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March 25, 2018 | Author: Zick Mendes | Category: Digital Electronics, Programmable Logic Controller, Time, Electronics, Electrical Engineering
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INSTITUTO DE ESTUDOS SUPERIORES DA AMAZÔNIA CURSO DE ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃOANDRÉ JUDILSON LOBATO LOPES CLÁUDIO BARROSO NETO PROGRAMAÇÃO CLP: UMA APLICAÇÃO PARA CONTROLES DE ELEVADORES BELÉM 2006 INSTITUTO DE ESTUDOS SUPERIORES DA AMAZÔNIA CURSO DE ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO ANDRÉ JUDILSON LOBATO LOPES CLÁUDIO BARROSO NETO PROGRAMAÇÃO CLP: UMA APLICAÇÃO PARA CONTROLES DE ELEVADORES Monografia apresentada ao curso de Engenharia da Computação para a obtenção do Grau de Bacharel em Engenharia da Computação. Orientado por: Prof. Dr. José Augusto Real BELÉM 2006 INSTITUTO DE ESTUDOS SUPERIORES DA AMAZÔNIA CURSO DE ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO ANDRÉ JUDILSON LOBATO LOPES CLÁUDIO BARROSO NETO PROGRAMAÇÃO CLP: UMA APLICAÇÃO PARA CONTROLES DE ELEVADORES Esta Monografia foi julgada adequada para a obtenção do Grau de Bacharel em Engenharia da Computação, e aprovada na sua forma final pelo Instituto de Estudos superiores da Amazônia DATA: ____/____/____ CONCEITO: ______ ______________________________________, Orientador Prof. Dr. José Augusto Real Instituto de Estudos Superiores da Amazônia – IESAM __________________________________________________ Prof MSc. Instituto de Estudos Superiores da Amazônia – IESAM __________________________________________________ Prof. M.Sc. Instituto de Estudos Superiores da Amazônia – IESAM BELÉM 2006 AGRADECIMENTOS A Deus por me ajudar nas horas mais difíceis. Aos meus pais João Carlos (in memoriam) e Lélia Maria por terem investido na minha educação e pela criação que me deram. Á meus familiares e amigos que sempre estiveram me apoiando. Ao professor Dr. José Augusto Real pela orientação e ajuda oferecida e pela tolerância no desenvolvimento do trabalho. A professora Norma Iolanda Lindoso Viana que me incentivou no começo da graduação. E a todos que direta e indiretamente, colaboraram na elaboração deste trabalho. André Judilson Lobato Lopes A Deus por me ajudar nas horas mais difíceis. Aos meus pais e por terem investido na minha educação. Á meus familiares e amigos que sempre estiveram me apoiando. Ao professor Dr. José Augusto Real pela orientação e ajuda oferecida e pela tolerância no desenvolvimento do trabalho. E a todos que direta e indiretamente, colaboraram na elaboração deste trabalho. Cláudio Barroso Neto "É melhor tentar e falhar. Eu prefiro na chuva caminhar. que em conformidade viver. é melhor tentar. que em dias tristes em casa me esconder. que sentar-se fazendo nada até o final." (Martin Luther King) .. embora louco.. que preocupar-se e ver a vida passar. Prefiro ser feliz. ainda que em vão. RESUMO A Automação industrial ao longo dos anos ganhou destaque desde a necessidade das indústrias automobilísticas da década de 60 ate hoje nas residências. uma aplicação para o controle de um elevador de três pavimentos. na linguagem LADDER. Linguagem de Blocos de Funções e Linguagem de Fluxo Seqüencial) ou textual (Lista de Instruções e Texto Estruturado). ladder. Para a criação dessa aplicação utilizamos um software para a programação do algoritmo e simulação do elevador de três pavimentos. Na busca da flexibilidade dos processos industriais surgiu um aparelho eletrônico que logo conquistou o mercado e até hoje é. alcançamos os objetivos desejados e com resultados satisfatórios. controlador. programação. algoritmo. sendo a LADDER a primeira linguagem utilizada no CLP. microcontrolador. Este trabalho trata do estudo da linguagem e padrões usados para a programação do CLP e assim desenvolver uma aplicação para o controle de um elevador. elevador. Apesar de encontrarmos algumas limitações no software para o desenvolvimento da aplicação. . o mais utilizado no setor industrial este novo aparelho recebeu o nome de CLP . Após o estudo das linguagens e dos padrões do CLP desenvolvemos. Palavras-chave: automação.Controlador Lógico Programável. Um microcontrolador que utiliza sua própria linguagem de programação podendo ser gráfica (Linguagem LADDER. sem dúvida nenhuma. controller. This work deals with the study of the language and used standards for the programming of the PLC and thus to develop an application for the control of an elevator.Programmable Logic Controller. to ladder. being the LADDER the first language used in the PLC. elevator. This new device received the name PLC . Language of Blocks of Functions and Sequential Fuction Char) or literal (List of Instructions and Structuralized Text). programming. After the study of the languages and the standards of the PLC we develop. A microcontroller that uses its proper programming language being able to be graphical (Language LADDER. microcontroller. an application for the control of an elevator of three floors. algorithm. reach the desired objectives and with satisfactory results. Although to find some limitations in software for the development of the application. . For the creation of this application we use a software for the programming of the algorithm and simulation of the elevator of three floors. Key word: automation. in the language LADDER.ABSTRACT The industrialize Automation to long of the years gained prominence since the necessity of the automobile industries of the decade of 60 even today in the residences. In the search of the flexibility of the industrialize processes an electronic device appeared that soon conquered the market and ties today is without doubts none the most used in the industrial sector. ...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................21 Figura 5: Porta and or invert.............................................................................................................................................................................................19 Figura 4: Exemplo de tabela verdade..........................................35 Figura 20: Ciclo de varredura..................................39 Figura 24: Estrutura do sistema de memória.........................................................28 Figura 12: Latch D.................................................32 Figura 17: Classificação do sistema de controle.27 Figura 10: Diagrama lógico e tabela verdade do Latch RS controlador......23 Figura 6: Porta or and invert.....24 Figura 8: Exemplo de sinal de relógio (clock).....................................................................................................................................................................................................31 Figura 16: Flip-Flop T..........................................17 Figura 3: Diagrama genérico de um circuito combinacional.....30 Figura 14: Flip-Flop JK................................................................23 Figura 7: Diagrama de circuito seqüencial...........................43 .....................................................................34 Figura 19: Modos durante a execução.......................................................................28 Figura 11: Símbolo do Latch controlado......................................................................................................................35 Figura 21: Estrutura básica do CLP............................................................................................33 Figura 18: Funcionamento do CLP..............LISTA DE FIGURA Figura 1: Comunicação entre CLP's.....................................41 Figura 26: Principais fabricantes......16 Figura 2: Lógica digital.............................................................................................36 Figura 22: Posição dos slots no CLP...........................................................................................................................................29 Figura 13: Flip-Flop SR..................................................................................................................................................................................26 Figura 9: Funcionamento do Latch...38 Figura 23: Estrutura básica da CPU.....................................................................................................................................................................................................31 Figura 15: Flip-Flop D...........................................................39 Figura 25: Possíveis entradas e saídas do CLP........................................................................... ........................................................................................................................................................................................59 Figura 41: Contadores..............................................................................................................Figura 27: Tipos de interfaces I/O..................................................................................................................................67 Figura 44: Cilindro vertical.........................................................................68 Figura 45: Sensor......................................71 ........................................................53 Figura 35: Tipos de circuitos..............56 Figura 37: Instrução END......................................................................................................................................................................................................52 Figura 33: Bloco funcional.................................................................................................................................58 Figura 40: Temporizadores........................................................................................69 Figura 49: Deslocamento do elevador subida..........................................................................................................................57 Figura 39: Contatos NA e NF..............................................................................................................................................................................................................................................69 Figura 47: Fonte de pressão hidráulica..........................................................................................................................................................................................................................................44 Figura 29: Conversor A/D........66 Figura 43: Sistema mecânico do elevador...........................................55 Figura 36: Rung..................................................................................................................69 Figura 48: Reservatório atmosférico .............................60 Figura 42: Algoritmo de controle na linguagem Ladder...........................................70 Figura 50: Deslocamento do elevador descida......53 Figura 34: SFC.................................................................................................................................68 Figura 46: Válvula...................................................51 Figura 31: Linguagem Ladder.........................................................45 Figura 30: Lista de instrução...........................................57 Figura 38: Corrente lógica fictícia...........................44 Figura 28: Conversor D/A....................52 Figura 32: Texto estruturado............................................................................................................................................................................ ...4 Processador .....................................17 2................4 APLICAÇÃO DO CLP...............................4.......................4............................1 AUTOMATIZAÇÃO...4....3 VANTAGENS E DESVANTAGENS DO SINAL DIGITAL.................................33 3....................................................................................1 – Sistemas assíncronos.........38 3......3 Latches..........................................................................................6............6................................33 3.........................................................................................................2 IMPORTÂNCIA DO SINAL DIGITAL...........................................................33 3.................................25 2.4..............................2 CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS...............................................................3 A HISTÓRIA DO CLP E O ESTADO DA ARTE................2........................................................................19 2..6........1...................................23 2................................36 3............................17 2...........................................................................2.......................2 BREVE DEFINIÇÃO DO CLP...........19 2................................................5................................................................................1 Fonte de Alimentação.........................1 Definições....................20 2............6...........................................................6 ESTRUTURA........................................................................5 Sistema de Memória...29 3 CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMAVEL – CLP....................17 2...............4 O QUE É A LÓGICA DE PROGRAMAÇÃO?.........11 1..............21 2......................................................................................1.....................4 Portas lógicas complexas...............................................12 1..............................................................1...................20 2..................1............................................................................37 3.............................................................................34 3................................................................................1 SINAL DIGITAL..........3 CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL...........................................27 2..........................................25 2.............................4 Flip-flop....................34 3.........2 Circuitos seqüenciais......18 2...................................................5 FUNCIONAMENTO.........39 .............................2 Base ou Rack.1 CONTROLE DE PROCESSOS....................4...................................2........4...34 3.............3 Unidade Central de Processamento (CPU)......................................................4.......4.....................................................16 2 INTRODUÇÃO À LÓGICA DIGITAL..............................4...........35 3..........................1 Álgebra booleana..............................33 3...........................4 SISTEMAS COMBINACIONAIS E SEQÜENCIAIS......11 1..............38 3.......................6.................3 Portas lógicas.....................1 Circuitos Combinacionais..................6....................................................2.....................................39 3........................................................................................................1 Memória do Sistema de Operação.........................................................23 2..........................12 1...............2 Tabela verdade..........................................................4.......SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO..............................................2 Sistemas síncronos..........................................1................. .............46 3...............................................................................................6 Módulos de I/O....................................52 4......................................................................9........................................6.............1 Lista de Instrução....................9 INTERFACES........................................2 TIPOS DE LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO............68 6............77 .............................................................................................53 5 FUNDAMENTOS DA LINGUAGEM LADDER.............1.................................. Corrente lógica fictícia...................................4 Tipos de Dados da CPU.......................................................................1 Módulos Discretos.........51 4...............2............56 5.....................1 A NORMA IEC 1131-3......50 4....2 Diagrama Ladder....2.............1 Módulos de Entrada (Input Modules)..................................1 CONTROLES DO ELEVADOR..........................................................................................................40 3.........................1 Controles dentro da Cabine......1.....................................52 4...........................10 TIPOS DE CLP’s..................67 6....67 6................. Implementação da lógica de controle.....................................6......................................................7 DISPOSITIVOS PERIFERICOS..............2...........................6.............9..........45 3.............................................................................................73 RESULTADO............................4 Diagrama de Blocos Funcionais.......................56 5.........42 3......2 Controles fora da Cabine......................................2.48 4 LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO CLP........42 3..............................................3................................................................1...............GRAFCET).........40 3..75 7 CONCLUSÃO......57 5...........................................................................................................................................6.......................50 4..................................................... Diagrama Funcional Seqüencial (SFC ..................54 5.68 TESTES............................1......................................................2............1.............................1...................................................................................................................40 3..........................................58 6 APLICAÇÃO: CONTROLE DE ELEVADORES COM TRÊS PAVIMENTOS...........57 5.............. CONCEITOS BASICOS..............................................................76 REFERÊNCIAS............................51 4...........2 ALGORITMO DE CONTROLE.......................................... Instrução END....................................................................................................................8 PRINCIPAIS FÁBRICANTES..................................43 3......................................................................6...............66 6..................1..........................................................................1.......................................................2..............3 Texto Estruturado..................................2 Módulos Analógicos...........................2 Módulos de Saída (Output Modules)...............................................3............................................................52 4................................................................................................................................. . 11 1 INTRODUÇÃO A automação (sistema automático pelo quais os mecanismos controlam seu próprio funcionamento quase sempre sem a interferência do homem) passou a ser de grande importância a partir da necessidade das indústrias em melhorar e aumentar a qualidade de seus produtos. apoiado em computadores. As fábricas normalmente utilizavam para controlar seus sistemas uma enorme placa elétrica. a decisão entre a utilização ou não da automação torna-se de ordem econômico-financeira do que propriamente técnica (SANTOS. 1. que substitua o trabalho humano e que vise soluções rápidas e econômicas para atingir os complexos objetivos das indústrias e dos serviços. Uma tarefa árdua e trabalhosa onde caso ocorresse um erro de conexão. A flexibilidade do sistema tornou-se o principal foco do interesse industrial (a habilidade em mudar um processo para satisfazer a necessidade do consumidor final sem muitas perdas para a indústria). Para Moraes e Castrucci (2001) automação é qualquer sistema. buscando alcançar produtos com custo unitário reduzido em tempo menor e com maior conformidade. 2005). de alguma forma ser automatizado. redução de custos de produção (SANTOS. 2005). todo o processo teria que ser refeito. Um coordenador projetava a lógica do sistema e os eletricistas recebiam um esboço esquemático da lógica a ser executada e posteriormente conectavam todos os relés. o que trazia um custo muito alto para as indústrias da época. desaparecimento de algumas profissões.1 AUTOMATIZAÇÃO A automação passou a fazer parte do cotidiano das empresas que buscam baixo custo de produção nas suas fábricas. Automação é um processo produtivo que visa otimizar. na qual se encontravam grandes números de relés eletromecânicos conectados. nos controles de processos industriais e na automação da manufatura o mecanismo que alcançou o maior sucesso comercial dentro dessa área foi o CLP (Controlador Lógico Programável) que nos dias atuais é o componente computacional mais utilizado nas indústrias automatizadas (NATALE. daí então a necessidade de se desenvolver um dispositivo capaz de substituir os painéis elétricos a relés. aumento na qualidade e da padronização de produtos. Surgiu então os controladores lógicos programáveis. Partimos do ponto que todo processo pode. 2000). Sem dúvida nenhuma. Mais ao longo dos anos a automação também trouxe uma série de mudanças no ambiente de trabalho: redução do nível de emprego de atividades repetitivas. . mais adiante com o surgimento do motor a explosão e de aplicações utilizando energia elétrica. 2006). como forças dos ventos. 2006). seqüenciamento. etc.. contagem. como termostato e chave de nível. quando as máquinas passaram a ter um papel mais relevante na sociedade.. temporização. alcançaram seu ápice a partir da revolução industrial do século XVIII. 2006).. 2000).3 A HISTÓRIA DO CLP E O ESTADO DA ARTE Os esforços da humanidade para substituir o trabalho braçal pelo produzido por outras forças. determina suas saídas (NATALE. e os processos tornaram-se virtualmente passíveis de serem automatizado (CONTROLADOR. De forma geral os controladores lógicos programáveis (CLP) são utilizados em sistemas automatizados flexíveis para realizar tarefas antes executadas por enormes placas elétricas de painéis a relés. .2 BREVE DEFINIÇÃO DO CLP Um controlador lógico programável conhecido também pela sigla CLP no Brasil. A grande vantagem desse dispositivo é que pode ser reprogramado sem a necessidade de realizar modificações na parte do hardware como ocorria com os painéis de controle a relés (CONTROLADOR. Com o advento da máquina a vapor nesse período.12 1.. Surgiram inúmeros processos dentre os quais se destacou o processo da mecanização.. e pela sigla da expressão inglesa Programmable Logic Controller (PLC) é um dispositivo eletrônico com as mesmas características de um computador comum. que possui uma memória programável capaz de armazenar programas implementados por usuários que de acordo com seus dados de entrada.. Segundo a Associação Brasileira de Normas Técnicas-ABNT. 1... o CLP é um equipamento eletrônico digital com hardware e software compatíveis com aplicações industriais. No século XX apareceram dispositivos capazes de controlar processos simples. quedas d’águas e força animal. tais como lógica. Com a evolução da instrumentação (novos instrumentos de controle) na década de 30 surgiram os primeiros controladores. ficou claro que a força humana estava sendo substituída completamente por dispositivos mecânicos (CONTROLADOR. substituição da força humana por máquinas. e.. De acordo com NEMA (National Electrical Manufactures Association): CLP é um aparelho eletrônico digital que utiliza uma memória programável para armazenar internamente instruções e para implementar funções específicas. que depois passou a se chamar MODICON (Modular Digital Controller) apresentou um dispositivo que atendeu essas especificações. Facilidade de programação e manutenção por técnicos e engenheiros. seus sistemas eram baseados em controladores a relés. As principais características desejadas em um CLP eram: • • • • • • Preço competitivo com os sistemas a relés. Em 1969. 2005). Esse problema precisaria ser rapidamente solucionado. e uma solução imaginada pela General Motors. FAUSTINO. MATIC. Faustino (2005) acrescenta ainda como características desejadas para o novo sistema ele teria de ser fisicamente menor que um painel de relé para minimizar o custo de ocupação do chão da fábrica. 2000). foi a criação de um dispositivo baseado no computador comum (GEORGINI. FAUSTINO. foram obrigadas a melhorar suas linhas de produção para cortar custos e atender a esse novo mercado que surgia. as características para esse novo sistema chamado primeiramente de PC (Controlador Programável) que depois teve sua nomenclatura mudada para CLP (Controlador Lógico Programável). 2005) diz que o primeiro produto se chamava 084 por ter sido . a reposição dessa peça ou produto não poderia ser feita durante as mudanças e correções nas conexões. 2000. Produção de dados para um sistema central de coleta de informações. as despesas eram demasiadamente grandes ate para uma grande indústria daquela época. a Bedford Associates. Isto significava que toda a equipe de funcionários da linha de produção não trabalhava ate que o sistema fosse reparado o mais breve possível. Repetitibilidade de operação e uso (GEORGINO. As indústrias daquela época não possuíam uma flexibilidade nas suas linhas de produção: devido a suas limitações tecnológicas de controle de automação. as indústrias automotivas impulsionadas com o avanço do capitalismo e a grande competitividade no mercado mundial. Funcionamento em ambientes industriais. Um exemplo dessas limitações tecnológicas fica bem claro se a linha de produção de uma fábrica fosse obrigada a trocar uma peça ou um produto de sua “safra”. Kissel (1986 citado por FAUSTINO. 2000. 2001). 2005.13 Na década de 60. pois no mundo se proliferava os computadores comuns que também se chamavam PC (GEORGINI. A divisão Hydramatic da GM determinou. Dispositivo de entrada e de saída facilmente substituíveis. em 1968. . Somente nos anos 80 é que os CLP’s se proliferaram no Brasil. os CLP’s começaram a ter uma maior flexibilidade (Quadro 1). ANO 1968 1969 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1983 1986 EVENTO Concepção do CLP Unidade central de processamento baseado em hardware Suas aplicações foram ampliadas para outras indústrias Edição do código fonte Surgiu o primeiro sistema de comunicação que permitia aos CLP trocar informações CLP multiprocessados O CLP passou a incorporar o controle PID (Proporcional. De acordo com Georgini (2000) os CLP’s se classificam em: ver capítulo 3. principalmente nas multinacionais (FAUSTINO. e modernização das camadas físicas que sobreviveram nos anos 80. 