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Apostila Curso Rockwe ll Sof t RS Logix 5 - slide pdf.c om
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Curso CLP - 5 Módulo Básico usando o software RS Logix 5
________________________________________________________________________________________ Curso PLC-5 usando o software RS Logix 5 – Módulo Básico Este material foi desenvolvido pela empresa UNICONTROL Automação Ltda Rua Alexandre Dumas, 2220 – 3º andar – Chácara Sto Antônio – São Paulo - S.P. Fone: 55(11) 5185-4755 / Fax: 55(11) 5181-7839
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Índice
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1. DEFINIÇÃO DE CLP ou PLC 1.1 – IEC (International Eletric Commitee) 1.2 – Prática 1.3 – Histórico e características do CLP 1.4 – Aparência do PLC-5 (Família 5 da Allen Bradley) 1.5 – Arquitetura de um Controlador Lógico Programável (CLP) 1.6 – Arquitetura do CLP-5 1.7 – Funcionamento do CLP 1.8 – Ciclo de Operação do CLP (SCAN) 1.9 – Interrupção do ciclo de operação
001 001 001 002 003 005 006 007 008
2. COMPONENTES BÁSICOS DO HARDWARE DO CLP-5 2.1 – Chassis 2.1.1 – Mini-seletoras do Chassi Principal 2.1.2 – Jumper de seleção da Fonte de alimentação do chassi 2.2 – Fonte de alimentação 2.3 – Módulo Controlador ou CPU 2.3.1 – Definição da Estação DH+ do canal 1A 2.3.2 – Configuração da Porta Serial 2.3.3 – Modos de operação do CLP-5 2.3.4 – Leds sinalizadores de STATUS do CLP-5 2.3.5 – Instalação e Remoção da Bateria do Controlador
009 010 011 012 015 022 023 027 029 030
2.3.6 – Instalação 2.4 – Sistemas de E/S dos módulos de memória EEPROM 2.4.1 – Módulos de E/S da plataforma 1771 2.4.1.1 – Módulo de ED – lógica SINK 2.4.1.2 – Módulo de ED – lógica SOURCE 2.4.1.3 – Módulo de SD – lógica SINK 2.4.1.4 – Módulo de SD – lógica SOURCE 2.4.2 – Módulos de Entradas Digitais 2.4.3 – Módulos de Saídas Digitais 2.4.4 – Módulos de E/S Analógicas da plataforma 1771 2.4.4.1 – Módulos de Entrada Analógica 2.4.4.2 – Módulos de Saída Analógica
032 033 033 034 034 035 035 036 037 038 038 040
3. REDE DE E/S LOCAL ESTENDIDA USANDO OS CLP-5/40L ou CLP-5/60L042 4. REDE DE E/S REMOTAS (RIO) 4.1 – Conceito 4.1.1 – Características gerais da rede 4.2 – Meio físico 4.3 – Velocidades 4.4 – Módulo Adaptador de E/S Remotas – 1771-ASB
044 044 045 045 045
_______________________________________________________________________________________ ÍNDICE da apostila do Curso PLC-5 usando o software RS Logix 5 – Básico Página I de IX Este material foi desenvolvido pela empresa UNICONTROL Automação Ltda Rua Alexandre Dumas, 2220 – 3º andar – Chácara Sto Antônio – São Paulo - S.P. Fone: 55(11) 5185-4755 / Fax: 55(11) 5181-7839
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4.4.1 – Configuração do jumper 4.4.2 – Configuração das mini-seletoras SW1 e SW2 4.4.3 – Configuração das mini-seletoras do Chassi de E/S remotas 4.4.4 – Diagrama de interligação do cabo na borneira do 1771-ASB 4.4.5 –Leds sinalizadores de STATUS do módulo 1771-ASB 4.5 – Interligação entre dispositivos na rede RIO 4.6 – Subsistema de E/S remotas FLEX I/O
046 046 048 049 049 052 053
5. REDE DATA HIGHWAY PLUS (DH+) 5.1 – Conceito 5.1.1 – Características gerais da rede 5.2 – Meio físico 5.3 – Velocidade 5.4 – Protocolo 5.5 – Número máximo de estações DH+ por rede 5.6 – Interfaces de micros para rede DH+ 5.6.1 – Interface para desktop (1784-KTX) 5.6.2 – Interface para notebook (1784-PCMK0) 5.7 – Transferência de dados entre controladores 5.8 – Interligação entre dispositivos na rede DH+
055 055 056 056 056 056 057 057 058 058
