Dominando o Twido Totalmente

DOMINANDO O TWIDO TOTALMENTE

SumárioMÓDULO 1: ESTRUTURA GERAL DE UM DISPOSITIVO DE AUTOMAÇÃO ............................ 1

SEÇÃO 1: O QUE É UM CONTROLADOR PROGRAMÁVEL? ...................................................................................... 1 Para que serve um Controlador Programável? .................................................................................. 1 Estrutura de um Controlador Programável ........................................................................................ 1 A CPU ou processador ........................................................................................................................ 1 A memória ............................................................................................................................................ 2 A interface de entradas/saídas ............................................................................................................. 2 A fonte de alimentação ......................................................................................................................... 2 O módulo de comunicação ................................................................................................................... 2 O que você deve lembrar ..................................................................................................................... 2 O que é um Bit? .................................................................................................................................... 3 O que é uma Palavra? ......................................................................................................................... 3 A memória ............................................................................................................................................ 4 As entradas / saídas ............................................................................................................................. 4 O que você deve lembrar ..................................................................................................................... 5 O que é um ciclo do Controlador? ...................................................................................................... 5 O que você deve lembrar ..................................................................................................................... 6

MÓDULO 2: EXEMPLOS DE APLICAÇÕES ........................................................................................ 6

SEÇÃO 1: SEMÁFOROS .................................................................................................................................... 6 Objetivo ................................................................................................................................................ 6 Especificações ...................................................................................................................................... 6 Escolha do Twido ................................................................................................................................. 7 O que você deve lembrar ..................................................................................................................... 7

SEÇÃO 2: ADMINISTRAÇÃO DE UM ESTACIONAMENTO .......................................................................................... 7 Objetivo ................................................................................................................................................ 7 Especificações ...................................................................................................................................... 7 Funcionamento do estacionamento ..................................................................................................... 8 Escolha do Twido ................................................................................................................................. 8 O que você deve lembrar ..................................................................................................................... 8 Especificações ...................................................................................................................................... 9 O que você deve lembrar ..................................................................................................................... 9

MÓDULO 3: ESCOLHA DE UM DISPOSITIVO TWIDO .................................................................... 9

A gama completa do Twido da Telemecanique ................................................................................... 9 Aplicações do usuário ........................................................................................................................ 10 O que você deve lembrar ................................................................................................................... 10 O Controlador Twido Modular .......................................................................................................... 11 As principais características .............................................................................................................. 11 Capacidades de expansão do Twido Modular ................................................................................... 12 Capacidades de expansão utilizando relés ........................................................................................ 12 Capacidades de expansão utilizando transistores ............................................................................. 12 Por que utilizar um Controlador Twido Modular? ........................................................................... 12 Os LEDs do Controlador ................................................................................................................... 13 Controladores: entradas/saídas ......................................................................................................... 14 Módulos de expansão: entradas digitais ........................................................................................... 14 Módulos de expansão: entradas/saídas digitais ................................................................................ 14 Módulos de expansão: saídas digitais ............................................................................................... 15 Módulos de expansão de E/S analógicas ........................................................................................... 15 Opcionais sugeridos: Relógio de Tempo Real ................................................................................... 15 Opcionais sugeridos: Display de ajustes ........................................................................................... 16 Opcionais sugeridos: Memória de backup ........................................................................................ 16

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Opcionais sugeridos: expansão de memória ..................................................................................... 17 Opcionais sugeridos: Distribuição de memória ................................................................................ 17 Opcionais sugeridos: ligação serial .................................................................................................. 18 O que você deve lembrar ................................................................................................................... 18 Controladores .................................................................................................................................... 19 Entradas/saídas digitais ..................................................................................................................... 19 Entradas/Saídas analógicas ............................................................................................................... 20 Sistemas de conexão .......................................................................................................................... 20 Opcionais de memória e relógio de tempo real ................................................................................. 20 Opcionais de comunicação ................................................................................................................ 20 Display de ajustes opcional ............................................................................................................... 21 Acessórios .......................................................................................................................................... 21 Software de programação e cabo para PC/Controlador .................................................................. 21 O que você deve lembrar ................................................................................................................... 21

MÓDULO 4: INSTALAÇÃO DO CONTROLADOR ........................................................................... 21

Montagem do Controlador Twido Modular ...................................................................................... 22 Implantação do Relógio de Tempo Real (RTC) opcional .................................................................. 22 Montagem do Display de Ajustes opcional ........................................................................................ 22 Montagem da Porta de Comunicação Serial adicional ..................................................................... 23 Montagem de um Módulo de Expansão ............................................................................................. 23 O que você deve lembrar ................................................................................................................... 24 Compatibilidade Eletromagnética (CEM) ......................................................................................... 24 Conceito de potência e controle ........................................................................................................ 24 Exemplo de Cabeamento .................................................................................................................... 25 Montagem de um Controlador Twido em painel ............................................................................... 25 Sistemas de fiação do controlador ..................................................................................................... 25 Conexão utilizando o sistema Telefast ............................................................................................... 25 Sistemas de fiação do Controlador .................................................................................................... 26 Atenção, Segurança em primeiro lugar! ............................................................................................ 26 Exemplo de controle de um estacionamento ...................................................................................... 26 Conexão da aplicação de controle do estacionamento ..................................................................... 27 O que você deve lembrar ................................................................................................................... 27

MÓDULO 5: REVISÃO DA PROGRAMAÇÃO ................................................................................... 28

Para que serve o software de programação? .................................................................................... 28 Instalação do software de programação ........................................................................................... 28 Procedimento de instalação do software ........................................................................................... 29 Conexão do PC ao controlador ......................................................................................................... 32 O que você deve lembrar ................................................................................................................... 32 Depurar o programa .......................................................................................................................... 32 Ajuste das variáveis do programa ..................................................................................................... 33 Diagnóstico de defeitos ...................................................................................................................... 33 Modo off-line ou on-line .................................................................................................................... 33 Modo off-line ...................................................................................................................................... 33 Modo on-line ...................................................................................................................................... 34 O que pode ser feito no modo off-line ou on-line? ............................................................................ 34 Como criar uma nova aplicação ........................................................................................................ 34 Os elementos do software .................................................................................................................. 35 O navegador da aplicação ................................................................................................................. 35 Como acessar o navegador? .............................................................................................................. 35 A barra de menu ................................................................................................................................. 35 O menu "Tools" .................................................................................................................................. 36 O menu "Hardware" .......................................................................................................................... 36 O menu "Software" ............................................................................................................................ 36 O menu "Program" ............................................................................................................................ 36 O menu "Controller" .......................................................................................................................... 36 A barra de ferramentas ...................................................................................................................... 36


A barra de status ................................................................................................................................ 37 O que você deve lembrar ................................................................................................................... 37 O que é um ciclo do Controlador? .................................................................................................... 38 Leitura das entradas .......................................................................................................................... 38 Execução do programa ...................................................................................................................... 38 Atualização das saídas ....................................................................................................................... 38 O que você deve lembrar ................................................................................................................... 38 Entradas ............................................................................................................................................. 39 Saídas ................................................................................................................................................. 40 Bits internos ....................................................................................................................................... 40 Os bits internos dos controladores Twido ......................................................................................... 41 Bits de sistema .................................................................................................................................... 41 Os bits do sistema da base de tempo ................................................................................................. 41 Outros exemplos de bits de sistema ................................................................................................... 41 Palavras internas ............................................................................................................................... 42 A distribuição de tipos de objeto na memória ................................................................................... 43 Uma pergunta esperta ........................................................................................................................ 43 Temporizadores .................................................................................................................................. 44 Representação gráfica de um temporizador ...................................................................................... 44 Operação de um temporizador de tipo TON ...................................................................................... 45 Operação de um temporizador de tipo TOF ...................................................................................... 45 Operação de um temporizador de tipo TP ......................................................................................... 45 Contadores ......................................................................................................................................... 46 Gráfico de representação de um contador ........................................................................................ 46 Exemplo de contagem aplicada em estacionamento ......................................................................... 47 Como funciona um contador .............................................................................................................. 47 O que você deve lembrar ................................................................................................................... 48

MÓDULO 6: PROGRAMAÇÃO (LINGUAGENS) .............................................................................. 48

Para que serve uma linguagem? ........................................................................................................ 48 Quais linguagens são utilizadas? ...................................................................................................... 48 Linguagem Ladder ............................................................................................................................. 48 Linguagem de Lista de Instruções ..................................................................................................... 49 Linguagem SFC ................................................................................................................................. 49 O que você deve lembrar ................................................................................................................... 50 Analogia linguagem Ladder / esquema elétrico ................................................................................ 50 Analogia linguagem Ladder / esquema elétrico ................................................................................ 51 Princípios da leitura da linguagem Ladder ....................................................................................... 51 Detalhes da leitura ............................................................................................................................. 51 Contatos ............................................................................................................................................. 52 Contatos normalmente abertos e normalmente fechados .................................................................. 52 Detecção de subida e de descida de sinal .......................................................................................... 52 Bobinas .............................................................................................................................................. 53 Bobinas e bobinas negadas ................................................................................................................ 53 Bobinas de SET e de RESET .............................................................................................................. 54 Temporizadores .................................................................................................................................. 54 Representação gráfica de um temporizador ...................................................................................... 55 Funcionamento detalhado de um temporizador tipo TON ................................................................ 55 Exemplo utilizando um temporizador tipo TON ................................................................................ 56 Funcionamento detalhado de um temporizador tipo TOF ................................................................ 56 Exemplo utilizando um temporizador tipo TOF ................................................................................ 57 Funcionamento detalhado de um temporizador tipo TP ................................................................... 57 Exemplo utilizando um temporizador tipo TP ................................................................................... 57 Contadores ......................................................................................................................................... 58 Representação gráfica do contador ................................................................................................... 58 Funcionamento detalhado de um contador ....................................................................................... 59 Exemplo de utilização de um contador .............................................................................................. 59 "Drum controllers" ............................................................................................................................ 59


Representação gráfica de um "Drum Controller" ............................................................................. 60 Como funciona um "Drum Controller" .............................................................................................. 61 Utilizando o "Drum Controller" ........................................................................................................ 61 A matriz do "Drum Controller" ......................................................................................................... 62 Exemplo de programação do Drum ................................................................................................... 62 Relógios de Tempo Real ..................................................................................................................... 62 Exemplo de sistema automático de irrigação .................................................................................... 63 O editor da linguagem Ladder ........................................................................................................... 63 A barra de ferramentas do editor ...................................................................................................... 63 As principais instruções da linguagem Ladder ................................................................................. 65 Como criar uma Rung ........................................................................................................................ 65 Exemplo de inserção de Rung utilizando o mouse ............................................................................. 66 O que você deve lembrar: .................................................................................................................. 66 Regras para escrever uma frase de programa .................................................................................. 66 Contatos ............................................................................................................................................. 67 Combinações de contatos simples ..................................................................................................... 68 Combinações de contatos múltiplos ................................................................................................... 68 Bobinas .............................................................................................................................................. 69 Exemplos de passos ............................................................................................................................ 69 Resumo das instruções ....................................................................................................................... 70 O temporizador na Lista de Instruções .............................................................................................. 70 O contador na Lista de Instruções ..................................................................................................... 71 O "Drum controller" na linguagem Lista de Instruções .................................................................... 71 Reversibilidade Lista de Instruções / Ladder .................................................................................... 72 O que você deve lembrar ................................................................................................................... 72 O que é SFC? ..................................................................................................................................... 73 Os passos da linguagem SFC ............................................................................................................ 73 Transição da linguagem SFC ............................................................................................................ 74 Ligações SFC ..................................................................................................................................... 75 Princípios de programação ............................................................................................................... 75 Estrutura de um programa utilizando a SFC .................................................................................... 76 Processamento preliminar ................................................................................................................. 76 Processamento seqüencial ................................................................................................................. 76 Processamento posterior ................................................................................................................... 77 Como escrever o programa ............................................................................................................... 78 Exemplo: Especificações ................................................................................................................... 79 Estrutura de um programa utilizando SFC ....................................................................................... 80 Conteúdo do processamento preliminar ............................................................................................ 80 Conteúdo do processamento seqüencial ............................................................................................ 81 Conteúdo do processamento posterior .............................................................................................. 81 O que você deve lembrar ................................................................................................................... 82

MÓDULO 7: PROCEDIMENTOS .......................................................................................................... 82

Criar uma nova aplicação ................................................................................................................. 82 Escolher a referência do produto Twido ........................................................................................... 83 Escrever o programa ......................................................................................................................... 83 Salvar o programa ............................................................................................................................. 84 Transferir para o controlador ........................................................................................................... 85 EXECUTAR (RUN) ............................................................................................................................ 86 Simulação da operação do circuito paralelo ..................................................................................... 87 Procurar um elemento no programa ................................................................................................. 87 O que você deve lembrar ................................................................................................................... 89 Princípio e objetivo da documentação .............................................................................................. 89 Conselho ............................................................................................................................................ 90 Como adicionar um comentário? ...................................................................................................... 90 Como adicionar um símbolo? ............................................................................................................ 91 Como criar a documentação? ............................................................................................................ 93 Exemplo de documentação padrão .................................................................................................... 95


O que você deve lembrar ................................................................................................................... 96 O editor da linguagem Ladder ........................................................................................................... 96 Exemplo do editor de linguagem Ladder ........................................................................................... 96 As tabelas de animação ..................................................................................................................... 96 Exemplo de tabela de animação ........................................................................................................ 97 Como criar uma tabela de animação ................................................................................................. 97 Forçar uma entrada ou saída ............................................................................................................ 97 Forçar uma entrada ........................................................................................................................... 97 Forçar uma saída ............................................................................................................................... 98 O que você deve lembrar ................................................................................................................... 98 Operadores do Twido ........................................................................................................................ 99

MÓDULO 8: FUNCIONALIDADES DO TWIDO ................................................................................ 99

O que é uma funcionalidade? ............................................................................................................ 99 O Display de Ajustes .......................................................................................................................... 99 Funções analógicas ......................................................................................................................... 100 Funções de contagem ....................................................................................................................... 100 Funções de comunicação ................................................................................................................. 100 O que você deve lembrar ................................................................................................................. 101 Hardware ......................................................................................................................................... 101 O que pode ser feito com este hardware? ........................................................................................ 101 Obter informações sobre o Twido .................................................................................................... 102 Modificar a data e à hora ................................................................................................................ 103 O que você deve lembrar ................................................................................................................. 103 Hardware ......................................................................................................................................... 104 Objetos da linguagem ...................................................................................................................... 105 O que você deve lembrar ................................................................................................................. 105 Hardware ......................................................................................................................................... 105 Princípios de operação .................................................................................................................... 106 Características gerais da contagem rápida ..................................................................................... 106 Bloco de função %FCi de contagem rápida .................................................................................... 106 Contagem rápida: representação do bloco de função %FCi .......................................................... 108 Contagem rápida: configuração do contador rápido ...................................................................... 108 Contagem rápida: integração de um contador rápido no programa .............................................. 109 Características gerais da contagem muito rápida ........................................................................... 110 Contagem muito Rápida: entradas e saídas físicas ......................................................................... 110 Contagem Muito Rápida: bloco de função %VFCi ......................................................................... 111 Contador Muito Rápido: representação do bloco de função %VFCi ............................................. 115 Contagem Muito Rápida: configurar o contador rápido ................................................................ 115 O que você deve lembrar ................................................................................................................. 116 Hardware ......................................................................................................................................... 116 Hardware: sumário .......................................................................................................................... 117 Entradas / saídas remotas: arquitetura ........................................................................................... 117 Entradas / saídas remotas: conexões ............................................................................................... 118 Entradas / saídas remotas: configuração ........................................................................................ 118 Entradas / saídas remotas: acessar as E/S remotas ........................................................................ 120 Entradas / saídas remotas: exemplos .............................................................................................. 120 Entradas / saídas remotas: conclusão ............................................................................................. 120 Comunicação entre CPUs: arquitetura ........................................................................................... 121 Comunicação entre CPUs: configuração ........................................................................................ 121 Comunicação entre CPUs: objetos da rede ..................................................................................... 123 Comunicação entre CPUs: objetos compartilhados ........................................................................ 123 Comunicação entre CPUs: conclusão ............................................................................................. 123 Soluções combinadas ....................................................................................................................... 124 Comunicação no modo ASCII .......................................................................................................... 124 Comunicação no modo ASCII: conexões ......................................................................................... 125 Comunicação no modo ASCII: configuração .................................................................................. 125 Comunicação no modo ASCII: programação .................................................................................. 126


