Curso de Automação Industrial Laboratório de Controle de Processos Conteúdo • • • • • • • • Introdução; Reconhecimento do Hardware; Software: Instalação de RSLogix e RSLinx Configuração da comunicação Micro-PLC; Configurações Iniciais do RSLogix Trabalho com Projetos e Arquivos; Endereçamento; Introdução a Linguagem Ladder; 2 de 106 Conteúdo • • • • • • • • • Programação; Comunicação; Instruções de Bit; Instruções de Temporização e Contagem; Instruções de Matemáticas; Instruções de Movimentação; Instruções de Lógica; Instruções de Comparação. Projetos Finais 3 de 106 Aula 2 Introdução Introdução • Histórico; • Vantagens; • Desvantagens; • Aplicações; 5 de 106 Aula 3 Reconhecimento do Hardware Hardware 7 de 106 Hardware • Tipos de PLC: – Fixo: provê o sistema de alimentação, as entradas e saídas, e o processador em uma única unidade; – Modular: provê cada funcionalidade em módulos separados. 8 de 106 Hardware 9 de 106 Hardware • O hardware de um PLC modular é composto basicamente por 5 elementos: – Fonte de Alimentação – Chassi ou Rack de Montagem – Processador ou CPU – Cartões de I/O – Unidade de Programação 10 de 106 Fonte de Alimentação • Fornecer corrente para todos os módulos do PLC; • Níveis de tensão de 24 Vdc ou 110/220 Vac; • A escolha da fonte depende da soma de corrente dos diversos módulos. 11 de 106 Fonte de Alimentação 12 de 106 Chassi ou Rack • Concentra todos os módulos; • Permite sustentação e proteção aos outros módulos; • Provê conexões para dados e alimentação; • Possui número variado de ranhuras (slots); • Permite interligação com outros módulos. 13 de 106 Chassi ou Rack 14 de 106 Cartões de I/O • Divide-se em: – Entrada: • Digital • Analógica – Saída • Digital • Analógica 15 de 106 Cartões de Entrada e Saída • Entradas Discretas • Saídas Discretas 16 de 106 Cartões de Entrada e Saída 17 de 106 Processador • Executa as instruções previamente programadas; • Memória: RAM e EEPROM; • Bateria e Capacitor; • Controla os dispositivos de entrada e saída; • Controla os canais de comunicação. 18 de 106 Processador - SCAN 19 de 106 Processador – Chave • Posição PROG: habilita o processador a ser programado, para qualquer execução e impede que passe para RUN remotamente; • Posição REMPROG: permite que o processador seja programado e que passe para RUN remotamente (LED RUN apagado); • Posição RUN: inicia a execução do código na memória, impede que o processador seja programado remotamente e não permite download; • Posição REMRUN: o programa continua em execução e permite que o processador seja programado . 20 de 106 Aula 4 Instalação do RSLogix 500 e do RSLinx Conceitos • RSLogix 500: Programa responsável por provê um ambiente para programação Ladder • RSLinx: Programa responsável por provê uma comunicação entre PC e PLC através de drivers / protocolos de comunicação. 22 de 106 Recursos Necessários • Requisitos mínimos de Hardware: Intel Pentium II 500MHz 128 MB de RAM, para o Windows XP ou 2000 45 MB de espaço disponível no HD Placa de vídeo com 256 cores e resolução de 800x600 23 de 106 Recursos Necessários • Requisitos mínimos de Software: Windows 98 ou Windows NT ou Windows 2000 ou Windows XP Obs: para o RSLogix funcionar será necessário a instalação do RSLinx 24 de 106 Instalação Passo-a-Passo • Passo 1 Executar o programa de instalação 25 de 106 Instalação Passo-a-Passo • Passo 2 Clique em Install RSLogix 500 26 de 106 Instalação Passo-a-Passo • Passo 3 Siga as instruções que aparecerem na tela Serial: essa informação pode ser encontrada na caixa do seu produto Ativação: para ativar, será preciso inserir o disquete com a licensa. 27 de 106 Instalação Passo-a-Passo Ativação: pressione OK e mova a licença. O RSLogix 500 está instalado. 28 de 106 Instalação Passo-a-Passo Agora instale o RSLinx Execute a instalação clicando em Install RSLinx 29 de 106 Instalação Passo-a-Passo Os mesmos procedimentos devem ser tomados para a instalação. Ao final os programas instalados poderão ser encontrados em Iniciar/Programas/Rockwell Software. 