6. REDE ETHERNET INDUSTRIAL (TCP/IP) 6.1 – Conceito 6.2 – Meio físico 6.3 – Velocidade 6.4 – Topologias 6.4.1 – Barramento 6.4.2 – Anel 6.4.3 – Estrela 6.5 – Protocolo 6.6 – Acesso 6.7 – Endereço de IP 6.8 – Arquitetura do Sistema de Automação na Bacia de Campos
059 059 059 060 060 060 061 061 061 062 062
6.9 ––Controladores com porta Ethernet TCP/IP incorporada 6.10 Interface Ethernet – 1785-ENET
063 064
7. REDE MODBUS – RTU 7.1 – Conceito 7.2 – Meios físicos e padrões elétricos 7.3 – Princípio básico de comunicação em Modbus 7.4 – Módulo de comunicação Modbus para CLP-5 7.4.1 – Características do módulo 3100-MCM
065 066 066 067 067
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8. MEMÓRIA DO CLP-5 8.1 – Conceitos básicos 8.1.1 – BIT 8.1.2 – BYTE 8.1.3 – REGISTRO ou PALAVRA 8.1.4 – REGISTRO de PONTO FLUTUANTE 8.2 – Organização da memória do CLP-5 8.2.1 – Generalidades 8.2.2 – Arquivos de Programas 8.2.2.1 – Arquivos reservados 8.2.2.2 – Arquivo de Programa Principal
069 069 069 069 070 070 070 071
8.2.2.3 transição e de Passo do SFC 8.2.2.4 –– Arquivos Arquivos de de subrotinas 8.2.2.5 – Arquivo de Interrupção com Temporização selecionável 8.2.2.6 – Arquivo de Rotina de Falha 8.2.2.7 – Transferência de Arquivos de Programa 8.2.3 – Arquivos de Dados 8.2.3.1 – Arquivos utilizados com maior freqüência 8.2.3.2 – Estendendo o Arquivo Imagem de E/S (CLP-5/15) 8.2.3.3 – Agrupamento de Arquivos do mesmo tipo 8.2.3.4 – Elementos de Arquivo 8.2.3.5 – Tipos de Dados 8.2.4 – Endereçamento Lógico
071 072 072 072 073 074 075 077 077 078 080
8.2.4.1 – Endereçamento 8.3 – Endereçamento no CLP-5 Lógico Direto 8.3.1 – Endereçamento de E/S 8.3.1.1 – Definições básicas 8.3.1.2 – Tipos de endereçamentos de chassis 8.3.2 – Endereçamento do Arquivo de Status 8.3.3 – Exemplos de Endereçamento Lógico Direto 8.3.4 – Endereçamento Indireto 8.3.5 – Exemplos de endereçamento Direto e Indireto 8.3.6 – Endereçamento Indexado 8.3.7 – Exemplo de endereçamento indexado 8.3.8 – Constantes de Programa
082 085 085 086 087 088 089 090 091 093 093
8.3.9 – Visualização dos números de Ponto Flutuante
094
9. RS LOGIX 5 9.1 – Introdução 9.2 – Procedimentos de operação do software RS Logix 5 9.2.1 – Abrindo uma aplicação existente 9.2.2 – Modificando uma linha de programa em OFF LINE 9.2.3 – Modificando uma linha de programa em ON LINE 9.2.4 – Gerando um backup de uma aplicação 9.2.5 – Restaurando um backup de uma aplicação
095 096 096 096 097 099 100
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Página 9.2.6 – Configuração do driver serial RS-232 através do RS LINX 9.2.7 – Configuração do driver Ethernet através do RS LINX 9.2.8 – Transferindo uma aplicação para o CLP (Download) 9.2.9 – Salvando uma aplicação do CLP (Upload) 9.2.10 – Acessando a tabela de Dados do CLP 9.2.11 – Referência cruzada 9.2.12 – Acessando a tabela de FORCES do CLP 9.2.13 – Acessando a tabela de FALHAS do CLP 9.2.14 – Identificando falhas de E/S
102 106 110 112 114 117 121 125 127
10. LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO 10.1 – Padronização IEC 10.2 – Linguagem gráfica 10.2.1 – Diagrama de lógica de relés (LADDER) 10.2.2 – Diagrama de Blocos de Funções (FBD) 10.2.3 – Gráfico seqüencial de Funções (SFC) 10.3 – Linguagem textual 10.3.1 – Lista de instruções (IL) 10.3.2 – Texto estruturado (STX) 10.3.3 – Basic (BAS) 10.3.4 – Linguagem C 10.4 – Linguagem LADDER
129 129 129 129 129 129 129 129
11. INSTRUÇÕES BÁSICAS DO CLP-5 11.1 – Instruções do Tipo RELÉS 11.1.1 – Generalidades 11.1.2 – Instruções Examine 11.1.2.1 – Examine se Energizado (XIC) 11.1.2.2 – Examine se Desenergizado (XIO) 11.1.3 – Instruções Energizar / Desenergizar saída 11.1.3.1 – Energizar saída (OTE) 11.1.3.2 – Energizar saída com retenção (OTL) e Desenergizar Saída com retenção (OTU) 11.1.4 –11.1.4.1 Instruções de ramificação – Ramificação de entrada 11.1.4.2 – Ramificação de saída 11.1.5 – Instrução de Inversão (INV) 11.2 – Instruções de Temporizadores e Contadores 11.2.1 – Generalidades 11.2.2 – Descrição 11.2.3 – Instruções de Temporizador 11.2.3.1 – Temporizador na Energização (TON) 11.2.3.2 – Temporizador na Desenergização (TOF)