Comunicação no modo ASCII: demonstração de transmissão de mensagem ................................. 126 Comunicação no modo ASCII: conclusão ....................................................................................... 127 Comunicação Modbus: características gerais ................................................................................ 127 Comunicação Modbus: conexões .................................................................................................... 127 Comunicação Modbus: configuração do mestre ............................................................................. 128 Comunicação Modbus: configuração do escravo no endereço 10 .................................................. 128 Comunicação Modbus: exemplo de palavras de leitura .................................................................. 129 Comunicação Modbus: exemplo de palavras de escrita ................................................................. 130 Comunicação Modbus: conclusão ................................................................................................... 130 O que você deve lembrar ................................................................................................................. 131

MÓDULO 9: MANUTENÇÃO E DIAGNÓSTICO ............................................................................. 131

Histórico de falhas do controlador .................................................................................................. 131 As ferramentas de diagnóstico das falhas ....................................................................................... 131 O que você deve lembrar ................................................................................................................. 132 Os LEDs do Controlador ................................................................................................................. 132 Os LEDs de entrada e saída ............................................................................................................ 133 Os LEDs de estado ........................................................................................................................... 133 Diagnóstico: O LED PWR está desligado ....................................................................................... 133 Diagnóstico: o LED RUN está piscando ......................................................................................... 133 O que você deve lembrar ................................................................................................................. 134


Módulo 1: Estrutura geral de um dispositivo de automação

Seção 1: O que é um Controlador Programável?Objetivo

O objetivo desta seção é definir o que é um Controlador Programável. Se você já sabe o que é um Controlador Programável, você pode ir diretamente para a seção 2 deste módulo.Após rever o objetivo dos Controladores Programáveis, veremos como foram projetados para compreender como funcionam.

Para que serve um Controlador Programável?

Num sistema automação, o Controlador Programável constitui o sistema de processamento de dados. É o cérebro da instalação. O Controlador decide e envia as ações necessárias a serem realizadas em função dos dados recebidos.

Estrutura de um Controlador ProgramávelPara que serve o barramento?

O barramento permite a comunicação entre todas as partes do sistema. É a ferramenta de diálogo interno do Controlador. Os outros blocos serão descritos nas próximas páginas.

A CPU ou processador

A CPU, ou processador, constitui o motor ou o "mestre de cerimônia" do Controlador. É a CPU que:

• Lê os valores dos sensores• Executa o programa com os dados contidos na memória• Escreve nas saídas conectadas aos atuadores

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A memória

A memória do controlador contém o programa a ser executado, mas também os dados utilizados por este programa (valores do temporizador, do contador etc.). É onde todos os dados contidos no controlador são armazenados. Sem a memória, um controlador não pode operar.

A interface de entradas/saídas

A interface de entradas/saídas é utilizada para transferir o estado dos sensores para o Controlador. É também utilizada para enviar comandos aos atuadores, por exemplo, relés, contatores etc.

A fonte de alimentação

Um Controlador é um dispositivo ativo. O Controlador Twido Modular contém uma fonte de alimentação interna que recebe 24 volts CC e gera tensões internas diferentes, necessárias para a operação do Controlador.

O módulo de comunicação

Como já foi visto, o Controlador constitui o cérebro de um dispositivo de automação. Ele contém o programa que descreve as ações a serem realizadas. Este programa, que é criado em seu computador, deve ser transferido para o Controlador. Esta é a tarefa do módulo de comunicação. Em um Controlador Twido, o módulo de comunicação é interno e visível somente através de seus conectores.

O que você deve lembrar

As partes principais de um Controlador Programável são:

• O processador• A memória• A interface de entradas/saídas• A fonte de alimentação• O módulo de comunicação

Todas estas funções comunicam-se entre si através de um barramento interno.

Seção 2: Conceitos essenciaisObjetivo

O objetivo desta seção é relembrar algumas noções essenciais à compreensão do funcionamento de um Controlador. Se você já sabe como funciona um Controlador, você pode ir diretamente para a seção 3 deste módulo.É essencial saber o que é um Bit, o que é uma Palavra, quais tipos de memória existentes e o que são as entradas e saídas de um Controlador.


O que é um Bit?

Existem vários tipos de Bits: bits de entrada, bits de saída e bits internos.

O que é uma Palavra?

Uma palavra corresponde a um número e pode representar o valor predefinido de um temporizador ou de um contador.


A memória

A memória, como já foi visto, é uma área onde as informações são armazenadas. Estas informações podem ser dadas:

• Bits: bits de entrada, bits de saída ou bits internos.• Palavras: valores de temporizadores, contadores etc.

As informações podem ser também instruções a serem enviadas. Este é o caso de um programa do Controlador. Há dois tipos de memória:

• Memória de Acesso Randômico: Permite o armazenamento de números ou valores que mudam com o tempo (valores de temporizadores, contadores etc.). É chamada memória RAM.

• Memória Somente de Leitura: Permite o armazenamento de valores constantes, dados de segurança (p.ex. valores predefinidos de um contador, instruções de um programa). Os diferentes tipos de Memória Somente de Leitura são:

- ROM- PROM- REPROM- EEPROM

As entradas / saídas

As entradas e saídas constituem as ligações físicas do Controlador com o mundo externo. Para você, são simples terminais de conexão, mas para o Controlador elas representam um sistema que:

• Transforma um sinal elétrico em um: estado lógico (0 ou 1), no caso das entradas.

• Transforma um sinal elétrico em um: estado lógico (0 ou 1), no caso das entradas.



• Um bit representa uma área na memória, que pode possuir dois valores 0 ou 1.• Uma palavra representa uma área na memória que contém um valor numérico. É

utilizado para armazenar uma duração de tempo, um valor de contagem...• A memória do controlador contém dados ou instruções de programa.• Pode ser de dois tipos: RAM ou ROM. A Memória de Acesso Randômico (RAM) que

pode ser lida e escrita, e, a Memória Somente de Leitura (ROM) que pode somente ser lida.

• As entradas e as saídas são ligações físicas com o mundo externo. Elas permitem ao controlador entender e gerar sinais elétricos.

Seção 3: Como funciona um Controlador Programável

ObjetivoO objetivo desta seção é fornecer uma visão geral do funcionamento de um Controlador Programável. Introduziremos o conceito de ciclo do Controlador e, então, definiremos o que são programa e linguagem de programação.Finalmente, utilizaremos uma linguagem de programação (linguagem Ladder) para ilustrar nossas explicações.

O que é um ciclo do Controlador?Assim que executarmos o programa, o Controlador realizará três fases ciclicamente:


No final da terceira fase, o controlador volta à Fase 1, e assim por diante.


Um ciclo do Controlador é composto de 3 fases:• Fase 1: Leitura instantânea e armazenamento do estado das entradas• Fase 2: Execução do programa• Fase 3: Atualização das saídas

Módulo 2: Exemplos de aplicações

Seção 1: Semáforos

Objetivo

O objetivo desta seção é fornecer um simples exemplo de uma aplicação de um dispositivo de automação baseada em um Controlador Twido Modular.

Utilizaremos o exemplo do controle de um semáforo para ilustrar.

Especificações

Controlaremos o tráfego no cruzamento de duas avenidas, sendo a avenida B na vertical e a avenida A na horizontal.

O ciclo do semáforo será o seguinte:

• Semáforo A fica vermelho por 5 s; semáforo B se mantém verde• Semáforo B fica amarelo por 2 s; semáforo A se mantém vermelho• Semáforo B muda para vermelho; semáforo A se mantém vermelho por 1s• Semáforo A muda para verde; semáforo B se mantém vermelho por 5s• Semáforo A muda para amarelo por 2 s; semáforo B se mantém vermelho• Semáforo A muda para vermelho; semáforo B se mantém vermelho por 1s


Escolha do Twido

Para criar esta pequena aplicação do Controlador, serão necessárias no mínimo 6 saídas (uma para cada lâmpada de cada semáforo).

Poderíamos utilizar um Twido Compacto, porém, se no futuro decidirmos melhorar o sistema de controle de semáforos (por exemplo, implementar semáforos inteligentes de forma a controlar o fluxo de veículos) seria melhor utilizar um Twido Modular.

"Para este exemplo, escolhemos um Twido Modular com saídas a relé para controlar diretamente as lâmpadas dos semáforos. A referência do Twido Modular escolhido é: TWDLMDA20DRT".


Você acabou de ver um exemplo que utiliza um Twido Modular.

Seção 2: Administração de um estacionamento

Objetivo

O objetivo desta seção é fornecer um segundo exemplo de aplicação de um dispositivo de automação baseada em um Controlador Twido Modular.

Utilizaremos o exemplo da administração de um estacionamento para ilustrar.

Especificações

Nosso objetivo é implementar a operação de um estacionamento que utiliza um sistema padrão de cancelas para controlar a entrada e a saída de veículos. A inserção de um código ou a validação de tickets não serão controladas pelo nosso sistema, mas implantaremos as seguintes funções:

• Contagem de veículos para fechar o acesso ao estacionamento, se mais de 10 veículos já estiverem dentro.

• Manter o semáforo verde aceso, enquanto o número máximo de veículos não for atingido.


• Acender o semáforo vermelho quando o número máximo de veículos for atingido.• Apagar o semáforo verde quando o número máximo de veículos for atingido.• Manter abaixadas as cancelas da entrada quando o número máximo de veículos for

atingido.• Exibir o número de veículos estacionados na instalação.• Utilização de 2 botões à impulsão para alterar o número de veículos estacionados (p.

ex., para reservar vagas para VIPs ou funcionários). Cada impulsão no 1º botão aumenta em 1 o número de veículos, e cada impulsão no 2º botão, diminui em 1 o número de veículos mostrados.

Funcionamento do estacionamento

Escolha do Twido

Para criar esta aplicação de automação, precisaremos de:

• 1 saída para bloquear a cancela (considerar uma cancela com possibilidade de anular o bloqueio da cancela)

• 1 saída para a sinalização verde• 1 saída para a sinalização vermelha• 1 entrada de contagem (veículos que entram)• 1 entrada de contagem regressiva (veículos que saem)• 1 entrada do PB1 (aumenta o número de veículos no estacionamento)• 1 entrada do PB2 (diminui o número de veículos no estacionamento)• 8 saídas para dois displays de 7 segmentos (4 por display)

Escolhemos um Twido Modular com saídas a transistor para controlar diretamente os displays de 7 segmentos e inseriremos relés para a sinalização. A referência do Twido Modular escolhido é: TWDLMDA40DUK.


Você acabou de ver um exemplo que utiliza o Twido Modular.A escolha de saídas a transistor é ligada à utilização do display de 7 segmentos. Seria possível escolher um módulo básico com transistores e uma extensão com saídas a relé.As referências dos produtos seriam as seguintes:

• TWDLMDA20DUK (Twido 20 E/S 24 volts)• TWDDRA8RT (extensão com 8 saídas a relé)


Seção 3: Enchimento de garrafas numa mesa rotatóriaObjetivo

O objetivo desta seção é fornecer um terceiro exemplo de aplicação industrial que utiliza um Controlador Twido Modular. Utilizaremos o exemplo de enchimento de garrafas numa mesa rotatória para ilustrar.

Especificações

Nosso objetivo é criar um sistema de enchimento de garrafas utilizando uma mesa rotatória. Para fazer isto precisamos descrever cada etapa do sistema:

• Detectar garrafa vazia• Encher garrafa• Detectar nível de enchimento• Tampar garrafa• Detectar tampa• Retirar garrafa• Detectar a retirada da garrafa


Você acabou de ver um exemplo que utiliza o Twido Modular para implementar uma aplicação industrial. Como veremos nas próximas seções, um Twido pode administrar uma unidade de produção individual e comunicar-se com as outras unidades da linha de produção, tornando-se assim um componente em harmonia com todo o processo de produção.

Módulo 3: Escolha de um dispositivo Twido

Seção 1: Visão geral da gama Twido da TelemecaniqueObjetivo

O objetivo desta seção é fornecer uma visão geral da gama de produtos de automação Twido da Telemecanique.

Mostraremos os diferentes produtos e expansões, e especificaremos os tipos de aplicações que podem ser realizadas.

A gama completa do Twido da Telemecanique

• Compacto: Controlador compacto.


• Modular: Grande flexibilidade na capacidade de expansão.

Aplicações do usuário

• Automação de um portão elétrico,• Sistema automático de irrigação,• Uma piscina etc.

Twido Compacto com 10 E/S ou 16 E/S

• Máquinas ferramenta,• Unidades de produção etc.

Twido Compacto com 24 E/S


Existem duas gamas Twido: a gama Twido Compacto e a gama Twido Modular.

As configurações e aplicações possíveis são numerosas graças à gama de módulos de expansão disponível.

Seção 2: O Twido ModularObjetivo

O objetivo desta seção é fornecer uma visão geral do Twido Modular.

Se desejar obter mais informações sobre as principais características dos Controladores Twido Compacto, consulte o módulo 3 do curso Dominando o Twido totalmente ou a documentação técnica do Twido.

Ao mostrarmos as características gerais do Twido Modular, forneceremos uma descrição detalhada do produto.


O Controlador Twido Modular

O Twido Modular é uma solução flexível e extensível na gama de produtos Twido.

Há três tipos de CPUs para o Twido Modular que podem ser combinadas com diferentes módulos de entradas/saídas.

Há 2 referências para as CPUs com 20 E/S a transistor, 2 referências para as CPUs com 40 E/S a transistor e 1 referência para a CPU com 20 E/S a relé.

As principais características


Capacidades de expansão do Twido Modular

Com 7 módulos de expansão, você pode obter até 264 E/S.

Capacidades de expansão utilizando relés

Aqui, as limitações são devidas à utilização de módulos a relé.

Capacidades de expansão utilizando transistores

A proporção entrada-saída proposta representa uma aplicação padrão.

Por que utilizar um Controlador Twido Modular?

O Twido Modular:

• É fácil de instalar, conectar e programar,• Possui muitas possibilidades de expansão (até 7 módulos).


Os LEDs do Controlador

O Twido Modular possui dois tipos de LEDs:

• Os LEDs de estado de operação interna,

• Os LEDs de entrada e saída.

Os LEDs de entrada e saída são utilizados para determinar o estado das entradas e das saídas.Os LEDs de estado de operação interna são utilizados para determinar o estado do Twido Modular.


