Seqüência de programação para PLC’s

Como o PLC surgiu inicialmente em substituição aos painéis de relés, o método de programação foi baseado principalmente nos circuitos a relés (doravante será designado seqüência de relés) e, assim, utiliza-se com maior intensidade o método de diagrama de circuitos.

Além disso, dentro do método de diagrama de circuitos, os mais adotados são o de equação lógica, que proporciona grande facilidade na representação de circuito a relés, e o de diagrama ladder. Assim, no presente item, será efetuada a explanação sobre o procedimento para programação, fundamentando-se nesses dois métodos.

4.7.1 Seqüência de Programação

O programa deverá ser elaborado obedecendo a seguinte rotina: a) distribuição das entradas e saídas;

b) elaboração do diagrama de conexão de entradas e saídas; c) elaboração da seqüência para PLC;

a) Distribuição das entradas e saídas

Inicialmente, deve-se classificar o número dos equipamentos externos que serão conectados às unidades de entradas e saídas e, efetuando uma nova classificação, de acordo com as especificações elétricas, deve-se definir a quantidade de módulos de entradas e saídas necessárias. No que se refere aos módulos de E/S, geralmente cada módulo pode controlar 8 ou 16 pontos dos equipamentos externos. Assim, deve-se dividir o total de pontos a serem controlados pelo número de pontos de cada módulo e, definir a quantidade de módulos de entradas e saídas. Assim que a quantidade de módulos E/S for definida, deve-se definir o seu lay-out. Para tanto, é necessário distribuir os módulos nas posições que facilitam a execução da fiação dos equipamentos externos.

Existem inúmeros equipamentos que são conectados como elementos de entradas e saídas e assim, no diagrama de circuito elétrico, os mesmos são normalmente identificados com abreviaturas como b0 (botoeira), VS (válvula solenóide), etc. Entretanto, essas abreviaturas adotadas são incompreensíveis para os PLC’s. As únicas palavras compreensíveis para os PLC’s são os números específicos atribuídos aos seus terminais de entrada e saída. Assim, os equipamentos representados pelas abreviaturas (b0, VS, etc.) são identificados pelos números dos terminais onde serão conectados, para que o controlador programável possa identificá- los. Por exemplo, na Figura 51, distribuíram-se os módulos de entrada de n° 100 e os de saídas na de n° 300 e fez-se, a seguir, a distribuição dos equipamentos externos em cada um dos números (terminais) de entradas e saídos correspondentes.

b) Elaboração do diagrama de conexão de entradas e saídas

Quando se for efetuar a distribuição das entradas e saídas, no caso de componentes que integram o esquema em grande quantidade, como no caso das botoeiras, chaves fim-de-curso, etc., existem dois métodos de distribuição, a saber: a primeira consiste em distribuir na seqüência b0, b1,... bn, para um mesmo equipamento, e a segunda, em distribuir pela fiação proveniente de uma mesma direção, de acordo com a posição ou direção em que se encontra o equipamento. Sobre esse assunto, durante a elaboração do diagrama de conexão de entradas e saídas, é importante estudar e definir qual dos dois métodos deve ser aplicado, considerando a obra de fiação que terá que ser executada. Além disso, deve-se identificar se os sinais provenientes dos equipamentos de entrada estão conectados através de contatos abridores ou fechadores, pois, caso contrário, será difícil avaliar durante a elaboração do programa se há ou não a necessidade de se utilizar código (comando) de inversão.

Dessa forma, como o diagrama de conexão de entradas e saídas torna-se um instrumento fundamental para a programação e obra de fiação, o mesmo deve ser elaborado em primeiro lugar, juntamente com a distribuição das entradas e saídas.

c) Elaboração da seqüência para PLC

Inicialmente, na elaboração da seqüência para PLC, não há necessidade de se pensar em economia de contatos, como no caso da seqüência de relés, bastando que se transfiram diretamente para a seqüência as ações ou operações do sistema a ser controlado. Por outro lado, se houver uma seqüência de relés já pronta, deve-se então re-elaborá-la para o PLC.

