ladder plc

1

Linguagens de Programação de PLCsLadder diagram

Docentes: Prof. Paulo Jorge Oliveira e-mail: pjcro @ isr.ist.utl.ptEng. Bruno Cardeira

LEEC / MEEC 2004-2005

Automação Automação de de

Processos IndustriaisProcessos Industriais

Tel: 21 8418053 ou 2053 (interno)

IST / DEEC / SSC

Cap. 2 - Introdução aos PLCs...Cap. 3 - Linguagens de Programação de PLCs [2 semanas]

Descrição de linguagens standard (IEC-1131-3).

Ladder Diagram; Instruction List; Structured Text.

Ambientes de desenvolvimento....Cap. 4 - GRAFCET (Sequential Function Chart) [2 semanas]

Automação de Processos Industriais

Programa da Cadeira:Programa da Cadeira:

API P. Oliveira Pág. 2

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Linguagens de programação de Linguagens de programação de PLCsPLCs(IEC 1131(IEC 1131--3)3)

Cap. 3 - Linguagens de Programação de PLCs

Ladder Diagram

Instruction List

Structured Text

Sequential Function Chart(GRAFCET)

LD %M12AND %I1.0ANDN %I1.1OR %M10ST %Q2.0

If %I1.0 THEN%Q2.1 := TRUE

ELSE%Q2.2 := FALSE

END_IF

1

Direita

(1) m

2

3(2) b

(3) p

4

(2) a

Carrega

Esquerda


IST / DEEC / SSC

Linguagens de programação de Linguagens de programação de PLCsPLCs(IEC 1131(IEC 1131--3)3)


Ladder Diagram

Instruction List

Structured Text

Sequential Function Chart(GRAFCET)

LD %M12AND %I1.0ANDN %I1.1OR %M10ST %Q2.0

If %I1.0 THEN%Q2.1 := TRUE

ELSE%Q2.2 := FALSE

END_IF

1

Direita

(1) m

2

3(2) b

(3) p

4

(2) a

Carrega

Esquerda


IST / DEEC / SSC

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N S

Input InstructionsOutput

Instructions

LadderLadder diagramdiagram


IST / DEEC / SSC


LadderLadder diagramdiagramTipos de operandos:


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Instruções Básicas

Load

P

N

Contacto aberto: contacto efectuado (resultado 1)enquanto o bit de controlo está a 1.

Contacto fechado: contacto efectuado (resultado 1)enquanto o bit de controlo está a 0.

Contacto no flanco ascendente: contacto efectuado durante um cicloquando se detecta um flanco ascendente no bit de controlo.

Contacto no flanco descendente: contacto efectuadodurante um cicloquando se detecta um flanco descendenteno bit de controlo.P

%I1.0 %Q2.0 I1.0

Q2.0

t

t



IST / DEEC / SSC


LadderLadder diagramdiagramInstruções Básicas

Operandos das instruções de Load


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Store

O resultado da função lógica activa o enrolamento (coil) respectivo.

O resultado negado da função lógica activa o enrolamento associado.

O resultado da função lógica é armazenado no reléassociado (sets the latch).

S

R O resultado da função lógica é limpa o estado do reléassociado (resets the latch)

N

%I1.0 %Q2.0 I1.0

Q2.0

t

t

S



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LadderLadder diagramdiagramInstruções Básicas

Operandos das instruções de Store


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Relés com latch e unlatch


LadderLadder diagramdiagramNotação Allen Bradley


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Instruções tipo relé

Exemplo:




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AND

AND do operando com o resultado da operação lógica anterior.

AND do operando com a negação do resultado daoperação anterior.

AND do flanco ascendente com o resultado daoperação anterior.

AND do flanco descendente com o resultado daoperação anterior.

P

N

N

%Q2.0 I1.0

Q2.0

S t

t

P

%I1.0%I1.0



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OR

OR do operando com o resultado da operação lógica anterior.

OR do operando com a negação do resultado daoperação anterior.

OR do flanco ascendente com o resultado daoperação anterior.

OR do flanco descendente com o resultado daoperação anterior.