Controladores: entradas/saídas

Módulos de expansão: entradas digitais

Módulos de expansão: entradas/saídas digitais


Módulos de expansão: saídas digitais

Módulos de expansão de E/S analógicas

A resolução destes módulos é de 12 bits.

Opcionais sugeridos: Relógio de Tempo Real

O Twido Modular pode ser equipado com um Relógio de Tempo Real, que possibilita a utilização de instruções de gerenciamento de tempo e assim operar as máquinas de acordo com um calendário.


Opcionais sugeridos: Display de ajustes

O módulo de display opcional TWDXCPODM é acoplado na lateral esquerda do Twido Modular.Este módulo possui um display e 4 botões à impulsão. Pode ser utilizado para controlar e visualizar a aplicação de automação criada com o Twido Modular.

Chamado também de IHM, este opcional pode ser acoplado ao Twido Compacto utilizando a unidade de display TWDXCPODC.

Opcionais sugeridos: Memória de backup

Trata-se de um opcional de memória EEPROM de backup de 32 KB, que pode ser utilizado para backup e restaurar uma aplicação inteira sem precisar de um console de programação.

• Mantém o programa do Controlador em um lugar seguro• Restaura automaticamente um programa eventualmente danificado do Controlador• Duplica o programa para máquinas idênticas


O programa mantido na memória é automaticamente transferido para o Twido. Este opcional também funciona com o Twido Compacto.

Opcionais sugeridos: expansão de memória

Utilize este opcional para adicionar 64 KB de memória EEPROM. Pode ser utilizado para armazenar programas grandes e com mais dados.

Este opcional funciona somente com o Twido Modular TWDLMDA20DRT, TWDLMDA40DUK e TWDLMDA40DTK.

Opcionais sugeridos: Distribuição de memória

A memória é distribuída diferentemente, se a expansão de memória foi acionada.

• Distribuição de memória sem a expansão


• Distribuição de memória com a expansão

Opcionais sugeridos: ligação serial

Este opcional fornece ao Twido Modular uma ligação serial adicional. Pode ser utilizado para comunicar com os protocolos RS 485 ou RS 232. O opcional vem com um conector miniDIN ou um terminal de parafuso.

Este opcional também é disponível no Twido Compacto com 16 e 24 E/S

O que você deve lembrar• Há 5 referências de CPUs do Twido Modular, os módulos possuem 20 ou 40 E/S e

podem ser expandidos com, no máximo, 7 módulos.• O máximo de E/S é 264.• Os módulos de expansão de E/S analógicas são disponíveis para 4-20 mA e 0-10 V.• Os seguintes opcionais também são disponíveis:

Relógio de Tempo Real, Display de ajustes, Opção de memória, Opção de backup, Comunicação serial adicional.

Seção 3: Referências dos produtosObjetivo

O objetivo desta seção é fornecer uma visão geral dasreferências do produto Twido Modular.


Controladores

Entradas/saídas digitais


Entradas/Saídas analógicas

Sistemas de conexão

Opcionais de memória e relógio de tempo real

Opcionais de comunicação


Display de ajustes opcional

Acessórios

Software de programação e cabo para PC/Controlador


Você sabe como encomendar um Controlador Twido.

Módulo 4: Instalação do Controlador

Seção 1: Montagem do Controlador Twido ModularObjetivo

O objetivo desta seção é mostrar como montar o Twido Modular.• Montagem do Controlador Twido Modular• Implantação do Relógio de Tempo Real (RTC) opcional• Implantação da Expansão de Memória• Montagem do Display de Ajustes opcional


Montagem do Controlador Twido Modular

Implantação do Relógio de Tempo Real (RTC) opcional

O RTC opcional permite que o Twido controle as aplicações que necessitam de um calendário (por exemplo, limpeza automática de uma piscina, todas as noites após as 22h).

Se desejar realizar uma função programada segundo o tempo em sua aplicação, este opcional é indispensável.

Montagem do Display de Ajustes opcional

O Display de Ajustes opcional permite exibirem dados e receber instruções através de botões à impulsão integrados.


Montagem da Porta de Comunicação Serial adicional

Montagem de um Módulo de Expansão



Você acabou de ver como é fácil instalar o Controlador Twido Modular, conectar as expansões de entradas/saídas e adicionar opcionais tais como:

• Relógio de Tempo Real (RTC),• Display de Ajustes,• Expansão de Memória,• Comunicação Serial.

Seção 2: Regras de instalação e montagemObjetivo

O objetivo desta seção é fornecer uma visão geral das regras de montagem e instalação de um Controlador. Após uma breve revisão da CEM (Compatibilidade Eletromagnética), estudaremos os diferentes sistemas de montagem e conexão utilizados com os Controladores Twido Modular.

• Montagem em painel• Sistema de fiação• Conexões da fonte de alimentação

Compatibilidade Eletromagnética (CEM)

O que é CEM?

Uma corrente elétrica fluindo através de um condutor gera ondas eletromagnéticas (interferências) que podem interromper o funcionamento de aparelhos elétricos. É, porém, necessário assegurar-se de que dispositivos elétricos em operação no mesmo ambiente, não interrompam o funcionamento uns dos outros.

Dispositivos como o Twido atendem a certas normas da CEM. É, no entanto, necessário seguir as regras de maneira a não interromper sua operação.

Conceito de potência e controle

Na automação, uma regra fundamental de CEM é separar claramente os cabos de potência dos cabos de controle.

• Cabo de potência é a alimentação de um atuador, como um motor, por exemplo.• Cabo de controle é um cabo que conecta sensores (fotocélulas, sensores de nível etc.)

para placas de circuito elétrico, controladores, relés etc.


Exemplo de Cabeamento

A ilustração abaixo mostra a disposição correta de um controlador instalado em um painel.

Montagem de um Controlador Twido em painel

Sistemas de fiação do controlador

O sistema de conexão mais difundido é o que utiliza um cabo com adaptador que conecta os terminais do controlador a um conjunto de terminais existente no painel.

Conexão utilizando o sistema Telefast

O sistema Telefast é um sistema de conexão rápida para Controladores. O Telefast também é modular e possui um sistema integrado de diagnósticos (LEDs). As conexões Telefast necessitam do Twido ou dos módulos de expansão com conectores HE10.


Sistemas de fiação do Controlador

A conexão da alimentação do Twido é relativamente simples. No entanto, não esqueça do fusível de segurança para evitar danos em seu equipamento. Para ver a fiação da alimentação.

Atenção, Segurança em primeiro lugar!

Acima de tudo, não esqueça de utilizar os fusíveis de segurança para proteger seu equipamento.

Exemplo de controle de um estacionamento


Conexão da aplicação de controle do estacionamento

Você encontrará o diagrama de conexões que indica as seguintes entradas e saídas a seguir:

• I0 para a entrada de contagem• I1 para a entrada de contagem decrescente• I2 para os botões à impulsão utilizados para aumentar o número de veículos

autorizados a entrar no estacionamento• I3 para os botões à impulsão utilizados para diminuir o número de veículos

autorizados a entrar no estacionamento• Q0 até Q3 para as dezenas do display com 7 segmentos• Q4 até Q7 para as unidades do display com 7 segmentos• Q8 para bloquear a cancela• Q9 para a sinalização verde• Q10 para a sinalização• Vermelha

A referência do Twido escolhido é TWDLMDA40DUK.Precisaremos conectar 4 entradas e 11 saídas.


Uma corrente elétrica fluindo através de um condutor gera ondas eletromagnéticas que podem interromper o funcionamento de aparelhos elétricos. É, porém, necessário seguir algumas regras simples durante a instalação, montagem e conexão de qualquer Controlador.


Módulo 5: Revisão da programação

Seção 1: Visão geral do software de programaçãoObjetivo

O objetivo desta seção é fornecer uma visão geral do software de programação TwidoSoft:

• Para que é utilizado?• Relação das funções do software• Como instalar o software em seu PC?• Como realizar a conexão PC/Controlador?

Para que serve o software de programação?

O software de programação possui todas as funções necessárias para implementar uma aplicação de automação. Ele permite:

• Escolher o modelo do controlador• Configurar elementos do programa• Escrever o programa• Transferir o programa para o controlador• Executar e parar o programa• Depurar o programa• Ajustar as variáveis em operação• Diagnosticar defeitos

Só mais uma coisa...O software de programação também é utilizado para editar o arquivo de documentação de sua aplicação.

Instalação do software de programação

Você deve ter um dos seguintes sistemas operacionais em seu computador, para permitir a instalação do software de programação do Twido.


Você pode instalar o software de programação em um laptop ou em um computador de mesa que apresente no mínimo as seguintes características:

• Pentium 300 MHz• 40 MB de disco rígido• 128 MB de RAM• Leitor de CD-ROM

Procedimento de instalação do software


Conexão do PC ao controlador

Obs.: A chave seletora do cabo de comunicação deve estar na posição 2.


O software TwidoSoft é utilizado para criar o programa que corresponde à sua aplicação. Utilize-o para: escolher o tipo de Controlador, configurar os objetos, escrever o programa, transferi-lo para o Controlador e realizar depurações e diagnósticos.

Depurar o programaUma vez o programa executado, você agora precisa verificar se ele funciona corretamente. Isto é o que nós chamamos de depuração.O software de programação pode ser utilizado para verificar se tudo está funcionando corretamente conforme as instruções que foram dadas.Esta função é muito importante. Devido a isso, grande parte do módulo 7 explica a utilidade do que chamamos: Modo de depuração.


Ajuste das variáveis do programaA depuração do programa não pode ser separada do ajuste das variáveis. Esta função, fornecida pelo software de programação, consiste em modificar as diferentes características dos elementos do programa (temporizadores, contadores, relógios de tempo real etc.).

Diagnóstico de defeitosSeu dispositivo de automação já está operando há algum tempo, quando de repente você percebe que não reage mais do mesmo jeito. Você pode corrigir este defeito através do software de programação. Isto será visto no módulo 8 que será dedicado às ferramentas de diagnóstico.

Modo off-line ou on-lineJá foi visto qual a utilidade do software de programação e o que pode ser feito com ele. Estas diferentes funções não são sempre disponíveis. Algumas delas são disponíveis no modo offline, e outras no modo on-line.

Modo off-lineVocê está no modo off-line quando o computador não está conectado ao controlador. Você pode escolher o tipo de controlador, definir os tipos de temporizadores, escrever o programa de


sua aplicação e salvá-lo no disco rígido de seu PC, etc. Mas tudo que for escrito permanecerá no seu computador. Mais tarde, você terá que transferir este programa para o controlador, já que este irá controlar sua máquina.

Modo on-lineVocê está no modo on-line, quando o computador está conectado ao controlador.

ATENÇÃO: 'conectado' não significa simplesmente 'ligado a'!

Para estar conectado, você precisa não somente conectar o controlador ao computador com o cabo fornecido para este propósito, MAS TAMBÉM, mandar o software de programação conectar-se. Você já pode instruir seu controlador a executar o programa que você acabou de escrever.

O que pode ser feito no modo off-line ou on-line?No modo off-line, você pode:

• Escolher o tipo de controlador: Twido 10, 16,...• Configurar os elementos do programa: temporizadores...• Escrever o programa da aplicação• Transferir o programa para o controlador após conectar o computador ao controlador.

No modo on-line, você pode:• Executar e parar o programa• Depurar o programa• Ajustar os dados• Diagnosticar os defeitos

Como pode imaginar fora a transferência, todas as ações que têm influência no controlador, são realizadas no modo on-line.

Seção 2: Procedimentos de operação do softwareObjetivo

O objetivo desta seção é ensinar a utilizar as principais ferramentas de programação do software. Considerando a enorme quantidade de recursos existentes, não estudaremos todos eles, mas você pode utilizar a ajuda do software on-line para aprender mais sobre suas funções.

Como criar uma nova aplicaçãoFile->NewSoftware->change base controller -> Escolha o primeiro quando for o compacto


Os elementos do software

Quando for criada uma nova aplicação (ver página anterior), duas janelas e vários elementos gráficos aparecerão:

• O navegador do software• O editor da linguagem Ladder• A barra de menu• A barra de ferramentas• A barra de status

O navegador da aplicaçãoO Navegador da Aplicação é o elemento fundamental do software de programação. É a partir desta janela que você poderá navegar através das diferentes opções do software.

Como acessar o navegador?

O acesso ao conteúdo do Navegador da Aplicação é fácil. Você pode escolher entre duas opções:

• Dar um duplo clique na pasta• Clicar com o botão da direita na pasta

A barra de menuA barra de menu é baseada no Windows.

Isto significa que o programa cumpre as normas de todos os softwares que rodam no sistema operacional Windows.

Os menus Arquivo (File) e Editar (Edit) contêm as mesmas opções que um processador de texto. Além disso, eles também contêm funções adicionais específicas à programação do controlador.


O menu "Tools"

O menu Tools dá acesso a todas as ferramentas disponíveis. Este menu depende da atual situação do software, por exemplo, aquilo que é exibido à direita.

O menu "Hardware"

O menu Hardware engloba tudo que é relacionado com o hardware, incluindo configurações, opções adicionais etc.

O menu "Software"

O menu Software dá acesso às configurações de todos os elementos da aplicação do Controlador Programável: constantes, contadores...

O menu "Program"

O menu Program engloba tudo que é relacionado com a criação do programa: escolha dos editores, editor de tabelas de animação, editor de símbolos etc.

O menu "Controller"

O menu Controller engloba tudo que é relacionado com o controlador: conexão, desconexão, EXECUTAR o programa, PARAR o programa, transferências etc.

A barra de ferramentas


A barra de status

Como indica seu nome, a barra de status indica o estado de operação atual. Ele muda de acordo com o modo no qual o software está no momento (conectado ou desconectado).

O que você deve lembrarNão hesite em clicar nos ícones e menus. Você sempre poderá utilizar a Ajuda On-line do seu software, ou voltar para esta seção. O TwidoSoft é o software de programação para os controladores Twido. Ele roda em Windows. Todos os menus do software estão em conformidade com as normas do Windows.

Seção 3: Princípios de programaçãoObjetivo

O objetivo desta seção é dar uma visão geral do funcionamento de um Controlador Programável. Forneceremos detalhes sobre como um ciclo do controlador opera, incluindo a leitura das entradas, processamento do programa e atualização das saídas.


O que é um ciclo do Controlador?Assim que executarmos o programa, o Controlador realizará ciclicamente três fases:

Ao final da Fase 3 o controlador volta para a Fase 1 e assim por diante.

Leitura das entradas

A primeira fase, a leitura das entradas, consiste em copiar o estado das entradas físicas na memória do controlador. Portanto, é copiado o estado dos sensores, botões, detectores etc. Isto permite que todas as instruções do programa sejam executadas a partir do mesmo valor de entrada. O programa possui assim, num certo momento, uma imagem consistente do sistema a ser controlado.

Execução do programa

A segunda fase, a execução do programa, consiste em executar o programa que foi escrito linha após linha. Graças à leitura instantânea das entradas e à execução das instruções do programa, o processador pode escrever o valor calculado das saídas numa tabela de "Imagem de Saída".

Atualização das saídas

A terceira fase, a atualização das saídas, consiste em copiar a imagem das saídas armazenadas na memória nas saídas físicas do controlador. Uma das principais razões disto é atualizar simultaneamente todas as saídas, de maneira a eliminar riscos imprevistos relacionados à seqüência de instruções de execução do programa. No programa de sua aplicação, é recomendado utilizar cada bobina uma só vez.