131 131 131 132 132 133 135 135 136 137 137 139 141
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Página 11.2.3.3 – Temporizador Retentivo (RTO) 143 11.2.4 – Instruções de Contador Crescente / Decrescente (CTU e CTD) 146 11.2.5 – Instrução de Rearme de Temporizador / Contador (RES) 150
11.3 – Instruções Aritméticas, Lógicas e de Movimentação 11.3.1 – Generalidades 11.3.2 – Descrição 11.3.3 – Parâmetros das Instruções 11.3.4 – Bits de Estado Aritmético 11.3.5 – Tipos de Dados 11.3.6 – Instrução de Adição (ADD) 11.3.7 – Instrução de Subtração (SUB) 11.3.8 – Instrução de Multiplicação (MUL) 11.3.9 – Instrução de Divisão (DIV) 11.3.10 – Instrução de Raiz Quadrada (SQR) 11.3.11 – Instrução de Negação (NEG) 11.3.12 – Instrução de Zeramento (CLR) 11.3.13 – Instrução de Conversão para BCD (TOD) 11.3.14 – Instrução de Conversão de BCD (FRD)
151 151 151 152 152 153 153 154 154 155 155 156 156 157
INSTRUÇÕES LÓGICAS Recordação de “Portas Lógicas” Aplicação das Operações Lógicas em Plataformas
158 159
11.3.15 – Instrução Lógica E (AND)
160
11.3.16 11.3.17 –– Instrução Instrução Lógica Lógica OU OU (OR) Exclusivo (XOR) 11.3.18 – Instrução Lógica Complemento (NOT) 11.3.19 – Instrução de Movimentação (MOV) 11.3.20 – Instrução de Movimentação com Máscara (MVM) 11.3.20.1 – Parâmetros da instrução 11.3.20.2 – Operação 11.3.21 – Instrução de Cálculo (CPT) 11.3.21.1 – Parâmetros da instrução
161 162 163 164 164 164 165 166 166
11.4 – Instruções de Comparação 11.4.1 – Generalidades 11.4.2 –– Parâmetros Descrição da instrução 11.4.3 11.4.4 – Instrução Igual a (EQU) 11.4.5 – Instrução Diferente de (NEQ) 11.4.6 – Instrução Menor que (LES) 11.4.7 – Instrução Menor ou Igual a (LEQ) 11.4.8 – Instrução Maior que (GRT) 11.4.9 – Instrução Maior ou Igual a (GEQ) 11.4.10 – Instrução Testar Limite (LIM) 11.4.10.1 – Parâmetros da instrução 11.4.11 – Instrução Igual Mascarado (MEQ)
168 168 168 169 169 170 170 171 171 172 172 173
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Página 11.4.11.1 – Parâmetros da instrução 11.4.12 – Instrução de Comparação (CMP)
174 175
12. REDUNDÂNCIA DE CPU´s 12.1 – Conceito 12.2 – Operação básica 12.3 – Módulo de Backup de Comunicação – 1785-BCM 12.3.1 – Leds sinalizadores de STATUS do 1785-BCM 12.3.2 – Diagrama de interligação entre os módulos 1785-BCM Primário e Secundário
176 176 177 178 179
13. EXERCÍCIOS DE APLICAÇÃO Exercício sobre configuração de E/S Exercício 2 Exercício 3 Exercício 4 Exercício 5 Exercício 6 Exercício 7 Exercício 8 Exercício 9 Exercício 10 Exercício 11
180 183 186 189 192 195 198 201 204 207 210
FIGURAS Figura 1.A – Vista do Controlador CLP-5 Figura 1.B – Vista do Chassi do CLP-5 Figura 1.C – Funcionamento do CLP Figura 1.D – Ciclo de SCAN Figura 1.E – Interrupção do ciclo de operação
002 005 006 007 008
Figura 2.A – Tamanhos de Chassis
009
