Olá pessoal tudo bem? após 12 dias sem postar devido a quantidade de trabalho graças a Deus, hoje sobrou um tempo para elaborarmos um artigo bem legal sobre CLP, vamos dar uma pausa em comandos elétricos certo.
Vamos mudar um pouco nosso foco aqui no Blog Ensinando Elétrica, vendo tão pouco discutido esta sendo os ensinamento em CLP, isso de modo geral.
➤ Vamos ao artigo sobre os princípios da linguagem geral dos CLPs., há e outro conselho você precisa ter esse livro de CLP um dos melhores, clique aqui e saiba mais.
O padrão IEC 1131-3 define 5 linguagens na tentativa de padronizar a linguagem de programação dos CLPs, são elas:
➤Texto Estruturado (ST)
➤Lista de Instruções (IL)
➤Diagramas de Blocos de Funções (FBD)
➤Diagrama de Contato (LD) famosa linguagem ladder
todas essas linguagens tem o proposito de construir o diagrama sequencial de funções (SFC).
As linguagens Texto Estruturado (ST), Lista de Instruções (IL), Diagrama de Bloco de Funções (FBD) e Diagrama de Contatos (LD) podem ser utilizadas dentro dos blocos de ações e transições para construir o Diagrama Sequencial de Funções (SFC).
A linguagem de Texto Estruturado (ST) é uma linguagem de programação tipo pascal, C, Basic. O Diagrama Sequencial de Funções (SFC) descreve o comportamento sequencial de um processo particionando o problema através de um modelo top-down. Um exemplo dessa linguagem é o Grafcet. Essas duas linguagens não serão abordadas neste artigo.
Dentre as três linguagens restantes [Lista de Instruções (IL), Diagrama de Bloco de Funções (FBD) e Diagrama de Contatos (LD)] a mais importante é o Diagrama de Contatos que doravante será denominado de Linguagem Ladder.
A linguagem ladder é substituta direta dos antigos painéis controlados por relés.
A figura abaixo mostra o circuito elétrica para ligar uma lâmpada(L1) utilizando uma botoeira (B1). A figura também mostra o mesmo circuito numa linguagem de relés.
Na figura acima note os símbolos utilizados para o os contatos abertos da botoeira e do relé. O mesmo circuito é mostrado na figura abaixo montado no CLP e no diagrama ladder:
A botoeira B1, normalmente aberta, esta ligada na entrada I00.0 do CLP. A lâmpada foi ligada na saída Q50.0. Quando a botoeira for acionada a entrada I00.0 recebe a alimentação fechando seu contato, o que irá energizar a saída Q50.0 que acende a luz.
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Os CLPs podem possuir vários módulos de entradas e saídas tanto analógicas quanto digitais, além de outros módulos especiais. Além disso, cada placa geralmente tem mais de uma entrada ou saída. Portanto, a CPU do CLP necessita saber qual o endereço de cada módulo e qual entrada ou saída esta conectada. Um exemplo de endereçamento é mostrado abaixo:
Levando em consideração o exemplo anterior de acender a luz, isto poderia dizer que temos uma placa de entrada digital no endereço 00 e uma placa de saída digital no endereço 50. A placa de entrada digital e a de saída digital poderia ter 8 entradas cada uma, sendo seus bits numerados de 0 a 7.
Portanto, teríamos no exemplo anterior um botoeira ligada no bit 0 da placa de entrada localizada no endereço 00 e uma lâmpada ligada no bit 0 da placa de saída localizada no endereço 50.
A programação por lista de instruções seria:
Modificadores:
N – nega um valor booleano
C – denota jump condicional (só pode ser usado com JUMP).
Exemplo: ANDN – equivale à porta NAND.
O circuito para a porta AND é mostrado na figura abaixo, bem como seu diagrama ladder e a conexão no CLP:
Na listra de instruções, teríamos:
LD I00.0 ➨ A = I00.0
AND I00.1 ➨ A = A & I00.1
ST Q50.0 ➨ Q50.0 = A
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O circuito para a porta OU é mostrado na figura seguinte. Note a diferença entre as duas portas (AND e OU). Note que não há diferença nas conexões dos componentes no CLP.
A diferença esta na programação (diagrama ladder, ou lista de intruções).
No diagrama de relés, muitas vezes há a necessidade de se utilizar relé auxiliar para desenvolver uma aplicação. Este relé auxiliar pode ser utilizado ou não na linguagem ladder, dependendo da complexidade da aplicação. Na figura abaixo é mostrada a construção de uma porta OU-Exclusivo.