P

N



IST / DEEC / SSC

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XOR



IST / DEEC / SSC


N S

Input InstructionsOutput

Instructions

Construção de degraus

Só se energizam as saídas cuja função lógica de entrada tem o valor lógico verdadeiro avaliadas da esquerda para a direitae de cima para baixo (Schneider, Micro PLCs).



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Exemplo:


IST / DEEC / SSC



Exemplo:


IST / DEEC / SSC

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Exemplo:


IST / DEEC / SSC



Exemplo:


IST / DEEC / SSC

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Caso Geral Entradas e Saídas em paralelo, com derivações



Nota: estudar limitações e potencialidades do sistema de desenvolvimentocom que se pretende tralhar


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Contactos imbrincados e solução alternativa




IST / DEEC / SSC

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Contactos verticais e solução alternativa




IST / DEEC / SSC

Contactos verticais e solução alternativa

Outro exemplo:




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Relés temporizadosOu

Timers



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Timers

Características:

Identificador: %TMi 0..63 no TSX37

Entrada: IN para activação

Modo: TON On delayTOFF Off delayTP Monoestável

Base de Tempo: TB 1mn (def.), 1s, 100ms, 10ms

Valor programado: %TMi.P 0...9999 (def.)tempo=TB*TMi.P

Valor Actual: %TMi.V 0...TMi.P (pode serlido ou testado)

Modificação: Y/N modificação a partir de terminal

IN Q

%TMi

MODE: TONTB: 1mn

TM.P: 9999MODIF: Y



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Timers

Símbolos utilizados



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Exemplo:




IST / DEEC / SSC

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Exemplo:




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Modo: TP

Funcionamento como mono-estável ou gerador de impulso de duração pré-programada


Timers

IN Q

%TMi

MODE: TPTB: 100msec

TM.P: 5MODIF: Y

IN

Q

t

t

TMi.V

TMi.P

500ms 500ms



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Implementação de timersno PLC-5 da Allen-Bradley:

Dois métodos de representação alternativos...




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Funcionamento de timers no PLC-5 da Allen-Bradley




IST / DEEC / SSC

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Exemplo de timer on-delay




IST / DEEC / SSC

Exemplo de timer on-delay com ligação à saída


Ladder diagramLadder diagram


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Solenóide é energizado se o interruptor estiver fechado 12 segundos




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•Se PB2 fôr actuado liga o motor de bombagem de óleo.

•Quando a pressão subir PS1 vai detectar a subida da pressão.e ligar motor principal.

•15 segundos depois arranca o motor de alimentação principal.




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Exemplo de timer programado off-delay




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IST / DEEC / SSC





IST / DEEC / SSC

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Exemplo de timers programados on-delay e off-delay




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Timers

Exemplo:




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Timers com retênção




IST / DEEC / SSC

Exemplo com timers com retênção




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Timers

Exemplo: (procurar no PLC da Schneider ou discutir implementação)




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Exemplo:• SW On para iniciar• Antes do motor arrancar,lubrificar 10s com óleo• SW off para parar. • Continuar a lubrificar mais 15 segundos.• Quando a bomba estiver a funcionar 3 horas, desligaro motor e acender luz pilotopara avisar da necessidade detrocar o filtro.• Reset disponível para depoisde trocar o filtro.




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Timers em cascata




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Timers em cascata (circuito oscilatório)




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Timers para tempos muito longos




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Exemplo de um semáforo




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Exemplo de semáforos em duas direcções


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Exemplo de

semáforosem duas direcções


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Contadores



Aplicações típicasAPI P. Oliveira Pág. 53

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Características:

Identificador: %Ci 0..31 no TSX37

Valor programado: %Ci.P 0...9999 (def.)Valor Actual: %Ci.V 0...Ci.P (não pode ser escrito)

Modificação: Y/N modificação a partir de terminal

Entradas: R Reset Ci.V=0S Preset Ci.V=Ci.PCU Count UpCD Count Down

Saídas: E Overrun %Ci.E=1 %Ci.V=0->9999

D Done %Ci.D=1 %Ci.V=Ci.PF Full %Ci.F=1 %Ci.V=9999->0

E

%Ci

CP: 9999MODIF: Y

RS

CUCD

D

F


Contadores


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Implementação de Contadoresno PLC-5 da Allen-Bradley:


