Curso Basico - Automatos Programaveis_dia 12

CS-PLC1 Curso Bsico Autmatos Programveis

APRESENTAO

Joo Mealhas

O formador:

O Curso

O presente curso tem como publico alvo, todas as pessoas que trabalham no mbito da AUTOMAO INDUSTRIAL, seja directamente na manuteno/desenvolvimento ou indirectamente no ensino desta matria.

Tratando-se de um CURSO BSICO, o seu objectivo transmitir os conhecimentos necessrios para se entrar no mundo da programao de autmatos OMRON. Obtendo os conhecimentos necessrios para poder evoluir nesta matria, tenha ou no j conhecimentos neste sentido.

APRESENTAO DA EMPRESA

OBJECTIVOS Breve apresentao da OMRON

Passar frente

Apresentao da empresa

Amrica do Norte/Sul :12 Escritrios 1 Centro Tcnico 3 Fbricas

sia Pacifico :14 Escritrios 1 Centro Tcnico 8 Fbricas

20 Escritrios 2 Centros Tcnicos 3 FbricasAsia Pacific

Europa :

63 Escritrios 5 Centros Tcnicos 21 Fbricas

Japo :


Automatizao Industrial

Produtos Especiais

Electromedicina

Transferncia Electrnica de Fundos

Sistemas Abertos Informao Pblica e Controlo de Trfego


Escritrios em : 20 pases da Europa Colaboradores : 1.313 Volume Global de Negcios : 90 Milhes de contos

Fbricas : Alemanha Gr Bretanha Holanda

INTRODUO AUTOMAO INDUSTRIAL

OBJECTIVOS Automao industrial histria Familiarizao com alguns conceitos e tcnicas utilizadas na automao

Passar frente

Introduo automao industrial

TCNICAS DE AUTOMATIZAO Mecnica Pneumtica Hidrulica Elctrica Electrnica

A chegada da electrnica industria foi uma perfeita revoluo. Permitiu automao industrial dar uma passo gigante


AUTOMATIZAO ELECTRNICA Circuitos electrnicos dedicados

Sistemas electrnicos standard

(ex.:controlo numrico) Autmatos programveis Micro e minicomputadores


AUTMATO PROGRAMVEL (VANTAGENS...) Muito fivel - nmero de componentes mecnicos e de

ligaes mnimo O desenvolvimento do programa pode ser feito em paralelo com a montagem dos equipamentos As alteraes do automatismo s implicam alteraes no programa O espao ocupado pelo autmato constante e independente da complexidade da lgica do automatismo No requer stocks de equipamento de reserva to elevados como nos sistemas por lgica cablada.


ESTRUTURA DE UM AUTOMATISMOOPERADOR PARTE OPERATIVA

SENSORES COMANDOS SINALIZAES ENTRADAS SADAS ENTRADAS INFORMAO

ACTUADORES

ACTUAO SADAS

PARTE DE COMANDO

AUTMATOS - HARDWARE

OBJECTIVOS OBTENO DE CONHECIMENTOS ESSENCIAIS DA ESTRUTURA INTERNA DE UM AUTMATO PROGRAMVEL

Autmatos - hardware

CONCEITO DE PLC

Um autmato programvel industrial (PLC: Programmable Logic Controller) um equipamento electrnico, Programvel em linguagem no informtica, Concebido para controlar em tempo real processos sequenciais

Autmatos - hardware ESTRUTURA DE UM AUTMATO PROGRAMVEL Os Controladores Lgicos Programveis (PLC's) podem apresentar aspectos fsicos diferentes, diferentes performances e custos muito dspares; no entanto, os seus elementos constituintes so fundamentalmente os mesmos.

