Contadores em Ladder

Público Automação Industrial Princípios e Aplicações Público ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 3 Unidade 3 Recursos de programação para CLPs Aula 3 Condicionais em Linguagem Ladder e em Texto estruturado Software Software Livre Infraestrutura O software Zelio é uma ferramenta poderosa e versátil para programação e controle de dispositivos elétricos Para uma utilização adequada do software é recomendável ter um dispositivo com requisitos mínimos como um processador de pelo menos 1 GHz 2 GB de memória RAM e 500 MB de espaço livre em disco Além disso é necessário ter um sistema operacional compatível como o Windows 7 8 ou 10 Para uma experiência mais fluída e desempenho aprimorado é recomendável uma configuração com processador mais rápido 4 GB de RAM e espaço de armazenamento adicional para projetos e arquivos Esses requisitos garantem que o software Zelio funcione de maneira eficiente e proporcione uma programação e controle confiáveis dos dispositivos elétricos Descrição do software O software Zelio é uma ferramenta essencial para automação elétrica permitindo programação e controle de dispositivos eletrônicos Com recursos como programação ladder blocos de função e lista de instruções o software oferece flexibilidade para atender às necessidades dos projetos Sua biblioteca abrangente de funções prédefinidas facilita a criação de programas complexos enquanto a simulação permite testar e ajustar o funcionamento do sistema O monitoramento em tempo real possibilita visualizar o estado dos dispositivos durante a execução do programa Com interface intuitiva e características técnicas avançadas o Zelio otimiza a eficiência e a segurança das atividades de controle elétrico Clique aqui e assista ao vídeo com o passo a passo de instalação e acesse o manual de instalação Atividade Prática Introdução Com o Zelio Software você tem acesso a uma poderosa funcionalidade a capacidade de criar estruturas condicionais que permitem tomar decisões com base em determinadas condições Essa flexibilidade é alcançada por meio da Linguagem Ladder uma linguagem de programação Público intuitiva e eficiente Vamos dar uma olhada em um exemplo prático para entender melhor como essa lógica funciona Imagine que você tem um processo industrial onde é necessário monitorar a temperatura de um forno e tomar ações com base nessa temperatura Você deseja que o forno ligue automaticamente quando a temperatura estiver abaixo de 100 graus Celsius e desligue quando a temperatura atingir 200 graus Celsius Aqui está um exemplo simplificado de como seria a programação no Zelio Software para controlar a temperatura de um forno 1 Primeiramente você configura uma entrada no CLP para receber o valor da temperatura do forno Isso pode ser feito através de um sensor de temperatura conectado ao CLP 2 Em seguida você utiliza os blocos de programação disponíveis no Zelio Software para criar uma estrutura condicional que verifica se a temperatura está abaixo de 100 graus Celsius Por exemplo você pode utilizar um bloco de comparação para realizar essa verificação 3 Se a condição for verdadeira e a temperatura estiver abaixo de 100 graus Celsius você utiliza um bloco de programação para ligar o forno Isso pode ser feito através de uma saída do CLP que esteja conectada ao sistema de controle do forno 4 Por outro lado você cria outra estrutura condicional para verificar se a temperatura está acima de 200 graus Celsius Utilizando novamente um bloco de comparação você realiza essa verificação 5 Se a condição for verdadeira e a temperatura estiver acima de 200 graus Celsius você utiliza outro bloco de programação para desligar o forno desativando a saída correspondente no CLP As regras para ligar e desligar o forno com base na temperatura estão resumidas de forma visual na Figura 1 Nessa representação gráfica é possível observar as diretrizes para o acionamento do forno de acordo com as condições de temperatura estabelecidas permitindo uma compreensão visual imediata do processo de controle de temperatura implementado no Zelio Software Figura 1 Exemplo da ligação de um contador updown em programação Ladder Fonte ZelioSoft Atividade proposta Na aula prática o aluno irá programar uma estrutura condicional utilizando o Zelio Software para controlar a temperatura de um forno ligandoo automaticamente quando a