2006). c) Médios CLP’s. a) Micro CLP’s. Quadro 1. 2005). b) Pequenos CLP’s. 2006. CONTROLADOR. d) Grandes CLP’s. entretanto eram facilmente instalados e ocupavam pouco espaço (FAUSTINO. A partir dos anos 70 e com o aprimoramento da tecnologia de microprocessadores. Nos anos 90 houve uma redução dos inúmeros protocolos de programação novos. 2000 os CLP’s apresentam nos dias atuais as seguintes características: . os CLP's faziam a mesma função dos sistemas de controle a relés. Evolução dos CLP’s. No inicio.. De acordo com Georgini..14 desenvolvido depois de 83 modificações no projeto.. Faustino.. e) CLP’s Compactos. 2005). 2005. f) CLP’s Modulares..IntegralDerivativo) Entrada e saída remotas CLP’s baseados em microprocessadores com processos lógicos Estrutura de entrada e saída universal Arquitetura de processador bit-slice Entrada e saída remotas de alto desempenho/inteligente Transmissão de dados com média velocidade Coprocessador de linguagem Basic CLP’s flexíveis multilinguagens Fonte: (Controlador. 2000). Os CLP’s podem se comunicar entre si figura 1. Constantemente o mercado recebe novos e melhores produtos baseados nos CLP’s. posicionamento de eixos. linguagem Ladder e etc. C. Processamento paralelo (sistema de redundância). • • • • • Scan Time (tempo de varredura) reduzido (maior velocidade de processamento) devido à utilização de processadores dedicados. Excel. diagnósticos e detecção de falhas. comunicação por meio de rede Ethernet). Conexão de CLP’s em rede (conexão de diferentes CLP’s na mesma rede. Integração de aplicativos Windows (Access. Pequenos e micros CLP’s que oferecem recursos de hardware e de software dos CLP’s maiores. transmissão via radio ou modem. texto estruturado. funções trigonométricas). Recursos de monitoramento de execução do programa. Visual Basic) para comunicação com CLP’s. leitura de código de barra). Módulos inteligentes (co-processadores que permitem realizar tarefas complexas: controle PID (Pid). Vallejo acrescente ainda que os CLP’s hoje em dia são capazes de serem programados em diversas linguagens de programação dentre elas: lista de instruções. portanto é indispensável uma continua atualização por intermédios dos fabricantes e fornecedores dos controladores lógicos programáveis (GEORGINI. Módulos remotos controlados por uma mesma CPU. diagrama de blocos. Software de programação em ambiente Windows (facilidade de programação).15 • • • • • • Módulos de I/O (entrada e saída) de alta densidade (grande numero de pontos de I/O por módulo). proporcionando confiabilidade na utilização em áreas de segurança. . Instruções avançadas que permitem operações complexas (pontos flutuantes. Eletrodomésticos inteligentes. industriais e domésticas (quadro 2). Aplicações do CLP Doméstica Climatização. de de Os CLP’s têm na agricultura um setor emergente como o controle de temperatura. processos • • Intertravamento. 2005).).16 Figura 1 . Quadro 2. • • Monitoramento alarmes. • Industrial Controle automático de industriais. 2005). Máquinas de processamento de cimento. Prédios inteligentes de • (gerenciamento elevadores.. Vallejo cita também que os CLP’s podem ser encontrados em: • • • • Máquinas indústrias de madeira. . Fonte (Santos. Sistema de segurança. • • APLICAÇÕES Comercial • Centrais telefônicas... • de • Controle de trafego de estacionamento. etc. Nas indústrias açucareiras. umidade nas estufas e controle de irrigação nas lavouras (SANTOS. Sistemas transportes.4 APLICAÇÃO DO CLP No nosso cotidiano as inúmeras aplicações utilizando controladores programáveis esta cada vez mais presente nas áreas comerciais. 2006) 1. Fabricação de produtos derivados de plásticos. Gerenciamento energia.Comunicação entre CLP’s Fonte (Controlador. nível alto e nível baixo respectivamente. 2001). Os sinais digitais vêm sendo utilizados no processamento de sinais. um sinal digital só é definido para determinados instantes de tempo. têm valores que pertencentes a um conjunto contínuo (infinito). isso significa que ele mantém os seus valores praticamente constantes durante pequenos espaços de tempo. e seu conjunto de sinais tem um número finito de valores discretos. Com o aumento da tecnologia dos computadores. O mesmo não ocorre com os sinais analógicos que é um sinal contínuo que varia em função do tempo.1 SINAL DIGITAL O Sinal Digital é um sinal com valores discretos (descontínuos) no tempo e amplitude. foi possível a aplicação de uma . principalmente da microeletrônica digital. Enquanto nos sinais digitais. Veja a diferença entre os sinais analógicos e digitais na figura 2 (GÜNTZEL. Assim. Estes valores também são conhecidos como ativo e inativo.2 IMPORTÂNCIA DO SINAL DIGITAL Com o surgimento do computador digital na década de 40. ( 2003) ) 2. Desde essa época acorreu um grande avanço no progresso em todos os aspectos computacionais relacionados tanto na parte de software como na de hardware. a criação de artefatos utilizando sinais digitais teve um grande crescimento. NASCIMENTO. Figura 2 – Lógica digital: (a) Sinal Digital. (b) Sinal Analógico. pois as variáveis são observadas diretamente. Fonte (Arroz et al. onde um valor representa o bit 1 e outro o bit 0. podendo assumir uma infinidade de valores entre seu valor máximo e mínimo. ou seja.17 2 INTRODUÇÃO À LÓGICA DIGITAL 2. sendo representados por dois valores distintos de tensão utilizando o sistema binário. nos sinais analógicos a informação é lida de forma direta sem passar por qualquer decodificação. verdadeiro e falso. os dados obtidos sofrem a conversão para a forma binária. ganhando espaço e substituindo os sistemas analógicos anteriores. .Geram valores com uma maior precisão e exatidão nos resultados. aos ruídos. Em algumas aplicações os sinais digitais têm a função apenas de substituir os sinais analógicos utilizados anteriormente e em muitos outros casos vem tornando possível a criações de novas aplicações que antes não existiam (ERCEGOVAC et al. 2000). Em relação às desvantagens do sinal digital a que podemos considerar é que praticamente todo o mundo real é analógico.18 grande diversidade de sistemas digitais especializados: controladores. gravações digitais. ou seja. .Possuem uma maior facilidade de armazenamento de informações. .3 VANTAGENS E DESVANTAGENS DO SINAL DIGITAL Dentre as principais vantagens do sinal digital podemos considerar: . entre outros.Nos sistemas digitais é possível escolher diversas implementações levando em consideração a velocidade e o tipo de hardware. . 2.Os circuitos digitais são bastante insensíveis às variações ocorridas no sistema. cronômetros digitais. . os sinais digitais podem ser representados por vetores de sinais com apenas dois valores (binários). . Onde essa conversão de analógico para digital é chamada de quantização ou digitalização.A operação do sistema digital pode ser programada. 2000). . conhecidos como circuitos integrados. para a utilização de sinais digitais é necessária a conversão desses sinais analógicos para digitais e vice-versa quando os sistemas digitais têm de interagir com os sinais do meio físico. pois além de terem uma representação digital adequada tanto para valores numéricos quanto para nãonuméricos. uma vez que essas aplicações com sistemas digitais vem se desenvolvendo constantemente. o que acarreta uma perda de tempo.Com o avanço da microeletrônica foi possível à criação de sistemas digitais muito complexos. A utilização de sinais digitais tende a ocorrer com uma maior freqüência. que são pequenos dispositivos compostos por um grande número de circuitos digitais (ERCEGOVAC et al.Os sistemas digitais são mais fáceis de projetar. assim. 1 Circuitos Combinacionais Um circuito combinacional é constituído por um conjunto de portas lógicas as quais determinam os valores das saídas diretamente a partir dos valores atuais das entradas. Nos circuitos combinacionais. 2. O comportamento das portas lógicas é conhecido pela tabela verdade que apresenta os estados lógicos das entradas e das saídas. que operam um ou mais sinais lógicos de entrada para produzir uma e apenas uma saída. 2001). ou "1". As situações "Verdadeira" e "Falsa" são estudadas na Lógica Matemática ou Lógica de Boole. Essas portas lógicas são normalmente utilizadas em circuitos eletrônicos. e ausência de sinal. dependendo do circuito onde é implementada a função. por causa das situações que os sinais deste tipo de circuito podem apresentar: presença de sinal. cada combinação de valores de entrada pode ser vista como uma informação diferente e cada conjunto de valores de saída representam o resultado da operação.Diagrama genérico de um circuito combinacional Fonte (Güntzel.4. 2001) Os circuitos combinacionais são representados pelas portas lógicas que são dispositivos. pois nestes a saída do tempo t depende da entrada no tempo t e em alguns casos também depende da entrada no tempo anterior a t (GÜNTZEL. origem do nome destas portas. No caso. (ARROZ et al. a saída (output) no tempo t depende apenas da entrada no tempo t.19 2. NASCIMENTO.4 SISTEMAS COMBINACIONAIS E SEQÜENCIAIS Os sistemas digitais são divididos em duas classes: circuitos combinacionais e circuitos seqüenciais. O mesmo não acontece nos circuitos dos sistemas seqüenciais. ou "0". Pode-se dizer que um circuito combinacional realiza uma operação de processamento de informação a qual pode ser especificada por meio de um conjunto de equações Booleanas. A figura 3 mostra o diagrama de blocos genérico de um circuito combinacional. Figura 3 . Nascimento. Neste caso podemos afirma que o sistema não possui memória porque a saída não depende de entradas anteriores. 2003) . O operador unário NOT é representado como Ā. o número de estados que uma função Booleana pode assumir também será finito.2 Tabela verdade Além da álgebra booleana também podemos representar os circuitos combinacionais através do uso da tabela verdade. O resultado da aplicação deste operador sobre variáveis booleanas é igual a 1 se pelo menos uma das variáveis for igual a 1. Nessas equações as variáveis só podem assumir os valores 0 e 1. 2. Como descrito anteriormente a tabela verdade descreve completamente qualquer função lógica combinacional. Recebeu esse nome de George Boole. e nela são listadas todas as combinações de valores que as variáveis de entrada podem assumir e os correspondentes valores da função (saídas).1 Álgebra booleana Na matemática e na ciência da computação. Caso contrário. como em A · B. O operador OR é representado pelo símbolo + . Esta operação é conhecida como produto lógico. o resultado é 0. Isto é. matemático inglês. como em A + B.20 2. Caso contrário. No entanto. O três principais operadores da álgebra booleana são os operadores: NOT. Uma forma de descrever os circuitos lógicos combinacionais é através das equações lógicas.4. o resultado é 0. e para tratar destas equações utilizamos a Álgebra Booleana. o que significa que podemos descrever completamente as funções Booleanas utilizando tabelas.1. Devido a este fato. WIDMER. Esta operação é conhecida como soma lógica (TOCCI. O operador AND é representado pelo símbolo “ · ” . que foi o primeiro a defini-la como parte de um sistema de lógica em meados do século XIX. se A = 1 então Ā = 0 e vice-versa. se tornando inviáveis . 2003). uma tabela que descreva uma função Booleana recebe o nome de tabela verdade. AND e OR.1.4. a álgebra booleana é uma estrutura algébrica que "captura a essência" das operações lógicas. Como o número de valores que cada variável pode assumir é finito (e pequeno). O resultado da aplicação deste operador sobre variáveis booleanas é igual a 1 somente se todas as variáveis forem iguais a 1. essas tabelas tendem a crescer exponencialmente com o número de variáveis de entrada. O resultado desta operação sobre uma variável é a inversão ou negação do valor da variável. 2001). o que permite um reconhecimento dos circuitos lógicos. 2. de representação dos circuitos combinacionais é a forma gráfica chamada de Portas Lógicas. podemos construir qualquer função lógica. onde cada linha mostra o valor da função para uma combinação diferente dos valores de entrada (GÜNTZEL. as quais implementam fisicamente as funções booleanas. A parti dos três operadores básicos (AND. existem 2 n conjuntos possíveis de valores de entrada.1.3 Portas lógicas Uma terceira forma. onde esses circuitos lógicos são montados a parti das portas lógicas. Nesta forma de representação cada operador está associado a um símbolo diferente. expressões booleanas e tabela verdade (GÜNTZEL. NASCIMENTO. NOR. Em um circuito lógico combinacional que possui n entradas. OR e NOT).21 quando o número de variáveis é muito grande. XOR e XNOR) conhecidas como funções universais foram criadas para facilitar a criação das funções lógicas. Figura 4 – Exemplos de Tabela Verdade Fonte (Ercegovac et al. Assim a tabela verdade correspondente a este circuito possui então 2 n linhas. . Podemos observa na tabela abaixo todos os operadores e seus respectivos símbolos.4. não menos importante. assim outras funções (NAND. 2000). Uma forma de simplificar a tabela verdade seria criar a tabela somente com as combinações de entrada cujas saídas fossem verdadeiras. NASCIMENTO. 2001). (A. (A .B OR  A+B NAND  (A.22 Quadro 3.B)) Fonte (Ercegovac et al. .B) NOR  (A + B) XOR  ____ (A + B). 