30 de 106 Aula 5 Configurando o RSLinx O Que é o RSLinx • Programa usado para configuração de drivers para a comunicação PC - PLC 32 de 106 Comunicação entre PC e PLC • Necessidade: Quando for preciso fazer download ou upload de programas. Configuração das portas para programação Ladder. Monitoração em tempo real do PLC. Programação on-line 33 de 106 Comunicação entre PC e PLC • Pode utilizar diversos tipos de comunicação: Serial, DH+, Ethernet... Canal Serial COM1/COM2 Serial usando padrão RS232 34 de 106 Configurando o RSLinx • Configuração do canal serial do computador para comunicação com o PLC. Abra o RSLinx, clicando no ícone na área de trabalho: Ou clicando em Iniciar / Programas / Rockwell Software / RSLinx / RSLinx 35 de 106 Configurando o RSLinx Clique no ícone mostrado abaixo em seu RSLinx para acessar o item Configure Drivers Ou no menu Communications selecione o item Configure Drivers 36 de 106 Configurando o RSLinx No Configure Drivers selecione o driver de acordo com a conexão 37 de 106 Configurando o RSLinx Selecione o driver RS-232 DF1 devices, e clique em Add New. Em seguida digite um nome para o driver. É recomendado colocar um nome que indentifique-o, para diferenciá-lo de outros que possam está em rede 38 de 106 Configurando o RSLinx Selecione a porta de comunicação e clique em AutoConfigure 39 de 106 Finalizando • É necessário que o RSLogix 500 esteja configurado com esse driver para finalizar a configuração. Abra o RSLogix 500 Abra ou crie um projeto Clique no menu Comm e selecione o item System Comms… 40 de 106 Finalizando Clique sobre o controlador escolhido e marque a opção Apply to Project e OK 41 de 106 Aula 6 Configurando o RSLogix O Que é o RSLogix • Programa usado para desenvolvimento de aplicações em LADDER para a família de PLC’s da Rockwell, bem como download, upload e monitoração de programas no PLC. 43 de 106 Configuração Inicial • Necessidade: Quando for usar o RSLogix pela primeira vez. Quando for iniciar um novo programa em LADDER. 44 de 106 Configuração Inicial • Configuração inicial do RSlogix para programação – Abra o RSLogix, clicando no ícone na área de trabalho: – Ou clicando em Iniciar / Programas / Rockwell Software / RSLogix / RSLogix 500 English 45 de 106 Configurando a CPU Clique em , abrirá a tela a seguir: selecione a CPU do PLC com o seu respectivo sistema operacional. Essas informações se encontram em uma etiqueta colada na CPU. 46 de 106 Configurando I/O Configuração das portas de Entrada e Saída: clique no item IO Configuration. Essa configuração permitirá o endereçamento dos cartões de I/O conectados ao chassi. 47 de 106 Configurando I/O Clique em Read IO Config para que a configuração seja feita automaticamente. 48 de 106 Configurando I/O Selecione o driver de comunicação desejado e clique novamente em Read IO Config. Observe que após a configuração automaticamente aparecem os dispositivos de entrada e saída conectados ao chassi. 49 de 106 Finalizando • É necessário que o RSLogix 500 esteja associado a um driver para finalizar a configuração. Clique no menu Comm e selecione o item System Comms… 50 de 106 Finalizando Clique sobre o controlador escolhido e marque a opção Apply to Project e OK. 51 de 106 Aula 7 Trabalhando com Projetos e Arquivos Ambiente de Trabalho Barra On-line Barra de Instruções Tabuladas Área de Memória Área de Inserção de linhas 53 de 106 Área de Memória • Dividida em: – Área de Programas – Área de Dados Área de Programas Área de Dados 54 de 106 Área de Programas • Sys 0 e Sys 1: são arquivos usados pelo controlador; • LAD 2: Ladder principal do ciclo de varredura; • Podem ser aumentada até 256 arquivos. 55 de 106 Área de Dados • • • • • • • • • O0 – Saída I1 – Entrada S2 – Status B3 – Binário T4 – Temporizadores C5 – Contador R6 – Controle N7 – Inteiros F8 – Ponto Flutuante 56 de 106 Área de Dados • Cada arquivo na área de dados pode ter até 256 elementos; • Pode-se ter até 256 arquivos de dados 57 de 106 Aula 8 Endereçamento Endereçamento ____ : ____ . ____ / ____ ____ Bit (0 – 15) I = Entrada O = Saída Número do Slot Palavra 0 – 1º 1 – 2º – O índice da palavra pode ser suprimido, se o dispositivo não possuir mais que 16 bits. – E o bit pode ser substituído por letras em caso de arquivos T4, C5, R6. 59 de 106 Aula 9 Introdução a Linguagem Ladder Linguagem Ladder • Características: – Linguagem Gráfica; – Conjunto de instruções completo; – Regras gerais: Linhas Verticais: linhas-mãe ou linhas de alimentação As saídas estão sempre na direita O fluxo de execução ocorre de cima para baixo e da esquerda para a direita A habilitação das linhas horizontais depende da lógica de acionamento à sua esquerda. 