Autmatos - hardware ENTRADAS

Por rel

Por transstor

Por acopulador ptico

Autmatos - hardware SADAS

Por rel

Por transstor

Por triac

Autmatos - hardware

MEMRIA na memria que se encontra o programa a ser executado pelo autmato. Quanto sua tecnologia podem ser :

RAM (Random Access Memory) EPROM (Erasable Programable Read Only Memory) EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) FLASHRAM

Autmatos - hardware

FONTE DE ALIMENTAO A fonte de alimentao tem por funo fornecer as tenses adequadas ao funcionamento do CPU Encontramos com grande frequncia a equipar os autmatos, fontes de alimentao comutadas. Estas fontes renem entre outras as seguintes caractersticas: Elevado rendimento Ocupam um pequeno volume Aceitam grandes variaes na entrada

SELECO DE UM AUTMATO PROGRAMVEL

OBJECTIVOS Como seleccionar um autmato programvel

Seleco de um autmato programvel

SELECO DE UM AUTMATO Quando se refere um autmato programvel, normal caracteriz-lo pelo nmero de Entradas+Sadas lgicas que este pode controlar.2 FOTOCLULAS 3 BOTONEIRAS PARA COMANDOS MANUAIS 1 SELECTOR MANUAL /AUTOMTICO 3 CONTACTORES A 220 AC 1 INTERRUPTORES DE SELEO 4 INDICADORES 3 FINS DE CURSO 2 TERMOESTTOS 2 VARIADORES DE VELOCIDADE (4-20mA.) 2 SENSORES PT100 2 DETECTORES INDUCTIVOS 4 VLVULAS. 1 SINALIZAO DE ALARME 1 EMERGNCIA

SOLUOC200HS

Um PLC com 16 E digitais 12 S digitais 2E analgicas PT100 2S analgicas 4-20 mA.

Seleco de um autmato programvel APRESENTAO DE UM AUTMATO

Compacto

Modular

AUTMATOS - SOFTWARE

OBJECTIVOS Conhecer claramente as diferentes reas de memria de um autmato programvel, e suas caractersticas

Autmatos - software

CONCEITO DE BIT/WORD BITS - No so mais do que posies de memria nas quais possvel reter uma informao lgica; ligado/desligado, verdadeiro/falso, ON/OFF ou 1/0.

Ao conjunto de 16 bits chama-se WORD (por vezes tambm se designa por CANAL).15 14 13 12 msb

11 10 9 8

7 6 5 4

3

2 1 0 N BIT lsb (PESO)

Autmatos - software

ENDEREAMENTO Nos autmatos OMRON os bits so endereados pelo nmero da word em que se encontram e pela posio que ocupam nessa word

XXX . YYNMERO DO CANAL (REGISTO) NMERO DO BIT (REL), ( ENTRE 00 E 15 )

Autmatos - software RELS ESPECIAISOs autmatos programveis tem uma dada rea de memria dedicada a rels especiais. Dadas as funcionalidades destes so bastante utilizados na maioria dos programas.

Alguns dos rels especiais mais relevantes:NOME P_0_02s P_0_1s P_0_2s P_1min P_1s P_CY P_EQ P_First_Cycle P_GT P_LT P_Off P_On ENDEREO Ex: CPM1A Ex: CJ1M 254.01 CF103 255.00 CF100 255.01 CF101 254.00 CF104 255.02 CF102 255.04 CF004 255.06 CF006 253.15 A200.11 255.05 CF000 255.07 CF005 253.14 CF114 253.13 CF113 DESIGNAO 0.02 second clock pulse bit 0.1 second clock pulse bit 0.2 second clock pulse bit 1 minute clock pulse bit 1.0 second clock pulse bit Carry (CY) Flag Equals (EQ) Flag First Cycle Flag Greater Than (GT) Flag Less Than (LT) Flag Always OFF Flag Always ON Flag

INICIAO PROGRAMAO DE AUTMATOS

OBJECTIVOS Primeiro contacto com instrues elementares de tratamento lgico Identificao de diferentes blocos lgicos, num programa

Iniciao programao de autmatos

INSTRUES DE TRATAMENTO LGICO Num esquema de contactos, temos a possibilidade de: colocar rels em srie em paralelo operar com rels negados combinaes entre estas hipteses


INSTRUES BSICAS (LD, OUT, END )Transfere o resultado das condies lgicas que antecedem esta instruo para o bit especificado.

