APOSTILA CLP ALLEN BRADLEYAula 1 - Treinamento Básico de CLP Micrologix HISTÓRICO Caixa de curva (eletromecânica) ou Caixa de Came (existe até hoje) TIPOS DE SINAIS ARQUITETURA DO CLP (Controlador Lógico Programável) VARREDURA DE PROGRAMA SISTEMAS DE NUMERAÇÃO Decimal Base 10 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Binária Base 2 0, 1 Octal Base 8 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, Hexadecimal Base 16 0, 1, 2…9, A, B, C, D, E, FORMATOS DE NUMERAÇÃO Tipo Faixa Formato Inteiro -32768..32767 16 bit com sinal Inteiro Longo -2147483648..2147483647 32 bit com sinal Byte 0..255 8 bit sem sinal Word 0..65535 16 bit sem sinal Programa RSLinx Programa de comunicação entre o CLP e o microcomputador via RS232. Passos para configuração no RSLinx/RSLogix500 RSLinx 1. Abrir o RSLinx 2. Clicar “Configure Drivers” no menu “Communications’ 3. Selecionar o drive RS232 DF1 e pressionar Add New. 4. Passo Final: Aceite a sugestão do nome AB_DF1-1 e clique em OK. Ao aparecer a janela abaixo, selecionar o canal de comunicação ao qual o CLP está conectado ao micro, clicar em Auto-Configure. Estando o CLP ligado e todos os cabos conectados deverá aparecer uma mensagem de Success. Programa RSLogix 500 1. Abrir o Programa RSLogix500, no menu Arquivo clicar em Novo. Será mostrada a tela abaixo. Selecionar o controlador a ser utilizado (no nosso caso será o MicroLogix 1500) e clicar OK. 2. Expansões - Para saber quais são as expansões que o controlador suporta clicar duas vezes em Configuração de E/S. Será aberta uma nova janela, como mostrado na figura abaixo: 3. No campo da direita “Placas disponíveis” são apresentados todos os módulos de expansões que o controlador Micrologix 1500 suporta. PROGRAMAÇÃO LADDER Análoga aos comandos elétricos (lógica de reles) Ao pressionar S1 estando S2 desacionada, a bobina de K1 será energizada fechando o contato de K1. Ao pressionar S2 o “celo” de K1 será derrubado desenergizando a bobina. Flip-Flop. Configuração dos cartões: Unidade Base: Endereço #0 (bastidor) (vide figura da página anterior) 12 entradas digitais: I:0 Exemplo da unidade 12 saidas digitais: O:0 base 24BWA I : 0 / 5 (Operando : Endereço / Bit) Exemplo: Bit 5 da placa de entrada 0. BITS (binários) São estados internos que funcionam como uma saída, porém somente dentro do programa. No Micrologix os bits são identificados por: B3:0/0 etc. Descrição dos componentes do programa. • Descrição dos componentes • Descrição dos Labels • Descrição das rotinas Exercício: Desenvolver um programa que aceite uma única combinação binária das entradas I:0/6, I:0/7 e I:0/8. Um usuário deverá elaborar uma seleção com estas entradas. Caso a combinação esteja correta ao acionar a entrada I:0/0 a saída O:0/0 deverá acionar e manter acionada até a entrada I:0/1 ser acionada. Caso a combinação esteja errada ao pressionar a entrada I:0/0 a saída O:0/1 deverá acionar desligando através da entrada I:0/2. SAÍDAS COM RETENÇÃO ----( L ) >> similar ao SET do flip-flop ----( U ) >> similar ao RESET do flip-flop Exemplo: I:0 B3:0 --| |-------------( L ) 0 0 I:0 B3:0 --| |-------------( U ) 1 0 Exercício: Modificar o programa anterior de tal forma que seja utilizadas as funções Latch e Unlatch. Aula 2 - Temporizadores / Contadores TON : Temporizador na Energização Descrição Descrição Use a instrução TON para ligar ou desligar a saída após o temporizador permanecer ligado durante o intervalo de tempo predefinido. Essa instrução de saída começa a contar o tempo (a intervalos de um segundo ou um centésimo de segundo) quando sua linha vai para "verdadeiro". Ela aguarda o tempo especificado (definido em PRESET), acompanha os intervalos acumulados que ocorreram (ACCUM), e ativa o bit DN (pronto) quando o tempo ACCUM (acumulado) alcança o tempo PRESET. Enquanto as condições da linha permanecerem verdadeiras, o temporizador ajusta seu valor acumulado (ACC) a cada avaliação até que alcance o valor predefinido (PRE). O valor acumulado é zerado quando as condições da linha vão para falso, independentemente do temporizador ter excedido o tempo. Bits de Instrução: 13 = DN (pronto) 14 = EN (bit ativar) 15 = TT (bit de sincronização do temporizador) Se faltar alimentação enquanto TON está marcando o tempo mas não alcançou seu valor predefinido, os bits EN e TT permanecem ativos e o valor acumulado (ACCUM) permanece o mesmo. Isso também é verdadeiro se o processador mudar do modo Execução REM ou Teste REM para o modo Programar REM. Nota Se a linha vai para "falso" (perde continuidade lógica) durante o processo de temporização, o valor acumulado é zerado e os bits DN, EN e TT são zerados, quer o temporizador tenha ou não alcançado o valor PRESET. Aviso! A sincronização pode ser imprecisa se as instruções JMP, LBL, JSR ou SBR ignorarem a linha contendo uma instrução de temporizador enquanto o temporizador está sincronizando. Endereçando a Ajuda Digite um endereço de TIMER, TIME BASE, um valor de PRESET e um valor ACCUM (acumulado). Os arquivos de temporizador usam três palavras por elemento, uma para bits de instrução (a palavra de controle), uma para o predefinido e uma para o acumulador. T4:0 representa o arquivo temporizador número quatro, elemento número 0. Exercicio: Criar um oscilador onda quadrada com base de tempo de 2s. (Arquivo AULA_2_TON): TOF : Temporizador na Desenergização Descrição Use a instrução TOF para ligar ou desligar uma saída após sua linha ser desligada por um interval de tempo predefinido. Essa instrução de saída começa a contar o tempo (a intervalos de um segundo ou um centésimo de segundo) quando sua linha vai para "falso." Ela aguarda o tempo especificado (definido em PRESET), acompanha os intervalos acumulados que ocorreram (ACCUM), e zera o bit DN (pronto) quando o tempo ACCUM (acumulado) alcança o tempo PRESET. O valor acumulado é zerado quando as condições da linha vão para verdadeiro, independentemente do temporizador ser excedido ou não. Bits de Instrução: 13 = DN (pronto) 14 = TT (bit de sincronização do temporizador) 15 = EN (bit ativar) Nota Se a linha vai para "verdadeiro" (ganha continuidade lógica) durante o processo de temporização, o ACCUM é zerado quer o temporizador tenha ou não alcançado o valor PRESET, os bits DN e EN são zerados e o bit TT é ativado. Se faltar alimentação enquanto TOF está marcando o tempo mas não alcançou seu valor predefinido, os bits EN, TT e DN permanecem ativos e o valor acumulado (ACCUM) permanece o mesmo. Isso também é verdadeiro se o processador mudar do modo Execução REM ou Teste REM para o modo Programar REM. Importante A sincronização pode ser imprecisa se as instruções JMP, LBL, JSR ou SBR ignorarem a linha contendo uma instrução de temporizador enquanto o temporizador está sincronizando. A instrução Redefinir (RES) não pode ser usada com a instrução TOF porque RES sempre zera os bits de status e também o valor acumulado. Endereçando a Ajuda Digite um endereço de TIMER, TIME BASE, um valor de PRESET e um valor ACCUM (acumulado). Os arquivos de temporizador usam três palavras por elemento, uma para bits de instrução (a palavra de controle), uma para o predefinido e uma para o acumulador. T4:0 representa o arquivo temporizador número quatro, elemento número 0. Resumo: EN: Este bit atua quando a linha é verdadeira. DN: Quando a linha é verdadeira o bit DN atua e quando a linha passa de verdadeira para falsa conta o tempo e quando o valor do acumulador for igual ao do predefinido e o bit desliga. TT: atua quando a linha passa de verdadeira para falsa, conta o tempo e quando o valor do acumulador for igual ao do predefinido e o bit desliga. Exercício: Criar um bimanual de 500ms com as entradas I:0/0 e I:0/1. Quando o bimanual atuar a saida O:0/0 deverá acionar e somente desligar ao atuar a entrada I:0/2 (Arquivo AULA_2_TOF): RTO: TEMPORIZADOR RETENTIVO Descrição Uma função RTO é o mesmo que uma TON exceto que uma vez