temperatura estiver Público abaixo de 100 graus Celsius e desligandoo quando a temperatura atingir 200 graus Celsius Objetivos 1 Compreender o funcionamento da linguagem Ladder e sua aplicação na programação de sistemas de controle 2 Conhecer os blocos de programação disponíveis no Zelio Software e sua utilização para criar estruturas condicionais 3 Aplicar os conceitos aprendidos na criação de uma estrutura condicional para controlar a temperatura de um forno 4 Desenvolver habilidades de análise e solução de problemas através da programação de ações baseadas em condições específicas 5 Demonstrar o entendimento prático do processo de controle de temperatura implementado no Zelio Software através da ligação do contador updown em programação Ladder Procedimentos para a realização da atividade Caro aluno a seguir estão as etapas detalhadas para a realização da atividade prática de programação do forno no Zelio Software 1 Primeiramente conecte um sensor de temperatura ao CLP Controlador Lógico Programável para que seja possível receber o valor da temperatura do forno como entrada Certifiquese de configurar corretamente essa entrada no software de acordo com as instruções fornecidas pelo fabricante do CLP 2 Acesse o Zelio Software em seu computador e inicie um novo projeto Certifiquese de que você esteja familiarizado com a interface do software e saiba como criar e editar diagramas Ladder 3 Crie uma nova estrutura de programa no Zelio Software e nomeiea adequadamente por exemplo Controle de Temperatura do Forno Isso ajudará a organizar e identificar facilmente o programa 4 Dentro da estrutura de programa você deverá criar uma estrutura condicional para verificar se a temperatura está abaixo de 100 graus Celsius Para isso você pode utilizar um bloco de comparação disponível no Zelio Software 5 Configure o bloco de comparação para comparar o valor da temperatura com 100 graus Celsius Caso a temperatura seja menor que 100 a condição será considerada verdadeira 6 Se a condição da etapa anterior for verdadeira você deve implementar a ação de ligar o forno automaticamente Para isso utilize um bloco de programação no Zelio Software que corresponda à saída do CLP conectada ao sistema de controle do forno Certifiquese de configurar corretamente a saída para que ela seja ativada quando a condição for verdadeira 7 Em seguida é necessário criar outra estrutura condicional para verificar se a temperatura está acima de 200 graus Celsius Utilize novamente um bloco de comparação para realizar essa Público verificação 8 Configure o bloco de comparação para comparar o valor da temperatura com 200 graus Celsius Se a temperatura for maior que 200 a condição será considerada verdadeira 9 Se a condição da etapa anterior for verdadeira implemente a ação de desligar o forno Utilize outro bloco de programação no Zelio Software para desativar a saída do CLP que controla o sistema de controle do forno Certifiquese de configurar corretamente a saída para que ela seja desativada quando a condição for verdadeira 10 Após ter criado as estruturas condicionais e configurado corretamente as ações de ligar e desligar o forno verifique se todas as etapas anteriores foram realizadas corretamente Revise seu programa no Zelio Software e verifique se não há erros de sintaxe ou configuração 11 Chegou o momento de testar o programa desenvolvido Conecte o CLP ao sensor de temperatura e verifique se o forno liga automaticamente quando a temperatura está abaixo de 100 graus Celsius e desliga quando a temperatura atinge 200 graus Celsius 12 Durante o teste observe o comportamento do programa e verifique se as ações de ligar e desligar o forno estão ocorrendo de acordo com as condições de temperatura estabelecidas 13 Durante todo o processo registre observações e anotações relevantes sobre o desenvolvimento da aula prática Isso poderá ajudálo a refletir sobre os desafios encontrados as soluções implementadas e as lições aprendidas 14 Realize uma revisão final para garantir que todos os objetivos da aula foram alcançados Verifique se você compreendeu os conceitos da linguagem Ladder se utilizou corretamente os blocos de programação e se o programa desenvolvido está funcionando conforme o esperado 15 Ao finalizar a atividade avalie seu aprendizado obtido durante a aula prática Reflita sobre como esse conhecimento poderá ser aplicado em sua