2000). B) XNOR  ((A + B). Tabela das Portas Lógicas Tipo de Porta Símbolo Expressão Tabela Verdade NOT  Ā AND  A. Assim conseguimos estruturas de chaveamento mais complexas e com uma redução na contagem global de transistores. 2000) 2. Figura 6 – Porta or-and-invert Fonte (Ercegovac et al.4. Figura 5 – Porta and-or-invert Fonte (Ercegovac et al. Em relação aos circuitos seqüenciais podemos diferenciá-los dos combinacionais por apresentar valores de saída que depende dos valores de entrada no estado atual do sistema e em alguns casos necessitam também de valores dos tempos . 2000) b) OR-AND-INVERT (OAI) Sua estrutura contém portas AND.4 Portas lógicas complexas Com as portas lógicas complexas podemos implementar nos sistemas combinacionais uma rede de portas utilizando um subconjunto dessas portas apresentadas anteriormente. OR e NOT. 2000) Os exemplos mais típicos são: a) AND-OR-INVERT (AOI) Sua estrutura contém portas AND.1. OR e NOT.4. que são usados na construção de circuitos integrados. (ERCEGOVAC et al.2 Circuitos seqüenciais Como visto anteriormente podemos dividir os circuitos lógicos dos sinais digitais em combinacionais e seqüenciais.23 2. Como os estados dos latches e flip-flop's é função dos valores anteriores das entradas. suas entradas e saídas são conectadas apenas no circuito combinacional e seus elementos de memória são circuitos capazes de guarda informações sobre seu estado. configuram o que costumamos chamar de laço de realimentação veja na figura 7 (ERCEGOVAC et al. O circuito seqüencial é composto por um circuito combinacional e elementos de memória. Nascimento. em que a saída de um bloco é entrada para o outro e vice-versa. Essas conexões existentes entre o circuito combinacional e os elementos de memória. além de portas lógicas. codificada em binário. Assim fica claro que as saídas de um circuito seqüencial dependem das entradas e de seu estado atual. Da mesma forma as saídas do circuito combinacional servem de entradas para os elementos de memória e por isso são denominadas variáveis do próximo estado. as saídas de um circuito seqüencial dependem dos valores das . Estes circuitos empregam elementos de armazenamento denominados latches e flipflop's. que está armazenado nos elementos de memória. Figura 7 – Diagrama de um circuito seqüencial Fonte (Güntzel. 2001) Nos circuitos seqüenciais a informação armazenada na memória em um dado instante determina o estado em que ele se encontra. Algumas das saídas dos elementos de memória são usadas como parte das entradas no circuito combinacional sendo denominadas variáveis do estado atual. Desta forma podemos afirma que os circuitos seqüenciais são circuitos que apresentam memória. 2000).24 anteriores. determinam os valores das saídas e do próximo estado. O circuito recebe a informação binária das entradas que junto com a informação do estado atual. e como dito anteriormente. por isso dar-se preferência aos circuitos seqüenciais síncronos.25 entradas e do histórico do próprio circuito. 2.1 – Sistemas assíncronos Este tipo de sistema é mais difícil de descrever. analisar e projetar quando comparado aos sistemas síncronos. 2003) De acordo com os instantes em que as entradas e as saídas são consideradas. o que caracteriza o conceito de memória nos circuitos digitais. Nos sistemas assíncronos a variável “tempo” é contínua. o tempo que esses circuitos levam para difundir uma mudança de suas entradas até suas saídas pode ser encarado como o tempo durante o qual eles retêm os valores aplicados antes da mudança. a margem de descida. o comportamento de um circuito seqüencial é especificado pela seqüência temporal das entradas e de seus estados internos. ou seja. 2. O circuito seqüencial assíncrono segue o modelo do circuito combinacional com realimentação.4. Estes componentes apresentam variações de tempo que não são fixas mesmo em circuitos de um mesmo fabricante. os elementos de memória são compostos por portas lógicas que causam um atraso de propagação. pois na maior parte das implementações utilizadas atualmente são síncronas. (ARROZ et al.4. uma vez que no sistema síncrono os elementos mudam seus valores em instantes de tempo específicos e nos sistema assíncrono possuem saídas que podem mudar a qualquer instante. mais com valor adequado para o funcionamento do circuito. A forma de onda de um sinal de clock não se altera ao longo do tempo. os sistemas seqüenciais são divididos em: assíncronos e síncronos. o nível lógico 0 e o nível lógico 1. Desta forma. Os elementos de memória utilizados neste tipo de circuitos apresentam uma capacidade de armazenamento que está ligada diretamente ao atraso de propagação dos circuitos que os compõem. de tal forma que os sinais de entrada e saída são definidos em cada valor de tempo. Logo. assim seu funcionamento correto depende das características temporais dos componentes (portas lógicas e fios). um circuito seqüencial assíncrono pode ser aceito como um circuito combinacional com realimentação (ERCEGOVAC et al. Nos circuitos seqüenciais assíncronos. Desta forma é possível identificar a margem de subida. O .2 Sistemas síncronos Um circuito seqüencial síncrono é caracterizado por utilizar um sinal especial denominado de relógio (clock) que têm a função de ritmar uma casual troca de estado.2. 2000).2. num . Desta forma. O estado atual fica armazenado em conjunto de flip-flop's até chegar uma nova margem do clock. Fonte (Arroz et al. Os elementos de memória usados nos circuitos seqüenciais síncronos são chamados flip-flops. Normalmente o estado em que um flip-flop se encontra é associado ao valor binário que ele está armazenando. sendo que essa configuração depende de como o flip-flop é organizado. A figura 8 mostra um exemplo de sinal de relógio. o tempo que transcorre entre duas amostragens sucessivas equivale ao período do clock. Figura 8 . Os valores que representam o próximo estado só são amostrados na margem ativa do clock. esta amostragem das entradas pode ser sincronizada pela margem de subida ou pela margem de descida do clock. até que os sinais de entrada assumam uma configuração que o façam mudar de estado. Assim. Em qualquer tipo de sincronização. O sinal de clock determina o instante em que o flip-flop amostra o valor do dado. podendo corresponder a uma margem de subida ou de descida. 2000). um flip-flop pode manter seu estado.Exemplo de sinal de relógio (clock). As duas entradas do circuito não são intercaláveis: uma é reservada ao sinal de controle (clock) e a outra recebe o dado (bit) a ser armazenado. então o próximo estado passa a ser o estado atual e um outro próximo estado será gerado pelo circuito combinacional. ou seja. o sinal do clock determina quando os elementos de memória irão mostrar os valores nas suas entradas. é o tempo entre duas margens de subida sucessivas ou o tempo entre duas margens de descida sucessivas. dependendo de como o flip-flop é organizado. qualquer mudança no estado de um circuito seqüencial síncrono irá ocorrer somente após a margem do sinal de clock na quais seus elementos de memória são disparados (ERCEGOVAC et al. Conforme o tipo de circuito utilizado como elemento de memória. Um flip-flop é um circuito digital que possui duas entradas e duas saídas e têm a capacidade de armazenar um bit de informação.26 tempo que o sinal percorre para se repetir é denominado período e é representado por T. As saídas correspondem ao dado (bit) armazenado e ao seu complemento. Se alimentado corretamente com energia. 2003) Num circuito seqüencial síncrono. 2003).3 Latches O que diferencia os vários flip-flop’s existentes é o número de entradas que possuem e a maneira na qual essas entradas afetam o estado em que o flip-flop se encontra. servindo como base na construção dos flip-flop’s mais sofisticados.2. que são os dois valores possíveis para uma variável Booleana (TOCCI. 2.27 dado instante. (b) Símbolo simplificado do Latch RS com porta and. (c) Tabela Verdade do Latch RS com porta and. Figura 9 Funcionamento do Latch: (a) Diagrama Lógico do Latch RS com porta and. Q e . 2003). NASCIMENTO. Mesmo podendo armazenar informação binária. 2001). a) LATCH-RS Este é o latch mais simples que existe.4. Fonte (Autores) . WIDMER. O funcionamento do Latch de acordo com as entradas Set e Reset pode ser observada na figura 9 (ARROZ et al. e duas saídas. chamadas Reset e Set. duas entradas. Os tipos mais básicos de flip-flop’s são denominados latches e operam por níveis dos sinais de entrada (dizse que são sensíveis a nível). um flip-flop estará armazenando ou o valor lógico 1 (um) ou o valor lógico 0 (zero). Ele pode ser construído com o uso de duas portas nand de 2 entradas cada ou duas portas nor de 2 entradas. os latches são pouco utilizados na construção de circuitos seqüenciais síncronos já que são menos práticos do que os flip-flop’s (GÜNTZEL. deixandoo sensível ou não aos valores das entradas Reset e Set. o que tornava possível o estado proibido. a tabela de transição do latch D baseia-se na tabela do latch RS controlado. onde as . seria interessante haver uma outra entrada de maior prioridade que se encarregasse de controlar a habilitação do latch.Símbolo do Latch RS controlado Fonte (Ercegovac et al. Figura 10 – Diagrama Lógico e Tabela Verdade do Latch RS controlado Fonte (Autores) Figura 11. Porém. uma alteração das entradas Reset e Set pode causar uma troca de estado. pela colocação de um inversor entre as entradas R e S. visto na figura 9. Desta forma surgiu o latch RS controlado que é um aprimoramento do latch RS. 2003). pela colocação de um par de portas AND e uma entrada C nas entradas Reset e Set (ARROZ et al. de tal maneira que. Para contorna essa situação. Ele é construído a partir do latch RS. Desta forma. em alguns casos pode ocorrer que os sinais conectados às entradas Reset e Set sofram variações não desejadas. fica assegurado que nunca ocorrerá a situação de entradas R=1 e S=1. Para isso originou-se o latch D que é construído a partir do latch RS. sendo válidos somente em alguns intervalos de tempo bem determinados.28 b) LATCH-RS CONTROLADO No latch RS. 2000) c) LATCH D A necessidade de evitar a ocorrência do estado não usado ou estado proibido é algo que dificulta a criação de projetos de circuitos seqüenciais com latches RS. os latches controlados D e RS são ativados ou controlados pelo nível lógico do sinal de controle. e um sinal de saída. observe a figura 12 (GÜNTZEL. Como foi visto anteriormente. é um circuito digital pulsado capaz de servir como uma memória de um bit. Assim. pois nesses circuitos qualquer troca de estado deve ocorrer de maneira sincronizada com o sinal de clock. NASCIMENTO.2. o flip-flop mantém o último estado adquirido. apesar de muitos flip-flops comerciais proverem adicionalmente o complemento do sinal de saída. (ERCEGOVAC et al. (b) Tabela Verdade do Latch D. enquanto os sinais de controle estiverem ativando o latch.4 Flip-flop O flip-flop. menos conhecido como.29 entradas R e S passam a ser a entrada D (com D=S). Entre duas transições sucessivas do mesmo tipo (ou subida ou descida) do sinal de controle. Alguns flip-flops também incluem um sinal da entrada clear. eventuais variações das entradas D ou R e S serão percebidas pelo latch o que poderá mudar de estado. Fonte (Autores) 2. Figura 12 Latch D: (a) Diagrama Lógico do Latch D.4. 2000) . multivibrador biestável. que limpa a saída atual. um sinal de clock. Um flip-flop têm por característica em sua organização a inclusão de um zero. A pulsação ou mudança no sinal do clock faz com que o flip-flop mude ou retenha seu sinal de saída. Isso faz com que um flip-flop permaneça ativado apenas durante a ocorrência de uma transição do sinal de controle que dura um intervalo de tempo muito pequeno. (c) Símbolo simplificado do Latch D. Como os flip-flops são implementados na forma de circuitos integrados. um ou dois sinais de entrada. eles também necessitam de conexões de alimentação. Essa característica dos latches é imprópria para a construção de circuitos seqüenciais síncronos. 2001). uma eventual troca de estado só pode ocorrer durante esse curto intervalo de tempo em que o flip-flop está ativado. baseado nos valores dos sinais de entrada e na equação característica do flip-flop. Os flip-flops são circuitos criados a parti dos latches. porém ativados pela transição do sinal de controle. ou seja. enquanto que latches são sensíveis ao nível lógico (alto ou baixo). a combinação J = 0. ambas as saídas S e R estiverem em 1 quando o clock for mudado. Fonte (Autores) b) FLIP-FLOP JK O flip-flop J-K aprimora o funcionamento do flip-flop S-R interpretando a condição S = R = 1 como um comando de inversão. ou retém se este já estiver em 1) se a entrada S ("set") estiver em 1 e a entrada R ("reset") estiver em 0 quando o clock for mudado. muda sua saída para o nível logico 1. Se ambas as entradas S e R estiverem em 0 quando o clock for mudado. nenhum comportamento particular é garantido. .30 Em alguns modelos. K = 1 é um comando para desativar (reset) a saída do flip-flop. Fazendo J = K o flip-flop J-K se torna um flip-flop T. od flip-flops podem ser disparados pela transição de subida ou pela transição de descida do sinal de controle. ele não leva a um estado proibido e sim a uma complementação do estado anterior. O flip-flop desativa (reset. muda sua saída para o nível lógico 0. trocando o sinal de saída pelo seu complemento. e a combinação J = K = 1 é um comando para inverter o flip-flop. K = 0 é um comando para ativar (set) a saída do flip-flop. Específicamente. 