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APOSTILA DE

CLP

Controlador Lgico

Programvel

Prof. Marcus Valrio

INDICE

1. Introduo

2. Arquitetura bsica de um CLP

3. Esquema eltrico de ligao no PLC

4. Linguagem Ladder

Programas bsicos em Ladder

Principais programas de Intertravamento em Ladder

Programar em Ladder com o Automation Studio

Exerccios

5. Temporizadores

Prof. Marcus Valrio 3

CLP

1 Introduo

Na dcada de 60, o aumento da competitividade fez com que a indstria automotiva

melhorasse o desempenho de suas linhas de produo, aumentando tanto a qualidade como a

produtividade. Fazia-se necessrio encontrar uma alternativa para os sistemas de controle a rels.

Uma sada, possvel, imaginada pela General Motors, seria um sistema baseado no computador.

Assim, em 1968, a diviso Hydramatic da GM determinou os critrios para projeto do PLC,

sendo que o primeiro dispositivo a atender s especificaes foi desenvolvido pela Gould Modicion

em 1969.

As principais caractersticas desejadas nos novos equipamentos de estado slido, com a

flexibilidade dos computadores, eram:

Preo competitivo com o sistema a rels;

Dispositivos de entrada e de sada facilmente substituveis;

Funcionamento em ambiente industrial (vibrao, calor, poeira, rudo);

Facilidade de programao e manuteno por tcnicos e engenheiros;

Repetibilidade de operao e uso.

Inicialmente, os PLCs eram chamados PCs Programmable Contrllers, mas com o advento dos computadores pessoais (PCs Personal Computers), convencionou-se PLCs para evitar conflitos de nomenclatura. Originalmente os PLCs foram usados em aplicaes de controle discreto

(on/off liga/desliga), como os sistemas a rels, porm eram facilmente instalados, economizando espao e energia, alem de possurem indicadores de diagnsticos que facilitavam a manuteno.

Uma eventual necessidade de alterao na lgica de controle da mquina era realizada em pouco

tempo, apenas com mudanas no programa, sem necessidade de alterao nas ligaes eltricas.

A dcada de 70 marca uma fase de grande aprimoramento dos PLCs. Com as inovaes

tecnolgicas dos microprocessadores, maior flexibilidade e um grau tambm maior de inteligncia,

os Controladores Lgicos Programveis incorporam:

1972. Funes de temporizao e contagem;

1973. Operaes aritmticas, manipulao de dados e comunicao com computadores;

1974. Comunicao com Interfaces Homem - Maquina;

1975. Maior capacidade de memria, controles analgicos e controles PID;

1979/80. Mdulos de I/O remotos, mdulos inteligentes e controle de posicionamento.

Nos anos 80, aperfeioamentos foram atingidos, fazendo do PLC um dos equipamentos mais

atraentes na Automao Industrial. A possibilidade de comunicao em rede (1981) hoje uma

caracterstica indispensvel na industria. Alm dessa evoluo tecnolgica, foi atingido um alto grau


de integrao, tanto no numero de pontos como no tamanho fsico, que possibilitou o fornecimento

de minis e micros PLCs ( a partir de 1982).

Atualmente, Os PLCs apresentam as seguintes caractersticas:

Mdulos de I/O de alta densidade (grande numero de pontos I/O por mdulo);

Mdulos remotos controlados por uma mesma CPU;

Mdulos inteligentes (co-processadores que permitem realizao de tarefas complexas: Controle de PID, posicionamento de eixos, transmisso via radio ou modem, leitura de

cdigo de barras);

Softwares de programao em ambiente Windows (facilidade de programao);

E muitos outros mais.

2 Arquitetura bsica de um PLC

O PLC, propriamente dito, significa program logic control. Traduzido para o portugus, o

PLC significa Controlador Lgico Programvel tambm chamado de CLP .

A CPU de um PLC compreende os elementos que formam a inteligncia do sistema: O Processador e o Sistema de Memria por meio do Programa de Execuo (desenvolvido pelo

fabricante) interpretam e executam o Programa de Aplicao (desenvolvido pelo usurio), e gerencia

todo o sistema. Os circuitos auxiliares de controle atuam sobre os barramentos de dados (data bus),

de endereos (address bus) e de controle (control bus), conforme solicitado pelo processador, de

forma similar a um sistema convencional baseado em microprocessador.