LDIniciar uma linha lgica ou bloco

OUT

END

Indica o fim do programa


Exemplo Imaginemos um circuito controlado por um autmato cuja lgica pretendida a seguinte:- O estado da sada 10.00 dado pelo estado directo da entrada 0.00

LINGUAGEM DE CONTACTOS LISTA DE INSTRUES


INSTRUES (AND, OR, NOT)OR

AND Realiza um E lgico com o bit especificado

Realiza um OU lgico com o bit especificado

NOT Nega o estado do bit ao qual est associado


Exemplo Pretende-se implementar um circuito lgico que activa a sada 10.00 do autmato, s se as entradas 0.00 e 0.01 e 0.02 estiverem activas (ON)

LINGUAGEM DE CONTACTOS

LISTA DE INSTRUES


Exemplo Pretende-se implementar um circuito lgico que active a sada 10.00 quando a entrada 0.01 estiver a OFF ou quando as entradas 0.02 ou 0.00 estiverem a ON

LINGUAGEM DE CONTACTOS

LISTA DE INSTRUES


INSTRUES (AND LOAD, OR LOAD)AND LOAD A instruo AND LOAD permite colocar em srie dois blocos lgicos, ou seja, permite realizar um E lgico entre dois blocos. OR LOAD A instruo OR LOAD permite colocar em paralelo dois blocos lgicos, ou seja, permite realizar um OU lgico entre dois blocos.


AND LOAD


OR LOAD

NOTA: Uma instruo AND LD ou OR LD junta s dois blocos lgicos.


EXEMPLO DE APLICAO (uso de TRs) Aplicar o conceito de TRs ao programa abaixo descrito.

TR0 TR1


EXERCCIO 1Descrio do pretendido: ordem de arranque (On), o tapete dever iniciar o seu movimento ( MT). Este deve manter-se em funcionamento at ordem de paragem (Off).

On Off

ENDEREOS COMENTRIOS LIGAR SISTEMA 0.00 DESLIGAR SISTEMA 0.01 MOTOR TAPETE 1.00M T

CONSOLA DE PROGRAMAO

OBJECTIVOS Obter noes bsicas sobre o manuseamento da consola de programao

Consola de programao

CONSOLA DE PROGRAMAO A consola de programao cada vez mais uma ferramenta do passado, utilizada apenas em intervenes pouco complexas, no local da mquina.Conforme a sua natureza, poder permitir a programao: Em linguagem mnemnica Linguagem de contactos, Logigrama Etc.. H consolas mais sofisticadas que permitem guardar e ler programas gravados em suportes magnticos, e/ou programar memrias EPROM.

SOFTWARE PARA PROGRAMAO DE PLCS

Objectivos Introduo ao software de programao (cx- programmer)

Software para programao de plcs

PRINCIPAIS CARACTERSTICAS

Software de Programao de Autmatos Componente do CX Automation Suite Conjunto de Softwares que recorrem ao mesmo ncleo de Comunicaes: - O CX-Server

O CX-Server gere as comunicaes entre os diversos Softwares e o Hardware (ex. PLCs)


PRINCIPAIS CARACTERSTICASSuporta os Autmatos: C1000H, C2000H C200H, C200HS, C200Halpha CQM1, CQM1H

CPM1, CPM1A CPM2A, CPM2C CV SRM1 CJ1H, CJ1G, CJ1M CS1H, CS1G


REQUISITOS MNIMOS Sistema operativo Windows 95, Windows 98, Windows NT 4.0 Hardware Processador: Pentium 133 MHz ou superior. Memria: 32 Mb mnimo. Disco duro: mnimo 100 Mb de espao livre. Leitor de CD-ROM Placa Grfica: resoluo mnima de 800x600 pixeis (SVGA).

Sistema operativo Windows 2000, Windows ME Hardware Processador: Pentium 150MHz ou superior. Memria: 64 Mb mnimo. Disco duro: mnimo 100 Mb de espao livre. Leitor de CD-ROM Placa Grfica: resoluo mnima de 800x600 pixeis (SVGA).


INTRODUO AO CX-PROGRAMMER

Como qualquer outra aplicao do Windows, para executar o CXProgrammer utilizado o menu Start.


INTRODUO AO CX-PROGRAMMER

Como qualquer outra aplicao do Windows, para executar o CX-Programmer utilizado o menu Start.

Ambiente de Trabalho Para aceder rea de trabalho necessrio criar um novo projecto ou abrir um j criado.