Notar a diferença entre o diagrama de relé e a mesma aplicação na linguagem ladder:
A lista de instrução seria:
LD I00.0 * carrega a entrada I00.0
ANDN I00.1 * faz um and lógico entre I00.0 e I00.1 invertido
OR(
LDN I00.0 * carrega a entrada I00.0 invertida
AND I00.1 * faz um and lógico entre I00.0 invertido e I00.1
) * faz o OU lógico entre as duas expressões
ST Q50.0 * carrega a saída Q50.0
Notar no diagrama ladder a última linha possui um bloco de finalização (END). Isto é necessário para indicar para a CPU do término lógico do programa.
Vamos ver alguns exercícios abaixo:
A figura abaixo mostra um sistema para lubrificar a superfície de placas metálicas para melhorar o desempenho do sistema de estampagem e de corte. Os sistemas de estampagem e de corte são muito utilizados nas indústrias de metal-mecânica.
O sistema possui um sensor de proximidade para detectar se há chapa sobre a esteira ou não. Caso haja chapa na esteira, o sistema deve acionar o ar comprimido e a névoa lubrificante. Assim que a chapa sair da proximidade do sensor, o sistema deve desligar o ar comprimido e a névoa lubrificante.
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O sistema possui, também um “start-up” (ligar o sistema). Esse sistema é controlado por dois botões no painel de controle. O botão de “Start” deve ligar o motor e habilitar o funcionamento do ar comprimido e da névoa lubrificante. O botão de “Stop” deve ser usado para desligar todo o sistema. Considere que estes dois botões sejam pulsantes, ou seja, não retentivo.
Vamos projetar este sistema em linguagem ladder.
Bom analisando o que é pedido no exercício acima, você acionará o sistema todo pelo botão "start" assim, rolando a esteira e correndo as chapas até o sensor, utilizamos a entrada I:1/2 da CLP, ao detectar a proximidade o sensor fecha o contato na ladder e aciona o ar comprimido e a névoa lubrificante, então por um período curto de tempo, o sistema pulveriza e logo que a chapa sai do sensor o sistema de lubrificação é desligado, assim dando continuação a próxima peça.
No exercício pede também que o botão "stop" desligue o motor de rolagem da esteira e também os sistemas de lubrificação, então ao pressionar STOP o sistema de desliga.
Nó próximo artigo galera, vamos abordar mais situações de exercícios para fazer no CLP, espero que tenha gostado desse artigo e da situação, aqui resolvida caso tenha alguma dúvida ou sugestão comente.
Para o próximo artigo vamos resolver a seguinte situação da imagem abaixo:
➤ Um sistema para encher garrafas de refrigerantes, não se esqueça de se inscrever para receber o artigo em seu e-mail.
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Vamos mudar um pouco nosso foco aqui no Blog Ensinando Elétrica, vendo tão pouco discutido esta sendo os ensinamento em CLP, isso de modo geral.
➤ Vamos ao artigo sobre os princípios da linguagem geral dos CLPs., há e outro conselho você precisa ter esse livro de CLP um dos melhores, clique aqui e saiba mais.
O padrão IEC 1131-3 define 5 linguagens na tentativa de padronizar a linguagem de programação dos CLPs, são elas:
➤Lista de Instruções (IL)
➤Diagramas de Blocos de Funções (FBD)
➤Diagrama de Contato (LD) famosa linguagem ladder
todas essas linguagens tem o proposito de construir o diagrama sequencial de funções (SFC).
As linguagens Texto Estruturado (ST), Lista de Instruções (IL), Diagrama de Bloco de Funções (FBD) e Diagrama de Contatos (LD) podem ser utilizadas dentro dos blocos de ações e transições para construir o Diagrama Sequencial de Funções (SFC).
A linguagem de Texto Estruturado (ST) é uma linguagem de programação tipo pascal, C, Basic. O Diagrama Sequencial de Funções (SFC) descreve o comportamento sequencial de um processo particionando o problema através de um modelo top-down. Um exemplo dessa linguagem é o Grafcet. Essas duas linguagens não serão abordadas neste artigo.
Dentre as três linguagens restantes [Lista de Instruções (IL), Diagrama de Bloco de Funções (FBD) e Diagrama de Contatos (LD)] a mais importante é o Diagrama de Contatos que doravante será denominado de Linguagem Ladder.
A linguagem ladder é substituta direta dos antigos painéis controlados por relés.
A figura abaixo mostra o circuito elétrica para ligar uma lâmpada(L1) utilizando uma botoeira (B1). A figura também mostra o mesmo circuito numa linguagem de relés.
Na figura acima note os símbolos utilizados para o os contatos abertos da botoeira e do relé. O mesmo circuito é mostrado na figura abaixo montado no CLP e no diagrama ladder:
A botoeira B1, normalmente aberta, esta ligada na entrada I00.0 do CLP. A lâmpada foi ligada na saída Q50.0. Quando a botoeira for acionada a entrada I00.0 recebe a alimentação fechando seu contato, o que irá energizar a saída Q50.0 que acende a luz.