Figura 52 – Seqüência para o PLC.

Baseando-se no diagrama de seqüência do circuito de partida/parada indicado na Figura 52, será explanada a rotina de elaboração do programa (seqüência lógica). Existem as botoeiras para parada (b0) e partida (b1), que estão conectadas aos terminais 100 e 101, respectivamente, do módulo de entradas e a saída conectada ao terminal 300 do módulo de saídas. Por conseguinte, o programa será elaborado utilizando-se esses números. A entrada 100 utiliza um contato abridor, e a 101 um fechador.

1) Devem-se extrair os elementos do programa de tal forma que permaneçam uma bobina e o bloco de contatos a ela conectados.

2) “A fiação de conexão série entre os contatos, ou entre os contatos e o circuito paralelo, deve ser substituída pelo símbolo “.” que significa “AND” (E).

3) A fiação da parte inicial do circuito paralelo deve ser substituída pelo símbolo “(“ (abertura de parênteses). 4) O circuito paralelo deve ser substituído pelo símbolo “+”, que significa “OR” (OU).

5) A “fiação na parte final do circuito paralelo deve ser substituída pelo símbolo “)” (fechamento de parênteses).

6) A fiação à bobina deve ser substituída pelo símbolo “=”.

7) Como o terminal de número 100 é do tipo contato abridor (NF), então, invertendo a entrada 100, obtém-se 100 e assim o programa será: 100. (101 + 300) = 300.

Na seqüência descrita, todas as fiações foram substituídas por instruções. “A seqüência lógica representada pelas instruções AND “.“, OR “+” e IGUAL “=” será compreensível pelo PLC e esse será o seu programa.

d) Distribuição das saídas internas, temporizadores e contadores

No PLC existem as unidades de entrada e saída que realizam o intercâmbio de sinais entre os equipamentos externos. Contudo, dentre os sinais de saídas, existem aqueles que, embora não sejam enviados para fora do equipamento, são mantidos armazenados temporariamente para efeito de controle. Esta é a função dos relés auxiliares na seqüência de controle de relés, sendo estes denominados saídas internas.

Trata-se de modelos padrões que são utilizados nas diversas partes da seqüência de relés, que, agrupados, recebem o tratamento como se fossem saídas provisórias equivalentes aos relés auxiliares num circuito de relés. Em relação a isso, há casos em que se denominam as saídas normais como sendo “saídas externas” apenas para efeito de diferenciação. Durante a elaboração do diagrama de seqüência, devem-se atribuir números correspondentes às saídas internas, temporizadores e contadores.

Com relação ao método das saídas internas, temporizadores e contadores, observam-se diferenças de acordo com os fabricantes de PLC. Assim sendo, é necessário compreender suficientemente o seu método, através da leitura do seu manual de instruções.

e) Codificação e carregamento

Assim que o programa for elaborado, deve-se então armazená-lo na memória do usuário. Inicialmente, conforme se observa na Figura 54, deve-se efetuar a codificação a fim de saber a partir de qual endereço de memória o programa será armazenado e quantos endereços (palavras de memória) serão utilizados para o armazenamento. Essa atividade de “distribuição dos endereços de memória”, e ao papel utilizado para a distribuição é denominado “folha de codificação”.

A atividade de gravar o programa na memória utilizando os equipamentos periféricos denomina-se carregamento (loading). Para realizar o carregamento, deve-se inicialmente ativar os endereços de memória. Essa operação deve ser efetuada apenas na primeira vez, pois, posteriormente, ocorrerá o avanço automático, palavra por palavra de memória. A seguir, deve-se efetuar o carregamento do programa passo a passo, certificando-se de que não há erro de programação nos mesmos. Quando se for efetuar o carregamento pelo método de diagrama ladder, pelo fato do diagrama de seqüência ser indicado no display por unidade de circuito, não há necessidade de se efetuar a codificação, isto é, pode-se executar o carregamento direto a partir da seqüência para PLC.