futura profissão e como você pode aprimorar suas habilidades de programação Checklist Checklist para a Aula Prática 1 Configurar uma entrada no CLP para receber o valor da temperatura do forno 2 Utilizar os blocos de programação disponíveis no Zelio Software para criar uma estrutura condicional que verifica se a temperatura está abaixo de 100 graus Celsius 3 Utilizar um bloco de programação para ligar o forno caso a temperatura esteja abaixo de 100 graus Celsius 4 Criar outra estrutura condicional para verificar se a temperatura está acima de 200 graus Celsius 5 Utilizar um bloco de programação para desligar o forno caso a temperatura esteja acima de 200 graus Celsius 6 Verificar se todas as etapas anteriores foram realizadas corretamente 7 Testar o programa desenvolvido no Zelio Software observando se o forno liga automaticamente quando a temperatura está abaixo de 100 graus Celsius e desliga quando a Público temperatura atinge 200 graus Celsius 8 Analisar e compreender o processo de controle de temperatura implementado no Zelio Software através da representação gráfica apresentada na Figura 1 9 Registrar observações e anotações relevantes sobre o desenvolvimento da aula prática 10 Realizar uma revisão final para garantir que todos os objetivos da aula foram alcançados 11 Encerrar a atividade e avaliar o aprendizado obtido durante a aula prática Estudante você deverá entregar Como resultado da prática realizada o aluno deverá entregar um relatório que descreva todas as etapas do processo de programação do forno no Zelio Software assim como os resultados obtidos O relatório deve conter as seguintes informações 1 Introdução Uma breve explicação sobre o objetivo da atividade e o contexto em que ela foi realizada 2 Descrição das etapas Detalhamento de cada etapa do processo de programação incluindo a configuração da entrada do CLP a criação das estruturas condicionais a configuração das ações de ligar e desligar o forno e a análise visual do processo de controle de temperatura 3 Análise dos resultados Relate os resultados obtidos durante os testes do programa desenvolvido Verifique se o forno liga automaticamente quando a temperatura está abaixo de 100 graus Celsius e desliga quando a temperatura atinge 200 graus Celsius 4 Observações e dificuldades encontradas Registre quaisquer observações relevantes sobre o desenvolvimento da prática bem como as dificuldades encontradas e as soluções implementadas para superálas 5 Reflexão e aprendizado Faça uma reflexão sobre o aprendizado obtido durante a prática Discuta como esse conhecimento pode ser aplicado em situações futuras e como você pode aprimorar suas habilidades de programação O modelo de arquivo a ser entregue pode ser um documento em formato PDF ou um arquivo de texto por exemplo no formato docx O aluno pode incluir capturas de tela prints relevantes como a interface do Zelio Software e os resultados de compilação do código para ilustrar suas explicações É importante que o relatório seja claro bem organizado e contenha informações suficientes para que outra pessoa possa entender o processo realizado Referências BRANQUINHO M A et al Segurança da automação e SCADA Rio de Janeiro Elsevier 2014 CAPELLI A Eletrônica para Automação Rio de Janeiro Antenna 2004 CAPELLI A Automação industrial controle do movimento e processos contínuos 3 ed São Paulo Érica 2013 CIPELLI A M V SANDRINI W J MARKUS O Teoria e Desenvolvimento de Projetos de Circuitos Eletrônicos São Paulo Érica 2005 LAMB F Automação industrial na prática Tradução M J da Cunha Revisão técnica A Público Pertence Júnior Porto Alegre AMGH 2015 LINO JÚNIOR F BRONIEIRA P MORI F Automação industrial cadeia produtiva e logística Londrina Editora e Distribuidora Educacional SA 2018 ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 3 Unidade 3 Recursos de programação para CLPs Aula 3 Condicionais em Linguagem Ladder e em Texto estruturado Na aula prática o aluno irá programar uma estrutura condicional utilizando o Zelio Software para controlar a temperatura de um forno ligandoo automaticamente quando a temperatura estiver abaixo de 100 graus Celsius e desligandoo quando a temperatura atingir 200 graus Celsius INTRODUÇÃO A presente prática tem como objetivo gerar uma programação em Ladder para controle de um forno industrial através de um CLP Controlador lógico programável O uso de CLPs é