Abaixo, podemos ver a arquitetura bsica de um PLC:

Entradas Digitais: So entradas que recebem sinais que assumem apenas 2 nveis, 0 e 1, 0v

ou 5v, 0v ou 24v, 0v ou 220v. Estes sinais podem vir chaves fim de curso, botes de paines eltricos,

sensores do tipo ON/OFF, etc.

Entradas Analgicas: So entradas que recebem sinais que podem assumir vrios valores

dentro de uma faixa determinada de tenso ou controle. Estes sinais podem vir de sensores de

temperatura, velocidade, nvel, e que sejam proporcionais, ou seja, enviam um sinal que varia de 0v

a 10v, por exemplo, para informar a temperatura exata do processo naquele instante.

Sadas Digitais: So sadas que enviam sinais que podem assumir apenas 2 nveis de tenso,

0v ou 24v, por exemplo, e podem ser utilizados para acionar um motor, uma bomba, etc.


Sadas Analgicas: So sadas que enviam sinais que podem assumir vrios nveis de tenso

dentro de uma determinada faixa, por exemplo 0v a 10v. Podem ser utilizados para controlar a

velocidade do motor abertura de uma vlvula proporcional, etc.

Software: Existem vrios fabricantes de PLC , e cada um tem o seu prprio software com

suas particulariedades , como por exemplo a forma de dar nomes a cada entrada que podem ser:

I32.0 , I32.1 .... I32.7 , I33.0 ...I33.7 ( padro Siemens )

E0.0 , E0.1... E0.7, E1.0 , ... E1.7 ( padro Altus )

I0 , I1 , I2 ( padro WEG )

%I0.0 , %I0.1 , %I0.2 ( padro Telemecanique )

mas quando o assunto programao existem 03 formas bsicas de programar em PLC : Ladder

(linguagem de contatos) , Blocos , Lista de instrues ( semelhante a Assembly ) , em todos os PLC

modernos existem estas formas de programao , variando alguns recursos que alguns fabricantes

tem a mais , a forma de programar idntica , portanto se voc souber programar bem em um

determinado fabricante , para programar em PLCs de outros fabricantes no ser difcil . Como a

linguagem em Ladder a mais utilizada , vamos durante o curso utiliza-la .

3 Esquema eltrico de ligao no PLC

O esquema eltrico quem ir informar o que est ligado em cada entrada e em cada sada do

PLC , no desenho abaixo temos vrias chaves ligadas nas entradas digitais ( que poderiam ser

sensores do tipo ON OFF termostatos ou pressostatos ) , e lmpadas ligadas nas sadas digitais ( que

poderiam ser motores , bombas , travas )

Dizemos que uma determinada entrada est atuada , quando o componente ligado a ela

permite que a tenso de 24v chegue at esta entrada . E que uma determinada sada est atuada

quando esta sada libera , permite que saia 24 v para alimentar o que estiver ligado a ela .

4 Linguagem Ladder

Esta linguagem baseada na linguagem de contatos de rels , que j era muito utilizada para

automatizar mquinas antes da inveno dos PLCs .


Simbologia bsica :

4.1 Programas bsicos em Ladder

Circuito Liga : Ao pressionar B1 a entrada I1 ser atuada ( receber 24v ) e portanto onde

tiver o contato de I1 no programa dever mudar de estado , neste caso ele ficar fechado habilitando

a sada Q1 ( liberando 24v para acender L1 )

Circuito Desliga : basicamente o inverso do anterior , antes de B1 ser pressionada L2 est

acesa , mas quando B1 for pressionada L2 ir apagar .

Lgica Selo : sem que B3 ou B4 sejam pressionados L5 estar apagada , mas quando B3 for

pressionada atuar I3 que far a sada Q5 ser atuada , uma vez que a sada Q5 foi atuada o contato de

Q5 ser fechado fazendo com que esta sada continue atuada mesmo que o boto B3 seja solta . E

esta sada s voltar a ficar desligada se B4 for pressionado . Portanto numa lgica selo sempre

teremos um contato responsvel por ligar a sada e outro para desliga-la , neste caso B3 tem a funo

de ligar L5 e B4 a de desliga-lo .