2000). ou seja. Podemos observa o comportamento do flip-flop SR observando a figura 13 (ERCEGOVAC et al. "set/reset" ativa (set. a combinação J = 1. a) FLIP-FLOP SR O flip-flop SR. entretanto. que flip-flops são disparados pela margem (ascendente ou descendente). Figura 13 Flip-Flop RS: (a) Flip-Flop SR com portas NAND. Diz-se então. a saída não se modifica. demonstrado na figura 14. (b) Tabela verdade Flip-Flop SR. ou a mantém se esta já estiver em 0) se a entrada R ("reset") estiver em 1 e a entrada S ("set") estiver em 0 quando o clock for mudado. Se. Fonte (Autores) c) FLIP-FLOP D O flip-flop D ("delay" ou atraso) possui uma entrada. e quando J assumir valor 0.31 Figura 14 Flip-Flop JK: (a) Flip-Flop JK. Figura 15 Flip-Flop D: (a) Diagrama Lógico do Flip-Flop D. logo quando J assumir valor 1. (b) Tabela verdade Flip-Flop JK. 2003). . (c) Símbolo simplificado do Flip-Flop JK. J=1 e K=0. (c) Tabela Verdade do Flip-Flop D Fonte (Autores) d) FLIP-FLOP T Esse é um tipo de flip-flop J-K com a particularidade de possuir as entradas J e K curto circuitadas. visto que a informação é ligada na saída um ciclo depois de ela ter chego na entrada (ARROZ et al. K também assumira valor 0. ele irá assumir o valor 1 se D = 1 quando o clock for mudado ou o valor 0 se D = 0 quando o clock for mudado. que é ligada diretamente à saída quando o clock é mudado. Neste caso de flip-flop. Este flip-flop pode ser interpretado como uma linha de atraso primitiva ou um hold de ordem zero. Independentemente do valor atual da saída. nunca irão ocorrer entradas como: J=0 e K=1. (b) Símbolo simplificado do Flip-Flop D. K também assumirá valor 1. figura 15. NASCIMENTO. Se a entrada T foi baixa. o flip-flop T muda ("toggle") o estado da saída sempre que a entrada de clock sofrer uma modificação.32 Se a entrada T estiver em estado alto. (b) Tabela verdade Flip-Flop T. (GÜNTZEL. Fonte (Autores) . 2001) Figura 16 Flip-Flop T: (a) Flip-Flop T construído a parti de um Flip-Flop JK. o flip-flop mantém o valor anterior da saída. qualquer operação onde no mínimo uma propriedade física ou química possa variar ao longo do tempo (SANTOS. Valor desejado (setpoint) – valor de referencia para a variável controlada (SANTOS. 2004/06). 2005). 3.1 Definições Algumas definições: • • • • • Processo . Por exemplo. bem como garantir a transição de um sinal para outro tipo de sinal. uma possível classificação figura 17 (SANTOS. Variável controlada – propriedade que se deseja controlar (SANTOS. 2005) .33 3 CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMAVEL – CLP 3. 3.1 CONTROLE DE PROCESSOS Controlar um processo nada mais é do que manter uma variável desse processo num determinado valor desejado (SANTOS. 2005). Controlador – dispositivo que compara o valor da variável controlada com o valor desejado.2 CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS Os controles de processo podem ser considerados de dois tipos. Figura 17 – Classificação do Sistema de controle Fonte (Santos. 2005). depois executa uma determina função (SANTOS. 2005). Conversor – são equipamentos destinados a garantir a compatibilidade entre equipamentos e sistemas. 2005). • Sistema – é quando duas ou mais entidades estão relacionadas entre si que nos concebemos ou distinguimos como um todo (GARRIDO. controle de variáveis contínuas ou controle de variáveis discretas.1. 2005). converso de temperatura em sinal de tensão. 2000).onde são capturadas as informações necessárias para que a central execute uma determinada tarefa.. ilustrado na figura 19 (SANTOS.. OR. 2006) O controlador pode assumir três modos distintos durante a execução: modo de espera quando programado ou parametrizado. o processamento . Possuindo uma programação e manejo de que pode ser realizada por pessoas com conhecimentos elétricos e eletrônicos.são as respostas para o controle de algum tipo de processo.5 FUNCIONAMENTO O funcionamento de um CLP corresponde a três etapas distintas: as entradas .. Os CLP’s utilizam-se dessas portas lógicas para executarem suas funções (VALLEJO).Funcionamento do CLP Fonte (Controlador.onde são executados os programas de acordo com as necessidades do sistema e as saídas . 3.. etc.). entre outras que podem ser configuradas para executar uma determinada função lógica que o usuário deseje. Figura 18 .. além de operações lógicas e aritméticas. 2005). 2006).34 3.4 O QUE É A LÓGICA DE PROGRAMAÇÃO? A lógica de programação é uma família de elementos lógicos formados por portas lógicas do tipo AND. sem prévios conhecimentos na área de informática (VALLEJO). NOT. O CLP é um computador capaz de suportar ambientes industriais que realiza operações de controle (seqüência lógica.. FLIP-FLOP. estado de operação quando esta executando um programa ou estado de erro. temporizarão e contagem. manipulação de dados e comunicação em rede (GEORGINI. . 3.3 CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL Podemos definir um CLP como sendo uma máquina eletrônica designada para controlar em tempo real e médio processos industriais secundários de controle. observado na figura 18 (CONTROLADOR. executa o programa e atualiza as novas saídas. 2005) Quando o CLP esta no estado de operação ou estado de execução.. 2006) 3. uma base ou Rack. além dos . Figura 20 – Ciclo de varredura Fonte (Controlador..35 Figura 19 – Modos durante a execução Fonte (Santos. Memória. ele trabalha fazendo um loop. lê as entradas novamente. a cada ciclo ele faz uma varredura no programa. uma Unidade Central (CPU). como ilustra a figura 20..6 ESTRUTURA Os CLP’s possuem uma estrutura bastante simples constituída basicamente de: uma Fonte de Alimentação. monitora constantemente a tensões fornecidas e esses valores excederem os valores máximo e mínimo. SANTOS. 2000).36 Módulos de Entrada e Saída (I/O). RACK Figura 21 . 2005) As operações necessárias para a obtenção dos valores das saídas são realizadas na unidade central (CPU) com base nas entradas lidas e no programa armazenado na memória (SANTOS. . 2000. 2005. 3. deixando assim que a fonte do CLP alimente somente a tensão do circuito lógico dos Módulos de I/O e a fonte externa por sua vez alimente os circuitos de potência (GEORGINI. Em alguns casos. ilustrados na figura 21 (GEORGINI. GEORGINI. pois.Estrutura Básica do CLP Fonte (Santos. a fonte interage com a CPU fazendo com que a mesma pare a execução (VALLEJO.6. 2005). 2000). os módulos necessitam de fontes externas de tensão. GEORGINI.1 Fonte de Alimentação Além de exercer a função de alimentar as tensões da CPU e dos Módulos de Entrada e Saída. a fonte de alimentação funciona como um dispositivo de proteção. 2000). para cada posição da Base dar-se o nome de slot (rachura. por exemplo). por exemplo). 2000). na qual estão presentes os sinais de dados. Seleção da faixa de entrada: automática. O usuário é responsável para determinar quanto de corrente deve ser fornecida para os módulos de I/O para assegurar que a fonte de alimentação forneça a quantidade certa de corrente para esses módulos (MATIC.2 Base ou Rack A Base ou Rack é a parte do CLP que sustenta os elementos que compõem o CLP. normalmente relacionada à tensão de 5VDC. 85-264V. Este valor é utilizado no calculo de consumo de potência durante a configuração do CLP. 2001). e o primeiro ao lado do slot da CPU de slot 0. nele é que se encontra o barramento responsável pela conexão elétrica. Nas famílias de CLP’s em que a CPU apresenta-se como módulo independente o primeiro slot à direita da fonte denomina-se slot da CPU. 2000). 24V.37 Nos CLP’s de grande porte as fontes de alimentação são encontradas como módulos separados. que são necessários para a comunicação entre a CPU e os Módulos de I/O. o seguinte de slot 1 e assim sucessivamente figura 22 (GEORGINI. se for o caso (CPU como módulo independente). A Base ou Rack nada mais é do que uma “caixa” onde são conectados os elementos do CLP como: Fonte de alimentação – em alguns tipos de CLP a fonte é acoplada a base (pequenos CLP’s). As características normalmente apresentadas nas especificações técnicas de uma fonte de alimentação que devem ser consideradas segundo Georgini (2000) são: • • Faixa da tensão de entrada: AC (85-132V. • • 3. já nos CLP’s de pequeno porte as fontes de alimentação são acopladas a eles (MATIC. e cada um slot têm sua identificação própria. Potência fornecida: máxima corrente fornecida ao barramento da Base. observar também o ripple máximo permitido. ou por terminais de conexão. Saída auxiliar de 24VDC: apresenta as características (tensão. DC (12V. 10-28V. 2000). por jumpers. 170-264V. abertura). geralmente menor que 10%. para alimentação dos Módulos de I/O e da CPU. além dos níveis de tensão fornecida pela fonte de alimentação (GEORGINI. 125V. Módulos de I/O. de acordo com seu fabricante (GEORGINI. endereços e controle. Para as faixas de entrada em tensão DC. 2001).6. . Apenas para fontes com alimentação AC. corrente e ripple) da saída auxiliar de 24VDC. e CPU (quando esta se apresenta como módulo independente). 3.3 Unidade Central de Processamento (CPU) A (CPU) Unidade Central de Processamento é o “cérebro” do controlador CLP. 2000). onde dois ou mais processadores executam o Programa de Aplicação ao mesmo tempo e existe família de CLP’s que utilizam ainda um coprocessador para auxiliar o processador na execução do programa.38 Figura 22 – Posição dos slots no CLP Fonte (Georgini. atualização da memória de dados e memória de imagem de entradas e saídas MORAES e CASTRUCCI citada por Santos (2005). Basicamente a CPU é responsável pelo gerenciamento total do sistema. 2000). veja a estrutura básica da CPU na figura 23 (GEORGINI. Há CPU's que possuem um processamento paralelo (sistema de redundância). O processador de um CLP pode ser um microprocessador ou um controlador convencional. A CPU é responsável pela execução do programa do usuário.6.6. O processador central é geralmente um microcontrolador. verifica a integridade de todo o sistema. controla a comunicação com os dispositivos externos. de dados e de controle. ele é o responsável pelo gerenciamento de todo o sistema.4 Processador O processador é o “coração” da CPU. . 2001). ele compreende os elementos que formam a ‘inteligência’ do sistema: o Processador e o Sistema de Memória (GEORGINI. controlando os barramentos de endereços. os CLP’s fazem rotinas complexas para check-up da memória para assegurar-se que a mesma não tenha sido danificada na varredura anterior (MATIC. 2000) 3. interpreta e executa as instruções do programa de Aplicação. na realidade ele interpreta e executa as funções do Programa de Aplicação. 2000). Ela possui um acesso muito rápido. incluindo a execução do Programa de Aplicação.5. que será utilizado pelo Sistema de Operação para cálculos ou controle. Figura 24 – Estrutura do sistema de memória Fonte (Georgini. controle de serviços periféricos. 2000).5 Sistema de Memória A CPU possui um sistema de Memória que se constitui da Memória do Sistema de Operação e da Memória de Aplicação.6. 2000) 3.Rascunho do Sistema: é uma região da memória destinada ao armazenamento temporário de dados.39 Figura 23 – Estrutura básica da CPU Fonte (Georgini. . Ele trabalha como um “tradutor” do programa desenvolvido pelo usuário em linguagem de alto nível. etc. ele é responsável em determinar como o sistema do CLP deve operar. utiliza memória do tipo ROM ou EPROM (GEORGINI. para que o processador da CPU possa executar.Programa de Execução: é o programa desenvolvido pelo fabricante do CLP. 2000). 2000) 3.6. a figura 24 ilustra o sistema de memória (GEORGINI. utiliza memória do tipo RAM (GEORGINI. atualização dos Módulos de I/O.1 Memória do Sistema de Operação . . 6. Essas entradas podem ser do tipo analógicas (variáveis continuas) ou digitais (variáveis discretas) (GEORGINI. refletindo assim as mudanças ocorridas nos pontos de entradas e saídas.2 Memória de Aplicação ou Memória do Usuário . e fazem a conversão em níveis de linguagem que a CPU possa processá-los.Programa de Aplicação: é a parte da memória designada a armazenar o programa desenvolvido pelo usuário para a execução do controle desejado. mais podem ser EPROM ou ainda RAM com bateria segura (GEORGINI. São geralmente do tipo EEPROM..6 Módulos de I/O Responsáveis pela comunicação da CPU com o meio externo (através dos dispositivos de Entrada e Saída). Quadro 4 .6. A Tabela de Dados realiza uma atualização constante nesses status. 2000). 2000). .1 Módulos de Entrada (Input Modules) Recebem os sinais dos dispositivos de entrada. tais como sensores.2 Módulos de Saída (Output Modules) São eles que após a execução do programa de aplicação enviam os sinais aos dispositivos de saída. além de garantir isolação e proteção da CPU (GEORGINI. 3. Ela utiliza memória do tipo RAM (GEORGINI. Como valores atuais e de preset (pré-configurado) de temporizadores/contadores. 2000) 3. 2000). 3.40 3.6.Tabela de Dados: a Tabela de Dados é uma área da memória reservada para armazenar dados que serão utilizados pelo Programa de Aplicação. chaves e etc. além dos status dos pontos de entrada e saída.6. atuadores. Essas saídas podem ser analógicas (variáveis contínuas) e/ou digitais (variáveis discretas) (GEORGINI. 2000).6.6. 2000).5. sinalizadores e etc.Tipos de Memórias Fonte (Georgini. De acordo com Georgini (2000) os módulos são dotados de: . tais como: motores. A figura 25 ilustra algumas entradas e saídas interligadas ao CLP. Nesse caso. Trata-se de LED's (Diodos Emissores de Luz) presentes na parte frontal dos Módulos de I/O que indicam quais pontos de entrada estão recebendo sinal e quais pontos de saída estão sendo atuados. Fonte de Alimentação e dos Módulos de entrada e saída.41 • Isolação Óptica para proteção da CPU. • Conectores Removíveis que reduze o tempo de manutenção e/ou substituição dos Módulos de I/O. não há conexão elétrica entre dois dispositivos de E/S e o barramento de comunicação da CPU.Possíveis entradas e saídas do CLP Fonte (Santos. 