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Os CLPs podem possuir vários módulos de entradas e saídas tanto analógicas quanto digitais, além de outros módulos especiais. Além disso, cada placa geralmente tem mais de uma entrada ou saída. Portanto, a CPU do CLP necessita saber qual o endereço de cada módulo e qual entrada ou saída esta conectada. Um exemplo de endereçamento é mostrado abaixo:
Levando em consideração o exemplo anterior de acender a luz, isto poderia dizer que temos uma placa de entrada digital no endereço 00 e uma placa de saída digital no endereço 50. A placa de entrada digital e a de saída digital poderia ter 8 entradas cada uma, sendo seus bits numerados de 0 a 7.
Portanto, teríamos no exemplo anterior um botoeira ligada no bit 0 da placa de entrada localizada no endereço 00 e uma lâmpada ligada no bit 0 da placa de saída localizada no endereço 50.
A programação por lista de instruções seria:
Modificadores:
N – nega um valor booleano
C – denota jump condicional (só pode ser usado com JUMP).
Exemplo: ANDN – equivale à porta NAND.
O circuito para a porta AND é mostrado na figura abaixo, bem como seu diagrama ladder e a conexão no CLP:
Na listra de instruções, teríamos:
LD I00.0 ➨ A = I00.0
AND I00.1 ➨ A = A & I00.1
ST Q50.0 ➨ Q50.0 = A
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O circuito para a porta OU é mostrado na figura seguinte. Note a diferença entre as duas portas (AND e OU). Note que não há diferença nas conexões dos componentes no CLP.
A diferença esta na programação (diagrama ladder, ou lista de intruções).
No diagrama de relés, muitas vezes há a necessidade de se utilizar relé auxiliar para desenvolver uma aplicação. Este relé auxiliar pode ser utilizado ou não na linguagem ladder, dependendo da complexidade da aplicação. Na figura abaixo é mostrada a construção de uma porta OU-Exclusivo.
Notar a diferença entre o diagrama de relé e a mesma aplicação na linguagem ladder:
LD I00.0 * carrega a entrada I00.0
ANDN I00.1 * faz um and lógico entre I00.0 e I00.1 invertido
OR(
LDN I00.0 * carrega a entrada I00.0 invertida
AND I00.1 * faz um and lógico entre I00.0 invertido e I00.1
) * faz o OU lógico entre as duas expressões
ST Q50.0 * carrega a saída Q50.0
Notar no diagrama ladder a última linha possui um bloco de finalização (END). Isto é necessário para indicar para a CPU do término lógico do programa.
Vamos ver alguns exercícios abaixo:
A figura abaixo mostra um sistema para lubrificar a superfície de placas metálicas para melhorar o desempenho do sistema de estampagem e de corte. Os sistemas de estampagem e de corte são muito utilizados nas indústrias de metal-mecânica.
O sistema possui um sensor de proximidade para detectar se há chapa sobre a esteira ou não. Caso haja chapa na esteira, o sistema deve acionar o ar comprimido e a névoa lubrificante. Assim que a chapa sair da proximidade do sensor, o sistema deve desligar o ar comprimido e a névoa lubrificante.
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O sistema possui, também um “start-up” (ligar o sistema). Esse sistema é controlado por dois botões no painel de controle. O botão de “Start” deve ligar o motor e habilitar o funcionamento do ar comprimido e da névoa lubrificante. O botão de “Stop” deve ser usado para desligar todo o sistema. Considere que estes dois botões sejam pulsantes, ou seja, não retentivo.
Vamos projetar este sistema em linguagem ladder.
Bom analisando o que é pedido no exercício acima, você acionará o sistema todo pelo botão "start" assim, rolando a esteira e correndo as chapas até o sensor, utilizamos a entrada I:1/2 da CLP, ao detectar a proximidade o sensor fecha o contato na ladder e aciona o ar comprimido e a névoa lubrificante, então por um período curto de tempo, o sistema pulveriza e logo que a chapa sai do sensor o sistema de lubrificação é desligado, assim dando continuação a próxima peça.
No exercício pede também que o botão "stop" desligue o motor de rolagem da esteira e também os sistemas de lubrificação, então ao pressionar STOP o sistema de desliga.
Nó próximo artigo galera, vamos abordar mais situações de exercícios para fazer no CLP, espero que tenha gostado desse artigo e da situação, aqui resolvida caso tenha alguma dúvida ou sugestão comente.
Para o próximo artigo vamos resolver a seguinte situação da imagem abaixo:
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