Dando sequência aos exemplos de programas que estão sendo postados neste blog, finalizaremos com um exemplo mais complexo de programação de um PLC.
É importante deixar claro que, embora o exemplo seja complexo,
o mesmo foi bastante simplificado para servir como um exemplo rápido, mas com um grau de complexidade maior do que os anteriormente mostrados.
Quero que o processo de concepção do sistema fique bem claro, pois, automatizar um processo não é simplesmente chegar e programar um PLC. Vai muito mais além… é preciso descrever o processo; é preciso que todos os sensores e atuadores sejam dimensionados adequadamente. A equipe de projeto precisa discutir todos os processos operacionais para, a partir de um descritivo funcional detalhado, seja feita a programação de todos os dispositivos envolvidos. Um descritivo bem elaborado faz com que qualquer pessoa em qualquer linguagem, consiga efetuar a programação de um PLC ou IHM, por exemplo. Vamos lá:
Misturador de compostos
Em uma determinada empresa, um composto utilizado em um processo é obtido a partir da mistura de dois compostos primários. Para realizar esta mistura, foi dimensionado um sistema misturador, composto de três tanques:
- Tanque do composto primário “A” (TPA)
- Tanque do composto primmário “B” (TPB)
- Tanque de mistura (TM)
Os tanques dos compostos primários, TPA e TPB, possuem um medidor de nível e uma válvula acionada eletricamente (Válvula Solenóide), para liberar ou não a saída dos compostos dos respectivos tanques. Os medidores de nível para os tanques TPA e TPB serão designados de LT-A e LT-B e as válvulas FV-A e FV-B, respectivamente.
O tanque de mistura possui um medidor de nível, LT-M, uma válvula de saída, FV-M, e um motor que gira uma espécie de hélice que homogeiniza a mistura, chamado de AGM.
O processo de mistura é iniciado por um operador através de um botão denominado START, que é um botão do tipo NA (Normalmente Aberto).
Uma representação do sistema é mostrada na Figura 1.
Figura 1 – Representação esquemática do Misturador de CompostosFuncionamento
O sistema Misturador de Compostos funcionará obedecendo a seguinte sequência, após o comando de início do processo, dado manualmente por um operador:
- Abastecer o tanque de mistura com o composto A
- Abastecer o tanque de mistura com o composto B
- Acionar o misturador durante 1 minuto
- Retirar a mistura do tanque misturador
A seguir, cada item da sequência será explanado.
1 – Abastecer o tanque de mistura com o composto A
Para que seja possível iniciar o processo de mistura, é necessário primeiro saber se haverá quantidade suficiente dos compostos A e B para tal finalidade. O nível mínimo estabelecido para ser possível realizar essa operação é de 10% para o composto A e de 20% para o composto B.
Havendo quantidade suficiente dos compostos, a dosagem poderá ser iniciada. A dosagem do composto A para o tanque de mistura será feita pelo tempo em que a válvula FV-A ficará aberta. O tempo estabelecido para dosagem é de 5 segundos.
Para evitar novo acionamento de FV-A no meio do processo, para acionar FV-A, as válvulas FV-B, FV-M e o agitador AGM não podem estar acionados, garantindo assim que o processo só poderá reiniciado após sua finalização.
Portanto a lógica de acionamento de FV-A será:
Se START=1, e
FV-B=0, e
FV-M=0, e
AGM=0, e
LT-A >= 10%, e
LT-B >= 20%
Então
Ligar FV-A
A lógica para temporização será:
Se FV-A=1
Então
Ligar TEMP-FV-A
O elemento TEMP-FV-A é um temporizador do tipo TON, também conhecido como “retardado para ligar”, ou seja, quando ativado, acionará a sua saída após o tempo programado, que no caso de TEMP-FV-A é de 5 segundos.
A lógica de desligamento de FV-A será:
Se TEMP-FV-A=1
Então
Desligar TEMP-FV-A
Desligar FV-A Ligar FV-B*
* Veja explicações a seguir.
2 – Abastecer o tanque de mistura com o composto B
O início da dosagem do composto B ocorre automaticamente após o término da dosagem do composto A. Note que não é necessário verificar o nível do tanque B, pois o mesmo é verificado antes do início do processo de dosagem, pois, se fosse verificado aqui, poderia ocorrer a situação em que se o composto B não estivesse em quantidade suficiente fazendo com que o tanque de mistura ficasse apenas com o produto A, invalidando o processo e desperdiçando aquele produto.
A dosagem do composto também ocorrerá baseando-se no tempo de abertura da válvula FV-B, que no caso é de 10 segundos.
Como o acionamento da válvula FV-B ocorre após a dosagem do produto A, a mesma já foi iniciada no fim da etapa anterior (ver item com um * acima).
A lógica para temporização de FB-B será:
Se FV-B=1
Então
Ligar TEMP-FV-B
Da mesma maneira, o elemento TEMP-FV-B também é um temporizador do tipo TON, e, quando ativado, acionará a sua saída após o tempo programado, que no caso é de 10 segundos.