2005) . Figura 25 . agilizando tais tarefas. • Indicadores de Status para auxilio durante a manutenção. módulos auxiliares de E/ S. podendo também realizar alterações on-line. Essas expansões incluem um amplo campo de possibilidades. Na maioria dos casos. . Alguns deles são mostrados na figura 26. memória adicional.7 DISPOSITIVOS PERIFERICOS Alguns tipos de periféricos especiais: a) Terminais de Programação: é um periférico que atua como um meio de comunicação entre o usuário e o CLP. utilizam-se os terminais remotos ou unidades remotas em comunicação com os CLP’s criando uma conexão de rede remota (MOARES e CASTRUCCI. eles disponibilizam para o usuário software avançado de programação além de simuladores de CLP’s.) na interface de E/S. que vão das redes internas (LAN. um dispositivo portátil composto apenas por um teclado e um display e etc. b) Terminais remotos de entrada e saída: muitas vezes torna-se difícil ou até impossível ligar todos os periféricos (sensores. (MOARES e CASTRUCCI. na fase de implementação do software aplicativo.42 3. até a conexão com outros robôs do mesmo modelo. Pode ser um computador. Devido quase sempre à distância e as múltiplas passagens de fios por conduítes. Permite quando instalado que o usuário possa gravar ou apagar da memória a programação do sistema.). válvulas e etc. 2001). 2001). o CLP pode ser expansível. A facilidade nessas possibilidades de conexões fica a cargo de seus fabricantes (VALLEJO).8 PRINCIPAIS FÁBRICANTES Hoje em dia um há grande número de fabricantes de CLP’s. etc. 3. 2005). ligado ou desligado enquanto as E/S analógicas apresentam sinais contínuos (SANTOS.9 INTERFACES Os Módulos de Entrada e Saída podem ser divididos em categorias: as analógicas (variáveis continuas) e digitais (variáveis discretas) ilustradas na figura 27. Segundo Daher (2003) a figura 27 ilustra os tipos de módulos de interfaces I/O. 2005) 3. . As E/S discretas possuem apenas dois tipos de níveis: “0” e “1”.43 Figura 26 – Principais fabricantes Fonte (Santos. .. 2006) Alguns módulos de E/S se adaptam as necessidades do sistema a ser controlado.. 2006). 2005). associados em conjuntos de 8 ou 16 bits (CONTROLADOR. pressão e etc. (BONFIM. 2006). As entradas analógicas que trabalham com grandezas analógicas. Veja a figura 28 (OLIVEIRA.. mostrado na figura 29. utilizam conversores A/D (analógico/digital) para que a CPU possa trabalhar com essas entradas (CONTROLADOR. tais como temperatura.Tipos de interfaces I/O Fonte (Controlador. É um circuito que converte um nível de tensão ou corrente em um valor numérico (digital)...44 Figura 27. cada uma com suas características que priorizam a velocidade. a função de transferência de entrada/saída do conversor D/A ideal é uma série de pontos discretos em linha reta... São compostos geralmente por grupos de bits. Um conversor D/A nada mais é do que um circuito utilizado para converter um sinal digital da entrada para um sinal analógico na saída. 2005) O conversor analógico-digital (abreviado por conversor A/D). a simplicidade ou até mesmo o custo. Há varias topologia de circuitos conversores A/D. e a linearidade do conversor depende da precisão da multiplicação ou divisão do nível de referencia empregado para gerar os níveis analógicos na saída. Figura 28 – Conversor D/A Fonte (Oliveira... a resolução. . é um dispositivo eletrônico capaz de gerar uma representação digital de uma grandeza analógica (WIKIPÉDIA). 2002). 45 Figura 29 . 32 ou 64. pois dependendo dos dispositivos de entrada utilizados.pdf) 3. faz-se necessário optar por um ou outro tipo de entrada. indicando se eles são isolados ou não. 110V).materiais. Corrente de entrada: corrente de operação para uma entrada. Corrente máxima em nível 0: máxima corrente que a entrada consome operando em nível 0. 24V ou 125V). Quantidade de pontos disponíveis: 8. current sourcing (fornecedora de corrente – comum positivo) ou current sinking/sourcing (quando possuem um foto-acoplador com dois LEDs em antiparalelo). Tensão de pico: máxima tensão permitida para cada ponto de entrada.9. 24V. devem ser considerados durante a configuração do CLP os itens: • • Tensão máxima para o nível 0 e tensão mínima para o nível 1: as tensões máxima e mínima permitida para que os módulos de entrada reconheçam como níveis 0 (off) e 1(on) respectivamente. Pontos comuns por módulo: quantidades de ‘pontos comuns’ disponíveis no módulo. DC (12V. os módulos discretos de entrada apresentam as seguintes características: • • • Filtros de sinal que eliminam problemas de ‘bounces’ (pulsos indesejados. Tempo de resposta de 0 para 1: tempo que o módulo precisa para reconhecer a transição de uma entrada do nível 0 para o nível 1.1 Módulos Discretos Utilizam sinais digitais (on/off – 0/1) e geralmente são utilizados em sistemas seqüências. a) Módulos Discretos de Entrada De acordo com Georgini (2000). Esta é uma característica determinante durante a configuração do CLP. Tipo e faixa de tensão das entradas. • • • • • • • • . Corrente mínima em nível 1: mínima corrente necessária para que a entrada opere adequadamente. AC (110V OU 220V).ufsc. Cada ponto de E/S corresponde a um bit de um determinado endereço na Tabela de Dados e é acessado durante a execução do Programa de Aplicação (GEORGINI.Conversão A/D Fonte (www. AC/DC – ‘either’ (12V. Tempo de resposta de 1 para 0: tempo que o módulo precisa para reconhecer a transição de uma entrada do nível 1para o nível 0.br/Disciplinas/EMC5710/5conversaoAD. apenas para os módulos de entrada AC. As entradas DC podem ter configuração current sinking (consumidora de corrente comum negativo). 2000). Freqüência AC: freqüência em que o módulo pode operar. causados durante a abertura ou fechamento de contatos mecânicos). TTL ou ‘contato seco’. 16. • Segundo Georgini (2000) além dessas características. Impedância de entrada: resistência que cada entrada representa para o dispositivo a ela conectado. Potência consumida da base. Carga mínima: menor corrente que o ponto de saída deve oferecer à carga para operar adequadamente. ou reversível (um contato normalmente aberto e outro normalmente fechado). As saídas a relé podem ter contatos simples (um contato normalmente aberto). vindos dos dispositivos de entrada (transdutor. temperatura por exemplo). Queda de tensão: indica a tensão medida entre um ponto de saída (acionado) e o comum. necessitam de alimentação externa para operar. 24V ou 125V) ou relé (AC E DC). Pontos comuns. conversor. termopar. Segundo Georgini (2000) além dessas características devem ser considerados durante a configuração do CLP os itens: • • • • • • Tensão de pico: tensão máxima permitida para cada ponto de saída. etc.46 • • Potência consumida da base: específica a corrente que o módulo consome da Fonte de Alimentação. para operar adequada. apenas para os módulos de saídas AC e relé. Os módulos analógicos de entrada convertem sinais analógicos. Corrente máxima: máxima corrente permitida para cada ponto de saída.triac ou src (24V. 12. 32 ou 64. com carga máxima. 110V ou 220V). se são substituíveis e se estão localizados internamente ou externamente ao módulo. Freqüência AC: freqüência em que o módulo pode operar. Corrente de pico: máxima corrente que pode ser fornecida à carga por um curto intervalo de tempo durante a transição de 0 para 1. mente. Tempo de resposta de 1 para 0 tempo que o módulo necessita para realizar a transição de uma saída do nível 1parao nível 0. necessitam de alimentação externa para operar. os módulos discretos de saída apresentam as seguintes características: • • • • Quantidade de pontos disponíveis: 4. Tipo e faixa de tensão das saídas: AC. em sinais digitais por meio de conversor Analógico/digital para que a CPU . 16. Necessidade de alimentação externa: alguns módulos. DC.transistor bipolar ou MOS-FET (5V. Mesmo que os módulos apresentem fusíveis de proteção recomenda-se utilização de proteção externa. 12V.2 Módulos Analógicos Utilizam sinais analógicos (tensão. são utilizados em sistemas contínuos ou como parte de sistemas seqüenciais. Fusíveis de proteção: indica a existência ou não desses elementos. Corrente de fuga: máxima corrente que poderá circular pelo dispositivo de saída com o ponto de saída não acionado. além da fonte externa para fornecimento de tensão às saídas. além da fonte externa para fornecimento de tensão de entrada. 8. • • • • • • • 3.9. b) Módulos Discretos de Saída De acordo com Georgini (2000).). Necessidade de alimentação externa: alguns módulos. As saídas DC podem ser tipo sinking (consumidora de corrente – comum negativo) ou sourcing (fornecedora de corrente – comum positivo). Tempo de resposta de 0 para 1: tempo que o módulo necessita para realizar a transição de uma saída do nível 0 para o nível 1. B. e o valor a ser convertido é a diferença entre esses dois pólos). responsável pelo processamento e precisão do sinal digital enviado a CPU. Tipo e faixa de operação dos canais: corrente (0-20mA. cada entrada e saída analógica é denominada de canal em vez de ponto como ocorre nos módulos discretos. determinado pelo Programa de Aplicação e a quantidade de bits relativos a cada canal depende dos conversores A/D e D/A (GEORGINI. T. Um mesmo módulo pode operar em mais de uma faixa. Multiplexador para os canais de entrada. Erro máximo: erro máximo absoluto que pode haver entre a representação digital e o valor do sinal analógico existente na entrada do canal. a qual é selecionado por dipswitches ou jumpers internos ao módulo. Quantidade de canais disponíveis: 2. Independente da quantidade de canais disponíveis e da resolução dos conversores. que determina o canal a ser enviado ao conversor Analógico/digital. não isolados (comuns) – um dos pólos de entrada é conectado internamente ao terra da fonte. • • Segundo Georgini (2000) além dessas características devem ser considerados durante a configuração do CLP os itens: • Isolação dos canais: isolados (isolação galvânica) – que possibilita a conexão a dispositivos com saída diferencial (os dois pólos de entrada variam em relação ao terra. geralmente expresso em bits. Razão de atualização: ‘tempo’ necessário para que os sinais analógicos sejam digitalizados e disponibilizados para a CPU. Resolução: menor incremento possível no valor analógico de entrada que pode ser detectado pelo conversor analógico/digital. Erro de linearização: precisão relativa da representação digital sobre a faixa de operação do sinal de entrada. +10V ou -10V) ou temperatura (termopares – J. • • • • • • . 8 ou 16. Pontos de I/O consumidos: quantidade de Pontos de Entrada que o módulo consome da CPU. Pt1000. os módulos analógicos de entrada apresentam as seguintes características: • • • • • Filtro ativo para eliminação de possíveis ruídos. Cu25). 4. que possibilita a conexão a uma vasta gama de dispositivos. jPt100. tensão (0-5V.). expresso quase sempre em canal(s) / scan. Processador dedicado. driver.47 seja capaz de processar essas entradas. E. 4-20mA). cada Módulo Analógico de E/S consome certa quantidade de pontos de I/O (GEORGINI. Tipo de conversão: método utilizado para converter o sinal analógico em sinal digital. Os Módulos analógicos de saída convertem sinais digitais por meio de conversor Digital/analógico e envia-os aos dispositivos de saída (amplificadores. 0-10V. 2000). K. 2000). a) Módulos Analógicos de Entrada De acordo com Georgini (2000). R. Cu10. ou termorresistências – Pt100. os valores convertidos que se referem a cada canal analógico de E/S são armazenados em um endereço na Tabela de Dados. +5V ou -5V. etc. Alta impedância de entrada para os canais com faixas de operação em tensão. S. podendo ser de 12VDC ou 24VDC. memória com apenas 2Kwords de tamanho. b) Módulos Analógicos de Saída De acordo com Georgini (2000). controladores e temporizadores básicos do relé com até 64 pontos digitais de entrada e saída. 2000). 4. a qual é selecionada por dipswitches ou jumpers internos ao módulo. 8 ou 16. .. 2000). que pode ser de 12VDC ou 24VDC conforme a necessidade... por meio do barramento da base. Os CLP’s estão classificados em: a) Micro CLP’s: são CLP’s de pequeno porte possuem poucas instruções. Erro de linearidade: precisão relativa da representação digital sobre a faixa de operação do sinal de saída. b) Pequenos CLP’s: são CLP’s de pequeno porte com pontos de entrada e saída expansíveis de 64 a 512 e com ate 4Kwords de memória para programação (GEROGINI. Razão de atualização: ‘tempo’ necessário para os valores digitais provenientes da CPU sejam convertidos em sinais analógicos para as saídas. os módulos analógicos de saída apresentam as seguintes características: • • Quantidade de canis disponíveis: 2. indica necessidade de alimentação externa. Erro máximo: erro máximo absoluto que pode haver entre a representação digital e o valor analógico disponível na saída do canal. 2000. d) Grandes CLP’s: são CLP’s expansíveis que possuem pontos de entrada e saída acima de 2048 e centenas de Kwords de memória do programa (GEROGINI. CONTROLADOR. ótimos para automatizar processos de poucos passos de programação (GEORGINI. por meio do barramento da Base. Fonte de alimentação externa. ·. c) Médios CLP’s: são CLP’s que possuem pontos de entrada e saída expansível de 256 a 2048 e com dezenas de Kwords de memória de programa (GEROGINI. Tipo e faixa de operação dos canais: corrente (0-20mA. Um mesmo módulo pode operar mais de uma faixa. Fica numa unidade compacta e serve para realizar tarefas simples. Resolução: o menor incremento que o dado enviado ao Conversor Digital/analógico pode causar no valor analógico de saída.10 TIPOS DE CLP’s Isolação dos canais: isolados ou não isolados. 