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Curso de Controladores Lógicos Programáveis - · PDF fileEsta apostila é parte do material didático dos cursos de Controladores Lógicos Programáveis ... passaram a ser acionadas

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  • Curso de ControladoresLgicos Programveis

    Curso de ControladoresLgicos Programveis

    Faculdade de Engenharia

    Laboratrio de Engenharia Eltrica

    Programa Prodenge / Sub-Programa ReengeUniversidade do Estado do Rio de Janeiro

  • Curso de Controladores Lgicos Programveis

    AGRADECIMENTOS

    Esta apostila um produto do esforo do Laboratrio de Engenharia Eltrica e da Faculdade

    de Engenharia da UERJ e mostra a tenacidade de alguns profissionais dedicados a causa da educao

    tecnolgica e a crena de que possvel desenvolver um ambiente que estimule a criatividade e

    iniciativa dos alunos.

    Muitas pessoas contriburam para o seu desenvolvimento. No Laboratrio, gostaramos de

    agradecer aos bolsistas de iniciao cientfica, Joana Figueiredo Konte, Jorge Lus Pinheiro Teixeira,

    Pat Evie Alves; estagirios, Luciana Faletti, Hlio Justino Mattos Filho, Marcelo da Silveira

    Sobrinho, Robson Ramirez, Csar Cunha de Souza, Karla Karraz Walder , Flvia Delduque Lima ;

    funcionrios Andr Vallim, Jair Medeiros Jnior, Marcos Augusto Mafra, Paulo Bulkool, Jos

    Emlio Gomes, Antnio Marcos Medeiros, Alberto Avelar Santiago, Joo Elias Souza, Luiz Roberto

    Fagundes, Sueli Ferreira, Carla Aparecida C. de Almeida. Gostaramos de agradecer a direo da

    Faculdade de Engenharia e em especial ao diretor desta, Nival Nunes de Almeida, pelo incentivo

    dado a todas as atividades do LEE.

    Esta apostila parte do material didtico dos cursos de Controladores Lgicos Programveis

    - CLPs que sero ministrados no mbito do Laboratrio de Engenharia Eltrica. Agradecemos ao

    CNPq, que o rgo financiador do programa PRODENGE sub-programa REENGE, do qual faz

    parte este curso, pelo apoio financeiro recebido.

    Este trabalho constitui uma ampliao das notas sobre programao do CLP S7-200 na

    verso DOS do Step7, elaborada pelos funcionrios Jair Medeiros Jnior e Marcos Augusto Mafra,

    que foram utilizadas em treinamento interno.

    Bernardo Severo da Silva Filho

    Chefe do Lab. de Engenharia Eltrica

    Orientador

  • Curso de Controladores Lgicos Programveis

    i

    SUMRIO 1. Introduo 1 Mercado Atual Rpido e Flexvel 1 Automao 1 Histrico 3 Vantagens 3 2. Princpio de Funcionamento 4 3. Introduo a Programao 5 Lgica matemtica e binria 5 4. Acessrios e Novas Tecnologias 8 5. Siemens SIMATIC-S7-200 11 O que necessrio para instalar o software? 11 Como a comunicao do software? 11 Caractersticas do software 11 O que so entradas e sadas? 12 O que so entradas e sadas analgicas e digitais? 13 O que so contatos de memria? 13 O que so entradas e sadas imaginrias? 13 Tela de Abertura 6. STEP-7 MicroWIN 2.0 14 Tela de abertura 14 Uma viso geral dos menus 15 Os Menus Project e Edit 15 O Menu View 15 O Menu CPU 16 O Menu Debug 16 O Menu Setup 16 O Menu Help 17 O que a rede de lgica escalar? 18 Exemplo 18 Blocos de Sadas Especficas 20 Sada SET e RESET 20 CTU Contador Crescente 21 CTUD Contador Crescente e Decrescente 22 TON Temporizador sem paradas 22 TONR Temporizador com paradas 22 END 23

  • Curso de Controladores Lgicos Programveis

    ii

    Guia de Programao 24 Como implementar o seu programa? 24 CLEAR CLP Memory 25 COMPILE 25 UPLOAD from CLP 25 DOWNLOAD to CLP 25 RUN e STOP 25 Monitorando o sistema ( Ladder Status) 26 Como alterar o programa? 27 7. Exerccios 29

  • Curso de Controladores Lgicos Programveis

    Introduo 1

    INTRODUO

    Os Controladores Lgicos Programveis ou CLPs, so equipamentos eletrnicos utilizados em sistemas de automao flexvel. So ferramentas de trabalho muito teis e versteis para aplicaes em sistemas de acionamentos e controle, e por isso so utilizados em grande escala no mercado industrial. Permitem desenvolver e alterar facilmente a lgica para acionamento das sadas em funo das entradas. Desta forma, podemos associar diversos sinais de entrada para controlar diversos atuadores ligados nos pontos de sada. 1. Mercado Atual Rpido e Flexvel

