IEC1131-3 - Ladder 1
SUPORTE DE CURSO
IEC 1131-3
Ladder
Livro Texto: Programming industrial control systems using IEC 1131-3
– R.W. Lewis
UFMG – Informática Industrial
Prof. Constantino Seixas Filho
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Tipologia: Notas de estudo
Antes de 2010
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SUPORTE DE CURSO
IEC 1131-
Ladder
Livro Texto: Programming industrial control systems using IEC 1131-
- R.W. Lewis
UFMG – Informática Industrial Prof. Constantino Seixas Filho
IEC 1131-3 Ladder
Structured Text (ST) Instruction List (IL)
Textuais
Function Block Diagram (FBD) Ladder Diagram (LD) Sequential Function Charts (SFC)
Gráficas
É usada para descrever o comportamento de :
- Funções
- Blocos de funções
- Programas
- Em SFC para expressar o comportamento de passos, ações e transições.
Princípios básicos
A lógica ladder é uma técnica utilizada para desenhar lógica usando relés. Estes diagramas já eram utilizados para documentar antigos armários de relés, antes da existências dos CLPs. Sua notação é bastante simples: Uma linha vertical à esquerda representa um barramento energizado. Uma outra linha paralela à direita representa uma barra de terra. Os elementos constituídos por contatos normalmente abertos de relés, contatos normalmente fechados e bobinas de relés, são dispostos na horizontal formando malhas seriais ou paralelas. A corrente elétrica (ou de potência) sempre flui da esquerda para a direita.
O diagrama final se parece com uma escada em que as laterais são as linhas de alimentação e os degraus representam a lógica.
Cada contato está associado ao estado de uma variável lógica. Se a variável associada a um contato normalmente aberto (NA) está em TRUE então o contato estará ativo e se fechará deixando fluir a energia. Se a variável
TEXTUAIS GRÁFICAS
ST IL LD FBD
SFC
Simbologia
Elemento Gráfico Forma semi-gráfica Forma Gráfica
Linha horizontal (fluxo de potência) ---------------------------
Interconexão entre linhas horizontais e verticais
Conexão com a barra de alimentação esquerda
Conexão com a barra de alimentação direita
Conectores --------‡ LOAD_JOB>
LOAD_JOB>----------
LOAD_JOB>
LOAD_JOB >
Contatos:
Elemento Gráfico Representação semi gráfica
Representação Gráfica
Contato NA (^) --------| |-------
Contato NF (^) --------| / |-------
Contato sensível à borda de subida
--------| P |-------
Contato sensível à borda de descida
--------| N |-------
Equivale a:
P
N
As bobinas com retenção são utilizadas para salvar o estado de variáveis que precisam ser recuperadas após o retorno de falha de alimentação. Por exemplo, o CLP precisa se lembrar dos modos de operação correntes, e quaisquer outras variáveis que denotem estado.
Use VAR_RETAIN para definir variáveis associadas com bobinas retentivas.
E x e m p l o :
Basicamente a lógica de relés é ideal para representar circutos combinacionais, onde as duas operações básicas são as operações AND e OR.
Equivale a :
P
Switch (^) Trigger
Switch
Trigger
Scan
t
t
A AN
A
A
AN
P
L i g a ç ã o e m s é r i e = O p e r a ç ã o A N D
L i g a ç ã o e m p a r a l e l o = O p e r a ç ã o O R
X1 := (A1 OR B1 AND A2 AND A3) OR (C1 AND C2);
A1 A2 A3 X
A
C1 C
A1 (^) A2 A3 X
Toda vez que CHECK passar de 0 para 1, o bloco MAX será executado uma única vez. Qual o resultado produzido por este programa?
Realimentação em diagramas ladder
Todas as entradas associadas a contatos ladder são avaliadas antes da execução do rung.
JUMPS e LABELS
Jumps não são recomendados.
LIGA
OXIGÊNIO
BORBULHA
BORB_EN BORBULHADOR
BORBULHA:
Transfere execução de programa para Borbulha, somente após todo o circuito ter sido avaliado.
LIGA PERMISSÃO
VENT
PARE VENT
Funciona como selo, mantendo o motor ligado
Regras de avaliação do ladder
Regras de consistência:
Regra Geral Ladder 1 Nenhum elemento de uma rede será avaliado até que o estado de todas as entradas tenham sido avaliadas
Nenhum degrau de um diagrama ladder, função ou bloco de função, será avaliado a menos que todas as entradas tenham sido avaliadas 2 A avaliação de um elemento de uma rede só será completada, quando os estados de todas as suas saídas tiverem sido avaliados.
A saída de um bloco de função só estará disponível, quando todas as saídas tiverem sido avaliadas. Uma bobina só mudará de estado após todos os caminhos do ladder terem sido avaliados. 3 A avaliação de uma rede só estará completa quando todas as saídas de seus elementos tiverem sido avaliadas.
Todas as saídas de todas as funções, blocos de funções e bobinas ladder devem ser atualizados antes que uma rede LD seja considerada completa. 4 Quando dados são transferidos de uma rede para outra, todos os valores provenientes da primeira rede devem ter sido produzidos pela mesma avaliação da rede. A segunda rede não dever iniciar sua avaliação enquanto todos os valores provenientes da primeira rede não estiverem disponíveis
Tradução de ladder com Blocos de função
Tradução entre ST em LD encontra dificuldades:
Mapeamento de comandos
- IF..THEN
- CASE
- FOR
- WHILE
- REPEAT
Referência a elementos em vetores e estruturas.
R TRIG CHECK CLK Q
MAX
EN EN
GT
EN EN0 COMPLETE
COOL
TEMP
TEMP
TEMP
MAX
P EN ENO
CHECK
COOL TEMP
TEMP
TEMP
GT
EN ENO
P
COMPLETE
Layout de diagramas ladder
Bons para:
- Representação de lógicas booleanas simples.
Não são indicados para:
- Cálculos
- Controle em malha fechada
- Seqüenciamento de operações
Limites tais como número de blocos de função, número de contatos em um degrau, número de degraus, etc. dependem da implementação e não são tratados no standard.
E x e m p l o : S i s t e m a d e m o n i t o r a ç ã o d e i n c ê n d i o :
Um sistema de detecção de incêndio possui três sensores: FD1, FD2 e FD3. O alarme só dispara se pelo menos dois sensores acusarem fogo (votação 2 em 3). Um botão manual também pode ser usado para disparar o alarme de incêndio. Uma chave manual serve para desligar o alarme depois que os sensores voltam ao normal. Se for feita uma tentativa de desligar o sistema de alarme com os sensores ativados, o alarme continua. Um led indica que pelo menos um dos sensores está atuado. Isto pode significar um fogo localizado perto do detetor ou um detetor defeituoso.
FD FD
FD
MAN
LimpaAlarme
LED AlarmeIncêndio
ALARME
Leitura Complementar:
q Bonfatti, Monari, Sampieri, IEC1131-3 Programming Methodology, CJ
International, 1997.
Exercícios:
- Escreva o último exemplo do alarme de incêndio em ST.
- Faça um programa em linguagem ladder para comandar a partida de um motor. O motor deve ser desligado quando um botão de Desliga for acionado ou quando sua temperatura for maior ou igual 200^0 C. Você deve contar o número de partidas e paradas do motor, e o seu tempo de funcionamento (horímetro).
- Desenhe o diagrama ladder equivalente à:
- Desenhe o diagrama ladder para a função ou exclusivo.
- Determine a tabela verdade par ao circuito a seguir e determine sua função:
N
&
≥≥ 1