o operando retentivo AUX2, e desl igará o operando retentivo AUX1. Note que é neces- sário desligar AUX1 para garantir uma operação cíclica do pistão. Du- rante os 20 segundos da temporização AUX1 permaneceu li- gado.

Na lógica 001 o temporizador TEMP2 temporizará 60 segundos para ligar novamente AUX1. Assim, AUX1 totalizará 60 segundos des- ligado. Quando AUX1 ligar nova- mente, ele reiniciará o processo iniciando a temporização TEMP1 e este ciclo permanecerá indefinida- mente até que o operador pressio- ne STOP.

Na lógica 002 o operando AUX1 foi copiado para PST01 para acio- nar a saída . Observe que o com- portamento de AUX1 é exatamente o que era solicitado para o pistão. É comum utilizarmos operandos auxi- liares durante a lógica e, no final, co- piarmos para as saída reais do CLP para acionar as cargas. O botão de STOP desligará os dois auxiliares,

CONCLUSÃO

Vimos neste artigo as instru- ções Bobina Liga e Desliga e a instrução Temporizador. Estas instruções são muito utilizadas em programas de CLPs .

Na próxima edição vamos continuar nosso estudo sobre a linguagem LADDER .

Até lá. l

garantindo que a saída que acio- na o pistão ficará desligada e os temporizadores resetados. O sis- tema estará pronto para iniciar no- vamente após o operador pressi- onar o botão de START.

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