• Um ciclo do controlador é composto de 3 fases: Fase 1 : Leitura instantânea do estado das entradas Fase 2 : Execução do programa Fase 3 : Atualização das saídas


• A fase 1 copia o estado das entradas na memória do controlador. A imagem das entradas é única para a execução do programa.

• A fase 2 compreende o programa do usuário, que é executado, instrução por instrução, até o fim.

• A fase 3 ativa as saídas físicas com os valores calculados pelo programa. Esta é a fase em que há uma real ativação/desativação das saídas.

Seção 4: Objetos do programaObjetivo

O objetivo desta seção é fornecer uma visão geral dos diferentes objetos de um programa.O que são eles e como funcionam?

EntradasEntradas são itens dos Dados discretos dos sensores. Seu valor é 1 ou 0 (contato fechado ou aberto) e é utilizada a seguinte sintaxe:

% indica que se trata de um objeto. I indica que se trata de uma entrada. y é o número do módulo. Para nós, ele sempre será 0.z é o número do canal, o número da entrada é indicado no Twido.


Saídas

As saídas são o que nós conhecemos como "comandos discretos", que são enviados aos pré-atuadores (relés etc.). Seu valor é 1 ou 0 (ativado ou desativado) e é utilizada a seguinte sintaxe:

% indica que se trata de um objeto. Q indica que se trata de uma saída. y é o número do módulo. Para nós, ele sempre será 0.z é o número do canal, o número de saída indicado no Twido. PAROU AQUI!!!

Bits internosUm bit interno é equivalente a um relé auxiliar. Ele permite salvar um estado ao copiar o seu valor ou o valor de uma conexão com muitos contatos.

A seguinte sintaxe é utilizada:

%Mn% indica que se trata de um objeto. M indica que se trata de um bit da Memória interna. n é o número deste bit. Para o número máximo de um bit interno, consulte as especificações de cada produto.


Os bits internos dos controladores Twido

• %M0, %M1,...%M127:

128 bits comuns a todos os Controladores Twido.

• %M128 a %M255:

128 bits extras para Controladores Twido de 24 E/S ou mais.

Bits de sistema

Os bits de sistema são bits que indicam o estado do controlador ou os valores de um sistema particular:


%Sn% indica que se trata de um objeto.S indica que se trata de um bit de Sistema. n é o número deste bit. Este número é um valor entre 0 e 127. ATENÇÃO, nem todos os números são utilizados.

Exemplos de bits do sistema:

O bit %S0 indica uma falta de alimentação, os bits %S4 a %S7 são bases de tempo, que estaremos estudando em detalhe na página seguinte.

Os bits do sistema da base de tempo

Aqui estão alguns bits de sistema que podem ser escritos pelo controlador. Eles são as bases de tempo que reproduzem indefinidamente as seqüências descritas abaixo:

• %S4 está fechado por 5ms e aberto pelos próximos 5ms• %S5 está fechado por 50ms e aberto pelos próximos 50ms• %S6 está fechado por 1/2s e aberto pelos próximos 1/2s• %S7 está fechado por 30s e aberto pelos próximos 30s

Outros exemplos de bits de sistema• %S0 indica uma partida a frio (falta de energia, rearme do controlador, inicialização)• %S10 indica uma falha de entrada/saída


• %S18 indica uma sobrecarga durante a operação• %S21 inicializa o Grafcet quando ajustado em 1• %S…

Os bits de sistema são numerados de 0 a 127 e são descritos em detalhes na documentação técnica.

Palavras internasPalavras são espaços de memória utilizados como variáveis. Elas mantêm o resultado de operações numéricas.


%MWn% indica que se trata de um objeto. M indica que se trata de um objeto na Memória interna. W indica que se trata de uma palavra de 16 bits (Word). n é o número desta palavra.

Alguns exemplosPor exemplo, os seguintes objetos:• %KW10: palavra constante No. 10 (palavra de 16 bits)• %MW100: palavra da memória interna No. 100 (palavra de 16 bits)• %SW51: palavra do sistema contendo horas e minutos do Relógio de Tempo Real do

Controlador• %I1.2: entrada discreta No. 2 do módulo de expansão No. 1• %Q3.0: saída discreta No. 0 do módulo de expansão No. 3• %IW2.0: entrada analógica No. 0 do módulo de expansão analógico No. 2• %QW3.0: saída analógica No. 0 do módulo de expansão analógico No. 3• %MD200: Palavra Dupla da memória interna No. 200 (palavra de 32 bits)• %MF300: Número Flutuante No. 300 (número real com vírgula de 32 bits, p.ex.

3,14159)• %MB24: byte No. 24

Para bits default, o m é omitido e a seguinte sintaxe é utilizada: %S0, %M120, %S6… Palavras constantes %KW são objetos que nunca devem ser modificados pelo programa do usuário. Elas podem somente ser definidas pelo programador utilizando o kit de programação do TwidoSoft. Estas palavras constantes podem ser dados de configuração, parâmetros de transmissão de dados etc.Acessando bits das palavras

%MWn:x% indica que se trata de um objeto. M indica que se trata de um objeto na Memória interna. W indica que se trata de uma palavra de 16 bits (Word). n é o número desta palavra. x é o bit acessado.


Alguns exemplosPor exemplo, os seguintes objetos:• %MW30:4: palavra da memória interna No. 30 (palavra de 16 bits) e bit acessado 4; Os

números de bits vão de 0 à 15.

A distribuição de tipos de objeto na memóriaUma atenção especial deve ser dada para bytes, palavras, palavras duplas e números com ponto flutuante em relação à numeração utilizada, pois diferentes objetos coexistem na mesma área de memória.A distribuição é a seguinte:

Como você pode ver a palavra dupla %MD0 abrange as palavras %MW0 e %MW1. A palavra %MW3 abrange os bytes %MB6 e %MB7. Portanto seja CUIDADOSO! ! !

Na prática, é preferível definir diferentes áreas na memória para cada um desses tipos de dados. Por exemplo, eu preciso de: 50 bytes ==> área de bytes: %MB0 a %MB4975 bytes ==> área de bytes: %MW25 a %MW9920 números flutuantes ==> área de números flutuantes: %MF50 a %MF69....Neste exemplo, as áreas na memória não se sobrepõem.

Uma pergunta espertaA palavra de memória %MW145 contém dois bytes. Quais dois?


Temporizadores

Os temporizadores habilitam os recursos de tempo: temporizadores ativados na energização ou na desenergização ou um pulso com duração específica, a serem utilizados numa aplicação.


%TMn% indica que se trata de um objeto. TM indica que se trata de um temporizador. n é o número do temporizador. O número máximo depende do modelo do Twido, 64 (n=0 a 63) para o Twido de 10 e 16 E/S e 128 (n=0 a 127) para outros modelos de Twido.

Exemplos de utilização:

• Temporizador na energização: para evitar as altas correntes nas partidas de motores.• Temporizador na desenergização: fechamento de um portão automático 2 segundos

após a passagem de um veículo.• Um impulso com duração específica: a iluminação de uma escada, onde ao

pressionar um botão à impulsão, acende as lâmpadas por 2 minutos.

Para funcionar de acordo com suas necessidades, o temporizador precisa ter alguns valores predefinidos.

Para %TMn esses valores são:

Tipo: TON (temporizador na energização), TOF (temporizador na desenergização) ou TP (temporizador de impulso com duração específica);

• A base de tempo: 1ms, 10ms, 100ms, 1s e 1min;• %TMn.P : valor predefinido;• %TMn.V: valor atual;• %TMn.Q: saída do temporizador;• uma entrada (IN) de comando.

Representação gráfica de um temporizador

Para saber como funciona um temporizador, estudaremos este gráfico. Trata-se de um temporizador com entrada e saída, por exemplo, um temporizador %TM0:


Este exemplo mostra o temporizador %TM0 de tipo TON, com uma base de tempo equivalente a 1 segundo, com um valor predefinido igual a 4 (4 x 1s = 4 segundos)

Operação de um temporizador de tipo TON

O temporizador de tipo TON, ou seja, Temporizador na energização funciona da seguinte maneira:

Quando a entrada IN for ativada, o temporizador será energizado. A saída Q é ativada ao fim do tempo definido em %TM0.P (base de tempo multiplicada pelo valor de %TM0.P).

Operação de um temporizador de tipo TOF

O temporizador de tipo TOF, conhecido também como Temporizador na desenergização, funciona da seguinte maneira:

Quando a entrada IN for ativada, a saída Q será ativada e o temporizador será energizado. A saída Q é desativada ao final do tempo definido por %TM0.P.

Operação de um temporizador de tipo TP

A função de um temporizador TP é gerar um impulso de duração específica. Seu gráfico de tempo é o seguinte:


Quando a entrada IN for ativada, o temporizador será energizado. A saída Q é ativada por um tempo definido na variável %TM0.P

Contadores

Contadores são utilizados para realizar a contagem crescente ou decrescente de pulsos. Como os temporizadores, os contadores possuem entradas, saídas e parâmetros que serão estudados na próxima página.


%Cn% indica que se trata de um objeto. C indica que se trata de um Contador. n é o número do contador. Este número é um valor de 0 a 128.

Exemplos de utilização:

• Gerenciamento de um estacionamento: Contagem de veículos que entram e que saem do estacionamento.

Gráfico de representação de um contador

Para obter uma imagem clara do funcionamento de um contador, estudaremos sua representação gráfica. Isto é uma função com 4 entradas e 3 saídas. Por exemplo, o contador %C0 será mostrado da seguinte maneira:


Exemplo de contagem aplicada em estacionamento

Vamos utilizar o exemplo onde são contados os veículos que entram e saem de um estacionamento (contagem crescente e decrescente), de maneira a aprender como funciona um contador.

Como funciona um contador

Um contador utilizado para contar valores crescentes (impulsos nas entradas do contador) funciona da seguinte maneira:


Após cada impulso na contagem, o valor atual é aumentado de 1 até que o valor predefinido seja alcançado. Um impulso em R reinicializa o contador.


Os principais objetos de um programa de automação são bits e palavras. Há diferentes áreas na memória para estes objetos:

• Objetos do sistema• Entradas• Saídas• Objetos da memória interna• Objetos constantes

Existem diferentes tipos de objetos:

• Bits• palavras de 16 bits• palavras duplas de 32 bits• Números com ponto flutuante

Módulo 6: Programação (linguagens)

Seção 1: Introdução às linguagens de programaçãoObjetivo

O objetivo desta seção é apresentar as diferentes linguagens de programação que podem ser utilizadas com o Twido.

Para que serve uma linguagem?A maneira como opera um Controlador é determinada por um programa armazenado em sua memória. O programa é uma série de instruções que o Controlador executará. As instruções podem ser escritas em várias linguagens diferentes. O Twido pode entender 3 linguagens.

Quais linguagens são utilizadas?

As três linguagens de programação que podem ser utilizadas com o Twido são as seguintes:

• Linguagem Ladder• Linguagem de Lista de Instruções• Linguagem SFC (Grafcet)

SFC é, na verdade, derivada da linguagem Grafcet que foi padronizada e integrada na norma IEC-1131.

Linguagem Ladder

A linguagem Ladder permite ao programador escrever graficamente as instruções do Controlador. Os esquemas utilizados são relacionados com os esquemas elétricos: Contatos entre dois pólos energizam as bobinas quando os contatos estiveram fechados.


Linguagem de Lista de Instruções

A linguagem de Lista de Instruções pode ser utilizada para escrever programas, linha por linha. Cada linha do programa é uma instrução que o Controlador entende e executa. A linguagem de Lista de Instruções é similar às linguagens de computador, por exemplo, Assembler. Ela é concisa e utiliza menos memória, mas é mais difícil de compreender. Abaixo está o programa da página anterior escrito na linguagem de Lista de Instruções:

Linguagem SFC

O objetivo da linguagem SFC é posicionar as instruções do programa numa ordem seqüencial, isto é, administrar a sucessão das instruções numa ordem precisa ou a execução simultânea.


A linguagem SFC nunca executará uma instrução numa saída ou palavra interna. No entanto, a linguagem SFC e as duas linguagens precedentes se complementam.


Três linguagens de programação podem ser utilizadas com oTwido Modular:

• Linguagem Ladder• Linguagem de Lista de Instruções• Linguagem SFC (Grafcet)

Mas atenção, somente as duas primeiras linguagens podem realizar operações, enquanto a terceira é utilizada para organizar!

Seção 2: Linguagem LadderObjetivo

O objetivo desta seção é fornecer uma visão geral da linguagem Ladder utilizada com o Controlador Twido.Explicaremos como ela funciona e o princípio de leitura de elementos do programa.A seguir, explicaremos as principais instruções da linguagem Ladder.Finalmente, veremos como utilizar o editor do software de programação para criar um programa em linguagem Ladder.

Analogia linguagem Ladder / esquema elétrico

Aqui está um exemplo de esquema elétrico e linguagem Ladder equivalente.


O esquema elétrico à esquerda, possui dois contatos (interruptores) e uma bobina (relé). Exatamente como o programa em Ladder à direita.

Analogia linguagem Ladder / esquema elétrico

Para realizar este esquema elétrico para um controlador, conecte simplesmente duas entradas do controlador aos interruptores correspondentes e conecte uma saída ao relé auxiliar.

Princípios da leitura da linguagem Ladder

O programa do controlador é uma série de instruções. Quando o controlador executa seu programa, ele deve ler as linhas escritas na linguagem Ladder. Para isto, ele segue as seguintes regras de leitura:

• Leitura linha por linha• Leitura de cima para baixo, e então...• Leitura da esquerda para a direita

Detalhes da leitura

Este é um exemplo de leitura do programa:


As rungs são lidas na seguinte ordem: primeiro o verde, depois o azul e, então, o vermelho.

Contatos

Os contatos podem ser contatos de entradas (fim de curso, botão a impulsão), contatos de bits internos (relés de automação) etc.

Existem quatro tipos de contatos:

Contatos normalmente abertos e normalmente fechados

A maneira mais fácil de entender como funcionam os contatos normalmente abertos e normalmente fechados é testar este exemplo:

Detecção de subida e de descida de sinal

A detecção de subida de sinal representa o momento que o contato muda de 0 para 1. A detecção de descida de sinal representa o momento que o contato muda de 1 para 0.


Como as entradas do Controlador são lidas a cada ciclo, o sinal é válido por um ciclo para uma determinada entrada.

Bobinas

Lembrete: bobinas, em geral, correspondem a saídas do controlador. Elas representam o comando que será executado. Estas saídas são atualizadas ao fim do ciclo do controlador.

Existem quatro tipos de bobinas:

Bobinas e bobinas negadas

Para entender como funcionam as bobinas e as bobinas negadas, vamos estudar este exemplo. Desta vez não mostraremos a conexão ao Twido.


Bobinas de SET e de RESET

Para entender como funcionam as bobinas de SET e de RESET, vamos estudar um exemplo. Desta vez não mostraremos a conexão ao Twido.

O SET ativa uma bobina interna ou de saída que é mantida no estado ativo até que a bobina de RESET seja habilitada. Para uma única saída, se existe uma bobina de SET no programa,

também deverá haver uma bobina de RESET.

Temporizadores

Temporizadores possibilitam a administração de temporizações na energização ou na desenergização e, para fazer isto, eles possuem seus próprios parâmetros, entradas e saídas.