61 de 106 Programa em Ladder 62 de 106 Aula 10 Programação Progamação em Ladder • Para inserir códigos no Ladder: – Selecione a linha desejada e pressione Insert para adicionar uma nova linha; – Instrução: digitar o nome da instrução ou arrastá-la da barra de instruções; – Os comandos Ctrl+C, Ctrl+V, Ctrl+X e Ctrl+Z funcionam neste ambiente. • Para inserir comentários no Ladder: – – – – Comentários por instrução Comentários por endereço Símbolos Comentários de linha e título de página 64 de 106 Aula 11 Comunicação Comunicação PC - PLC • A comunicação pode ser feita de diversas formas, dependendo do processador em uso: – – – – RS 232 EthernetIP DeviceNet ControlNet 66 de 106 Modo On-line e Off-line On-line: Ambiente de teste e monitoração; Off-line: Ambiente de Programação 67 de 106 Fazendo Download e Upload Para enviar programas em LADDER para o PLC, primeiramente salve-o e clique em Download, como mostra a figura abaixo: 68 de 106 Fazendo Download e Upload Para enviar programas do PLC para o PC, clique em Upload, como mostra a figura abaixo: 69 de 106 Aula 12 Instruções de Controle de Fluxo Instruções de Bit • JSR – Jumper to Subroutine – Direciona o processador para um arquivo de sub-rotina. • SBR – Subroutine – Usada na primeira linha da sub-rotina. • RET – Return – Finaliza a sub-rotina. 71 de 106 Aula 13 Instruções de Bit Instruções de Bit • XIC – Examine if Close – Verdadeiro quando o bit for 1 – Falso quando o bit for 0 • XIO – Examine if Open – Verdadeiro quando o bit for 0 – Falso quando o bit for 1 • OTE – Output Energize – Seta um bit (1) quando a linha for verdadeira 73 de 106 Instruções de Bit • OTL – Output Latch • OTU – Output Unlatch – Seta um bit (1) quando a linha for verdadeira e mantém esse estado mesmo que a linha seja falsa. Sendo resetado (0) somente com um OTU. • OSR – One Shot Rising – Seta um bit (1) por um ciclo de scan quando houver uma transição positiva. 74 de 106 Exercício • Implemente um flip-flop RS • Implemente um flip-flop D • Implemente um flip-flop JK 75 de 106 Exercício • Com FC1 acionado e com um pulso do botão BL1, deve-se ligar o motor de descida M1 e o motor de giro M2. • Quando FC2 for acionado, deve-se desligar o motor M1 e ligar o motor de subida M3. • Ao acionar FC1, deve-se desligar os motores M2 e M3. 76 de 106 Aula 14 Instruções de Temporização e Contagem Instruções de Temporização • Arquivos do tipo T: contém dados referente aos temporizadores. • Arquivo padrão T4 – Timer. • Dividido em 3 palavras: – Estado (EN, TT, DN) – Preset (PRE) – Acumulador (ACC) 78 de 106 Instruções de Temporização • TON – Timer on Delay – inicia a contagem quando a linha se torna verdadeira. Endereço Base para contagem Valor do Preset 79 de 106 Instruções de Temporização • EN: indica que a linha do temporizador é verdadeira; • TT: indica que o temporizador está contando. EN tem que ser verdadeiro e ACC < Preset; • DN: indica que o temporizador terminou de contar. EN tem que ser verdadeiro e ACC = Preset; • Preset: indica o valor que o temporizador vai contar; • ACC: indica o valor atual da contagem. 80 de 106 Instruções de Temporização • TOF – Timer off Delay – inicia a contagem quando a linha se torna falsa Endereço Base para contagem Valor do Preset 81 de 106 Instruções de Temporização • EN: indica que a linha do temporizador é verdadeira; • TT: indica que o temporizador está contando. EN tem que ser falso e ACC < Preset; • DN: indica que o temporizador terminou de contar. EN tem que ser falso e ACC < Preset; • Preset: indica o valor que o temporizador vai contar; • ACC: indica o valor atual da contagem. 