Representação

Estrutura interna



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Representações alternativas


Implementação de Contadoresno PLC-5 da Allen-Bradley:


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Up-counters


Implementação de um contadorincremental ascendente

e respectivo diagrama temporal



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Up-counters

Exemplo:

contagem de peças




IST / DEEC / SSC

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Exemplo




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Up/down-counters




IST / DEEC / SSC

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Up/down-counters




IST / DEEC / SSC

Up/down-counters

Exemplo:

garagem com lotação




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Contadores em cascata

Exemplo:




IST / DEEC / SSC


Exemplo:

Relógio para 24 horas




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Exemplo:

Memorizar hora de um evento




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Encoder incremental




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Encoder incremental

Exemplo: contador usadopara medir um comprimento




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Exemplo de contadores usados em conjunto com timers

Funcionamento:

• Após botão de start M1 começaa funcionar.

• Após 15 placas M1 pára e M2 começa a funcionar.

• Após operar M2 por 5 segundos, parar.

• Recomeçar sequência.




IST / DEEC / SSC

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Exemplo de contadores usados em conjunto com timers (cont.)

Funcionamento:

• Após botão de start M1 começaa funcionar.

• Após 15 placas M1 pára e M2 começa a funcionar.

• Após operar M2 por 5 segundos, parar.

• Recomeçar sequência.


IST / DEEC / SSC


Exemplo:

Funcionamento:

• Após botão de start o timer eo contador são autorizados.

• O contador é incrementado porcada peça que é processada.

• O timer conta 1 minuto. No final o bit de enable interrom-pe a contagem do contador.




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Utilizar timer a comandar um contador para obter intervalos de tempo grandes.




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Contadores

Exemplo:




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Processamento Numérico



Funções Algébricas e Lógicas


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Funções Aritméticas


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Exemplo de uso de Funções Aritméticas

Utilização em conjunto com variável de sistema%S18 – flag de overflow


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Funções Lógicas


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Exemplo de uso de Funções Lógicas


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Prioridades de Execução de Operações


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Estruturas de Controlo de Fluxo



Sub-rotinas (imbrincadas)

Chamada e retorno


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Saltos condicionais e Incondicionais


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Exemplo de uso de Saltos condicionais e Incondicionais

ATENÇÃO A LOOPS INFINITOS E ...

NÃO É BOM ESTILO DE PROGRAMAÇÃO!...

Dificulta a compreensão...



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Instruções de Halt

Nota: pára todos os processos

Máscaras de eventos


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Existem outras instruções mais avançadas (ver manual de referência)



• Mono-estável

• Registos de 256 words (LIFO ou FIFO)

• DRUM Programador ciclico

• Comparadores

• Shift-registers...• Funções de manipulação de floats

• Funções de conversão de bases e de tipo


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Manipulação de Tabelas Numéricos




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No caso prático de cada PLC existem limitações nas matrizes de ligações



Exemplo:


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Há que ter em conta as potencialidades e limitações dasferramentas para escrita de programas e ...




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das ferramentas para desenvolvimento e debug de programas.




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Informação de Sistema: bits de sistema



Ver manual para os restantes 100 bits gerados...


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Informação de Sistema: words de sistema



Ver manual para as restantes

140 words...API P. Oliveira Pág. 89

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Estrutura de Software



MAST – Master Task Program

Composta por sections Oven1 (GRAFCET)

Sas (LD)

PRL (LD)

Chart

POST (IL)

Drying (LD)

Cleaning (IL)

SR0Executada

Ciclica

ou

Periodicamente


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FAST – Fast Task Program

Prioridade Superior à MAST

• Executada Periodicamente (1-255ms)

• Verificada por um Watchdog, que afecta %S11

• %S31 Enables ou disables a FAST

• %S33 contém o tempo de execução da tarefa FAST


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Event Processes – Processos que reagem rápido às mudanças no exterior (16 no Micro 3722 EV0 a EV15)

• Entradas 0 a 3 do módulo 1, em mudança à transição

• Contadores

• Recepção de telegramas

• %S38 Enables ou disables processos por evento

• também pode ser com MASKEVT() e UNMASKEVT()

Geradores de eventos

Prioridade Superior à MAST e à FAST!


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