que tenha começado a temporização, ela mantém sua contagem de tempo mesmo se a linha for para falso, se ocorrer uma falha, se o modo mudar de Executar REM ou Testar REM para Programar REM, ou se faltar alimentação. Quando a continuidade da linha retorna (a linha vai novamente para verdadeiro), o RTO recomeça a temporização do tempo acumulado que foi gravado quando a continuidade da linha foi perdida. Ao reter seu valor acumulado, os temporizadores retentivos medem o período acumulado durante o qual as condições da linha são verdadeiras. Bits de Instrução: 13 = DN (pronto) 14 = TT (bit de sincronização do temporizador) 15 = EN (bit ativar) Nota O valor acumulado pode ser zerado pela instrução RES. Quando a instrução RES com o mesmo endereço da RTO é ativada, o valor acumulado e o bits de controle são zerados. Importante A sincronização pode ser imprecisa se as instruções JMP, LBL, JSR ou SBR ignorarem a linha contendo uma instrução de temporizador enquanto o temporizador está sincronizando (será visto no treinamento avançado). Endereçando a Ajuda Digite um endereço de TIMER, TIME BASE, valor de PRESET e valor ACCUM (acumulado).. Os arquivos do temporizador usam três palavras por elemento, uma para bits de instrução (a palavra de controle), uma para o predefinido e uma para o acumulador. T4:2 representa o arquivo temporizador número quatro, elemento número 2. Resumo: EN: Quando a linha é verdadeira EN é energizado DN: Quando a linha é verdadeira, conta o tempo e quando o valor do acumulador for igual ao do predefinido o bit liga. Quando a linha passa de verdadeira para falsa o valor da contagem não é zerado. Exercício: Digitar o programa do exemplo anterior e verificar o funcionamento dos bits (Arquivo AULA_3_RTO): RES: ZERA CONTAGEM DE RTO O temporizador RTO somente pode ser zerado por esta instrução: I:0 T4:0 --| |--------------(RES) 3 Exercício: Criar um programa com o temporizador retentivo, o acumulador deverá ser zerado ao atingir o valor 20, ou ao pressionar o botão da entrada I:0/0 (Arquivo AULA_3_RES): CTU: CONTADOR CRESCENTE Descrição Essa instrução de saída conta acima para cada transição falso-para-verdadeiro das condições precedendo-a na linha e produz uma saída quando o valor acumulado alcança o valor predefinido. As transições de linha podem ser disparadas por uma chave de limite ou por peças passando por um detector. A capacidade do contador de detectar transições falso-para-verdadeiro depende da velocidade (frequência) do sinal recebido. A duração entre ativar e desativar de um sinal recebido não deve ser menor que o tempo de varredura Cada contagem é mantida quando as condições da linha tornam-se falsas novamente, permitindo que a contagem continue além do valor predefinido. Dessa forma você pode basear uma saída no valor predefinido e continuar contando para acompanhar o estoque/peças etc. Nota Utilize uma instrução RES (reinicializar) com o mesmo endereço que o contador, ou outra instrução no programa para substituir o valor. O status ativado ou desativado de bits de fim de contagem, estouro e estouro negativo é mantido. O valor acumulado e os bits de controle são reinicializados quando uma RES é ativada. Arquivos de contador usam três palavras por elemento. Bits de Instrução: 12 = Bit OV (estouro de contagem acima) 13 = Bit DN (pronto) 15 = Bit CU (ativar contagem acima) Os bits CU são sempre ativados antes de entrar nos modos de Teste REM ou Executar REM. Fornecendo Parâmetros Digite um endereço COUNTER, um valor PRESET e um valor ACCUM. O valor predefinido é o ponto que deve ser alcançado para ativar o bit DN (pronto). O valor acumulado representa o status atual de contagem. C5:1 representa o arquivo contador número cinco, elemento número 1. Resumo: CU: Energiza quando a linha é verdadeira DN: Quando o valor do acumulador for maior ou igual ao pré estabelecido. O bit é energizado. RES: Zera a contagem. Escrever o programa mostrado acima (AULA_3_CTU): CTD: CONTADOR DECRESCENTE Descrição Essa instrução de saída conta abaixo para cada transição falso-para-verdadeiro das condições precedendo-a na linha e produz uma saída quando o valor acumulado alcança o valor predefinido. As transições de linha podem ser disparadas por uma chave de limite ou por peças passando por um detector. Cada contagem é mantida quando as condições da linha voltam novamente para falso. A contagem é mantida até que a instrução RES (reinicializar) com o mesmo endereço do contador seja ativada, ou se outra instrução em seu programa alterar o valor. O valor acumulado é mantido após a instrução CTU ou CTD ir para falso, e quando a alimentação do processador é removida e restaurada. E também, o status ativado ou desativado de bits de fim de contagem, estouro e estouro negativo é mantido. O valor acumulado e os bits de controle são reinicializados quando uma RES é ativada. Arquivos de contador usam três palavras por elemento. Bits de Instrução: 11 = Bit UN (estouro negativo em contagem abaixo) 13 = Bit DN (pronto) 14 = Bit CD (ativar contagem abaixo) Os bits CD são sempre ativados antes de entrar nos modos de Teste REM ou Executar REM. Fornecendo Parâmetros Digite um endereço COUNTER, um valor PRESET e um valor ACCUM. O valor predefinido é o ponto que deve ser alcançado para ativar o bit DN (pronto). O valor acumulado representa o status atual de contagem. C5:1 representa o arquivo contador número cinco, elemento número 1. Resumo: CD: Energiza quando a linha é verdadeira DN: Energiza quando o valor do acumulador for menor ou igual ao pré estabelecido. RES: Zera a contagem. Escrever o programa do exemplo anterior Aula 3 - Funções de Comparação EQU: IGUAL Descrição Essa instrução de entrada é verdadeira quando Origem A = Origem B. A instrução EQU compara dois valores especificados pelo usuário. Se os valores são iguais, ela permite a continuidade da linha. A linha vai para verdadeiro e a saída é energizada (desde que outras forças não afetem o status da linha). Fornecendo Parâmetros Você deve digitar um endereço de palavra para Origem A. Você pode digitar uma constante de programa ou um endereço de palavra para Origem B. Negativos inteiros são armazenados na forma de "complemento de dois". ORIGEM A: Registro que pode conter uma constante, um arquivo contendo um inteiro N, um inteiro longo L ou ainda ACC e PRE de temporizadores/contadores. ORIGEM B: Registro que pode conter uma constante, um arquivo contendo um inteiro N, um inteiro longo L. Obs: Os campos A e B não podem ser constantes simultâneamente. Neste exemplo quando o valor do acumulador do temporizador T4:0 for igual a constante 5 a saída O:0/0 será acionada. Exercício: Criar um programa contendo o temporizador T4:0 que quando o valor do acumulador for igual à 5s a saída Q:0/0 deverá acionar. O Preset do temporizador deverá ser valor 10s. (Arquivo AULA_3_EQU): Outras Funções de Comparação: NEQ: Compara se o conteúdo de A é diferente de B. LES: Compara se o conteúdo de A é menor que B. GRT: Compara se o conteúdo de A é maior que B. LEQ: Compara se o conteúdo de A é menor ou igual à B. GEQ: Compara se o conteúdo de A é maior ou igual à B. Exercício: Criar um contador de zero à quinze, que seja incrementado à cada 1 s. Quando a contagem for >= 5 e <= 10, a saída O:0/0 deverá acionar . Quando a contagem alcançar 15 o ciclo deverá ser reiniciado automaticamente. (Arquivo AULA_3_001): Outra função de comparação LIM: TESTE DE LIMITE A saída será ativada quando o conteúdo de B for >= que A e B <= à C. Exercício: Modificar o programa anterior utilizando a função LIM. (Arquivo AULA_3_LIM): Aula 4 - Funções Matemáticas ADD: ADIÇÃO A função ADD soma o conteúdo de A e B e armazena o resultado no registro em C. Descrição Quando as condições da linha são verdadeiras, essa instrução de saída adiciona Origem A a Origem B e armazena o resultado no endereço de destino. Origem A e Origem B podem ser valores ou endereços que contém valores, mas Origem A e Origem B não podem ser ambos constantes. Se estiver utilizando um controlador 5/02, 5/03, 5/04, 5/05 ou MicroLogix, você pode utilizar endereços indexados para os parâmetros de origem ou destino. Se estiver utilizando um controlador 5/03 OS302, 5/04 OS401 ou 5/05, você pode utilizar endereços indiretos para os parâmetros de origem ou destino. Aviso! Se o bit de destino recebe um valor menor que-32,768 ou maior que +32,767 (um número que requer mais de 16 bits para ser representado), o controlador ativa S:0/1 (bit de estouro) e S:5/0 (bit de interceptação de estouro, erro principal 0020). Monitore o bit S:5/0 em seu programa para evitar essa stiuação potencialmente perigosa. Se você estiver utilizando um controlador 5/02 Série C ou posterior, ou um 5/03, 5/04, 5/05 ou MicroLogix, você pode evitar essa situação ativando um bit de status. Veja abaixo. Adição de 32 Bits Se utilizar um controlador 5/02 Série C ou posterior, ou um 5/03, 5/04, 5/05 ou MicroLogix (capaz de adição e subtração de 32 bits), você pode ativar o bit de estouro matemático (S:2/14) no arquivo de status. Isso faz com que os 16 bits menos significativos, sem sinal, truncados, permaneçam no destino. Se esse bit não é ativado e ocorre uma condição de estouro negativo ou estouro, a operação será a mesma que com um processador Série B 5/02. O endereço de destino irá conter um 32767 (se o resultado for positivo) ou -32768 (se o resultado for negativo). •O Micrologix 1000/1500 somente trabalha com números inteiros. Caso o valor do refistro DESTINO ultrapassar o valor de 16 bits para inteiros e 32 bits para inteiros longo, a flag de controle de Overflow será acionada e o programa apresentará falha. Exercício: Criar um programa que some o conteúdo do arquivo N7:0 com a constante 10 e armazena o resultado no registro de preset do temporizador T4:0 (T4:0/PRE). O Conteúdo do arquivo N7:0 será digitado manualmente. (Aquivo AULA_4_ADD): Outras Funções Matemáticas: SUB: Subtração MUL: Multiplicação DIV : Divisão SQR: Raiz quadrada NEG: Negação •O conteúdo dos registros origem A e B não podem ser constantes simultaneamente. •Quando o resulltado de uma operação for >= 0.5 este será arredondado para cima. FUNÇÃO OSR E OSF (BITS) OSR: ASCENÇÃO SIMPLES Sensível à subida de rampa. BIT ARM: Ativo enquanto a linha for verdadeira. No exemplo acima o bit B3:0/0 estará em 1 enquanto a entrada I:0/0 estiver acionada. BIT SAIDA: Quando a linha for comutada de falsa para verdadeira, ou seja, de 0 para 1, o bit de saida (B3:0/1 no exemplo) ficará tivo por uma varredura de programa. OSF: MONOESTÁVEL DE DESCIDA Identico ao anterior, porém sensível à descida de rampa., ou seja, quando houver uma transição na linha de verdadeiro para falso (de 1 para 0). Exercício: Criar um contador de 0 à 10 utilizando as funções apresentadass (não utilizar os contadores convencionais C).O contador deverá ser incrementado à cada 0.5 segundo e zerado à qualquer instante ao pressionar a chave I:0/4 ou quando o valor da contagem for maior que 10. O programa deverá ter uma chave de contagem automática/manual (I:0/7), quando a chave estiver na posição manual à cada pulso na entrada I:0/0 o contador deverá ser incrementado de uma unidade. A saída Q:0/0 deverá indicar que a chave está na posição automática. (Arquivo AULA_4_001): Aula 5 - Exercício Final: Lava rápido Desenvolver um programa conforme o fluxograma abaixo. Ao pressionar o botão de emergência as saídas Q:0/0 à Q:0/3 deverão ser desligadas e a saída de Emergência Acionada deverá piscar. Ao desligar o Botão de Emergência deverá ser iniciado um novo ciclo, desde que os sensores das estações A, B e Final não estejam acionados, ou seja, não exista mais nenhum carro nestas estações. Neste exercício deveremos ter alguns dados de produção nos registros conforme indicado abaixo: N7:0 Média Carros/h N7:1 Tempo de Downtime (processo parado contado a partir do primeiro carro