de extrema importância na automação de processos Através de suas entradas digitais e analógicas o CLP recebe informações do processo Essas informações são analisadas internamente ao CLP o qual toma decisões de alimentação de reles externos ao CLP e atuação sobre relés internos ao CLP de acordo com o solicitado no processo DESCRIÇÃO DAS ETAPAS Um sensor térmico que forneça uma tensão proporcional a temperatura à qual ele está aplicado é ligado a uma das entradas analógicas do CLP escolhido Foi escolhido o CLP SR2B121BD que é alimentado com 24 Volts e tem 4 entradas digitais 4 entradas analógicas0 a 10V e 4 saídas digitais por reles Figura 1 CLP SRB121BD O sensor térmico deve estar configurado para fornecer 4 Volts a 100C e 9 Volts a 200C O sensor deve estar conectado à entrada analógica Ib do CLP A saída do relé Q1 deve estar ligado ao Aquecedor do Forno Figura 2 Programação em Ladder Na linha 001 da programação Ladder um contato do comparador analógico A1 NA relacionado à entrada analógica Ib recebe com programação a seguinte expressão Ib 40 Figura 3 Configuração do Comparador Analógico A1 O Comparador Analógico A1 NA comanda a saída digital SQ1 Seta Q1 Em paralelo ao Comparador A1 NA é colocado na linha 002 um contato do relé digital SQ1 o qual agirá como selo da ativação de SQ1 Na linha 003 da programação Ladder um outro contato do comparador analógico A2 NA relacionado à entrada analógica Ib recebe com programação a seguinte expressão Ib 90 Figura 4 Configuração do Comparador Analógico A2 O Comparador Analógico A2 NA comanda a saída digital RQ1 Reseta Q1 O funcionamento é o seguinte Enquanto o comparador analógico sentir uma tensão correspondente a uma temperatura inferior a 100C vindo do Sensor térmico o contato A1 NA permanece fechado Com isso o relé SQ1 é alimentado ligando o aquecedor do Forno e fechando o contato Q1NA da linha 002 do Ladder mantendo assim o aquecedor ligado A temperatura continua subindo pois o aquecedor está ligado até que atinja uma temperatura acima de 200C Neste momento o Sensor Analógico A2 NA ligado ao Sensor térmico fecha atuando o relé RQ1 Reseta Q1 desligando o aquecedor do Motor e abrindo o contato Q1 NA da linha 002 Com o aquecedor desligado a temperatura começa a baixar Quando a temperatura atinge um valor abaixo de 100C o comparador lógico A1 NA fecha novamente ligando o aquecedor e repetindo o processo ANÁLISE DOS RESULTADOS Figura 5 Temperatura abaixo de 100C Aquecendo Figura 6 Temperatura pouco acima de 100C menor que 200C Aquecendo Figura 7 Temperatura acima de 200C Esfriando Figura 8 Temperatura abaixo de 200C mas acima de 100C Esfriando OBSERVAÇÕES E DIFICULDADES ENFRENTADAS Verificouse que o circuito atua de acordo com o esperado A uma temperatura abaixo de 100C 4V o aquecedor liga fazendo com que a temperatura aumente Ao atingir pouco mais de 200C 9V o aquecedor desliga fazendo com que a temperatura diminua Ao atingir uma temperatura abaixo de 100C 4V o aquecedor liga novamente reiniciando o ciclo Vejo que a maior dificuldade é a configuração do Sensor térmico para que ele forneça exatamente 4 V na temperatura de 100C e 9 V na temperatura de 200C É uma solução não muito prática de manter a temperatura pois o range da temperatura do líquido ficará variando indefinidamente de 100C a 200 C ou seja não há uma estabilização eficiente de temperatura Para tornar o sistema mais prático um range menor de temperaturas deve ser configurado Digamos que a temperatura desejada seja 155C o Comparadores lógicos A1 e A2 devem ser configurados para 154C e 156C respectivamente por exemplo Claro que isso exigirá uma sensor de temperatura mais rápido e preciso REFLEXÃO E APRENDIZADO Percebo que a interface do ZelioSoft é bem intuitiva e de fácil configuração Tem uma variedade grande de tipos de contatos lógicos e analógicos reles auxiliares saídas digitais temporizadores contadores com múltiplas configurações e comparadores lógicos O estudo mais atento em cada um destas facilidades pode levar para uma gama muito grande de aplicações na Automação Industrial ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 3 Unidade 3 Recursos de programação para CLPs Aula 3 Condicionais em Linguagem Ladder e em Texto estruturado Na aula prática o aluno irá programar uma estrutura condicional utilizando o Zelio Software para controlar a temperatura de um forno ligandoo