Lgica OU : L3 ir acender se B1 ou B3 forem pressionados ou os 02 botes

Lgica E : L4 s ir acender se B1 e B2 forem pressionados ao mesmo tempo

4.2 Principais programas de Intertravamento em Ladder

Programa 1 : neste programa se B1 for pressionado L1 acende e impede que L2 seja aceso ,

e se B2 for pressionado L2 acende e impede que L1 seja aceso . A tabela ao lado do programa em

Ladder chamada de Tabela da Verdade , onde temos B1 e B2 nas entradas e L1 e L2 nas sadas .

Quando temos 0 nas entradas significa que as entradas no esto atuadas , ou seja neste caso que os

botes no esto pressionados , e quando temos 1 significa que as entradas esto atuadas , ou seja

neste caso que os botes esto pressionados . Quando temos 0 na sada significa que que esta sada

no est acionada , ou seja , neste caso aquela lmpada que est ligada a esta sada no estar acesa ,

e quando temos 1 , significa que a sada est acionada , ou seja , neste caso a lmpada que estiver

ligada a esta sada ir acender .

B1 B2 L1 L2

0 0 0 0

1 0 1 0

0 0 0 0

0 1 0 1

0 0 0 0

1 1 0 0


Programa 2 : este programa semelhante ao anterior s que foi acrecentado a lgica de selo

, onde se B1 for pressionado L1 ir acender e permanecer acesa mesmo que B1 seja solta , e s ir

apagar se B2 ou B3 for pressionada .

Programa 3 : observe que a diferena neste programa como anterior pequena mas observe

na Tabela da Verdade como mudou o funcionamento do circuito

B1 B2 B3 L1 L2

0 0 0 0 0

1 0 0 1 0

0 0 0 1 0

0 1 0 0 1

0 0 0 0 1

0 0 1 0 0

0 0 0 0 0

0 1 0 0 1

1 1 0 0 0

B1 B2 B3 L1 L2

0 0 0 0 0

1 0 0 1 0

0 0 0 1 0

0 1 0 1 0

0 0 0 1 0

0 0 1 0 0

0 0 0 0 0

0 1 0 0 1

1 1 0 0 1


4.3 Programar em Ladder com o Automation Studio


Exerccios

Exerccio 1: Desenvolver um programa em ladder que:

Ao pressionar B1, L4 acenda.

Aps L4 estar acesa, se B3 for pressionada L1 dever acender.

Ao soltar B1, L4 e L1 devero continuar acesos e L2 dever acender.

Ao soltar B3, L4, L1 e L2 devero apagar.

Exerccio 2: Desenvolver um programa de um ladder que :

Ao pressionar B4, L4 acenda e permanea aceso mesmo aps B4 ter sido solto.

Aps L4 estar acesa e B4 solto, se B3 for pressionado L3 dever acender e dever permanecer

aceso mesmo aps B3 ser solta.

Aps L3 estar acesa e B3 estar solto, se B2 for pressionado L4 dever apagar e L3 dever

permanecer acesa, e L2 dever acender e dever continuar acesa mesmo aps B2 ser solta .

Aps L2 estar acesa e B2 solto , se B1 for pressionado L3 e L2 devero apagar , e devero

continuar apagados mesmo aps B1 ser solta .

Exerccio 3: Desenvolva um programa em Ladder para realizar o avano do cilindro de

dupla ao atravs do acionamento de dois botes opcionais ( B1 ou B2 ) e o retorno pelo

acionamento de outro boto ( B3 ).

B1 B3 L1 L2 L4

0 0 0 0 0

1 0 0 0 1

1 1 1 0 1

0 1 1 1 1

0 0 0 0 0


Exerccio 4: Desenvolva um programa em Ladder para automatizar o dispositivo abaixo

baseado no avano de um atuador de dupla ao que coloca tampas em latas.

O avano do atuador atuador ocorre atravs do acionamento de dois botes opcionais ( B1 ou

B2 ) e com condies de existncia de pea ( SP ), e o retorno pelo acionamento de outro

boto ( B3 ), mas somente se o atuador estiver totalmente avanado ( 1S2 ).


Exerccio 5: Desenvolver um programa em Ladder para automatizar o Processo de

Transporte de peas abaixo, composto por um atuador de dupla ao. Ao acionarmos um

boto ( B1 ), o sistema entrar em funcionamento contnuo, parando somente se outro boto

for pressionado ( B2 ). As peas sero deslocadas quando houver a confirmao de que sua

posio adequada para o transporte ( SP ).