INTRODUO AO CX-PROGRAMMERBARRA DE MENU BARRA DE CONES

REA DE EDIO JANELA DE PROJECTO

VISUALIZAO DO CONTEDO DAS VARIVEIS (JANELA DE VISUALIZAO)

RESULTADO DA COMPILAO OU BUSCA (JANELA DE RESULTADO)


JANELA DE PROJECTOPropriedades do PLCInformao do projecto

Editor da Tabela de E/S Gesto dos Mdulos de memria (s CV e CS1) Editor/Monitor das reas de memria Editor de Variveis Locais

Editor de Variveis Globais Configurao do PLC Visualizao de erros

Informao da tarefa


EXERCCIO 2Descrio do pretendido: Utilizando a ferramenta de programao Cx-Programmer, editar o programa feito no exerccio anterior. Fazer a sua passagem para o autmato programvel (PLC) Testar o seu funcionamento

On Off

ENDEREOS COMENTRIOS LIGAR SISTEMA 0.00 DESLIGAR SISTEMA 0.01 MOTOR TAPETE 1.00M T


Exemplo: 1 Passo Criao de um novo projecto


Exemplo: 2 Passo Insero dos contactos


Exemplo: 3 Passo Concluso do programaNOTA: A Instruo END(01), indispensvel para o funcionamento do programa. Verses mais recentes do Cx-Programmer fazem esta operao automaticamente.


Exemplo: 4 Passo Verificao do programa


Exemplo: 5 Passo Iniciar as comunicaes PC - PLC


Exemplo: 6 Passo Modo de funcionamento do PLC


Exemplo: 7 Passo Transferncia do programa para o PLC


Exemplo: 8 Passo Teste do programa em On-Line


Exemplo: 9 Passo Forar dados


Exemplo: 10 Passo Eventuais correces ao programa

Podemos fazer esta operao de duas formas:Em Off-Line, efectuar as correces necessrias, e voltar a transferir novamente o programa para o PLC. Necessita fazer a paragem da mquina.

Fazer a alterao do programa no modo de Edio On-Line. No necessrio parar a mquina.


Exemplo: 11 Passo Colocao do PLC em modo RUN

FIM do EXERCCIO


EXERCCIO 3 Foi acrescentado um cilindro pneumtico para rejeio de peas defeituosas, detectadas graas ao sensor existente. Em funcionamento, sempre que uma pea seja detectada como defeituosa, o cilindro dever avanar at actuar o fim de curso. O cilindro recua por si s assim que desaparea o sinal de avano. O tapete, s pra ordem de paragem (Off). Se o cilindro estiver no processo de avano, e o operador actuar o sinal de paragem (Off), este deve recuar.On Cilindro Sensor Fim Curso Off

Descrio do pretendido:

PEAS OK

ENDEREOS COMENTRIOS 0.00 LIGAR SISTEMA 0.01 DESLIGAR SISTEMA 0.02 SENSOR DA ZONA DE INSPECO 0.03 CILINDRO FRENTE 1.00 MOTOR TAPETE 1.01 CILINDRO REJEIO DE PEAS

MT PEAS REJEITADAS

FUNES DE ENCRAVAMENTO

OBJECTIVOS Anlise de funes de encravamento e sua aplicao Estudo da funo interlock no encravamento de rels

Funes de encravamento

INSTRUO KEEP(11)A instruo KEEP(11), permite definir um rel como biestvel, sendo o seu estado definido por duas condies lgicas; uma de SET e outra de RESET. O rel especificado na instruo ficar activo desde que a condio de SET tenha tomado o valor ON. O rel s desactivar quando existir um valor ON na condio de RESET.NOTA: Caso haja simultaneidade das duas condies a ON, a condio de RESET a predominante.


INSTRUO SET E RESETEm alternativa instruo KEEP(11) que congrega as condies de activao e desactivao de um bit, existem duas instrues que permitem manipular o estado de um bit, em circunstncias semelhantes. Essas instrues so SET e RESET.


