Automação de Processos Discretos com Linguagem Ladder

Automação de Processos Discretos Linguagem Ladder Professora Denise F Pereira denisepereiraunipacbr Programação do CLP A programação do CLP pode ser elaborada em várias linguagens de programação A Organização Internacional IEC International Electrotechnical Committee é a responsável pela padronização das linguagens de programação para CLP sendo a norma IEC 611313 Programing Languages a responsável pela classificação dessas linguagens Classes Linguagens Tabulares Tabela de Decisão Textuais IL Instruction List ST Structured Text Gráficas LD Diagrama de Relés FBD Function Block Diagram SFC Sequential Flow Chart Programação do CLP A forma de programação pode ser remota offline ou programação local online A programação é executada e posteriormente transferida para o CLP via porta de comunicação RS232C ou RS485 USB e Ethernet Apesar das tentativas de padronização da norma IEC 611313 ainda não existe uma padronização rigorosa para programação em linguagem de diagramas de relés Ladder Diagram ou seja a linguagem Ladder de um fabricante de CLP não funciona no CLP de outro fabricante O que existe é uma semelhança na representação gráfica dos diversos fabricantes que representa esquematicamente o diagrama elétrico e é de fácil entendimento tendo boa aceitação no mercado Programação do CLP Um programa em linguagem Ladder assemelhase bastante a um diagrama de contatos elétricos Em um diagrama de contatos elétricos os símbolos gráficos representam os dispositivos reais e a maneira como estão conectados Não existe barra de alimentação nem o fluxo de corrente ao longo do programa Outra diferença é que em um diagrama elétrico descrevemse os dispositivos como abertos ou fechados desenergizados ou energizados No programa em linguagem ladder as instruções são condições lógicas verdadeiras ou falsas Programação do CLP O diagrama de contatos Ladder consiste em um desenho formado por duas linhas verticais A lógica a relé era fixa sendo implementada por meio de ligações físicas fios entre os elementos de campo botões sensores válvulas etc e os contatos de relés Não existia software de programa Programação do CLP Contato auxiliar Bobina do Rele Botão Liga Botão Desliga Corrente elétrica Programação do CLP Endereço de Entrada na Memória Endereço de Entrada na Memória Endereço de saída na Memória Bit de Memória Obs Geralmente no CLP a letra I significa entrada Input e a letra O ou Q significa saída Output Ligação Física no CLP Entradas do CLP Saída do CLP Botões Bobina do relé Programação do CLP Elementos Lógicos Básicos da Linguagem LADDER Num diagrama ladder elementos de entrada combinamse de forma a produzir um resultado lógico booleano que então é atribuído a uma saída A representação destes elementos é feita da seguinte forma Entradas São na maioria das vezes representadas por contatos normalmente abertos NA representados pelo símbolo e pelos contatos normalmente fechados NF cujo símbolo é Estes elementos refletem logicamente o comportamento real do contato elétrico de um relé no programa aplicativo Elementos Lógicos Básicos da Linguagem LADDER Saídas São usualmente representadas pela bobina simples cujo símbolo é As bobinas modificam o estado lógico do operando na memória imagem do Controlador Programável conforme o estado da linha de acionamento das mesmas Elementos Lógicos Básicos da Linguagem LADDER Elementos Lógicos Básicos da Linguagem LADDER Elementos Lógicos Básicos da Linguagem LADDER Elementos Lógicos Básicos da Linguagem LADDER Representação simbólica da linha lógica NÃO OU Linguagem Ladder Fluxo reverso Quando relés eletromecânicos são utilizados para implementar uma lógica Ladder o fluxo de energia pode ocorrer em qualquer sentido através dos contatos Linguagem Ladder Fluxo reverso Quando relés eletromecânicos são utilizados para implementar uma lógica Ladder o fluxo de energia pode ocorrer em qualquer sentido através dos contatos No entanto uma regra seguida por quase todos os fabricantes de CLPs é que o fluxo reverso da direita para a esquerda não é permitido ou seja de maneira diferente do que acontece nos circuitos elétricos reais o fluxo de corrente elétrica virtual em uma lógica Ladder flui somente no sentido