Para %TMn eles são:

• Tipos: TON, TOF ou TP• Base de tempo: 1ms, 10ms, 100ms, 1s e 1min• %TMn.P: Valor predefinido• %TMn.V: Valor atual• %TMn.Q: Saída do temporizador• E uma entrada de comando

Representação gráfica de um temporizador

Na linguagem Ladder, o temporizador possui uma representação gráfica. Ele é mostrado como um bloco de função com uma entrada e uma saída. Por exemplo, o temporizador %TM0 é mostrado assim:

O exemplo mostra o temporizador %TM0 com uma base de tempo de 1 segundo, um valor predefinido de 4 (p. ex., 4x1s = 4 segundos) e de tipo TON.

Funcionamento detalhado de um temporizador tipo TON

O temporizador tipo TON, também conhecido como Temporizador na energização funciona da seguinte maneira:


Quando a entrada IN for ativada, o temporizador é iniciado. Ele pára quando %TM0.V=%TM0.P onde a saída Q torna-se ativa. Se o IN não for mais ativado, o temporizador pára.

Exemplo utilizando um temporizador tipo TON

Como foi visto na página anterior, este temporizador gera uma temporização na energização. É freqüentemente utilizado para ligar muitos motores sucessivamente, de forma a não interromper a instalação durante a inicialização.

Funcionamento detalhado de um temporizador tipo TOF

O temporizador tipo TOF, conhecido também como Temporizador na desenergização funciona da seguinte maneira:

Quando a entrada IN for habilitada, a saída Q torna-se ativa. Quando IN é reiniciado, o temporizador é iniciado. Ele pára quando %TM0.V=%TM0.P onde a saída Q é reiniciada. Quando o IN tornar-se ativo, o valor atual será fixado em 0, se for diferente de zero.


Exemplo utilizando um temporizador tipo TOF

Como foi visto na página anterior, este temporizador gera uma temporização na desenergização. É freqüentemente utilizado para desligar muitos dispositivos, por exemplo, quando um ventilador deve continuar acionado por certo período depois que o motor parou.

Funcionamento detalhado de um temporizador tipo TP

A função do temporizador tipo TP é gerar um impulso de certa duração. Seu gráfico de tempo é o seguinte:

Quando a entrada IN for ativada, o temporizador se inicializa e a saída Q é ativada. Ele pára quando %TM0.V=%TM0.P onde a saída Q é reiniciada. O período de atividade de Q é sempre o mesmo.

Exemplo utilizando um temporizador tipo TP

Como foi visto na página anterior, este temporizador gera um impulso de duração específica. Pode ser utilizado como minuteria, para iluminar um corredor, por exemplo.


ContadoresContadores são utilizados para realizar a contagem crescente ou decrescente de impulsos. Eles possuem seus próprios parâmetros, entradas e saídas que determinam seu funcionamento.

Para um contador %Cn eles são:

• Uma entrada de retorno à zero• Uma entrada predefinida• Uma entrada para contagem crescente• Uma entrada para contagem decrescente• %Cn.E: Uma saída que indica contador vazio• %Cn.D: Uma saída de alcance do valor predefinido• %Cn.F: Uma saída de estouro da contagem• %Cn.P: Um valor predefinido• %Cn.V: Um valor atual

Representação gráfica do contador

Na linguagem Ladder, o contador possui uma representação gráfica: é mostrado como um bloco de função com 4 entradas e 3 saídas. Por exemplo, o contador %C0 será mostrado da seguinte maneira:


Funcionamento detalhado de um contador

Um contador utilizado na contagem crescente (impulsos na entrada CU) funciona da seguinte maneira:

O valor atual é aumentado de 1 a cada impulso contado. Quando %C0.V=%C0.P, então, %C0.D torna-se ativo. Se os impulsos continuam, %C0.D não é mais ativado.

Exemplo de utilização de um contador

Utilize um contador para saber se um estacionamento está lotado ou não. Para isso, simplesmente especifique o número de vagas do estacionamento no valor predefinido para contar os carros que entram no estacionamento e descontar os carros que saem.

"Drum controllers"

"Drum controllers' são o equivalente em programação a um came mecânico. Os bits internos e os estados das saídas correspondem a cada passo. Estes estados são definidos na configuração do "Drum Controller". A seguinte notação é utilizada:

%DRn


% indica que se trata de um objeto.DR indica que se trata de um Drum Controller.n é o número do Drum Controller.

O número máximo depende do modelo do Twido, 4 (n=0 a 3) para o Twido 10 e 16 E/S e 8 (n=0 a 7) para os outros modelos de Twido.

Os Drum Controllers possuem seus próprios parâmetros, entradas, saídas que determinam o seu funcionamento.

Para o %DRn eles são:

• Uma entrada para retorno a zero (voltar para o passo 0)• Uma entrada para avançar para o próximo passo• %DRn: Um saída que indica o último passo• O número total de passos• Uma matriz de operação

A matriz de operação permite estipular os nomes dos 16 bits (máximo) a serem controlados, assim como o estado de cada um destes bits para cada passo. O número máximo de passos é 8, mas você pode utilizar menos.

Representação gráfica de um "Drum Controller"

Na linguagem Ladder, o "Drum Controller" possui uma representação gráfica. Ele é mostrado como bloco de função com 2 entradas e 1 saída. No exemplo, o "Drum Controller" %DR0 será mostrado da seguinte maneira:


O exemplo acima mostra o "Drum Controller" %DR0 com 8 passos.

Como funciona um "Drum Controller"

Para entender melhor como funciona um "Drum Controller", vamos estudar o exemplo de um indicador luminoso de uma farmácia com o seguinte ciclo de operação:

• Desligar todas as lâmpadas; • Ligar todas as lâmpadas;• Ligar somente lâmpada interna;• Ligar somente lâmpada central; • Ligar somente lâmpada externa; • Ligar lâmpada externa;• Ligar lâmpadas externa e central; • Ligar todas as lâmpadas.

Utilizando o "Drum Controller"

Para tornar simples o controle deste sinal luminoso, um "Drum Controller" será utilizado. Existem três saídas a serem controladas, com uma para cada lâmpada:

Saída da lâmpada externa %Q0.0 Saída da lâmpada central %Q0.1


Saída da lâmpada interna %Q0.2

O avanço para o próximo passo é feito pelo bit de sistema %S6 (Base de tempo de 1 segundo).

A matriz do "Drum Controller"

Exemplo de programação do Drum

Para administrar o sinal luminoso utilizando a linguagem Ladder e um "Drum Controller" junto com a matriz, precisamos simplesmente escrever o seguinte programa.

A cada segundo (bit do sistema %S6) o "Drum Controller" avança 1 passo.

Relógios de Tempo Real

O controlador Twido com o RTC opcional possui Relógios de Tempo Real. Eles são capazes de controlar saídas de acordo com um horário predefinido. Nenhum programa é necessário para fazer isto. Simplesmente configure o Relógio de Tempo Real a partir da pasta Relógio de Tempo Real no navegador.


Exemplo de sistema automático de irrigação

Para controlar um sistema automático de irrigação, cuja válvula está conectada à saída %Q0.1 do Twido Modular durante um tempo específico (por exemplo, todos os dias de 19h a 0h, entre os dias 1º de Junho e 30 de setembro), você precisa somente configurar o RTC 0 da seguinte maneira:

O editor da linguagem Ladder

O editor da linguagem Ladder aparece sempre que uma nova aplicação é criada. No módulo 1 foi visto como é possível utilizá-lo para escrever o programa.

A barra de ferramentas do editor

O editor possui uma barra de ferramentas para facilitar o trabalho.


Se você clicar no primeiro ícone da barra de ferramentas (ícone de inserção de rungs), você terá acesso a uma nova barra de ferramentas que permite criar uma nova rung.


As principais instruções da linguagem Ladder

Como criar uma Rung

Criar uma nova Rung é muito simples. A partir da tela principal do editor da linguagem, simplesmente clique no primeiro ícone.

Você acabou de criar sua primeira Rung. Você deve agora indicar a qual objeto ela se refere, com um duplo clique nela para entrar o nome (por exemplo, %I0.0).

Para criar outras, o princípio é o mesmo: selecione o objeto da barra de ferramentas e, então, clique com o botão da direita onde você deseja posicioná-lo.


Exemplo de inserção de Rung utilizando o mouse

Para entender totalmente a inserção de uma Rung, mostraremos o procedimento completo de inserção de uma simples Rung.

O que você deve lembrar:

A linguagem Ladder permite criar aplicações com dispositivos de automação utilizando o Twidosoft.

Seção 3: Linguagem de Lista de InstruçõesObjetivo

O objetivo desta seção é fornecer uma visão geral da linguagem de Lista de Instruções utilizada com o Controlador Twido.

Para compreender mais facilmente, faremos analogias com a linguagem Ladder. A linguagem de Lista de Instruções permite, na verdade, criar o mesmo programa que a linguagem Ladder. O editor de linguagem do software pode ser utilizado para converter uma rung de uma linguagem para a outra (você deve clicar em um botão para fazer isto).

Regras de sintaxe específicas devem ser respeitadas ao escrever uma frase de programa na linguagem de Lista de Instruções (equivalente a uma rung da linguagem Ladder).

Regras para escrever uma frase de programa

Na linguagem de Lista de Instruções, uma "frase" do programa corresponde a uma rung da linguagem Ladder. A "frase" é composta de uma seqüência de instruções escritas.


As principais regras que comandam a escrita de "frases" são as seguintes:

• Cada instrução deve ser escrita em uma linha.• A primeira instrução de uma frase deve começar com LD (load).• Cada instrução deve possuir 2 áreas:

o O nome da instrução (composto da ação e do tipo do objeto);o O nome do objeto em que a instrução será aplicada.

Contatos

Se você deseja escrever o equivalente a dois contatos paralelos, no caso de um OR (ou) lógico entre os dois contatos, você deve utilizar a instrução OR (ou). Para dois contatos em série, você deve utilizar a instrução AND (e).


Combinações de contatos simples

Combinações de contatos múltiplos


Bobinas

Exemplos de passos


Resumo das instruções

O temporizador na Lista de Instruções

Para utilizar um temporizador na linguagem de Lista de Instruções, um bloco (equivalente a um esquema Ladder), escrito "BLK", deve ser criado e entradas e saídas devem ser atribuídas. Vamos demonstrar isto utilizando um temporizador de tipo TON (temporizadores de tipo TON permitem a inicialização seqüencial de dois motores).


O programa funciona da seguinte maneira: Quando o botão ON é acionado (%I0.0), a bobina de SET MOT_1 (%Q0.0 que controla o motor 1) é ativada acionando o temporizador que após 4 segundos, ativa a bobina de SET MOT_2 (%Q0.1 que controla o motor 2).

Neste exemplo, utilizaremos um temporizador na energização. Dois botões à impulsão são conectados a %I0.0 e %I0.1. Ambos os botões controlam uma lâmpada conectada a %Q0.0, que deve ligar por 1 minuto (60 segundos).

O contador na Lista de Instruções

Para ver como escrever o programa de um contador na linguagem de Lista de Instruções, utilizaremos o exemplo da seção anterior: um contador conta e desconta o número de veículos que entram e saem de um estacionamento com 10 vagas. Quando o estacionamento estiver lotado, uma sinalização conectada à saída %Q1.0 será acionada. A contagem é realizada em %I0.0 e a contagem decrescente em %I0.1.

O "Drum controller" na linguagem Lista de Instruções

Para ver como escrever o programa de um "Drum controller" na linguagem de Lista de Instruções, utilizaremos o exemplo da seção anterior: um "Drum controller" que controla as lâmpadas de um sinal luminoso.


Reversibilidade Lista de Instruções / Ladder

No editor da Lista de Instruções, clique em Programa > Ladder para converter o programa em um esquema Ladder e vice-versa.


A linguagem de Lista de Instruções é uma linguagem de programação textual. As "frases" da Lista de Instruções correspondem a rungs da linguagem Ladder.Ambas as linguagens:

• Linguagem Ladder• Linguagem de Lista de Instruções

São reversíveis. Simplesmente clique nos ícones IL ou LD na barra de ferramentas do editor para converter. A inserção do programa na linguagem de Lista de Instruções é muito simples. Apenas digite o texto no editor.


Seção 4: Linguagem SFCObjetivo

O objetivo desta seção é fornecer uma visão geral da linguagem SFC. Após definir a linguagem SFC, veremos as principais regras da linguagem SFC e então veremos como utilizar o software de programação para projetar um gráfico SFC.

O que é SFC?

SFC é uma continuação da linguagem Grafcet que foi padronizada e integrada à norma IEC-1131. Para aqueles familiarizados com o Grafcet, notem que o SFC será utilizado durante este curso no lugar do Grafcet.

A SFC:

• Permite que uma ação complexa seja dividida em várias ações simples• Determina as condições necessárias para ir de uma ação à próxima• Determina a ordem de execução de cada ação simples• Determina se as ações simples ocorrem simultaneamente ou não

Tecnicamente, a SFC é um diagrama funcional que é utilizado para descrever graficamente como se comporta um dispositivo de automação seqüencial.

O Gráfico é definido por:

• Elementos gráficos• Regras que controlam a progressão

A linguagem SFC pode ser utilizada com o Twido. O software de programação permite projetar um gráfico que o Controlador executará.

Os passos da linguagem SFC

Existem dois tipos diferentes de passos da linguagem SFC:

• Passos iniciais;• Passos simples.

Os passos iniciais são ativados quando o Controlador é reinicializado após uma falta de energia, quando o Controlador é posto no modo EXECUTAR ou quando inicializado pelo software de programação TwidoSoft.


Ao decompor uma ação complexa, geralmente os passos correspondem a uma ação simples. Por exemplo, num gráfico utilizado para encher garrafas numa linha de produção, um passo pode corresponder à ação de encher a garrafa.

Transição da linguagem SFC

Existem três tipos principais de transição da linguagem SFC:

• Transição de um passo para o próximoo Ex: IF (se) o passo 2 for ativado AND (e) a transição abaixo for verdadeira,

THEN (então) o passo 2 será desativado e o passo 3 será ativado.• Divergência de transição AND (e) e OR (ou)

o Exemplo de divergência de transição AND (e): IF (se) o passo 1 for ativado AND (e) a transição abaixo for verdadeira, THEN (então) o passo 1 será desativado e os passos 2 e 3 serão ativados.

• Convergência de transição AND (e) e OR (ou)o Exemplo de convergência de transição AND (e): IF (se) os passos 4 e 5 forem

ativados AND (e) a transição abaixo deles for verdadeira, THEN (então) os passos 4 e 5 serão desativados e o passo 7 será ativado.


Ao decompor uma ação complexa, a transição corresponde à condição que deve ser verificada antes de ir para o próximo passo. Por exemplo, em um gráfico utilizado para encher garrafas em uma linha de produção, a transição pode corresponder à verificação do conteúdo da garrafa antes de passar para o próximo passo, que seria colocar a tampa na garrafa.

Ligações SFC

Existem quatro tipos de ligações SFC:

• Ligações para baixo• Ligações para cima• Ligações para a esquerda• Ligações para a direita

As ligações permitem que passos sejam ligados a uma transição e transições sejam ligadas a um passo, de forma a determinar a ordem na qual o gráfico deverá ser executado.

Os elementos gráficos vistos são associados às regras de comportamento que determinam o funcionamento do gráfico. Por exemplo, uma transição vazia nunca será atravessada.

Princípios de programação

De forma a operar e controlar a parte em funcionamento, uma SFC deve ser associada a uma parte de um programa escrito na linguagem Ladder ou na Linguagem de Lista de Instruções.