82 de 106 Instruções de Temporização • RTO – Retentive Timer on Delay – inicia a contagem quando a linha se torna verdadeira e mantém o valor mesmo a linha sendo falsa. Endereço Base para contagem Valor do Preset 83 de 106 Instruções de Temporização • EN: indica que a linha do temporizador é verdadeira; • TT: indica que o temporizador está contando. EN tem que ser verdadeiro e ACC < Preset; • DN: indica que o temporizador terminou de contar. EN tem que ser verdadeiro e ACC = Preset; • Preset: indica o valor que o temporizador vai contar; • ACC: indica o valor atual da contagem. OBS: Para resetar o RTO é preciso utilizar a instrução RES. 84 de 106 Exercício • Faça um diagrama ladder para um sistema que precisa que um motor passe 6,3 segundos ligados e 6,3 segundos desligados. • Implemente um semáforo que seja ligado e desligado por uma chave retentiva. Tempos: vermelho 9s, amarelo 3s e verde 6s. • Programar um acionamento seqüencial para a partida de 5 motores a cada 2 seg (usando uma chave) e desligá-los ao mesmo tempo (usando outro botão). 85 de 106 Instruções de Contagem • Arquivos do tipo C: contém dados referente aos contadores. • Arquivo padrão C5 – Counter. • Dividido em 3 palavras: – Estado (CU, CD, DN, OV, UN) – Preset (PRE) – Acumulador (ACC) 86 de 106 Instruções de Contagem • CTU – Count Up – contas as transições de falso para verdadeiro, crescente. Endereço Valor do Preset 87 de 106 Instruções de Contagem • • • • • CU: indica que a linha do contador é verdadeira; OV: indica que ACC > 32767; DN: indica que ACC >= Preset; Preset: indica o valor que o contador vai contar; ACC: indica o valor atual da contagem. OBS: Para resetar o CTU é preciso utilizar a instrução RES. 88 de 106 Instruções de Contagem • CTD – Count Down – contas as transições de falso para verdadeiro, decrescente. Endereço Valor do Preset 89 de 106 Instruções de Contagem • • • • • CD: indica que a linha do contador é verdadeira; UN: indica que ACC < (-32768); DN: indica que ACC >= Preset; Preset: indica o valor que o contador vai contar; ACC: indica o valor atual da contagem. OBS: Para resetar o CTD é preciso utilizar a instrução RES. 90 de 106 Exercício • Programe um relógio que mostre minutos e horas. 91 de 106 Aula 15 Instruções Matemáticas Instruções Matemáticas 93 de 106 Instruções Matemáticas • • • • • • • • • Source: local onde o valor está armazenado; Dest: local onde o resultado será armazenado; ADD: soma as Sources; SUB: subtrai as Sources; MUL: multiplica as Sources; DIV: divide as Sources; NEG: inverte o sinal da Source; SQR: calcula a raiz quadrada da Source; CLR: zera o conteúdo de Dest. 94 de 106 Instruções Matemáticas • CPT – Compute – executa uma expressão matemática com várias operações. Endereço do resultado Expressão 95 de 106 Exercício • Programar um sistema de conversão de unidades de temperatura da seguinte maneira: – Através de duas chave de duas posições indicar a unidade origem e a destino (0 – Celsius, 1 – Fahrenheit); – Executar a conversão usando as instruções ADD, SUB, MUL e DIV; – Executar a conversão usando a instrução CPT. 96 de 106 Aula 16 Instruções de Movimentação Instruções Matemáticas • MOV – Move – move o valor de Source para Dest. Origem do Dado Destino 98 de 106 Aula 17 Instruções de Lógica Instruções de Lógica • Realizam operações lógicas bit-a-bit 100 de 106 Exercício • Utilizando as instruções de lógica repetir os exercícios do Flip-Flop D, RS e JK. 101 de 106 Aula 18 Instruções de Comparação Instruções de Comparação 103 de 106 Instruções de Comparação • • • • • • • • Source: local onde o valor está armazenado; EQU: testa se dois valores são iguais; NEQ: testa se dois valores são diferentes; LES: testa se o valor A é menor que o valor B; LEQ: testa se o valor A é menor ou igual que o valor B; GRT: testa se o valor A é maior que o valor B; GEQ: testa se o valor A é maior ou igual que o valor B; LIM: testa valores dentro ou fora de uma faixa específica. 104 de 106 Exercício • Utilizando a instrução LIM, repetir o exercício do Semáforo utilizando somente 1 temporizador. • Programe um sistema de empacotamento de remédios da seguinte forma: – Acione uma esteira usando uma chave liga / desliga. – Cada comprimido que passar pelo sensor (use um botão) conte uma vez; – No total de 20 comprimidos, para a esteira e espere 10 segundos para empacotar e acione a esteira novamente. 105 de 106 Projetos Finais • Programar um somador para funcionar conforme descrição abaixo: – Iniciar a operação pressionando uma chave; – O somador deverá somar os valores de 5 em 5 segundo iniciando no zero; – Quando o valor for maior que 150, zerar e inicia o ciclo novamente. • Exercícios Propostos do Livro Engenharia de Automação Industrial de Cícero Couto Moraes, pág. 74 a 79. 106 de 106