Exemplo de Programa – Parte 1

/ 30/01/2009

Exemplo de lógica combinacional

Neste post será mostrado um exemplo de programação de um PLC utilizando lógica combinacional, ou seja, aquela em que a(s) saída(s) depende(m) apenas dos estados das entradas. Para este exemplo, assim como todos os outros que serão mostrados à frente, será utilizado
o software CoDeSys V3.2, disponível no site da 3S Software. Basta fazer um cadastro e em até 2 dias você receberá um usuário e senha para entrar na área de Downloads e baixar a instalação. Este software foi escolhido pelos seguintes motivos:
  • É inteiramente baseado na norma IEC-61131. Vários fabricantes como ABB, IFM, Festo, Schneider, possuem softwares de programação baseado no CoDeSys;
  • Possui licença livre (portanto não precisa de cracks).
  • Possui simulador, o que permite criar e simular a lógica;

Sem mais demoras, segue o exemplo:

Uma empresa de reciclagem de papel e PETs possui uma prensa hidráulica, similar à mostrada na Figura 1, para compactação de materiais que será controlada por um PLC. O principal requisito para operação deste equipamento é a segurança do seu operador e, para isso, esta prensa possui:
  • 02 (dois) botões de comando que devem ser pressionados simultaneamente para que o cilindro da prensa seja acionado, garantindo assim que o operador estará com as duas mãos fora da prensa.
  • 01 (uma) porta de proteção que deve estar fechada para possibilitar o acionamento do cilindro, evitando que estilhaços de material possam ser projetados e atinjam o operador.
Figura 1 – Vista de uma prensa hidráulica
Para que o PLC possa identificar que o operador fechou a porta de proteção, foi instalado um sensor tipo chave fim-de-curso, de maneira que quando a porta da prensa for fechada, um contato será acionado.
Para acionar o cilindro, o PLC ativará uma saída que comandará uma válvula solenóide em uma unidade hidráulica, utilizando para isso, uma saída digital.
Por fim, para o correto funcionamento da prensa, o nível do óleo do reservatório da unidade hidráulica deverá ser satisfatório e a temperatura do óleo não deve ser superior a 70°C. Para identificar estas duas condições foram instalados os seguintes sensores:
  • 01 (uma) chave de nível tipo bóia, ajustada para o nível ideal de óleo.
  • 01 (um) termostato, ajustado para 70°C.
Para que o operador saiba que há algum problema com o nível de óleo ou com a temperatura, foram instalados dois sinalizadores luminosos no painel de operação.
O diagrama elétrico completo com a ligação de todas as entradas e saídas é mostrado na Figura 2.
Figura 2 – Diagrama de interligação de entradas e saídas
Para elaboração do software aplicativo do PLC, foi criada a relação de entradas e saídas mostrada na Tabela 1.
Tipo
Símbolo
Descrição
Função
Entrada
BotDir
Botão para acionamento do cilindro da prensa (lado direito)
0 = Não pressionado
1 = Pressionado
Entrada
BotEsq
Botão para acionamento do cilindro da prensa (lado esquerdo)
0 = Não pressionado
1 = Pressionado
Entrada
SPorta
Sensor de detecção da porta de proteção
0 = Porta Aberta
1 = Porta Fechada
Entrada
Noleo
Sensor do nível do óleo hidráulico
0 = Nível Baixo
1 = Nível OK
Entrada
Toleo
Termostato do óleo
0 = Temperatura >= 70°C
1 = Temperatura
Saída
HNoleo
Sinalizador luminoso de nível baixo de óleo
0 = Apagado
1 = Aceso
Saída
HToleo
Sinalizador luminoso de temperatura do óleo > 70°C
0 = Apagado
1 = Aceso
Saída
SolCil
Solenóide de controle do cilindro hidráulico da prensa
0 = Recua cilindro
1 = Avança cilindro
Tabela 1 – Relação de Entradas e Saídas

A partir das informações da Tabela 1, é possível notar que a saída SolCil será acionada se:

  • BotDir=1, e
  • BotEsq=1, e
  • Sporta=1, e
  • Noleo=1, e
  • Toleo=1.

Também é possível observar que a saída HNoleo será acionada se:
  • Noleo=0.

E a saída HToleo será acionada se:

  • Toleo=0.

Assim, é possível construir a lógica mostrada na Figura 3.

Figura 3 – Lógica de controle escrita na linguagem Ladder

Simulação


Através do CoDeSys 3.2 é possível simular o funcionamento do programa, como se o computador estivesse conectado ao PLC, monitorando a execução do mesmo. Serão abordadas as seguintes situações:

  1. Prensa com condições normais, porta aberta e botões de operação não pressionados.
  2. Prensa com condições normais, porta fechada e botões de operação pressionados.
  3. Prensa com baixo nível de óleo, porta fechada e botões de operação pressionados.
  4. Prensa com alta temperatura do óleo, porta fechada e botões de operação pressionados.

Situação 1

Nesta situação, a prensa se encontra pronta para operação, ou seja, o operador poderá colocar o material, fechar a porta e pressionar os botões. A visualização da simulação é mostrada na Figura 4.

Figura 4 – Simulação da situação 1

Situação 2

Nesta condição, a prensa está em operação, ou seja, o operador já colocou o material dentro da prensa, fechou a porta e pressionou os dois botões. A visualização da simulação é mostrada na Figura 5.

Figura 5 – Simulação da situação 2

Na figura 5 é possível observar que a primeira linha do programa está com todas as suas condições satisfeitas, ou seja, BotDir=1, BotEsq=1, SPorta=1, Noleo=1 e Toleo=1. Sendo assim, a saída SolCil está ativada.

Situação 3

Nesta condição, a operação da prensa foi interrompida pela detecção do nível baixo de óleo. A visualização da simulação é mostrada na Figura 6.

Figura 6 – Simulação da situação 3

Na figura 7 é possível observar que a SolCil está desligada (recuando o cilindro da prensa) e a segunda linha ativa a saída HNoleo, sinalizando para o operador que o nível do óleo está baixo.

Situação 4

Nesta condição, a operação da prensa foi interrompida pela detecção da alta temperatura do óleo (temperatura igual ou maior a 70ºC).. A visualização da simulação é mostrada na Figura 7.

Figura 7 – Simulação da situação 4

Na figura 7 é possível observar que a SolCil está desligada (recuando o cilindro da prensa) e a terceira linha ativa a saída HNoleo, sinalizando para o operador que a temperatura do óleo está alta.

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6 comentários sobre “Exemplo de Programa – Parte 1”

  2. Fico pensando quantas horas tem o seu dia, por que parece que o meu tem diminuido a cada dia… Depois vc posta algo sobre gerenciamento de tempo.Marllon OliveiraParauapebas – PA

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