Esta parte do programa irá:

• Executar as ações (controlar as saídas associadas aos passos),• Validar condições de transições (dados de sensores),• Realizar alguns cálculos,• Administrar modos de operação…


Estrutura de um programa utilizando a SFC

Um programa projetado em SFC deve possuir três áreas distintas:

Processamento preliminarProcessamento seqüencialProcessamento posterior

Processamento preliminar

Ao programar utilizando as linguagens Ladder e de Lista de Instruções, o processamento preliminar é composto de uma série de instruções ou elementos de rungs que abrangem:

• A reenergização,• As falhas na operação da aplicação,• As modificações no modo de operação,• Os dados associados às entradas.

Processamento seqüencialAo programar utilizando a linguagem de Lista de Instruções, o processamento seqüencial é composto de uma série de instruções especializadas que representam o gráfico.Estas instruções permitem a criação de diferentes elementos gráficos que vimos anteriormente:

• Passos,• Transições,• Ligações.


Esta parte é escrita utilizando um único bloco e é posicionado imediatamente após o processamento preliminar.

Processamento posterior

Ao programar utilizando as linguagens Ladder e de Lista de Instruções, o processamento posterior é composto de uma série de instruções que abrangem:

• O processamento de comandos provenientes do processamento seqüencial para controle de saída,

• A segurança indireta das saídas.


Esta parte é escrita utilizando um único bloco. Como esta parte controla as saídas, ela é posicionada no fim do programa. Deve ser escrita previamente para atualizar fisicamente as saídas do Controlador.

Como escrever o programa

Escrever o programa com o software de programação é muito fácil.

• O processamento preliminar inclui todas as linhas de programa que precedem o processamento seqüencial (antes da primeira instrução =*= ou -*-).

• O processamento posterior inclui todas as linhas de programa que sucedem a instrução POST =*= (ou passo POST).

O =*= e -*- são parte das novas instruções que podem ser utilizadas para escrever o gráfico.

O processamento seqüencial requer novas instruções que traduzirão seu gráfico para a linguagem de Lista de Instruções.

As instruções são simples e em número limitado:

• -*- i indica a presença de um passo i (i vai de 1 a 96),• =*= i indica a presença de um passo inicial i,• # i ativa o passo i após desativar o passo atual,• #D i desativa o passo i a partir de outro passo.


Exemplo: Especificações

Você se lembra da aplicação das garrafas no módulo 2? A aplicação pode ser facilmente criada utilizando o gráfico seqüencial. Começaremos com o passo de encher a garrafa, sem se preocupar com a colocação da tampa.

• Pressionar o botão "Iniciar ciclo" (%I0.0) inicializa a operação.• Existem dois modos de funcionamento:

o Modo manual (%I0.2 enche somente uma garrafa),o Modo automático (%I0.3 enche as garrafas enquanto o enchimento de garrafas

não for cancelado ao pressionar "Parar ciclo" %I0.1 normalmente aberto).• Em ambos os casos (modos manual e automático):

o O Enchimento de garrafas começa quando a garrafa for detectada (%I0.4),o A saída %Q1.1 controla a mesa rotatóriao Uma válvula (%Q1.0) é aberta para encher as garrafas,o Um sensor indica quando a garrafa está cheia (%I0.5).

• Se um problema ocorrer, uma Parada de Emergência corta a energia da mesa. Utilizamos a informação de Parada de Emergência (%I0.6 normalmente fechado) para desativar todos os passos do gráfico.

• Um botão à impulsão (%I0.7) pode ser utilizado para retornar o gráfico ao estado inicial


Estrutura de um programa utilizando SFC

Conteúdo do processamento preliminar

A Parada de Emergência é realizada durante o processamento preliminar. Se o botão Parada de Emergência for pressionado, o gráfico pára (bit de sistema %S23). O botão de inicialização deve ser pressionado para reinicializar o gráfico (bit de sistema %S21).

Neste exemplo, o processamento preliminar é mantido simples já que o nosso objetivo é aprender como inserir o programa e não como desenvolver uma aplicação. Na verdade, o processamento preliminar tem um papel mais importante, pois deve administrar todos os modos de operação da máquina.


Conteúdo do processamento seqüencial O processamento seqüencial é construído utilizando a linguagem de Lista de Instruções. O programa é o seguinte:

=*= 1 # 1LD %I0.0 -*- 4AND %I0.1 LD %I0.4# 2 # 5LD %I0.0 -*- 5AND %I0.2 LD %I0.5# 4 AND %I0.1-*- 2 # 1LD %I0.4 LD %I0.5# 3 ANDN %I0.1-*- 3 # 4LD %I0.5

passo inicialinicia teste do cicloE MODO MANUALENTÃO IR PARA O PASSO 2INICIA TESTE DO CICLOE MODO AUTOMÁTICOENTÃO IR PARA O PASSO 4PASSO 2TESTAR PRESENÇA DE GARRAFAENTÃO IR PARA O PASSO 3PASSO 3TESTAR GARRAFA CHEIAENTÃO IR PARA O PASSO 1PASSO 4TESTAR PRESENÇA DE GARRAFAENTÃO IR PARA O PASSO 5PASSO 5TESTAR GARRAFA CHEIAE PARAR CICLOENTÃO IR PARA O PASSO 1TESTAR GARRAFA CHEIAE NÃO PARAR O CICLOENTÃO IR PARA O PASSO 4

Conteúdo do processamento posterior

O processamento posterior contém principalmente a monitoração das entradas e saídas. Para ser mais claro, utilizaremos a linguagem Ladder. A primeira Rung deve indicar que se trata da primeira Rung do processamento posterior (=*= POST). O programa é o seguinte:


Neste exemplo, o processamento posterior é simples já que o objetivo é aprender como inserir o programa e não como desenvolver uma aplicação. Na verdade, o processamento posterior tem um papel mais importante, pois deve administrar a segurança indireta da máquina.


SFC é uma ferramenta de programação que permite as situações complexas serem decompostas numa série de situações simples. Permitindo assim, que aplicações sejam criadas mais facilmente. Uma aplicação escrita em SFC possui 3 partes:

• Processamento preliminar• Processamento seqüencial• Processamento posterior

Os processamentos preliminar e posterior são escritos nas linguagens Ladder ou de Lista de Instruções, enquanto o processamento seqüencial é escrito somente na linguagem de Lista de Instruções. Instruções específicas são disponíveis para criar um gráfico.

Módulo 7: Procedimentos

Seção 1: Escrita de um programaObjetivo

• O objetivo desta seção é ensinar:• Como utilizar o software de programação TwidoSoft• Como escrever um programa• Como configurar o software• Como salvar o programa• Como transferir o programa para o Controlador• Como EXECUTAR

Os pontos em cinza são externos à programação, mas são necessários para operar e testar o programa.

Criar uma nova aplicação


Escolher a referência do produto Twido

Após criar a nova aplicação, você deve escolher a referência do produto Twido que vai utilizar. A figura abaixo mostra como escolher o Twido Modular 20 E/S.

Escrever o programa

Sugerimos o programa e a fiação mostrada abaixo. Isto também pode ser criado utilizando o Twido Compacto 10 E/S:


Vamos escrever um programa que crie um circuito paralelo com duas entradas para os dois interruptores e uma saída para a lâmpada. Este é um programa simples, seguro (24 V nos interruptores) e extensível (é possível adicionar temporizadores, sensores de luz etc.).

Para chegar à primeira tela desta figura, não esqueça que você deve clicar no ícone Insert Rung.

Salvar o programa


Transferir para o controlador


EXECUTAR (RUN)


Simulação da operação do circuito paralelo

Ao EXECUTAR o controlador, você poderá testar o programa acionando os interruptores que acendem a lâmpada, de acordo com o sistema paralelo.

Procurar um elemento no programa

Em um programa longo nem sempre é fácil lembrar aonde uma saída é controlada, por exemplo. O software de programação permite procurar diferentes objetos utilizados no programa. São conhecidas como Cross References.


Exemplo de procura de I/O em um programa:


O que você deve lembrarÉ simples implementar um programa de automação, contanto que se saiba exatamente o que se deseja realizar. Acima de tudo, não hesite em consultar a Ajuda On-line para pesquisar outras funções que podem ser úteis.O software de programação foi projetado para ser amigável e intuitivo.De outra maneira, não esqueça de olhar a barra de status quando estiver utilizando o programa, de modo a encontrar pequenas explicações, no caso de eventuais erros de programação.

Seção 2: DocumentaçãoObjetivo

O objetivo desta seção é fornecer uma visão geral do que consiste a documentação para uma aplicação de automação. Veremos como ela é criada e depois veremos alguns exemplos.

Princípio e objetivo da documentação

O software de programação TwidoSoft fornece a opção de gerar a documentação para a aplicação de automação que você criou. Esta documentação é gerada automaticamente utilizando todos os dados do sistema, o programa e as funções que acabamos de configurar. Você tem também a opção de personalizar o arquivo com a descrição dos componentes de sua máquina e sua aplicação.O objetivo é obter um documento físico que descreva a aplicação em detalhes. É verdade que quando tudo estiver operando há algum tempo, se uma falha ocorrer ou for necessária uma modificação, é muito útil ter um arquivo completo que documente o histórico da aplicação de automação que foi criada.


Conselho

Na próxima página veremos como estabelecer esta documentação que é criada automaticamente a partir dos dados que você inseriu no software de programação.

No entanto, você precisa estar ciente que uma documentação realmente eficiente é construída gradualmente em todos os estágios durante a criação do seu programa.

Então, quando você estiver trabalhando em uma nova aplicação, você não deve hesitar em:

• Adicionar comentários às linhas do programa.• Inserir símbolos para cada elemento do seu programa.• Escrever o programa da maneira mais simples possível.

Como adicionar um comentário?

É possível escrever um comentário em cada Rung do programa. Para isso, basta dar um duplo-clique no cabeçalho da Rung e inserir o comentário.


Como adicionar um símbolo?

Um símbolo é um nome que você pode associar a cada um dos objetos de seu programa (entrada, saída, contador, temporizador etc.). Para criar um símbolo, dê um duplo-clique na pasta Símbolos de seu navegador e, então, clique no ícone de inserção. Isto abrirá uma janela que permite associar um símbolo a um objeto e adicionar um comentário.


Como criar a documentação?


E clicando no botão Comments:

Depois é só clicar em SAVE DEFAULT e OK.


Exemplo de documentação padrão

Contém também nesta lista todas as variáveis e o código do programa em ladder.


O que você deve lembrarA documentação é um componente fundamental de uma aplicação de automação, pois permite a compreensão de uma aplicação criada por outra pessoa ou, se for necessário, modificar um programa que você escreveu meses ou anos antes.

Não negligencie o aspecto da documentação, já que também fornece uma apresentação de seu trabalho de uma forma completa e finalizada para entregar a um cliente.

Seção 3: Telas do modo on-lineObjetivo

O objetivo desta seção é fornecer uma visão geral das principais telas do modo on-line. São as ferramentas de depuração no modo on-line.

O editor da linguagem Ladder

Quando criamos o programa, utilizamos o editor da linguagem Ladder. Este editor é também utilizado no modo on-line para modificar o programa e ver a sua operação.

A modificação do programa no modo on-line é simples. Você realiza isto exatamente como no modo off-line.

Exemplo do editor de linguagem Ladder

As tabelas de animação

Para ver o estado dos elementos do programa, você pode criar o que é conhecido como tabela de animação. Esta tabela é na verdade uma tela onde você posiciona os elementos que deseja visualizar. Quando o controlador está sendo EXECUTADO, estes elementos são animados de acordo com as instruções do programa. Assim, você pode confirmar se sua aplicação de automação funciona corretamente.


Exemplo de tabela de animação

Para ver uma tabela de animação para confirmar se o pequeno programa que vimos anteriormente funciona corretamente.

Como criar uma tabela de animação

Para criar uma tabela de animação, basta selecionar a opção Animation table do menu Program e inserir as variáveis que deseja visualizar.

Forçar uma entrada ou saída

As tabelas de animação não somente permitem a visualização dos elementos do programa, mas também podem forçá-los. Por exemplo, você pode atribuir o valor 1 a uma entrada quando o botão à impulsão conectado a ela não foi pressionado. Ou você pode ativar uma saída mesmo que o programa a tenha designado ao valor 0. Isto é chamado forçar a 1.Se você quiser desativar um saída ou fazer o controlador pensar que um botão à impulsão não foi pressionado quando na verdade ele foi, isto é chamado forçar a 0.

Por que forçar uma entrada ou saída?

Para testar se o programa e a aplicação estão funcionando, por exemplo, ao simular que o nível máximo foi atingido quando não há água no tanque ou forçar a bomba a ajustar e verificar o fluxo. A vantagem de forçar é poder simular um ambiente externo de forma a ver como o programa reage. Porém, você deve proceder com cautela, pois isto pode ser arriscado, já que o programa não realiza mais nenhuma verificação automática.

Forçar uma entrada

Para simular uma entrada para verificar se um programa funciona você pode forçar esta entrada. Mas cuidado, se você forçá-la por muito tempo, o tanque transbordará...


Forçar uma saída

Para verificar se um comando foi corretamente enviado e recebido por um atuador (bomba, relé etc.), você pode forçar uma saída.


No modo on-line, você pode modificar o programa e observar o seu comportamento, assim como o de seus elementos. Para isto, você desfruta de duas ferramentas principais:

• O editor da linguagem Ladder• As tabelas de animação

Lembre-se que você tem a possibilidade de salvar as tabelas de animação no seu disco rígido. Assim não terá que recriá-las se precisar mais tarde.


Operadores do Twido

Para saber como utilizar os operadores procure no help do TwidoSoft por “Subtract”. Operadores do tipo: soma, subtração, etc.

Operate Block

Módulo 8: Funcionalidades do TwidoSeção 1: Visão geral das funcionalidadesObjetivo

O objetivo desta seção é mostrar as funcionalidades em relação aos dispositivos de automação Schneider. Mencionaremos algumas funcionalidades que serão apresentadas e explicadas durante o curso.

O que é uma funcionalidade?

Uma função do Controlador que implanta um módulo de expansão específico ou instruções especializadas são chamadas "funcionalidades". As quatro principais funcionalidades que podem ser acessadas pelo Twido são as seguintes:

• O display de ajustes,• As funções analógicas,• As funções de contagem,• As funções de comunicação.

O Display de Ajustes

O Display de Ajustes inclui as ferramentas e funções que permitem a comunicação entre um usuário (operador, pessoal da manutenção, programador) e o Controlador. Para os Controladores Twido, ambos os opcionais IHM e terminais de interface Magelis podem ser utilizados.


Funções analógicas

As funções analógicas permitem tratarem dados tanto de entradas, como de saídas analógicas:

• Os canais de entradas analógicas são utilizados para receber os valores• Os canais de saídas analógicas são utilizados para gerar os valores

Valores analógicos são utilizados para fazer medições (temperatura) ou para controlar (velocidade de um motor).

Valores analógicos são valores numéricos tais como:• O valor da temperatura de um forno.• O valor da velocidade na qual um motor será fixado via um controlador de velocidade

variável. Funções de programa especiais podem ser utilizadas para regular a temperatura do forno e a velocidade do motor, o que significa que os valores da temperatura ou da velocidade podem ser mantidos estáveis.

Um valor analógico utilizado para medições é a imagem numérica de potência ou corrente enviada por um sensor (ex.: sensor de temperatura). O módulo analógico transforma tensão ou corrente em um valor numérico que pode ser utilizado pelo Controlador Twido.