    A roda viva da atualizao, da qual fazemos parte, movimenta e impulsiona o mercado mundial atualmente. Os profissionais buscam conhecimentos para se tornarem mais versteis, adequando-se s necessidades das empresas, que por sua vez, buscam maior variedade e rapidez de produo para atender ao cliente, que se torna cada vez mais exigente. As empresas esto se reorganizando para atender as necessidades atuais de aumento de produtividade, flexibilidade e reduo de custos. Destas necessidades surgiram as necessidades de os equipamentos se adequarem rapidamente s alteraes de configuraes necessrias para produzirem diversos modelos de produtos, com pequenas alteraes entre si. 2. Automao

    Em princpio, qualquer grandeza fsica pode ser controlada, isto , pode Ter seu valor intencionalmente alterado. Obviamente, h limitaes prticas; uma das inevitveis a restrio da energia de que dispomos para afetar os fenmenos: por exemplo, a maioria das variveis climatolgicas poder ser medida mas no controlada, por causa da ordem de grandeza da energia envolvida.

    O controle manual implica em se ter um operador presente ao processo criador de uma varivel fsica e que, de acordo com alguma regra de seu conhecimento, opera um aparelho qualquer (vlvula, alavanca, chave, ...), que por sua vez produz alteraes naquela varivel.

    No incio da industrializao, os processos industriais utilizavam o mximo da fora da mo-de-obra. A produo era composta por etapas ou estgios, nos quais as pessoas desenvolviam sempre as mesmas funes, especializando-se em certa tarefa ou etapa da produo. Assim temos o princpio da produo seriada.

    O mesmo ocorria com as mquinas de produo, que eram especficas para uma aplicao, o que impedia seu uso em outras etapas da produo, mesmo que tivesse caractersticas muito parecidas.

    Com o passar do tempo e a valorizao do trabalhador, foi preciso fazer algumas alteraes nas mquinas e equipamentos, de forma a resguardar a mo-de-obra de algumas funes inadequadas estrutura fsica do homem. A mquina passou a fazer o trabalho mais pesado e o homem, a supervision-la.

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    Introduo 2

    Com a finalidade de garantir o controle do sistema de produo, foram colocados sensores nas mquinas para monitorar e indicar as condies do processo. O controle s garantido com o acionamento de atuadores a partir do processamento das informaes coletadas pelos sensores.

    O controle diz-se automtico quando uma parte, ou a totalidade, das funes do operador realizada por um equipamento, freqente mas no necessariamente eletrnico.

    Controle automtico por realimentao o equipamento automtico que age sobre o elemento de controle, baseando-se em informaes de medida da varivel controlada. Como exemplo: o controle de temperatura de um refrigerador.

    O controle automtico por programa envolve a existncia de um programa de aes, que se cumpre com base no decurso do tempo ou a partir de modificaes eventuais em variveis externas ao sistema. No primeiro caso temos um programa temporal e no segundo um programa lgico.

    Automatizar um sistema, tornou-se muito mais vivel medida que a Eletrnica avanou e passou a dispor de circuitos capazes de realizar funes lgicas e aritmticas com os sinais de entrada e gerar respectivos sinais de sada. Com este avano, o controlador, os sensores e os atuadores passaram a funcionar em conjunto, transformando processo em um sistema automatizado, onde o prprio controlador toma decises em funo da situao dos sensores e aciona os atuadores.

    Os primeiros sistemas de automao operavam por meio de sistemas eletromecnicos, com rels e contatores. Neste caso, os sinais acoplados mquina ou equipamento a ser automatizado acionam circuitos lgicos a rels que disparam as cargas e atuadores.

    As mquinas de tear so bons exemplos da transio de um sistema de automao rgida para automao flexvel. As primeiras mquinas de tear eram acionadas manualmente. Depois passaram a ser acionadas por comandos automticos, entretanto, estes comandos s produziam um modelo de tecido, de padronagem, de desenho ou estampa.

    A introduo de um sistema automtico flexvel no mecanismo de uma mquina de tear, tornou possvel produzir diversos padres de tecido em um mesmo equipamento. Com o avano da eletrnica, as unidades de memria ganharam maior capacidade e com isso armazenam todas as informaes necessrias para controlar diversas etapas do processo. Os circuitos lgicos tornaram-se mais rpidos, compactos e capazes de receber mais informaes de entrada, atuando sobre um nmero maior de dispositivos de sada. Chegamos assim, aos microcontroladores responsveis por receber informaes das entradas, associ-las s informaes contidas na memria e a partir destas desenvolver um a lgica para acionar as sadas.

    Toda esta evoluo nos levou a sistemas compactos, com alta capacidade de controle, que permitem acionar diversas sadas em funo de vrios sinais de entradas combinados logicamente.

    Um outra etapa