Exerccio 6: Desenvolver um programa em Ladder para automatizar o Processo de Transporte

de peas abaixo :


Exerccio 7: Desenvolva um programa em Ladder para automatizar o Carimbador Industrial

abaixo:


5 TEMPORIZADORES

Fazer o seguinte programa no Automation :

:


EXERCCIOS DE FIXAO DE TEMPORIZADORES

Desenvolva programas em Ladder que executem as seguintes seqncias no sistema fsico a seguir :

Exerccio 08

Exerccio 09

Exerccio 10


Exerccio 11: Desenvolva um programa em Ladder que execute a sequencia abaixo:

Exerccio 12 : Desenvolver um programa em ladder para fazer um motor trifsico partir em

estrela quando o boto B1 for pressionado ( liga C1 e C2 ) , e aps 10 seg. o motor passe a funcionar

em tringulo ( desliga C2 e liga C3 , ficando C1 e C3 ligados ) , e quando B2 ( desliga ) for

pressionado desliga o motor ( desliga C1 e C3 ) .

Onde : B1- I1 boto de liga

B2- I2 boto de desliga

C1- Q1 contator principal

C2- Q2 contator que faz o fechamento em estrela

C3- Q3 contator que faz o fechamento em tringulo


Exerccio 13: Processo de aquecimento industrial.

A. Ao pressionar B1, SV1 deve ser atuada permitindo que a substncia caia no tanque

B. Quando a substncia atuar o sensor de nvel SN , SV1 deve ser desativado, SV2 deve ser

ativado (liberando a passagem de vapor na serpentina) e o motor deve ser ligado (permitindo

que a substncia seja aquecida homogeneamente).

C. Quando o sensor de temperatura ST for atuado, SV2 e o motor devem ser desligados e SV3

deve ser ativado (liberando a substancia a ir para a prxima fase de produo).

D. Quando o tanque estiver vazio o sensor de fluxo ser desativado ( o sensor de fluxo SF foi

ativado quando SV3 foi ativado) , fazendo com que SV3 seja desativado SV1 seja novamente

ativado, reiniciando assim automaticamente o sistema.

E. Se o boto B2 for pressionado em qualquer momento do processo, o processo no dever

ser interrompido. Dever ir at o final (esvaziamento do tanque), e no dever ser reiniciado.

S voltar a funcionar se B1 for novamente pressionado.

OBS: todos os sensores so normalmente abertos


Exerccio 14: Automatizar o seguinte teste de vazamento

Procedimentos: 1) Ao pressionar B1 SV1,2 e 3 devem ser

acionados, permitindo que as peas sejam pressurizadas, e L1 deve

ser acessa. Aps 5 seg. SV1 deve ser desacionada, permitindo que a

presso entre as peas seja equalizada. Deve se contar mais 10 seg. e

SV2 e 3 , tambm devem ser desacionados .

2)Aps 15 seg. deve-se atuar SV4 e 5 , permitindo a que a presso

das peas cheguem at o pressostato. Aps 2 seg. verificar a situao

da chave do pressostato :

a) Se a chave estiver aberta, a pea est aprovada portanto L2 deve acender e dever permanecer

acessa at o incio de um novo teste .

b) Se a chave estiver fechada, a pea est rejeitada portanto L3 deve acender e dever permanecer

acessa at o inicio de um novo teste .

3)Aps isto SV6 e 7 devem ser atuados , e aps 5 seg. deve-se desatuar SV4,5,6 e 7, L1 deve apagar

e L4 deve acender e dever permanecer assim at o inicio de um novo teste .

4)Se B1 for novamente pressionado o teste dever ser reiniciado

5)Se B2 for pressionado em qualquer momento do teste deve-se executar direto do passo 3 em diante

.

Q1= SV1

Q2= Sv2/3

Q3= Sv4/5

Q4= Sv6/7

Q5= L1(Teste em andamento)

Q6= L2 (Pea aprovada)

Q7= L3 (Pea reprovada)

Q8= L4 (Fim de teste)

I1= B1(chave para iniciar teste)

I2= B2(chave para interromper

teste)

I3= Chave do pressostato

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