Funções de contagem

As funções de contagem incluem todas as aplicações de contagem rápida. A contagem é feita utilizando canais e funções especializadas.

Para realizar estas funções, Controladores não podem mais limitar sua comunicação a entradas e saídas digitais. Hoje em dia, eles precisam de uma ferramenta, tal como uma comunicação serial, que permita enviar e receber mensagens de encoders de posição absoluta e incremental.

Funções de comunicação

Quando a comunicação entre as pessoas é vital para a operação de uma empresa, a comunicação também tornou-se uma função necessária para os Controladores. Controladores estão se tornando cada vez menores e separados em instalações que operam perto de máquinas. É sempre necessário que os Controladores:

• Sincronizem suas ações,• Se comuniquem entre si,


• Recebam informações de uma estação de controle de operação,• Forneçam uma tela de controle com informações...

Para realizar estas funções, Controladores não podem mais limitar sua comunicação a entradas e saídas digitais. Hoje em dia, eles precisam de uma ferramenta, tal como uma comunicação serial, que permita enviar e receber mensagens.


As quatro funcionalidades abaixo são disponíveis para o Twido:

• O display de ajustes,• As funções analógicas,• As funções de contagem,• As funções de comunicação.

Seção 2: O Display de AjustesObjetivo

O objetivo desta seção é treiná-lo a utilizar o Display de Ajustes opcional do Twido. Após apresentar o hardware que é atualmente disponível, detalharemos suas funções e instruiremos como utilizá-lo.

Hardware

O hardware é composto de um módulo do display de ajustes acoplado no lado esquerdo da CPU do Twido Modular.

O que pode ser feito com este hardware?

A tela e os botões do display podem ser utilizados para:

• Obter informações relativas à operação do Controlador Twido,• Ver e modificar os objetos do sistema,• Ver e modificar variáveis internas,• Configurar a porta serial,


• Fixar a data e o horário,• Recalibrar o opcional RTC.

As duas últimas funções são somente disponíveis se o opcional RTC estiver instalado.

Obter informações sobre o Twido

Para obter informações sobre o Twido, pressione primeiro o botão ESC. A seguinte informação será exibida:

• Número da versão do sofware interno (exibido no topo à direita),• Estado do Twido (exibido no topo à esquerda):

o NCF: Controlador não configurado,o STP: Controlador no estado STOP (parado),o INI: Controlador no modo de Inicialização,o RUN: Controlador no estado EXECUTAR,o ERR: Erro do Controlador.

No modo de inicialização, os dados do Controlador são fixados em seus valores iniciais padrões. Você pode pressionar os botões para ir do modo STP para os modos INI ou RUN e do modo RUN para o modo STP.


Modificar a data e à hora


A tela e os botões do display podem ser utilizados para:

• Obter informações sobre o Twido,• Ver e modificar variáveis internas,• Configurar a porta serial,• Fixar e calibrar a data e hora.

As principais funções dos botões são as seguintes:

• Cancela as modificações

• No modo Editar, muda o valor do campo atual

• Muda de tela ou campo de acordo com o modo

• Entra no modo Editar ou valida um campo dependendo do modo


Seção 3: Funções analógicasObjetivo

O objetivo desta seção é fornecer uma visão geral das Funções Analógicas do Twido. Após apresentar o hardware que é atualmente disponível, discutiremos os objetos que lhe permitem trabalhar com os valores analógicos.

Hardware

A resolução destes módulos é de 12 bits. Para detalhes técnicos completos, consulte a documentação técnica.


Objetos da linguagem

Os objetos da linguagem das funções analógicas são palavras de entrada, %IW, ou palavras de saída, %QW. Eles são seguidos do endereço físico do módulo.

% indica o começo de um objeto,I ou Q indica que se trata de uma entrada ou saída,W indica que se trata de uma palavra de 16 bits.y indica o número do módulo (0 para a CPU e 1 a 7 para os módulos de expansão),z indica o número do canal.Assim, o potenciômetro analógico e a entrada analógica da CPU correspondem a %IW0.0 e %IW0.1, respectivamente.


As funções analógicas utilizam módulos específicos e objetos da linguagem.Elas podem fazer medições (p.ex.: temperatura), realizar controle analógico (p.ex.: controle de velocidade) e podem também ser utilizadas para criar programas que podem fazer regulagens (p.ex.: regulação de temperatura).

Seção 4: Funções de contagemObjetivo

O objetivo desta seção é fornecer uma visão geral das Funções de contagem do Twido Modular. Mais precisamente, discutiremos a contagem rápida que é necessária em várias aplicações especializadas. Após apresentar o hardware que é atualmente disponível, detalharemos suas funções e instruiremos como utilizá-lo.Antes de tudo, veremos a contagem rápida e, então, a contagem muito rápida junto com a medição de freqüência.

Hardware

As funções de contagem são disponível no Controlador Twido Modular e não requer nenhum equipamento externo. A contagem é na verdade realizada através das entradas na base do Twido Modular.


Princípios de operação

Os módulos de contagem rápida e contagem muito rápida podem ser utilizados para a medição de freqüências de até 5 kHz para contagem rápida e 20 kHz para contagem muito rápida.

Estas freqüências são muito mais altas que o ciclo do Controlador. Conseqüentemente, utilizar uma entrada normal e um bloco de função de contador padrão (como visto nos módulos precedentes) não permite que freqüências de impulsos sejam contadas ou processadas.

Como visto anteriormente, a base do Twido possui entradas e saídas específicas para estes dois tipos de contagem, assim como blocos de função especializados que são independentes do tempo do ciclo do Controlador. Estes blocos podem contar vários impulsos durante o ciclo do Controlador e, assim, não perder informações.

Características gerais da contagem rápida

A contagem rápida pode ser utilizada para contar impulsos de até 5 kHz. Os seguintes blocos de função são utilizados para isto:

• %FC0 para contagem na entrada %I0.2• %FC1 para contagem na entrada %I0.3

Estes blocos requerem configuração mínima para operar. No entanto, se você deseja utilizar todas as suas funções, você pode incorporá-las no seu programa de aplicação.Estes dois blocos são também disponíveis com o Twido Compacto, que também possui o bloco %FC2 ligado à entrada %I0.4. Além disso, todas as entradas e saídas discretas podem ser utilizadas como entradas padrão com seu programa, se não forem utilizadas para contagem rápida.

Bloco de função %FCi de contagem rápida

O bloco de função de contagem rápida possui entradas, saídas e parâmetros internos que permitem configurar sua operação.Para o contador rápido %FC0 existem:


• Uma entrada de validação do contador: IN

• Uma entrada de rearme ou de predefinição: R

• Uma saída de estado: D

• Um valor predefinido: %FC0.P

• O valor atual: %FC0.V


• Um tipo: "contagem crescente ou decrescente"

• Uma opção: "modificável ou não modificável"

AVISO: O contador rápido é utilizado para contagem crescente ou para contagem decrescente, mas nunca contagem crescente/decrescente.

Contagem rápida: representação do bloco de função %FCi

O bloco de função de contagem rápida pode ser utilizado ou:

• Na configuração, ou• No programa nas linguagens de Lista de Instruções ou Ladder

Contagem rápida: configuração do contador rápido

Exemplo de como configurar o contador rápido %FC0, modificável no modo EXECUTAR, em contagem crescente e com valor predefinido 10.000.


Contagem rápida: integração de um contador rápido no programaExemplo de como inserir um bloco de função de contagem rápida em uma Rung da linguagem Ladder.


Características gerais da contagem muito rápida

A contagem muito rápida pode ser utilizada para contar impulsos de até 20 kHz. Os diferentes modos de operação são os seguintes:

• Contagem crescente/contagem decrescente em uma entrada,• Contagem crescente/contagem decrescente em diferença de fase,• Contagem crescente única,• Contagem decrescente única,• Medição de freqüência.

Os blocos disponíveis para executar a contagem muito rápida são os seguintes:

%VFC0 e %VFC1

Os blocos de função utilizados para contagem são:• %VFC0 para contagem na entrada %I0.1• %VFC1 para contagem na entrada %I0.7

A diferença de fase das entradas de contagem crescente/decrescente pode ser utilizada para detectar automaticamente o sentido de rotação de um encoder. A contagem muito rápida é independente do ciclo do Controlador, o que previne a perda de contagem de impulsos. Os blocos %VFC são diretamente ligados às entradas e saídas rápidas.

Contagem muito Rápida: entradas e saídas físicas

Como para contagem rápida, a contagem muito rápida possui entradas físicas dedicadas. Contadores muito rápidos também possuem saídas dedicadas chamadas saídas de reflexo.Como para contagem rápida, a contagem muito rápida possui entradas físicas dedicadas. Contadores muito rápidos também possuem saídas dedicadas chamadas saídas de reflexo. Se estas entradas/saídas dedicadas não forem atribuídas para um contador, elas podem ser utilizadas como entradas/saídas padrões no programa.

Aviso: Ao utilizar contadores rápidos, você deve possuir um Controlador com saídas a Transistor (e não saídas a relé que não operam rápido o bastante).

A utilização e a operação de entradas de contadores muito rápidos, %VFC0 e %VFC1, diferem conforme o modo de contagem escolhido. Para %VFC0 são:


A utilização e a operação de entradas de contadores muito rápidos, %VFC0 e %VFC1, diferem conforme o modo de contagem escolhido. Para %VFC1 são:

As tabelas anteriores merecem algumas explicações adicionais:

• Sentido da contagem:o Se a entrada física for 1, é uma contagem crescente,o Se a entrada física for 0, é uma contagem decrescente,

• Fase A / Fase B:o Se o impulso em A vem antes de B, é uma contagem crescente (+1),o Se o impulso em B vem antes de A, é uma contagem decrescente (-1),

• Entrada predefinida IPres:• No modo de contagem crescente, se IPres = 1, o valor atual é fixado em 0,• No modo de contagem decrescente, se IPres = 1, o valor atual é fixado no valor

predefinido,• No modo de medição de freqüência, se IPres = 1, o valor atual é fixado em 0 com

indicador de validação de medição de freqüência.• Entrada de captura ICa

o Desconsiderando o modo, na detecção de subida de sinal da entrada de captura, o valor atual é escrito na entrada de captura.

Contagem Muito Rápida: bloco de função %VFCi

O bloco de função do contador muito rápido possui entradas e saídas lógicas e parâmetros internos que permitem configurar sua operação. Para o contador muito rápido, %VFC0, as seguintes entradas e saídas lógicas estão presentes:

• Uma entrada de validação do contador: IN


• Uma entrada predefinida ou de rearme: S

• Uma saída de contagem máxima excedida

• Uma saída de descida de sinal 0: %VFC0.TH0

• Uma saída de subida de sinal 1: %VFC0.TH1

Diversos elementos compõem um contador muito rápido.

Agora que você viu as entradas e saídas lógicas de um bloco de função de um contador muito rápido, veja os parâmetros deste bloco.Para o contador muito rápido, %VFC0, existem os seguintes parâmetros:


• Um valor predefinido: %VFC0.P

• Um valor atual: %VFC0.V

• Um valor de captura: %VFC0.C

• Um sentido de contagem: %VFC0.U

• Um bit de validação para a primeira saída reflexa: %VFC0.R


• Um bit de validação para a segunda saída reflexa: %VFC0.S

• Um valor de descida de sinal: %VFC0.S0

• Um valor de subida de sinal: %VFC0.S1

• Um bit de validação da medição de freqüência: %VFC0.M


• Uma base de tempo para a medição de freqüência

• Uma opção modificável ou não modificável

Contador Muito Rápido: representação do bloco de função %VFCi

Apesar do bloco de função de um contador muito rápido poder ser utilizado sem inseri-lo no programa, o bloco pode ser chamado também na linguagem de Lista de Instruções e ter uma representação gráfica na linguagem Ladder, como segue:

Contagem Muito Rápida: configurar o contador rápido

Exemplo de como configurar um contador muito rápido %VFC0 com os seguintes parâmetros: modificável, contagem crescente e contagem decrescente, valor de descida de sinal = 10.000, valor de subida de sinal = 50.000, valor predefinido = 60.000, entradas IPres e ICa configuradas, primeira saída reflexa fixada em 1 fora subida/descida de sinal e segunda saída reflexa fixada em 1, entre subida/descida de sinais.



As funções de contagem empregam objetos de linguagem específicos. A contagem permite efetuar medições numa freqüência máxima de 5 kHz para contagem rápida e 20 kHz para contagem muito rápida. Ambos os tipos de contagem utilizam entradas e saídas específicas da CPU do Twido.

Seção 5: Funções de comunicaçãoObjetivo

O objetivo desta seção é fornecer uma visão geral das Funções de comunicação do Twido. Iniciaremos com a comunicação entre diversos Controladores Twido. Após apresentar o hardware que é atualmente disponível, detalharemos as diferentes ferramentas do software e instruiremos como utilizá-lo.Primeiramente, veremos a comunicação do Twido utilizando CPUs que se tornam Entradas/Saídas remotas. Depois mostraremos a comunicação utilizando CPUs Twido que possuem processamento e possibilitam a adição de módulos de expansão e, então, a comunicação ASCII. Finalizaremos esta seção falando da utilização de uma rede Modbus.

Hardware

A utilidade de comunicação é disponível no Controlador Twido e não requer nenhum equipamento externo adicional. Porém, para maior flexibilidade, uma segunda porta de comunicação (opcional) pode ser adicionada ao hardware existente.


Hardware: sumário

O seguinte hardware é utilizado com a comunicação do Twido Modular:

porta de comunicação padrão da CPU do Twido,• Módulo adicional RS 485, 8 conectores MiniDin (TXDNOZ485D),• Módulo adicional RS 232, 8 conectores MiniDin (TWDNOZ232D),• Módulo adicional RS 485, borneira (TWDNOZ485T),• Mód. display de ajustes e cartucho comun. opcionais RS232, 8 con. MiniDin

(TWDNAC232D),• Mód. display de ajustes e cartucho comun. opcionais RS485, 8 con. MiniDin

(TWDNAC485D),• Mód. display de ajustes e cartucho comun. opcionais RS485, borneira (TWDNAC485T).

Os Controladores Twido podem ter duas portas de comunicação ao mesmo tempo, exceto o Twido 10 E/S. Vá para a próxima página para descobrir como instalar o Twido 10 E/S.

Entradas / saídas remotas: arquitetura

O primeiro serviço oferecido pela gama Twido consiste em utilizar os Controladores (CPUs) como entradas/saídas remotas de um outro Controlador.


Até 8 Controladores Twido podem ser conectados:1 Controlador Mestre ocupa o endereço 0 e os Controladores remotos ocupam os endereços 1 a 7.

Entradas / saídas remotas: conexões

Neste exemplo conectaremos três Controladores idênticos, todos possuindo o display de ajustes opcional e um cartucho de comunicação adicional RS485 com borneira.

Entradas / saídas remotas: configuração

Após conectar os três Controladores, devemos configurá-los para que o mestre reconheça os dois Controladores remotos.

• O Controlador mestre sempre encontra-se no endereço 0.• O Controlador mestre deve saber os números e endereços de cada Controlador

remoto.• O primeiro Controlador remoto encontra-se no endereço 1.• O segundo Controlador remoto encontra-se no endereço 2.

Exemplo de como adicionar uma ligação serial, como selecionar o endereço 0 e como declarar os dois Controladores remotos, para que o mestre possa reconhecer suas entradas e saídas.