automaticamente quando a temperatura estiver abaixo de 100 graus Celsius e desligandoo quando a temperatura atingir 200 graus Celsius INTRODUÇÃO A presente prática tem como objetivo gerar uma programação em Ladder para controle de um forno industrial através de um CLP Controlador lógico programável O uso de CLPs é de extrema importância na automação de processos Através de suas entradas digitais e analógicas o CLP recebe informações do processo Essas informações são analisadas internamente ao CLP o qual toma decisões de alimentação de reles externos ao CLP e atuação sobre relés internos ao CLP de acordo com o solicitado no processo DESCRIÇÃO DAS ETAPAS Um sensor térmico que forneça uma tensão proporcional a temperatura à qual ele está aplicado é ligado a uma das entradas analógicas do CLP escolhido Foi escolhido o CLP SR2B121BD que é alimentado com 24 Volts e tem 4 entradas digitais 4 entradas analógicas0 a 10V e 4 saídas digitais por reles Figura 1 CLP SRB121BD O sensor térmico deve estar configurado para fornecer 4 Volts a 100C e 9 Volts a 200C O sensor deve estar conectado à entrada analógica Ib do CLP A saída do relé Q1 deve estar ligado ao Aquecedor do Forno Figura 2 Programação em Ladder Na linha 001 da programação Ladder um contato do comparador analógico A1 NA relacionado à entrada analógica Ib recebe com programação a seguinte expressão Ib 40 Figura 3 Configuração do Comparador Analógico A1 O Comparador Analógico A1 NA comanda a saída digital SQ1 Seta Q1 Em paralelo ao Comparador A1 NA é colocado na linha 002 um contato do relé digital SQ1 o qual agirá como selo da ativação de SQ1 Na linha 003 da programação Ladder um outro contato do comparador analógico A2 NA relacionado à entrada analógica Ib recebe com programação a seguinte expressão Ib 90 Figura 4 Configuração do Comparador Analógico A2 O Comparador Analógico A2 NA comanda a saída digital RQ1 Reseta Q1 O funcionamento é o seguinte Enquanto o comparador analógico sentir uma tensão correspondente a uma temperatura inferior a 100C vindo do Sensor térmico o contato A1 NA permanece fechado Com isso o relé SQ1 é alimentado ligando o aquecedor do Forno e fechando o contato Q1NA da linha 002 do Ladder mantendo assim o aquecedor ligado A temperatura continua subindo pois o aquecedor está ligado até que atinja uma temperatura acima de 200C Neste momento o Sensor Analógico A2 NA ligado ao Sensor térmico fecha atuando o relé RQ1 Reseta Q1 desligando o aquecedor do Motor e abrindo o contato Q1 NA da linha 002 Com o aquecedor desligado a temperatura começa a baixar Quando a temperatura atinge um valor abaixo de 100C o comparador lógico A1 NA fecha novamente ligando o aquecedor e repetindo o processo ANÁLISE DOS RESULTADOS Figura 5 Temperatura abaixo de 100C Aquecendo Figura 6 Temperatura pouco acima de 100C menor que 200C Aquecendo Figura 7 Temperatura acima de 200C Esfriando Figura 8 Temperatura abaixo de 200C mas acima de 100C Esfriando OBSERVAÇÕES E DIFICULDADES ENFRENTADAS Verificouse que o circuito atua de acordo com o esperado A uma temperatura abaixo de 100C 4V o aquecedor liga fazendo com que a temperatura aumente Ao atingir pouco mais de 200C 9V o aquecedor desliga fazendo com que a temperatura diminua Ao atingir uma temperatura abaixo de 100C 4V o aquecedor liga novamente reiniciando o ciclo Vejo que a maior dificuldade é a configuração do Sensor térmico para que ele forneça exatamente 4 V na temperatura de 100C e 9 V na temperatura de 200C É uma solução não muito prática de manter a temperatura pois o range da temperatura do líquido ficará variando indefinidamente de 100C a 200 C ou seja não há uma estabilização eficiente de temperatura Para tornar o sistema mais prático um range menor de temperaturas deve ser configurado Digamos que a temperatura desejada seja 155C o Comparadores lógicos A1 e A2 devem ser configurados para 154C e 156C respectivamente por exemplo Claro que isso exigirá uma sensor de temperatura mais rápido e preciso REFLEXÃO E APRENDIZADO Percebo que a interface do ZelioSoft é bem intuitiva e de fácil configuração Tem uma variedade grande de tipos de contatos lógicos e analógicos reles auxiliares saídas digitais temporizadores contadores com múltiplas configurações e comparadores lógicos O estudo mais atento em cada um destas facilidades pode levar para uma gama muito grande de aplicações na Automação Industrial