CX-PROGRAMMER INSTRUES AVANADASDeterminadas instrues no podem ser acedidas directamente, e so tratadas como funes avanadas, o caso dos Temporizadores, Contadores, etc. Neste grupo inserem-se tambm as funes KEEP e SET/RESET

Estas funes podem ser acedidas pelo seu cdigo (nmero que se encontra dentro de parntesis Ex: KEEP(11)) ou directamente pelo seu nome.


EXEMPLO DE APLICAOObjectivo - Edio instrues avanadas no Cx-Programmer

Pg. 96

A ttulo de exemplo, vamos seguir passo a passo a insero da funo KEEP(11).

1 Passo


2 PassoFIM EXEMPLO

Descrio

Nmero de operandos necessrios para a funo em causa.

Tipo de dado requerido para esse operando


EXERCCIO 4Descrio do pretendido: Resolver o mesmo exerccio da fase anterior, mas recorrendo agora s funes de encravamento. A titulo meramente didctico, utilizar as funes SET e RSET para o controlo do cilindro, e a funo KEEP para o motor do tapete.

On Cilindro Sensor Fim Curso Off

PEAS OK

ENDEREOS COMENTRIOS 0.00 LIGAR SISTEMA 0.01 DESLIGAR SISTEMA 0.02 SENSOR DA ZONA DE INSPECO 0.03 CILINDRO FRENTE 1.00 MOTOR TAPETE 1.01 CILINDRO REJEIO DE PEASMT

PEAS REJEITADAS


INSTRUO INTERLOCKA instruo INTERLOCK (IL(02)) est sempre associada instruo INTERLOCK CLEAR (ILC(03)), sendo esta ltima sempre antecedida pela primeira.

A instruo INTERLOCK sempre antecedida de uma condio lgica que define a actuao da instruo IL(02).Quando o resultado da condio lgica que antecede IL(02) OFF, todas as instrues OUT contidas entre esta instruo e a instruo ILC(03) tomam o estado OFF, independentemente do estado das condies que lhes do origem A todos os temporizadores feito o reset.

Se a condio que antecede a instruo IL(02) estiver a ON, a parte do programa entre IL(02) e ILC(03) no afectada.

Podem usar-se vrias funes IL(02) com uma s funo ILC(03)ATENO: Os rels encravados por funes KEEP(11) no so afectados por esta instruo.


EXEMPLO DE APLICAOObjectivo Anlise da funo INTERLOCK O programa que se segue, tem activa apenas a sada 010.02, embora todas elas (010.02, 010.00, 010.01) tenham condies lgicas para tal. A diferena est nas condies de INTERLOK.


EXERCCIO 5Descrio do pretendido: As peas so agora sujeitas a inspeco visual pelo operador. ordem de arranque (On), o tapete iniciar o seu funcionamento parando assim que a fotoclula detecte a presena da pea. Uma vez inspeccionada a pea pelo operador o processo prossegue assim que este actue novamente na ordem de arranque (On). Para fazer a deteco do defeito o operador no necessita pegar na pea, ou seja se a pea no tiver defeito no chega a sair do tapete e continua caminho assim que o operador d ordem para continuar (On). O processo repete-se assim que chegue nova pea zona de inspeco. ordem de paragem (Off) todo o processo dever parar.

On PEAS REJEITADAS Sensor Off

PEAS OK

ENDEREOS COMENTRIOS 0.00 LIGAR SISTEMA 0.01 DESLIGAR SISTEMA 0.02 SENSOR DA ZONA DE INSPECO 1.00 MOTOR TAPETEMT

FUNES DE DIFERENCIAO

OBJECTIVOS Compreenso do funcionamento das funes diferenciais Aplicao pratica destas funes Exerccio de aplicao das funes DIFD e DIFU

Funes de diferenciao

INSTRUES DIFU(13) E DIFD(14)Ao tentar resolver o problema anterior, deparamo-nos com algumas dificuldades. Dificuldades essas que se compadecem com o facto de existirem condies de SET e RESET simultaneamente para a mesma sada, como o caso que se segue:

?


INSTRUO DIFU(13)A instruo DIFU(13) permite activar um rel durante um ciclo de scan, sempre que a condio lgica que antecede a instruo, transita do estado OFF para ON.


INSTRUO DIFD(14)A funo DIFD(14) permite activar um rel durante um ciclo de scan, sempre que a condio lgica que antecede a instruo, transita de um estado ON para OFF.