da barra da esquerda para a direita Linguagem Ladder Avaliação de leitura dos degraus do diagrama Ladder A avaliação da leitura é um importante conceito a ser considerado já que define a ordem em que o processador executa um diagrama de contatos Programas compostos de vários degraus são executados da esquerda para a direita e de cima para baixo exceto quando houver instruções de desvio uma lógica após outra e repetidos ciclicamente Linguagem Ladder Avaliação de leitura dos degraus do diagrama Ladder O processador começa a avaliar o programa Ladder depois de ter lido todos os estados de todas as entradas e armazenado essas informações na tabela de entradas A avaliação começa na primeira linha do programa Ladder e depois vai executando uma linha de cada vez À medida que o programa é avaliado ele examina o endereço de referência de cada instrução programada de maneira a resolver a continuidade lógica de cada linha Linguagem Ladder Avaliação de leitura dos degraus do diagrama Ladder Para tornar mais claro vamos examinar o diagrama que ilustra quatro linha simples Linguagem Ladder Avaliação de leitura dos degraus do diagrama Ladder O contato normalmente aberto 10 que corresponde a um botão de contato momentâneo ativa a primeira linha Se o contato 10 é ligado vai ligar a bobina 100 Na linha seguinte o contato da bobina 100 liga a bobina 101 que liga a bobina 102 a qual liga a bobina 103 Embora estejam conectadas em diferentes degraus todas as bobinas são energizadas simultaneamente no mesmo ciclo de varredura porque o processador atualiza todas as saídas ao final do ciclo de varredura Se as bobinas 100 101102 e 103 estivessem conectadas as lâmpadas sinalizadoras todas acenderiam ao mesmo tempo Linguagem Ladder Se a lógica a ser implementada necessita de fluxo reverso o programador deve refazer o circuito de maneira que todo o fluxo só ocorra no sentido para a direita Refaça a lógica abaixo de forma que o CLP compile sem erros Linguagem Ladder Repetição de contatos Linguagem Ladder Repetição de contatos Enquanto nos relés eletromecânicos somente uma quantidade fixa e limitada está disponível nos programas em Ladder uma bobina pode ter quantos contatos normalmente abertos ou fechados desejar Isso significa que um mesmo contato pode ser repetido várias vezes Cada conjunto de bobinas disponíveis e seus respectivos contatos no CLP são identificados por um endereço de referência único Por exemplo a bobina M1 possui contatos normalmente abertos e normalmente fechados com o mesmo endereço M1 que a bobina Um controlador programável também permite o uso de múltiplos contatos de um dispositivo de entrada Linguagem Ladder Repetição de contatos No programa de controle do CLP é possível repetir o contato I2 na forma de contato normalmente aberto ou normalmente fechado tantas vezes quanto for necessário Linguagem Ladder Repetição de uma mesma bobina Embora alguns modelos de CLP permitam que uma mesma saída bobina seja repetida é desaconselhável fazêlo porque a repetição de uma saída em degraus diferentes vai tornar muito confusa a lógica do programa e por consequência dificultar o entendimento de quem assumir a manutenção desse programa Recomendase portanto que uma bobina saída não seja repetida Linguagem Ladder Relés internos Também chamados de bobinas auxiliares relés auxiliares memória interna etc Diferentes fabricantes usam distintos termos para se referirem aos relés internos Relés internos nos CLPs são elementos utilizados para armazenamento temporário de dados bits Seu efeito é comparável com o dos contatores auxiliares O nome relé interno foi dado em função dessa característica Para efeitos de programação suas bobinas podem ser energizadas e desativadas e seus contatos utilizados para ligar ou desligar outras saídas Linguagem Ladder Conversão de diagramas elétricos em diagrama Ladder Normalmente é muito fácil passar um diagrama elétrico para um diagrama Ladder Basta transformar as colunas em linhas Linguagem Ladder Conversão de diagramas elétricos em diagrama Ladder Faça a conversão do diagrama elétrico abaixo em diagrama Ladder Linguagem Ladder Conversão de diagramas elétricos em diagrama Ladder Faça a conversão do diagrama elétrico abaixo em diagrama Ladder Atividades