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Autor: Daniel Corteletti
Centro Tecnológico de Mecatrônica SENAI
Ladder : É uma linguagem de programação gráfica, em forma de diagrama, que por ser de fácil criação e interpretação e representar ligações físicas entre componentes eletrônicos (sensores e atuadores), acaba sendo bastante utilizada em ambiente industrial.
Em um diagrama LADDER simples, podemos encontrar três tipos de elementos básicos:
CONTATO (Contact): É o elemento que representa o sensor, ou seja, a entrada de sinal no bloco de controle lógico. Pode ser uma chave, um sensor reflexivo, um final de curso ou até mesmo o contato de algum relé auxiliar.
BOBINA (coiL): É o elemento atuador, ou seja, o elemento acionado ou desligado pelo bloco de controle lógico. Pode ser uma contactora, um motor, uma lâmpada, um atuador auditivo, etc...
MEMÓRIA ou Relé Interno (Internal Relay): É a representação do estado de um contato ou bobina em memória, sem conexão direta com elementos externos.
Veja o exemplo de um diagrama LADDER:
Para este diagrama, temos o controle de 3 elementos, sendo estes M1, MOT e CIL1. Estes elemendos podem ser BOBINAS (ATUADORES) ou MEMÓRIAS (relés internos).
Os elementos S1, S2, BE, VC e S3 só aparecem ao lado esquerdo do diagrama, no formato de colchetes [ ], o que pressupõe que sejam sensores (entradas).
Na primeira linha, observamos que a regra do programa define que a saída M1 irá ativar somente se os sensores S1 e S2 estiverem AMBOS ligados.
Na segunda linha deste programa, observa-se que a regra determina que a saída MOT irá ligar se BE estiver DESLIGADO (a barra significa inversão) e se M1 ou MOT estiver acionado (ao menos um destes).
Na terceira linha, observa-se que o atuador CIL1 irá ativar caso o sensor FC estiver DESLIGADO (novamente observe a barra), e se o sensor S3 estiver acionado.
Existem ainda algumas outras regras importantes sobre programação LADDER:
- Não é permitido (ou pelo menos recomendado) o uso de uma mesma bobina em mais de uma linha, pois as regras irão conflitar. Por exemplo, não poderíamos inserir no diagrama anteriormente representado mais uma linha que acionasse o atuador CIL1.
- Existe a possibilidade, em algumas variações da linguagem, do uso do comando SET e RESET (liga e desliga) que determina em que momento um determinado atuador irá ligar ou desligar.
- Existem blocos especiais que permitem temporizar, detectar pulso, borda, contagem e outros recursos. Isso pode variar conforme a linguagem utilizada.
Para inserir uma bobina, pressione L.
Você notará que será construída (ou complementada) a linha editada com a bobina indicada. É permitido inserir mais de uma bobina para a mesma linha.
Clicando duas vezes sobre a bobina criada, será aberta a caixa de propriedade da bobina:
Se a bobina for definida (no campo Source) como INTERNAL RELAY, o nome da bobina no diagrama ladder será precedido pela letra R. Exemplo: Se o nome da bobina for new (como no exemplo acima), e se esta for definida como Internal Relay, será exibida como Rnew. Se a bobina for definida como PIN ON MCU, o nome da bobina será precedido pela letra Y (no caso do exemplo, Ynew).
Observe que ao se inserir um contato ou bobina, será respeitada a posição do cursor (barra piscante) para definir o local da inserção. Ou seja, para inserir uma bobina ou contato abaixo de outra, posicione primeiro o cursor na posição horizontal.
Para inserir um contato:
Posicione o cursor no local desejado, e pressione C.
Note que surgirá um campo definido por colchetes --] [--- com o nome Xnew. Clique duas vezes sobre este item para abrir a caixa de propriedades do contato.
No campo source, você pode definir se o contato é um relé interno (memória). Para este caso, note que o nome do contato será precedido pela letra R. Se for definido como INPUT PIN (padrão), o contato é um sensor, uma entrada de sinal digital. Neste caso, o nome do contato será precedido pela letra X (como no exemplo acima: Xnew). Se você desejar usar uma bobina como contato (isso é possível em ladder), basta ativar a opção OUTPUT PIN. Neste caso o nome do elemento inserido será precedido pela letra Y. A caixa [/] define que a entrada funcionará negada (com lógica invertida) , ou seja, aciona zerando o contato, e desativa ligando o contato.
COMPILANDO
Para gerar um arquivo HEX a partir deste programa, basta seguir estes passos:
- Clique em SETTINGS MICROCONTROLER e defina qual o microcontrolador a ser utilizado. Para melhor funcionamento, clique em SETTINGS MCU PARAMETERS e defina o valor do cristal de clock utilizado. O padrão é 4MHz.
- Agora de um duplo clique sobre cada elemento DIGITAL IN ou DIGITAL OUT da parte inferior da janela, associando cada CONTATO ou BOBINA a um pino do microcontrolador.
- Agora clique em COMPILE COMPILE AS.. e indique o nome do arquivo a ser gerado. IMPORTANTE: Não esqueça de colocar a extensão HEX. Ex: PROG.HEX. Caso você não informe a extensão, ficará mais difícil achá-la depois com o programa de gravação (EPIC, ICPROG, etc...)
Comandos mais usados:
Inserir nova linha shift V ou shift 6 Inserir um comentário ponto e vírgula Detecta borda subida / Detecta borda descida
Temporizar para desligar F Temporizar para ligar O Temporizar para ligar retentivo T Contador incremental U Contador decremental I Contador circular J Compara igualdade = Compara se é maior > Compara se é menor < Compara se é maior ou igual. Compara se é menor ou igual , Insere BOBINA L Insere Contato C Insere reset de contador E Carrega variável c/ valor M Insere operação soma + Insere operação subtração - Insere operação multiplic. * Insere operação de divisão D Leitura de analógico P
Exercícios:
Tente executar os seguintes programas LADDER no microcontrolador:
Obs: Para inserir uma linha, use SHIFT + V Observe os nomes CORRETOS dos itens envolvidos:
XB1 : Botoeira 1 do sistema bi-manual. XB2 : Botoeira 2 do sistema bi-manual. XEMERGENCIA: Botão emergência. Se OK, está em 1. Pressionado em 0. YMORSA : Atuador MORSA, que prende a peça. Liga com um bot. press. YPRENSA : Atuador PRENSA, somente liga quando press. os 2 botões. YBUZZER : Alerta sonoro. Deve indicar emergência acionada (em zero). RPISCA : Relé auxiliar que ficará piscando a cada 400 ms.
Tente adicionar um sensor de peça no sistema acima. Caso a peça não seja detectada, a morsa não deve ligar.
Agora adicione também um sinal sonoro indicando se um botão foi pressionado e a peça não foi colocada.