Figura 2.B – Vista sem cartõesdee seleção localização da chave de configura- 010 -çãodo dochassi mesmo e jumper da fonte de alimentação Figura 2.C – Módulo Fonte de Alimentação 012 Figura 2.D – Fonte de Alimentação externa 012 Figura 2.E – Vista Frontal do módulo Fonte de Alimentação 013 Figura 2.F – Vista Frontal da Fonte de Alimentação Externa 013 Figura 2.G – Vista Frontal dos Controladores CLP-5/15 e CLP-5/25 017 Figura 2.H – Ajuste das mini-seletoras dos Controladores CLP-5/15 e CLP-5/25 018 Figura 2.I – Vista Frontal dos Controladores CLP-5/11 e CLP-5/20 019 Figura 2.J – Vista Frontal dos Controladores CLP-5/30; -5/40; -5/60 e -5/80 020 Figura 2.K – Ajuste das mini-seletoras dos Controladores 5/11;-5/20;-5/30;-5/40 -5/60 e -5/80 021 _______________________________________________________________________________________ ÍNDICE da apostila do Curso PLC-5 usando o software RS Logix 5 – Básico Página VI de IX Este material foi desenvolvido pela empresa UNICONTROL Automação Ltda Rua Alexandre Dumas, 2220 – 3º andar – Chácara Sto Antônio – São Paulo - S.P. Fone: 55(11) 5185-4755 / Fax: 55(11) 5181-7839
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Figura 2.L – Vista Frontal dos Controladores CLP-5/20E; -5/40E e -5/80E Figura 2.M – Vista Frontal dos Controladores CLP-5/40L e CLP-5/60L Figura 2.N – Vista Frontal dos Controladores CLP-5/20C; -5/40C e -5/80C Figura 2.O – Instalação da Bateria Figura 2.P – Instalação dos módulos de memória EEPROM Figura 2.Q – Conexão do tipo entrada SINK Figura 2.R – Conexão do tipo entrada SOURCE Figura 2.S – Conexão do tipo saída SINK Figura 2.T – Conexão do tipo saída SOURCE Figura 2.U – Vista Frontal do módulo de ED 1771-IBN Figura 2.V – Vista Frontal do módulo de SD 1771-OW16
024 025 026 031 032 034 034 035 035 036 037
Figura Controle deA/D nível do tanque Figura 2.W 2.X ––Conversor Figura 2.Y – Conversor D/A
038 039 040
Figura 3.A – Desenho da rede de E/S Local estendida Figura 3.B – Desenho de conexão dos cabos entre os módulos 1771-ALX
043 043
Figura 4.A – Desenho de interligação da rede de E/S Remotas Figura 4.B – Vista do módulo adaptador de E/S remotas – 1771-ASB Figura 4.C – Vista do chassi sem cartões e localização da chave de configura-ção do mesmo e jumper de seleção da Fone de alimentação Figura 4.E – Montagem do módulo adaptador e base para módulos sobre Trilho DIN
044 045
054
Figura 5.A – Desenho de interligação da rede DH+ Figura 5.B – Placa 1784-KTX Figura 5.C – Placa 1784-PCMK
056 057 057
Figura 6.A – Vista Frontal do módulo 1785-ENET
064
Figura 7.A – Desenho da rede serial Modbus-RTU Figura 7.B – Vista Frontal do módulo 3100-MCM Figura 7.C – Comunicação entre PLC-5 e módulo 3100-MCM
065 067 068
Figura 8.A – Arquivos com elementos de uma Palavra Figura 8.B – Arquivo de Ponto Flutuante Figura 8.C – Arquivos de Temporizador e Contador Figura 8.D – Arquivo de Controle Figura 8.E – Formato geral do Endereço Lógico Direto Figura 8.F – Exemplo de Endereço Indexado
078 078 079 080 082 093
Figura 10.A – Tipos de linguagens de programação
129
Figura 11.A – Instrução Examinar se Energizado (XIC) Figura 11.B – Instrução Examinar se Desenergizado (XIO) Figura 11.C – Instrução Energizar Saída (OTE) Figura 11.D – Instrução Energizar Saída com Retenção (OTL) Figura 11.E – Instrução Desenergizar Saída com Retenção (OTU)
131 132 133 134 134
048
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Figura 11.F – Exemplo de ramificação interna Figura 11.G – Exemplo da Instrução INV Figura 11.H – Palavras da Tabela de Dados para Temporizadores e Contadores Figura 11.I – Palavra de controle da instrução de Temporizador Figura 11.J – Temporizador na Energização (TON) – Diagrama de Tempo Figura 11.K – Temporizador na Desenergização (TOF) – Diagrama de Tempo Figura 11.L – Temporizador Retentivo (RTO) – Diagrama de Tempo Figura 11.M – Formato das instruções CTU e CTD Figura 11.N – Palavra de Controle da Instrução de Contador Figura 11.O – Diagrama de tempo do Contador Crescente e Decrescente Figura 11.P – Instrução de rearme de temporizadores e contadores Figura 11.Q – Formato da instrução de Adição (ADD) Figura 11.R – Formato da instrução de Subtração (SUB) Figura 11.S – Formato da instrução de Multiplicação (MUL) Figura 11.T – