Baixe Controlador Lógico Programável (CLP) e outras Notas de estudo em PDF para Mecatrônica, somente na Docsity!
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- 1.0 - Introdução........................................................................................................................... Sumário.
- 2.0 - Definições...........................................................................................................................
- 3.0 - História do PLC..................................................................................................................
- 3.1 - Gerações de PLCs .......................................................................................................... - 3.1.1 - 1ª. Geração. ............................................................................................................. - 3.1.2 - 2ª. Geração. ............................................................................................................. - 3.1.2 - 3ª. Geração. ............................................................................................................. - 3.1.2 - 4ª. Geração. ............................................................................................................. - 3.1.2 - 5ª. Geração. .............................................................................................................
- 4.0 - Estrutura Básica de um PLC. .............................................................................................
- 5.0 - Princípios de Funcionamento ...........................................................................................
- 6.0 - Descrição Hardware. ........................................................................................................
- 6.1 - Comunicação Micrologix 1100....................................................................................
- 6.2 - Comandos pelos Botões. ..............................................................................................
- 6.3 - Demonstração da operação do botão cursor e OK. ......................................................
- 6.4 - Tópicos de Configurações Usando Display. ................................................................
- 7.0 - Configurações de Comunicação.......................................................................................
- 7.1 - Configuração da Comunicação do Computador com o PLC. ......................................
- .............................................................................................................................................. 7.2 - Configuração do Endereço IP no PLC Utilizando o Software BOOTP-DHCP Server.
- 7.3 - Configurações do RsLinx (Comunicação do Computador com PLC).........................
- 8.0 - Trabalhando com o RsLogix 500 .....................................................................................
- 8.1 - Barra de Menus ............................................................................................................ - 8.1.1- Menu File (Arquivo). ............................................................................................. - 8.1.2 - Menu Edit. (Edição) .............................................................................................. - 8.1.3 - Menu View.(Visualização).................................................................................... - 8.1.4 - Menu Search. (Procura)......................................................................................... - 8.1.5 - Menu Comms (Comunicação). ............................................................................. - 8.1.6 - Menu Tools (Ferramentas) .................................................................................... - 8.1.7 - Menu Windows (Janela)........................................................................................ - 8.1.8 - Menu Help (Ajuda). ..............................................................................................
- 8.2 - Criando um Projeto no RsLogix...................................................................................
- 8.3 - Conhecendo os arquivos de dados. ..............................................................................
- 8.4 - Endereçamentos Lógicos..............................................................................................
- 8.5 - Endereçamento Indireto. ..............................................................................................
- 8.6 - Endereçamento indexado. ............................................................................................
- 9.0 - Conhecendo as Instruções. ...............................................................................................
- 9.1 - Instruções de Binários. ................................................................................................. - 9.1.1 - Instrução XIC. ....................................................................................................... - 9.1.2 - Instrução XIO........................................................................................................ - 9.1.3 - Instrução OTE. ...................................................................................................... - 9.1.4 - Instrução OTL. ...................................................................................................... - 9.1.5 - Instrução OTU.......................................................................................................
- 9.1.6 - Instrução ONS. ......................................................................................................
- 9.1.7 - Instrução OSR. ......................................................................................................
- 9.2 - Instruções de Temporizador e Contador. .....................................................................
- 9.2.1 - Instrução TON.......................................................................................................
- 9.2.2 - Instrução TOF. ......................................................................................................
- 9.2.3 - Instrução RTO. ......................................................................................................
- 9.2.4 - Instrução CTU. ......................................................................................................
- 9.2.5 - Instrução CTD. ......................................................................................................
- 9.2.6 - Instrução RES........................................................................................................
- 9.3 - Instruções de Comparação. ..........................................................................................
- 9.3.1 - Instrução LIM........................................................................................................
- 9.3.2 - Instrução EQU.......................................................................................................
- 9.3.3 - Instrução NEQ.......................................................................................................
- 9.3.4 - Instrução LES........................................................................................................
- 9.3.5 - Instrução GRT. ......................................................................................................
- 9.3.6 - Instrução LEQ. ......................................................................................................
- 9.3.7 - Instrução GEQ.......................................................................................................
- 9.4 - Instruções de Comparação e Matemática.....................................................................
- 9.4.1 - Instrução CPT........................................................................................................
- 9.4.2 - Instrução ADD. .....................................................................................................
- 9.4.3 - Instrução SUB. ......................................................................................................
- 9.4.4 - Instrução MUL ......................................................................................................
- 9.4.5 - Instrução DIV........................................................................................................
- 9.4.6 - Instrução SQR .......................................................................................................
- 9.4.7 - Instrução NEG.......................................................................................................
- 9.4.8 - Instrução TOD.......................................................................................................
- 9.4.9 - Instrução FRD. ......................................................................................................
- 9.5 - Instruções de Deslocamento e Lógica..........................................................................
- 9.5.1 - Instrução MOV......................................................................................................
- 9.5.2 - Instrução MVM. ....................................................................................................
- 9.5.3 - Instrução AND. .....................................................................................................
- 9.5.4 - Instrução OR. ........................................................................................................
- 9.5.5 - Instrução NOT.......................................................................................................
- 9.5.6 - Instrução CLR. ......................................................................................................
- 9.6 - Instruções de Arquivo ..................................................................................................
- 9.6.1 - Instrução COP. ......................................................................................................
- 9.6.2 - Instrução FLL........................................................................................................
- 9.7 - Instruções de Seqüenciador..........................................................................................
- 9.7.1 - Instrução SQL .......................................................................................................
- 9.7.2 - Instrução SQO .......................................................................................................
- 9.7.3 - Instrução FFL ........................................................................................................
- 9.7.4 - Instrução FFU........................................................................................................
- 9.8 - Instruções de Controle de Programa. ...........................................................................
- 9.8.1 - Instrução JMP........................................................................................................
- 9.8.2 - Instrução LBL. ......................................................................................................
- 9.8.3 - Instrução JSR.........................................................................................................
- 9.8.4 - Instrução RET. ......................................................................................................
- 9.8.5 - Instrução SBR. ......................................................................................................
- 10 - Glossário............................................................................................................................
- Figura 1 – Ciclo de processamento dos CLPs .......................................................................... Índice de Figura.
- Figura 2 - Layout do Micrologix 1100 .....................................................................................
- Figura 3 - Botões de comandos CPU........................................................................................
- Figura 4 - Display movimento do cursor..................................................................................
- Figura 5 - Fluxograma dos menus de comando da CPU ..........................................................
- Figura 8 - Caminho “Conexão Local”......................................................................................
- Figura 9 – Tela de configuração IP docomputador ..................................................................
- Figura 10 – Caminho “BooTP-DHCP”. ...................................................................................
- Figura 11 – Tela “Network Setting”.........................................................................................
- Figura 12 – Tela “Endereço MAC da CPU”. ...........................................................................
- Figura 13 – Tela de confirmação envio do endereço IP para CPU. .........................................
- Figura 14 – Caminho “RslLinx Classic”. .................................................................................
- Figura 15 – Tela de seleção driver do Rslinx. ..........................................................................
- Figura 16 – Tela de configuração IP do Rslinx. .......................................................................
- Figura 17 - Drive configurado e funcionando. .........................................................................
- Figura 18 – Comunicação com a CPU. ....................................................................................
- Figura 19 – Caminho “Rslogix 500” ........................................................................................
- Figura 20 – Tela inicial do Rslogix 500 ...................................................................................
- Figura 21 – Tela “Menu File”...................................................................................................
- Figura 22 – Tela “Menu Edit” ..................................................................................................
- Figura 23 – Tela “Menu View” ................................................................................................
- Figura 24 – Tela “Menu Search”..............................................................................................
- Figura 25 – Tela “Menu Comms” ............................................................................................
- Figura 26 – Tela “Menu Tools”................................................................................................
- Figura 27 – Tela “Menu Windows” .........................................................................................
- Figura 28 – Tela “Menu Help” .................................................................................................
- Figura 29 – MicroLogix 1100 ..................................................................................................
- Figura 30 – Tela: criar novo projeto.........................................................................................
- Figura 31 – Tela: Seleção de CPU............................................................................................
- Figura 32 – Tela Propriedades da árvore de projeto.................................................................
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1.0 - Introdução
O objetivo desta apostila é o de apresentar a linguagem de programação de Controladores Lógicos Programáveis (CLPs) denominada de diagrama de contatos, ou Ladder. A palavra “Ladder” em inglês significa “escada”, nome este dado por causa da similaridade da linguagem com o objeto de uso diário. A simbologia na linguagem de programação Ladder segue a padrões e normas internacionais, apesar de há uma pequena variação em alguns símbolos dentre os diferentes fabricantes. Portanto os aprendizes não devem ficar preocupados com este detalhe, pois o que importa realmente é o raciocínio lógico que leva a programação, e não o símbolo propriamente dito. Os CLPs são equipamentos eletrônicos utilizados em sistemas de automação flexível. São ferramentas de trabalho muito úteis e versáteis para aplicações em sistemas de acionamentos e controle, e por isso são utilizados em grande escala no mercado industrial. Permitem desenvolver e alterar facilmente à lógica para acionamento das saídas em função das entradas. Desta forma, podemos associar diversos sinais de entrada para controlar diversos atuadores ligados nos pontos de saída.
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3.0 - História do PLC.
O CLP foi idealizado pela necessidade de poder se alterar uma linha de montagem sem que tenha de fazer grandes modificações mecânicas e elétricas. O CLP nasceu praticamente dentro da industria automobilística, especificamente na Hydronic Division da General Motors, em 1968. Sobre o comando do Engenheiro Richard Morley e seguindo uma especificação que refletia as necessidades de muitas indústrias manufatureiras. A idéia inicial do CLP foi de um equipamento com as seguintes características resumidas:
Facilidade de programação; Facilidade de manutenção com conceito plug-in; Alta confiabilidade; Dimensões menores que painéis de Relês, para redução de custos; Envio de dados para processamento centralizado; Preço competitivo; Expansão em módulos; Mínimo de 4000 palavras na memória.
3.1 - Gerações de PLCs
Os CLPs foram dividos historicamente de acordo com o sistema de programação por ele utilizado:
3.1.1 - 1ª. Geração.
Os CLP's de primeira geração se caracterizam pela programação intimamente ligada ao hardware do equipamento. A linguagem de programação utilizada era o Assembly que variava de acordo com o processador utilizado no projeto do CLP, ou seja, para poder programar era necessário conhecer a eletrônica do projeto do CLP. Assim a tarefa de programação era desenvolvida por uma equipe técnica altamente qualificada, gravando-se o programa em memória EPROM, sendo realizada normalmente no laboratório junto com a construção do CLP.
3.1.2 - 2ª. Geração.
Aparecem as primeiras “Linguagens de Programação” não tão dependentes do hardware do equipamento, possíveis pela inclusão de um “Programa Monitor “ no CLP, o qual converte as instruções do programa, verifica o estado das entradas, compara com as instruções do programa do usuário e altera o estados das saídas. Os Terminais de
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Programação eram na verdade Programadores de Memória EPROM. As memórias depois de programadas eram colocadas no CLP para que o programa do usuário fosse executado.
3.1.2 - 3ª. Geração.
Os CLP's passam a ter uma Entrada de Programação, onde um Teclado ou Programador Portátil é conectado, podendo alterar, apagar, gravar o programa do usuário, além de realizar testes (Debug) no equipamento e no programa. A estrutura física também sofre alterações sendo a tendência para os Sistemas Modulares com Bastidores ou Racks.
3.1.2 - 4ª. Geração.
Com a popularização e a diminuição dos preços dos microcomputadores (normalmente clones do IBM PC), os CLP's passaram a incluir uma entrada para a comunicação serial. Com o auxílio dos microcomputadores a tarefa de programação passou a ser realizada nestes. As vantagens eram a utilização de várias representações das linguagens, possibilidade de simulações e testes, treinamento e ajuda por parte do software de programação, possibilidade de armazenamento de vários programas no micro, etc.
3.1.2 - 5ª. Geração.
Atualmente existe uma preocupação em padronizar protocolos de comunicação para os CLP's, de modo a proporcionar que o equipamento de um fabricante “converse” com o equipamento outro fabricante, não só CLP's, como Controladores de Processos, Sistemas Supervisórios, Redes Internas de Comunicação e etc., proporcionando uma integração a fim de facilitar a automação, gerenciamento e desenvolvimento de plantas industriais mais flexíveis e normalizadas, fruto da chamada Globalização. Existem Fundações Mundiais para o estabelecimento de normas e protocolos de comunicação. Com o avanço da tecnologia e consolidação da aplicação dos CLPs no controle de sistemas automatizados, é frequente o desenvolvimento de novos recursos dos mesmos.
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5.0 - Princípios de Funcionamento
O CLP funciona de forma seqüencial, fazendo um ciclo de varredura em algumas etapas. É importante observar que quando cada etapa do ciclo é executada, as outras etapas ficam inativas. O tempo total para realizar o ciclo é denominado CLOCK. Isso justifica a exigência de processadores com velocidades cada vez mais altas.
Início: Verifica o funcionamento da C.P.U, memórias, circuitos auxiliares, estado das chaves, existência de um programa de usuário, emite aviso de erro em caso de falha. Desativa todas as saídas.
Verifica o estado das entradas: Lê cada uma das entradas, verificando se houve acionamento. O processo é chamado de ciclo de varredura.
Compara com o programa do usuário: Através das instruções do usuário sobre qual ação tomar em caso de acionamento das entradas o CLP atualiza a memória imagem das saídas.
Atualiza as saídas: As saídas são acionadas ou desativadas conforme a determinação da CPU. Um novo ciclo é iniciado.
Figura 1 – Ciclo de processamento dos CLPs
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6.0 - Descrição Hardware.
A figura abaixo descreve os itens de um PLC MicroLogix 1100
Figura 2 - Layout do Micrologix 1100
6.1 - Comunicação Micrologix 1100.
O controlador MicroLogix 1100 suporta os seguintes protocolos de comunicação baseados a partir do protocolo RS-232/485 que é o canal primário de comunicação.
- DH-
- DF1 Full-Duplex
- DF1 Half-Duplex Master and Slave
- DF1 Radio Modem
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6.4 - Tópicos de Configurações Usando Display.
Através das teclas de controle do PLC podemos verificar as funcionalidades e até mesmo monitorar ou mesmo modificar os valores das memórias lógicas do PLC, abaixo apresenta a estrutura de comandos.
Figura 5 - Fluxograma dos menus de comando da CPU
I/O Status: Mostra o estado das entradas e saídas.
Monitoring: Visualização dos valores dos endereços lógicos.
Mode Swittch: Seleciona o modo de operação do PLC (RUN, PROGRAM, REMOTE RUN)
User Display: Funções de display definidas pelo usuário.
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Advance Set: Visualização e alteração de funções especiais do PLC.
=> KeyIn Mode: Modifica o valor do Trim Pot.
=> DCMM CFG: Visualiza os parâmetros de configuração de comunicação serial.
=> ENET CFG: Visualiza os parâmetros de configuração de comunicação Ethernet.
=> TRIMMPOT Set: Módica os valor do Trimm Ports.
=> System CFG: Visualiza os parâmetros de configuração do sistema, OS sistema e versão do firmware.
=> Fault Code: Visualiza os códigos de falha do PLC.
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Clicar Digitar Selecionar Clicar Selecionar
Figura 9 – Tela de configuração IP do computador Confirmar
Após estes procedimentos terminamos a configuração do computador e ele estará pronto para comunicar com a CPU na rede Ethernet. Não se esqueça que este procedimento aplica-se somente para a rede Ethernet, outros tipos de redes devem configurá-lo conforme a descrição de cada uma.
7.2 - Configuração do Endereço IP no PLC Utilizando o Software
BOOTP-DHCP Server.
Procedimentos para configuração do endereçamento IP no PLC para a rede Ethernet utilizada na comunicação entre o computador e o PLC.
1º - Para criar um endereço IP e enviá-lo ao MicroLogix, vamos utilizar o software BooT- DHCP Server.
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Figura 10 – Caminho “BooTP-DHCP”.
2º Após executarmos o programa iremos configurar as propriedades da rede (Network Settings) que aparecerá em seguida, ao configurar os campos necessários confirmamos as modificações.
Clicar
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4º Com o endereço selecionado devemos inserir o endereço IP para executar a transferência para o PLC.
Figura 13 – Tela de confirmação envia do endereço IP para CPU.
7.3 - Configurações do RsLinx (Comunicação do Computador com
PLC)
Para que exista uma comunicação do computador com PLC precisamos configurar o driver de comunicação do computador com o PLC, utilizando o software RsLinx, para acessar o software basta seguir o seguinte caminho. 1º Passo: Executar o comando de abertura do programa RsLinx.
Enviar o IP para o PLC clique no seguinte botão.
Endereço IP a ser enviado para o PLC.
Resposta da transmissão do IP para o PLC.
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Figura 14 – Caminho “RsLinx Classic”.
2º Passo: Selecionar o driver de comunicação na seguinte janela e adicioná-lo.
Figura 15 – Tela de seleção driver do Rslinx.
3º Passo: Configurar o IP e a mascara do driver com o mesmo endereço IP e mascara de rede do computador.
Clicar
Seleciona r
Clica r