A lógica de desligamento de FV-B será:
Se TEMP-FV-B=1
Então
Desligar TEMP-FV-B
Desligar FV-B Ligar AGM**
** Veja explicações a seguir.
3 – Acionar misturador por 1 minuto
O acionamento do agitador (AGM) ocorre automaticamente após o término da dosagem do produto B, conforme visto no item marcado com ** acima.
A lógica de temporização do funcionamento de AGM será:
Se AGM=1
Então
Ligar TEMP-AGM
Da mesma maneira que os demais temporizadores, o elemento TEMP-AGM é um temporizador do tipo TON, e, quando ativado, acionará a sua saída após o tempo programado, que no caso é de 60 segundos.
E a lógica de desligamento de AGM será:
Se TEMP-AGM=1
Então
Desligar TEMP-AGM
Desligar AGM Ligar FV-M***
*** Ver explicações a seguir.
4 – Retirar a mistura do tanque misturador
A retirada da mistura inicia automaticamente após o término da mistura, conforme já definido no item marcado com *** acima.
Para fechar a válvula FV-M, o nível do tanque de mistura LT-M, deverá atingir o valor zero (0). Então, a lógica será:
Se LT-M=0
Então
Desligar FV-M
Assim, o processo de dosagem e mistura está finalizado.
Programa do PLC
Utilizando o CoDeSys para fazer a programação e simulação do sistema, é necessário declarar todas as variáveis que serão utilizadas no sistema. Essa declaração das variáveis é mostrada na Figura 2.
Figura 2 – Declaração de variáveis do sistemaAs figuras a seguir mostram todas as linhas do programa do PLC, com os respectivos comentários. Observe que, mesmo trabalhando com a linguagem Ladder, aparecem blocos que, obviamente são impossíveis de se representar em contatos, como Temporizadores e Comparadores.
Linhas 1 e 2
As linhas 1 e 2 fazem as verificações dos níveis dos tanques TPA e TPB, comparando os mesmos com os valores de nível mínimo pré definido e ativando variáveis auxiliares que indicarão se estas condições estão satisfeitas ou não. A figura 3 mostra as linhas 1 e 2.
Figura 3 – Linhas 1 e 2 do programa do PLC
Linha 3
A linha 3 reune todas as condições indicadas no descritivo do processo para o início do processo de mistura, ou seja, o botão START deve ser pressionado, os níveis devem estar iguais ou maiores seus valores mínimos e nenhuma das outras válvulas ou o agitador podem estar ligados (o que indicaria um ciclo em andamento). Cumpridas essas condições, a válvula FV-A é acionada.
Figura 4 – Linha 3 do programa do PLC
A linha 4 reune as condições para desligamento da válvula FV-A e o acionamento da válvula FV-B. Para isso, aparece um bloco indicado como TON, que é o temporizador.
Figura 5 – Linha 4 do programa do PLC
A linha 5, similar à linha 4, reune as condições para desligamento da válvula FV-B e acionamento do agitador AGM. Também é utilizado um bloco TON (Temporizador), parametrizado agora com o tempo estipulado, de 10 segundos (T#10s).
Figura 6 – Linha 5 do programa do PLC
A linha 6, também similar à linha 5, reune as condições para desligamento do agitador AGM, 60 segundos após o seu acionamento, conforme previsto no descritivo, e ligamento da válvula FV-M, para saída da mistura do tanque.
Figura 7 – Linha 6 do programa do PLCLinha 7
A linha 7 e última, reune as condições para desligamento da válvula FV-M, que é o fim do processo e que ocorre quando o nível do tanque TM atinge o valor zero. Para isso, existe um comparador tipo LE (Less or equal – Menor ou igual a) que verifica se o nível é igual ou menor do que zero.
Figura 8 – Linha 7 do programa do PLC
Obrigado pelos comentários e votos em nossa enquete!
Um grande abraço e até o próximo post!
Automações 
Nossa adorei a materia!Tnhu certeza qu vai ajudar mt!!!Um bju e parabens pelo trabalho!nadja
Parabéns pelo artigo Adailton,e como colocou .com? funcionou direitinho? cadastrou o dns no uol?SaudaçoesLeo
Muito interessante o site. Parabéns.
Gostei bastante do blog…
Sou Engenheiro de Computação e estou começando a trabalhar no ramo da automação.
Já favoritei e irei acompanhar.
Legal essa aplicação, é bastante conhecida.
Para aprendizagem é um bom exemplo,
o que o aluno precisa perceber é que abrir uma válvula durante um certo intervalo de tempo para a passagem de determinado fluido não garante de forma nenhuma a quantidade que passou, uma vez que a vazão pode não ser constante a depender das condições do processo.
Gostei muito do seu blog
To começando com um
coyoteautomação.blogspot.com.br
da uma passada lá e comenta
abraço e parabéns