Entradas / saídas remotas: acessar as E/S remotas

Neste estágio, já conectamos todos os Controladores e configuramos o mestre para reconhecer os dois Controladores Twido remotos. Agora mostraremos como acessar as entradas e saídas destes dois Controladores.

Esta é a representação padrão de entrada e saída discretas. A única diferença é que um dígito deve ser adicionado (representado aqui pela letra x) para indicar o número do Controlador remoto.

Entradas / saídas remotas: exemplos

Aqui estão alguns exemplos de entradas e saídas remotas que correspondem à arquitetura que configuramos.

• %I1.0.0: é a entrada 0 da CPU do Twido remoto no endereço 1.• %I1.0.1: é a entrada 1 da CPU do Twido remoto no endereço 1.• %I2.0.0: é a entrada 0 da CPU do Twido remoto no endereço 2.• %Q2.0.0: é a saída 0 da CPU do Twido remoto no endereço 2.• %Q1.0.0: é a saída 0 da CPU do Twido remoto no endereço 1.

É bom ressaltar que nessa configuração, apenas o controlador mestre pode possuir módulos de expansão.

Entradas / saídas remotas: conclusão

Para construir uma arquitetura de comunicação com o Twido remoto, é necessário:

• Conectar os Controladores,• Configurar a porta serial do mestre para que ele reconheça os Controladores Twido

remotos conectados a ele,• Configurar a porta serial de cada Twido remoto para indicar seus endereços.• O programa do Controlador mestre pode acessar as entradas e saídas remotas

discretas, %Ix.y.z ou %Qx.y.z, utilizando:o x = endereço do Twido remotoo y = número do móduloo z = número do canal

Para cada Controlador, o programa deve estar vazio (não conter nenhuma instrução). Os controladores remotos devem ser configurados somente para indicar seus endereços.


Comunicação entre CPUs: arquitetura

O segundo serviço oferecido pelos Controladores Twido é a comunicação entre cada Controlador.

• Os Controladores são conectados via ligação serial,• Cada um possui uma aplicação e um programa que funcionam,• Cada um tem capacidade para até 4 palavras de entrada,• Cada um tem capacidade para até 4 palavras de saída.

Até 8 Controladores Twido podem ser conectados: 1 Controlador mestre no endereço 0, e, 7 Controladores escravos nos endereços 1 a 7. O procedimento de conexão é o mesmo que para as entradas/saídas remotas do Twido.

Comunicação entre CPUs: configuração

Agora que conectamos os Controladores, temos que configurá-los para que possam se reconhecer.Apesar de estarem sendo utilizados para comunicação "ponto-a-ponto", um Controlador primário (chamado mestre, no endereço 0) e Controladores "secundários" devem ser configurados.

• O Controlador mestre sempre encontra-se no endereço 0.• O Controlador mestre deve saber os números e endereços dos outros controladores.• O primeiro controlador secundário encontra-se no endereço 1.• O segundo controlador secundário encontra-se no endereço 2.

Abaixo o procedimento que detalha como adicionar uma ligação serial ao Controlador no endereço 0, como escolher o endereço 0 e como declarar os dois outros Controladores, endereço 1 e 2, na configuração do Controlador 0.


Exemplo do procedimento que detalha como adicionar uma ligação serial ao Controlador no endereço 1. Para o Controlador no endereço 2, utilize o mesmo procedimento que para o endereço 1 e troque o 1 por 2.


Comunicação entre CPUs: objetos da rede

Agora que conectamos e configuramos os Controladores, veremos como eles realizam o intercâmbio de palavras.Os três Controladores são capazes de se comunicar entre si utilizando palavras de rede. As palavras têm a seguinte sintaxe:

%INW indica uma Palavra de Entrada da Rede,%QNW indica uma Palavra de Saída da Rede x é o endereço de um Controlador definido (x = 0 a 7), j é o número da palavra (j = 0 a 3 máximo).

Comunicação entre CPUs: objetos compartilhados

Exemplo de como as palavras da rede %INW e %QNW são compartilhadas:

Comunicação entre CPUs: conclusão

Para construir uma arquitetura de comunicação entre CPUs com Controladores Twido, é necessário:

• Conectar os Controladores,• Configurar a ligação serial do Controlador no endereço 0 para que reconheça

os outros Controladores Twido na rede de comunicação,• Configurar a ligação serial dos outros Controladores Twido para indicar seus endereços

(de 1 a 7).


Quando estas condições forem verificadas e o Controlador for posto no modo EXECUTAR, os Controladores automaticamente atualizarão seus dados, como visto na página anterior. Estes Controladores são autônomos e possuem seus próprios programas que permitem administrar uma aplicação de automação completa.

Soluções combinadas

Como você provavelmente observou a implantação de ambas as soluções:

• Entradas/saídas remotas,• Comunicação entre CPUs (ponto-a-ponto), é similar.

É por esta razão que você pode conectar e configurar Controladores que se comunicam utilizando E/S remotas com Controladores que se comunicam no modo ponto-a-ponto.

O esquema mostra o Controlador mestre 0 administrando duas E/S remotas (1 e 2) e o Controlador no endereço 3. Ele está se comunicando com o mestre utilizando palavras da rede (%INW e %QNW).

Comunicação no modo ASCII

Os Controladores Twido podem se comunicar no modo ASCII. Para fazer isto, é utilizada uma ligação serial sem protocolo. Isto permite a conexão do hardware, que utiliza portas seriais, tais como, impressora, unidades de display e terminais de comunicação.


Comunicação no modo ASCII: conexões

Os Controladores Twido possuem os opcionais RS485 e RS232 que possibilitam a comunicação, utilizando uma ligação serial. Estes opcionais são compostos de:

• Um conector de 8 posições MiniDin,• Uma borneira com 3 conectores.

Nosso sistema de ligação, como mostrado no desenho abaixo, é compatível com os padrões RS232 e RS485.

Comunicação no modo ASCII: configuração

Para configurar o Twido no modo ASCII, o opcional RS232 adicional (por exemplo) deve ser declarado no modo ASCII a partir do navegador da aplicação juntamente com a velocidade e outros parâmetros de comunicação.


Comunicação no modo ASCII: programação

A transmissão, utilizando uma ligação serial, na programação é feita utilizando funções e blocos de funções predefinidos.Para enviar a mensagem "PRODUCTION STOP" para uma impressora conectada via RS232 na porta adicional, é somente necessário:

• Conectar a impressora ao Twido,• Configurar a porta, como visto na página anterior, e• Escrever o programa que é mostrado na página seguinte.

Comunicação no modo ASCII: demonstração de transmissão de mensagem

A transmissão é feita utilizando uma ligação serial, a programação é feita utilizando a função EXCH2 (ou EXCH1 para a ligação serial primária). O parâmetro desta função é uma tabela que deve conter caracteres de controle e dados a serem enviados. No nosso exemplo, a tabela será %MW100 :12 com o seguinte conteúdo:

O programa a ser escrito é muito simples e requer um bloco de "Operação" no qual você escreverá a função EXCH2 com seus parâmetros, %MW100:12 (%MW100 :12 é uma palavra de tabela com comprimento 12). Para evitar o envio de uma mensagem várias vezes, utilizaremos a detecção de subida de sinal com o botão à impulsão %I0.1 para parar a produção na aplicação de enchimento de garrafas do módulo 6.O programa é o seguinte:

Você acabou de ver o bloco de Operação que habilita a execução de uma operação. Você também pode atribuir uma expressão para uma variável com este bloco (%MW10 := %MW12 + 34) ou mandar o Twido executar uma instrução como a seguinte:

EXCH2 %MW100 :12.


Comunicação no modo ASCII: conclusão

A comunicação no modo ASCII é muito simples. Você precisa somente utilizar a função EXCH2 com uma tabela de palavras contendo todas as informações e parâmetros necessários para a comunicação. A comunicação é possível em diferentes modos:

• Somente emissão,• Emissão seguida de uma recepção,• Somente recepção.

Para emissões seguidas de recepções, a tabela de palavras contém uma área de emissão seguida de uma área de recepção que receberá os dados. O comprimento da emissão é indicado na parte (byte) menos significativa da primeira palavra da tabela.Existem dois outros blocos de funções, %MSG1 e %MSG2. Eles podem ser utilizados para monitorar o intercâmbio (de EXCH1 e EXCH2, respectivamente) e podem ser utilizados também para verificar se mensagens foram enviadas ou administrar emissões sucessivas.

Comunicação Modbus: características gerais

Os Controladores Twido podem também comunicar como mestre ou como escravos Modbus. Você pode, assim:

Comunicação Modbus: conexões

Neste exemplo, vamos conectar três Controladores idênticos, todos com o display de ajustes opcional e um cartucho de comunicação adicional RS485 com borneira.


Comunicação Modbus: configuração do mestre

Em uma rede Modbus composta de Twido, o Controlador mestre é determinado automaticamente. Conseqüentemente, os procedimentos para configurar o mestre e os escravos são idênticos. O sistema reconhece o mestre da rede como sendo o Controlador que lança a execução da função EXCHi.

Comunicação Modbus: configuração do escravo no endereço 10

Configurar o escravo no endereço 10 consiste em configurar a porta de comunicação adicional RS485 com o Modbus e o endereço 10.


Comunicação Modbus: exemplo de palavras de leitura

A programação de uma mensagem Modbus é feita através de funções predefinidas, a função EXCH1 para a porta 1 e a função EXCH2 para a porta 2. Nesta seção programaremos a leitura da palavra %MW45 do escravo no endereço 10 via porta 2 (porta serial opcional). Utilizaremos a função EXCH2 com a tabela %MW100:8 que possui os seguintes valores:

O programa a ser escrito é muito simples e requer um bloco de "Operação" no qual você escreverá a função EXCH2 com seus parâmetros, %MW100 :8 (%MW100 :8 é uma palavra de tabela com comprimento 8). Para evitar o envio de uma mensagem várias vezes, utilizaremos a detecção de subida de sinal com o botão à impulsão %I0.1 para parar a produção na aplicação de enchimento de garrafas do módulo 6.

O programa é o seguinte:

Como na comunicação ASCII, você pode utilizar o bloco %MSG2 para administrar a comunicação.


Comunicação Modbus: exemplo de palavras de escrita

Este segundo exemplo consiste em escrever uma palavra para o escravo no endereço 10. Vamos escrever a palavra 10 (%MW10) com o valor de 567. Utilizaremos a função EXCH2 com a tabela %MW100:8 que possui os seguinte valores:

O programa a ser escrito é muito simples e requer um bloco de "Operação" no qual você escreverá a função EXCH2 com seus parâmetros, %MW100 :8 (%MW100 :8 é uma palavra de tabela com comprimento 8). Para evitar o envio de uma mensagem várias vezes, utilizaremos a detecção de subida de sinal com o botão à impulsão %I0.1 para parar a produção na aplicação de enchimento de garrafas do módulo 6.

O programa é o seguinte:

Como na comunicação ASCII, você pode utilizar o bloco %MSG2 para administrar a comunicação.

Comunicação Modbus: conclusão

A comunicação Modbus é muito simples. Você precisa somente utilizar a função EXCHi com uma tabela de palavras contendo todas as informações e parâmetros necessários para a comunicação.

As mensagens Modbus reconhecidas são as seguintes:

• 01: ler n bits de saída• 02: ler n bits de entrada• 03: ler n palavras de saída• 04: ler n palavras de entrada• 05: escrever 1 bit de saída• 06: escrever 1 palavra de saída• 15: escrever n bits de saída• 16: escrever n palavras de saída



Os seguintes tipos de comunicação são disponíveis no Twido Modular:

• Entradas/saídas remotas (%I e %Q)• Comunicação do Controlador Ponto-a-Ponto (%INW e %QNW)• Comunicação no modo ASCII (impressora, terminais)• Comunicação Modbus (Modbus padrão)

Os Controladores Twido utilizam a comunicação Modbus padrão possibilitando uma fácil integração nas arquiteturas existentes. Eles podem operar em Modbus RTU ou ASCII, dependendo do número de bits de dados selecionados.

Módulo 9: Manutenção e diagnósticoSeção 1: Introdução às falhasObjetivo

O objetivo desta seção é introduzir o conceito de manutenção e diagnósticos de um sistema de automação. Vamos mostrar quais são as principais fontes de mau funcionamento e quais métodos estão à sua disposição para solucionar estas falhas.

Histórico de falhas do controlador

Em um sistema automatizado, 95% das falhas são externas ao controlador. Têm freqüentemente origem na alimentação, nos sensores ou na fiação destes diferentes elementos.

As ferramentas de diagnóstico das falhas

Apesar das falhas raramente terem como origem o Controlador Programável, as diversas ferramentas de diagnóstico permitem verificar falhas no programa, nos sensores e nos atuadores.

• Os LEDs do controlador• Os bits e palavras do Sistema• Buscar diferentes objetos no programa (Cross References)• As tabelas de animação• Forçar valores nos bits



• 95% das falhas são externas ao controlador.• O controlador e o software de programação fornecem as ferramentas que permitem

diagnosticar estas falhas.• Dentre essas ferramentas, algumas são utilizadas para Depuração e Ajustes.

Lembre-se, a primeira ação a ser tomada numa eventual falha, é verificar os LEDs do controlador.

Seção 2: Método de busca de defeitosObjetivo

O objetivo desta seção é explicar como encontrar e corrigir rapidamente uma falha, utilizando os indicadores (LEDs) situados no painel frontal do controlador.

Os LEDs do Controlador

O Controlador Twido possui dois tipos de LEDs:

• Os LEDs de estado do Controlador,

• Os LEDs de entrada e saída.

Os LEDs de entrada e saída permitem visualizar o estado das entradas e saídas. Os LEDs de estado interno permitem determinar o estado do Twido Modular.


Os LEDs de entrada e saída

Estes LEDs permitem visualizar o estado das entradas e saídas.

• Os LEDs de "entrada" à esquerda

• Os LEDs de "saída" à direita

Neste exemplo do Twido 20 E/S, a entrada 2 está habilitada e as saídas 0 e 1 estão ativadas. Ao utilizar estes indicadores, você pode verificar se o programa está funcionando corretamente.

Os LEDs de estado

Estes LEDs permitem determinar o estado do controlador Twido.

Estes LEDs de estado também permitem verificar se o Twido está funcionando corretamente.

Diagnóstico: O LED PWR está desligado

Comece verificando a fiação da alimentação. A fiação está correta?Modifique a fiação.

A corrente está chegando ao terminal da alimentação do Twido?Alimente o controlador Twido utilizando 24 Vcc.

Diagnóstico: o LED RUN está piscando

O LED ERR está aceso?EXECUTE o controlador utilizando o software de programação.



O Twido possui dois tipos de LEDs:

• Os LEDs de estado (PWR, RUN, ERR e STAT) • Os LEDs de entrada e saída que mostram o estado das mesmas.

Os LEDs de estado permitem fazer um diagnóstico do controlador. Alguns tópicos da documentação técnica propõem soluções para as diferentes falhas que podem ocorrer.

Autor: Fábio Henrique Ribeiro Machado, Engenheiro de Computação, formado na Universidade de Uberaba, trabalhando atualmente na empresa TEKNOL Automação Industrial.E-mail: [email protected]

Notas:* Conteúdo do manual retirado do site da Schneider-Electric, além de anotações feitas pelo autor.


http://www.schneider.com.br/

Dominando o Twido Totalmente

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