EXERCCIO 6Descrio do pretendido: Resolver o problema anterior, recorrendo s funes de diferenciao.

On PEAS REJEITADAS SensorENDEREOS COMENTRIOS 0.00 LIGAR SISTEMA 0.01 DESLIGAR SISTEMA 0.02 SENSOR DA ZONA DE INSPECO 1.00 MOTOR TAPETE W0.00 DIFU DO SENSOR DA ZONA DE INSPECO

Off

PEAS OK

MT


EXERCCIO 7Descrio do pretendido: Pretende-se minimizar os tempos de paragem do tapete para inspeco. Mantendo todas as funcionalidades do exerccio anterior, pretende-se que sempre que o operador retire uma pea defeituosa do tapete este inicie a marcha automaticamente sem recurso ordem de arranque (On). Nas situaes de pea OK, mantm-se a necessidade de ordem de arranque pelo operador.


PEAS OK

MT

ENDEREOS COMENTRIOS 0.00 LIGAR SISTEMA 0.01 DESLIGAR SISTEMA 0.02 SENSOR DA ZONA DE INSPECO 1.00 MOTOR TAPETE W0.00 DIFU DO SENSOR DA ZONA DE INSPECO W0.01 DIFD DO SENSOR DA ZONA DE INSPECO

TEMPORIZADORES E CONTADORESOBJECTIVOS Estudo de funes de temporizao e contagem.Tratamento de smbolos no cx-programmer. Seccionamento de programas no cx-programmer. Conceito de variveis globais e locais. Sua definio

no cx-programmer.

Temporizadores e contadores

TEMPORIZADORES TIM e TIMH(15)A instruo TIM permite definir um temporizador de atraso operao com a preciso de 0.1 segundo podendo este ter um alcance mximo de 999.9 segundos. O valor de PRESET (tempo inicial) pode ser especificado por uma constante ou pelo contedo de uma word.

Associado a cada temporizador existe um contacto TIM N (sendo N o nmero do temporizador).


TEMPORIZADORES TIM e TIMH(15)A instruo TIM sempre antecedida por uma condio lgica, que estando a ON activa o temporizador Este comea a decrementar o tempo pr-seleccionado e quando atinge o zero, fecha o contacto TIM N Se a condio lgica passar a OFF, implica o RESET do temporizador e consequentemente a abertura do contacto TIM N.


CONFIGURAO DA FUNO TIMNumero do temporizador

Tempo pretendido


EXEMPLOS TPICOSComo j foi visto o mximo admitido pelo temporizador o valor #9999, correspondente a 999,9 segundos.

E quando se pretende um valor superior?

Temporizadores em cascata


EXEMPLOS TPICOSComo fazer um atraso desoperao?

Temporizadores, atraso desoperao


EXEMPLOS TPICOS possvel implementar um flip flop com um perodo de oscilao e um duty-cycle varivel. Como?

Temporizadores, flip flop


CONFIGURAO DA FUNO TIMH(15)Para programar a instruo TIMH(15) necessrio usar a FUNO com cdigo 15. Esta instruo permite implementar um temporizador idntico ao implementado pela instruo TIM, com a diferena de que este tem uma preciso de 0.01 segundo e um alcance mximo de 99.99 segundos

O contacto deste temporizador tem a designao TIM N tal como na instruo TIM.


EXERCCIO 8Descrio do pretendido: Por exigncia de funcionamento do sistema a jusante deste processo, foi estabelecido um tempo mximo de 5 segundos para a tarefa de inspeco. Durante a inspeco, se nenhuma das condies j existentes se verificar (retirar pea, ou ordem de seguir On) o sistema avanar automaticamente ao fim de 5 segundos independentemente do estado da pea. NOTA: Trabalhar a partir do ltimo programa feito.


PEAS OK

ENDEREOS COMENTRIOS 0.00 LIGAR SISTEMA 0.01 DESLIGAR SISTEMA 0.02 SENSOR DA ZONA DE INSPECO 1.00 MOTOR TAPETE T0000 TEMPO MX PARA A INSPECOMT

Curso Basico - Automatos Programaveis_dia 12

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