2000).48 • • Potência consumida da base: específica a corrente que o módulo consome da Fonte de Alimentação. Impedância de saída: apresenta as resistências mínima e máxima a que o canal de saída pode ser conectado. 4-20mA) ou tensão (0-5V. +5V ou -5V. 2006). +10V ou -10V). 0-10V. Pontos de I/O consumidos: quantidade de pontos de saída que o módulo consome da CPU Potência consumida da base: específica a corrente que o módulo consome da fonte de alimentação. • Segundo Georgini (2000) além dessas características devem ser considerados durante a configuração do CLP os itens: • • • • • • • • • 3. Fonte de alimentação externa: indica necessidade de alimentação externa. Os sistemas supervisórios são executados em computadores comuns sendo e todo o estado do processo ou apenas parte dele como as entrada. evitando que algum problema local interrompa todo o processo industrial. 2000). denominados de Nanos CLP’s (GEORGINI. por parte do usuário. há uma tendência muito forte em utilização de pequenos CLP’s para controlar processos locais. são mostrados na tela do PC (CONTROLADOR.. os registradores e etc. requer um computador que permita o CLP se conectar aos dispositivos e/ou a outros CLP’s (VALLEJO). ou seja.49 e) CLP’s Compactos: possuem quantidades fixas de pontos de entrada e saídas (GEROGINI. 2000).. . Hoje em dia. os quais se comunicam em rede com outros CLP’s e com um sistema supervisório. da quantidade de combinações dos pontos de entrada e saída (GEROGINI. Em 1997. o controle industrial deixa de ser centralizado.. g) CLP’s Software: são CLP’s baseados em software. 2000). foram lançados no mercado CLP’s que possuíam apenas 14 pontos de entrada e saída e tamanho muito reduzindo. f) CLP’s Modulares: permitem a configuração. 2006). as saídas. Com isso. 50 4 LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO CLP A flexibilidade do CLP está na sua capacidade de poder ser programado, seja por meio de dispositivos IHM ou um microcontrolador. Hoje em dia já existem softwares que facilitam a programação do CLP além de testes dos programas que possibilitam a simulação do processo (SANTOS, 2005). A programação do CLP vem junto de sua criação. As primeiras linguagens criadas para programação do CLP foram à linguagem Ladder difundida primeiramente nos Estados Unidos e a linguagem de Lista de Instruções que se proliferou na Europa (GEORGINI, 2000). 4.1 A NORMA IEC 1131-3 Segundo Lewis (1995) citado por Faustino (2005), a maturidade de um ramo industrial pode ser verificada quando este precisa consolidar diferentes projetos e enfoques, sendo inevitável o aparecimento de algum tipo de padronização. Com a proliferação dos CLP’s nas indústrias surgiram inúmeros fabricantes cada um com uma programação diferente para seus controladores. Por exemplo, um CLP de certo fabricante não aceitava a programação de um outro fabricante, nos final dos anos 70 e começo dos anos 80 surgiram algumas normas nacionais para definir a programação de CLP’s. Como Jonh et al (2001) citando a norma alemã DIN 40719-6 para padronizar o uso de diagrama de blocos de função e Barocos (1992) citando a norma francesa NFC-03-190 para definição do GRAFCET todos citados por Faustino (2005). Sendo que essas normas não impediram que os fabricantes implementassem suas próprias linguagens de programação para CLP’s (FAUSTINO, 2005). A International Electrotechnical Commission (IEC), em 1979 definiu uma norma relativa às inúmeras questões ligadas aos CLP’s como seu projeto de hardware, instalações, testes, documentação e programação (FAUSTINO, 2005). O Comitê técnico dessa organização criou um grupo responsável para escrever essa norma. Algumas forças-tarefas de especialistas foram então estabelecidas para desenvolver diferentes partes do padrão. A força-tarefa 3 recebeu o objetivo de desenvolver a linguagem de programação padrão para o CLP. A Norma IEC 1131 parte 3 (abreviada para IEC 1131-3), publicada em 1992, não é apenas um padrão para a linguagem de programação do CLP. Ela 51 traz também inúmeras idéias bem desenvolvidas de tecnologia de programação para os CLP’s. A partir de 1998 passou a ser chamada IEC 61131 e foi a primeira norma aceita internacionalmente nas inúmeras indústrias. Para a construção dessa norma houve a participação de representantes de diferentes fábricas de CLP’s, de fabricantes de software e de usuários (FAUSTINO, 2005). A Norma IEC 61131-3 definiu cinco linguagens de programação como sendo as principais utilizadas pelo CLP, conforme a tabela 1. Tabela 1 – Tipos de linguagens da Norma 61131-3 Classes Tabulares Textuais Gráficas Linguagens Tabela Decisão IL (Lista de Instruções) ST (Texto Estruturado) LD (Diagrama de Relês) FBD (Diagrama de Blocos de Funções) SFC (Carta de Fluxo Seqüencial) Fonte (Controlador..., 2006) 4.2 TIPOS DE LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO A evolução dos CLP’s resultou no surgimento de diversas linguagens programação. Estas linguagens possibilitam o desenvolvimento de programas cada vez mais complexos e melhor estruturados. A seleção da linguagem de programação a ser empregada depende: da formação do programador, do problema a ser resolvido, do nível da descrição do problema e da estrutura do sistema de controle (SANTOS, 2005). 4.2.1 Lista de Instrução Semelhante ao assembler, é uma linguagem textual de origem européia, com baixo nível, pois permite apenas uma operação por linha, como o armazenamento de um valor em uma única variável. A figura abaixo mostra um exemplo desta lista de instrução. (GEORGINI, 2000; SANTOS, 2005). Figura 30 – Lista de Instrução Fonte (Verwer, 1996) 52 4.2.2 Diagrama Ladder É uma linguagem gráfica baseada na lógica de relés, como mostrada na figura 21, sua origem se deu nas fábricas automotivas dos EUA e foi a primeira linguagem utilizada para programação do CLP. Sua principal vantagem está na simplicidade e legibilidade do programa (GEORGINI, 2000; SANTOS, 2005). Figura 31 – Linguagem Ladder Fonte (Verwer, 1996) 4.2.3 Texto Estruturado Contêm todos os elementos essenciais das linguagens modernas. É uma linguagem de alto nível, com origem na Ada, Pascal e C. Sendo excelente para definição de blocos funcionais complexos, essa linguagem suporta interações de loops como: REPEAT, IFTHEN-ELSE, como mostrado na figura 32 (GEORGINI, 2000; SANTOS, 2005). Figura 32 – Texto Estruturado Fonte (Verwer, 1996) 4.2.4 Diagrama de Blocos Funcionais É uma linguagem gráfica que expressa o comportamento de funções, blocos funcionais e programas como um conjunto de blocos interligados. É muito apropriada em aplicações que envolvam fluxo de informações dentro do sistema. Um exemplo da linguagem pode ser observado na figura 33 (GEORGINI, 2000; SANTOS, 2005). 53 Figura 33 – Blocos Funcionais Fonte (Verwer, 1996) 4.2. Diagrama Funcional Seqüencial (SFC - GRAFCET) É uma linguagem gráfica, que serve também para descrição do sistema automatizado, o SFC pode ser utilizado para estruturar a organização interna, cada parte de seu diagrama pode ser programado em qualquer linguagem definida pela própria Norma (Lista de Instrução, Texto Estruturado, Ladder, Bloco de Função, e a própria SFC), como mostra a figura 34 (GEORGINI, 2000). Figura 34 - SFC Fonte (Verwer, 1996) utilizam à lógica binária – somente os valores “0” e “1” são aceitos (CONTROLADOR.. seqüenciais ou ambas.. Tabela 2 – Portas lógicas Fonte (Controlador. ainda hoje é uma das mais utilizadas. no entanto. pois é a linguagem favorita entre os técnicos com formação na área industrial. GEORGINI. 2005. 2006). A linguagem Ladder é uma linguagem muito intuitiva de fácil interpretação.. apresenta limitações para a utilização em programas muito extensos ou com uma lógica muito complexa (SANTOS. 2006) A linguagem Ladder permiti que o programador possa desenvolver lógicas combinacionais. estados auxiliares e registros numéricos (CONTROLADOR.. saídas. 2006). 2000). Basicamente os elementos de entrada combinam-se para produzir resultados booleanos e então são atribuídos a uma saída. GEORGINI. ... 2005. Utilizam na sua programação símbolos gráficos que têm uma semelhança muito grande com as portas lógicas básicas – que são circuitos utilizados para combinar níveis lógicos digitais de forma específica... 2000).54 5 FUNDAMENTOS DA LINGUAGEM LADDER Apesar de ser a primeira linguagem destinada especificamente à programação de CLP’s. pois é uma linguagem gráfica. isso porque ela se assemelha muito aos símbolos encontrados nos esquemas elétricos (SANTOS. Utiliza como operadores lógicos: entradas.. Acionamento de uma lâmpada L. O nome Ladder dar-se-á pela representação da linguagem se parecer muito com uma escada (emingles Ladder).. ligando assim a lâmpada L (Controlador. Entre essas duas barras ... normalmente aberto... O acionamento em B1. 2006) Para examinarmos a estrutura da linguagem Ladder um pequeno exemplo foi adotado.. esta ligado à entrada X1 e a lâmpada L à saída Y1... na qual existem duas barras verticais paralelas que são interligadas pela lógica de controle. a partir de um botão Lig/desl B.55 Tabela 3 – Instruções para a Linguagem Ladder Fonte (Controlador. formando os degraus (rungs) da escada.. 2006). 2006) O botão B1.. A figura mostra o esquema elétrico tradicional.. Figura 35 – Tipos de circuitos Fonte (Controlador. X1 é acionado e a saída Y1 é energizada. 2006). o programa em linguagem Ladder e as ligações no CLP (CONTROLADOR.. Cada conjunto dessas células recebe o nome de lógica do programa aplicativo e as duas linhas laterais de lógica representam barras de energia onde são colocadas as instruções a serem executadas. 5. É uma instrução incondicional.1.Rung Fonte (Gergini. demonstrada na figura 37. 2005). Figura 36 . . Essa instrução recebe o nome de END (fim). já as instruções da saída examinam o estado do rung e executam alguma operação ou função. não admitindo qualquer tipo de elemento (contato ou bobina) em sua lógica de controle (GEORGINI.1.56 verticais de energização existe uma matriz de programação formada por XY células. 2000). As instruções de entrada executam uma comparação ou um teste e ajustam o estado do rung baseado no resultado. O que é um RUNG? O rung nada mais é do que a linha que contêm as instruções de entrada e saída da linguagem Ladder. 2000). CONCEITOS BASICOS 5. (SANTOS.1. Instrução END Todo programa na linguagem Ladder deve possuir uma instrução para determinar que o programa esta no seu estado final. dispostas em X linhas e Y colunas. 2000) A quantidade de colunas e linhas que cada rung pode receber é determinada pelo fabricante do CLP (GEORGINI. contador. um elemento de saída ou um outro elemento (temporizado. dessa forma utiliza-se o conceito de lógica fictícia. 2000) 5. não podendo haver o fluxo inverso em hipótese alguma (GEORGINI. ou seja. O sentido da corrente lógica fictícia é sempre da esquerda para a direita.1.57 Figura 37 – Instrução End Fonte (Gergini. como se entre as duas barras de controle possuísse uma diferença de potêncial (uma barra positiva e a outra negativa) surgindo uma circulação de corrente entre elas. Pode-se também implementar a Lógica de . Implementação da lógica de controle Apesar dos rungs serem executados linhas por linhas a linguagem Ladder permite que o acionamento de várias saídas simultânea seja feito através da lógica de controle sem a necessidade de construir mais rungs semelhantes. esse conceito recebe o nome de corrente da lógica fictícia.2. 2000).1. etc. é necessário que o programa energize-o “logicamente”. Corrente lógica fictícia Para que uma bobina. 2000) 5. se a lógica de controle der condição para que isso ocorra.) seja acionado.3. Figura 38 – Corrente lógica fictícia Fonte (Georgini. representação gráfica e forma de endereçamento por partes dos fabricantes de CLP’s. podem ser associadas a contato normalmente aberto (NA) ou normalmente fechado (NF) (GEORGINI. existem uma equivalência entre alguns tipos de dados disponíveis em CPU's distintas que proporciona melhora adaptação entre os usuários de CLP’s (GEORGINI. observe a figura 39. 2000) c) Instruções de Temporização . são controlados pelo programa de aplicação. conforme a necessidade do programa de aplicação (GEORGINI. 2000). a) Entradas Discretas São geralmente identificadas pela letra “X”. Figura 39 – Contatos NA e NF Fonte (Georgini. observe a figura 40.4 Tipos de Dados da CPU A linguagem Ladder disponibiliza além dos pontos de entrada e saída outros elementos para a implementação da lógica de controle. 2000). Os .Temporizadores (Timers) São normalmente identificados pela letra “T”. b) Saídas Discretas São geralmente identificadas pela letra “Y”. observe a figura 39. embora haja uma diferença na nomenclatura. e servem para temporizar condições e/ou eventos. 2000). 2000).58 controle utilizando derivações nas linhas de um rung. Mais essa lógica de controle possui algumas restrições que variam de CPU's pra CPU's (GEORGINI. 5. e cada ponto possui seu endereçamento especifico na tabela de dados.1. e cada ponto possui seu endereçamento especifico na tabela de dados. além de serem associadas bobinas de diversão de diversas funções também podem ser utilizadas como instruções de entrada (NA ou NF). minutos. são feitas inúmeras transições ate que se chegue (e ultrapasse caso continue as transições) ao valor de preset ativando a entrada CT0 da próxima rung acionando a saída Y0. e servem para contagem de condições e/ ou eventos. Baseado no exemplo abaixo o contador trabalha da seguinte forma: cada transição na entrada X0 de 0 para 1(off-on) o contador CT0 é incrementado de uma unidade. . 2000). o temporizado têm um valor de preset préconfigurado (que pode ser em segundos. são controlados pelo programa de aplicação. apos ativada a entrada CT0 somente será desativada se o contador for reinicializado (resetado) por meio da atuação da entrada X1(GEORGINI.Contadores (Counters) São normalmente identificados pela letra “C”. 2000) d) Instruções de Contagem .Temporizador Fonte (Georgini. a figura 41 mostra um exemplo de contador. Baseado no exemplo abaixo o temporizado trabalha da seguinte forma: ao se atuada a entrada X0 inicia a temporizarão de T0. horas e etc. Os contadores se ativam quando o valor atual do contador for igual ou superior ao valor de preset (um valor pré-configurado definido pelo usuário) (GEORGINI. ao se chegar nesse valor de preset o temporizado aciona T0 da próxima rung e ativa a saída Y0.59 temporizadores são ativados quando valor de preset (um valor pré-configurado definido pelo usuário). 2000).). o valor do temporizado passa a ser 0) (GEORGINI. o temporizado T0 permanece ativado ate que seja desativado (X0=0. 2000). 2000). o seu incremento depende do tipo de temporizado (GEORGINI. Figura 40 . • Instruções Booleanas de Entrada São instruções que se resumem em contatos normalmente aberto ou normalmente fechado porem suas lógicas de controle possuem instruções distintas. 2000). . veja a tabela 4 (GEORGINI.Contadores Fonte (Georgini.60 Figura 41 . 2000) e) Instruções Booleanas de Entrada e Saída As instruções booleanas são usadas invariavelmente em todos os programas de aplicação independente do fabricante do CLP. Instruções Booleanas de Entrada .61 Tabela 4 . Inicia um rung ou uma associação em paralelo comum contato normalmente fechado. Executa a lógica OR (A+B) entre um contato normalmente aberto e um outro contato qualquer (NA ou NF) Símbolo Store Not (STRN) Or (OR) Or Not (ORN) em paralelo. Executa a lógica AND (A.B) entre um contato normalmente fechado e um outro contato qualquer (NA ou NF) em série. Executa a lógica OR (A+B) entre um contato normalmente fechado e um outro contato qualquer (NA ou NF) And (AND) em paralelo.62 Nome da Instrução Store (STR) Definição Inicia um rung ou uma associação em paralelo comum contato normalmente aberto.B) entre um contato normalmente aberto e um outro contato qualquer (NA ou NF) And Not (ANDN) em série. Executa a lógica AND (A. . 63 Or Store (OR STR) Executa a lógica OR (A+B) entre duas ou mais rung. seções de um . seções de um And Store (AND STR) Executa a lógica AND (A.B) entre duas ou mais rung. Instruções Booleanas de Saída . veja a tabela 5 (GEORGINI. 2000).64 Fonte (autores) • Instruções Booleanas de Saída São instruções geralmente apresentadas por bobinas e diferenciam-se pelas suas funções executadas. Tabela 5 . Símbolo Or Out . igualmente a instrução Out mais a diferença que a instrução Or Out é ilimitada. Alguns softwares não permitem múltiplas instruções Out. Reflete o status do rung (on/off ou ligado/desligado).65 Nome da Instrução Out Definição Reflete o status do rung (on/off ou ligado/desligado) sobre o operando de entrada. 2000). (GEORGINI. O contato será atuando quando a condição de superioridade igualdade Inferioridade (A>=B) ou for Símbolo satisfeita. veja a tabela 6. mantendo-o nesta condição mesmo que o rung não fique acionado. Somente pela instrução Reset que a instrução Set é desligada. O contato será atuando quando a condição de diferença Superioridade ou Igualdade (A<>B) for satisfeita. Diferença. Tabela 6 . Fonte (autores) • Instruções Booleanas de Comparação Essas instruções booleanas de comparação quando disponíveis são ao menos quatro: Igualdade.66 Set e Reset A instrução Set ao se executar a primeira rung aciona o operando controlado. são instruções de entrada. Fonte (autores) 6 APLICAÇÃO: CONTROLE DE ELEVADORES COM TRÊS PAVIMENTOS .Instruções Booleanas de Comparação Tipo de Comparação Definição Igualdade O contato será atuando quando a condição de igualdade Diferença (A=B) for satisfeita. O contato será atuando quando a condição de inferioridade (A<B) for satisfeita. Superioridade ou Igualdade e Inferioridade. Esta aplicação consiste no controle de um elevador de três pavimentos. cuja utilização ocorre em grande parte dos ambientes industriais. Embora conte com apenas três pavimentos. e as idéias básicas para tratamento do pavimento intermediário devem ser bastante similares às que tratam quaisquer pavimentos intermediários em elevadores maiores. 1º Andar (para o usuário informar que deseja descer no1º Andar). 2. e onde a interessante lógica básica de funcionamento pode.67 Neste capítulo iremos descrever uma aplicação do uso dos CLP’s programado na linguagem Ladder. elevadores de carga e máquinas elevatórias.1 CONTROLES DO ELEVADOR 6. A simulação do fluxo do elevador apresentada é ainda primitiva. uma vez pressionada. ser compreendida por todos. Térreo (para o usuário informar que deseja descer no Térreo). 6. 2º Andar (para o usuário informar que deseja descer no 2º Andar). comerciais e residenciais. mas certamente traz ganho significativo na interatividade da simulação de controles envolvendo elevadores. quando então será liberada automaticamente. 3. o botão dentro da cabine ficará neste estado até que o elevador pare no pavimento desejado. .1 Controles dentro da Cabine Simula o painel que se encontra dentro da cabine dos elevadores em geral. originando controles intelectualmente relevantes. ascensores. os controles para ele desenvolvidos podem ser facilmente expandidos para elevadores com maior número de pavimentos. Como em um elevador real. possui um mostrador do andar que o elevador se encontra e os seguintes botões: 1. de alto poder didático e grande importância prática para o enriquecimento do aprendizado dos programas baseados em CLP’s. com alguma reflexão.1. pois as idéias básicas para tratamento dos pavimentos inferior (térreo ou subsolo) e superior (último andar) são as mesmas em elevadores de qualquer tamanho. em cada pavimento. um botão que chama a cabine ficará neste estado até que esta pare no andar em questão. pressionando-os. há um mostrador em que se encontram botões para que os usuários possam chamá-lo. Como em um elevador real. .68 6. faz o controle do elevador nos três pavimentos. a figura 42 mostra o algoritmo desenvolvido. quando então o botão será liberado automaticamente.2 Controles fora da Cabine Próximo às portas do elevador. 6.1. Nos três andares há apenas um botão indicando que o elevador está sendo requisitado naquele andar quando ele estiver pressionado. Apesar de ainda estar limitado apenas ao controle de posição e chamada do elevador nos três pavimentos o algoritmo se mostra eficaz no monitoramento do elevador podendo ser expandido e melhorado de acordo com os interesses do usuário.2 ALGORITMO DE CONTROLE O algoritmo de controle desenvolvido na linguagem Ladder. uma vez pressionada. 69 Figura 42 .Algoritmo de Controle na Linguagem Ladder . Sistema Mecânico do Elevador . mostra. Figura 43 . A aplicação do controle de um elevador com três pavimentos. apresentado na figura 43.70 Sistema Proposto Esquema Mecânico O sistema mecânico. figura 44. responsáveis pela parada do elevador nos andares requisitados.Cilindro Vertical Sensores: O sensor. reage à passagem da haste de aço. Colocado de encontro a um cilindro de alumínio (Cilindro Vertical). É utilizado para mover o elevador para os andares onde este é solicitado. Figura 45 . Figura 44 .71 Este sistema é composto por: Um Cilindro Vertical: o cilindro vertical. . é usado. pois há necessidade da energia hidráulica que é requerida em ambos os sentidos para movimento. reage à presença dos objetos que perturbam o campo magnético emitido pelo sensor. figura 45. A aplicação usa quatro sensores de posicionamento. Permitindo a passagem da corrente para o cilindro. ela “gerencia” o movimento do elevador entre os andares e pode ser observado na figura 47.Sensor Válvula: A válvula é utilizada para ativar o cilindro vertical. Assim o interruptor é fechado e um sinal elétrico ativa o componente elétrico associado com o sensor. O óleo que circula no circuito vai para trás do tanque a ser bombeado. exerce a força necessária e retorna completando o ciclo. Figura 48 . Figura 47 . O símbolo da figura 48 representa o reservatório atmosférico que substitui o uso das linhas de retorno na aplicação.Válvula Fonte de Pressão Hidráulica: Exerce a pressão necessária para movimentar o pistão do cilindro e levar o elevador para o andar em questão.Reservatório Atmosférico .72 Figura 46 . a figura 47 mostra a representação gráfica do dispositivo no programa.Fonte de Pressão Hidráulica Reservatório Atmosférico: Os sistemas hidráulicos necessitam de um tanque alimentado por bombas de óleo. Figura 49 .73 TESTES Deslocamento do térreo para o segundo andar.Deslocamento do elevador subida . A figura mostra o deslocamento do cilindro movendo o elevador do térreo para o segundo andar. Deslocamento do elevador descida.74 Deslocamento do segundo andar para o primeiro andar. Figura 50 . . Na figura podemos observar a deslocamento do cilindro do 2º andar para 1º andar. quando pressionado um botão e iniciado o fluxo de deslocamento para um determinado andar os demais botões ficam desabilitados. temos por objetivos implantar o controle para abrir e fechar as portas do elevador. voltando para seu estado normal (habilitado) após a termino do fluxo antes iniciado. fotocélulas e botão de emergência. pois devido ser uma linguagem gráfica o programa torna-se muito longo e complicado para o entendimento. Alcançado os objetivos propostos. Na aplicação desenvolvida. Observando algumas aplicações que utilizavam outras linguagens de programação para CLP. temos por intuito expandir o nosso programa para torná-lo mais eficiente. Em nossos trabalhos futuros.75 RESULTADO No desenvolvimento do programa e nos teste realizados observamos que a linguagem LADDER apresenta restrições em sua aplicação para utilização em programas muito extensos ou com a lógica complexa. alarme para excesso de peso. notamos a possibilidade de contorna essas limitações. o programa desenvolvido apresentou resultados satisfatórios e dentro de nossas expectativas esperada no começo do trabalho. . Desconsiderando essas limitações encontradas. . É uma linguagem de certa forma complexa de ser trabalhada. No mercado podemos encontrar tipos de CLP’s que já possuem sua programação em outros tipos de linguagem como C. processos muito complexos não utilizam esse tipo de linguagem. que também é uma linguagem gráfica. Após essa etapa de adição de funcionalidades partiremos para uma aplicação com dois ou mais elevadores.76 7 CONCLUSÃO É importante salientarmos que embora seja a primeira linguagem de programação utilizada nos CLP’s. uma das mais utilizadas é a conhecida como Diagrama de Bloco Funcional. Hoje em dia apesar de aceitação da linguagem LADDER muitos usuários adotam outra linguagem de programação para realizar certos processos. Em trabalhos futuros temos por objetivos expandir as funcionalidades do elevador adicionando novos recursos como comandos que atuam sobre os motores para abrir ou fechar a porta. possibilitando uma infinidade de aplicações para o dispositivo CLP. botão de emergência e sensor de peso e de posição da cabine. fugindo da norma IEC 61131-3. tornando difícil a visualização e entendimento do programa finalizado. Apesar da presença dessas limitações a linguagem LADDER mostra-se bastante eficaz e robusta dentro de seus processos. onde teremos por finalidade melhorar o desempenho desses elevadores como a redução de energia e uma maior agilidade no atendimento ao usuário. a linguagem LADDER apresenta limitações no seu uso. pois possui muitas restrições no momento da programação. Alguns “usuários” da linguagem LADDER utilizam softwares que possibilitam o desenvolvimento do programa em outra linguagem como a de Blocos ou de Lista de Instruções e após terminado o programa convertem seus códigos fontes para a linguagem LADDER. pois apesar de ser uma linguagem gráfica ela se tornaria muito complicada de ser visualizada completamente. acionar a iluminação e ventilação da cabine. 28 abr. CATRUCCI. 2000. Medidas elétricas. 2005. Marcos Roberto.pt/~icac/livro.htm>.ist.br/~guntzel/isd/isd. Automação aplicada descrição e implementação de sistemas com CLP’s. José.html>. 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Dissertação (Mestre em Engenharia Elétrica)Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Sistemas digitais: princípios e aplicações.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-06082005-105902/ >. OLIVEIRA. Automação industrial. 120f. VERWER. WIDMER. 2005. A. 2006. Institution of Eletrical Engineers. Teaching open standards for CLP programming. Ronald J. José Eli Santos dos. Claudia Almerindo de Souza. Acesso em: 25 ago. 8ª. Rio Grande: Fundação Universidade Federal do Rio Grande.furg.br/~santos/apostilas/AutomacaoIV_230505. SANTOS.teses. London: Savoy Place. Horacio D. Disponível em: <Emule Plus>.pdf>. CLP los controladores lógicos programables. 1996.Professor Mário Alquati. 2005. . 4. Disponível em: <http://www. Estudo e projeto de um conversor D/A de alta velocidade e tecnologia CMOS.São Paulo: Érica. Colégio Técnico Industrial . Pearson. 234p. Acesso em: 25 ago. A.
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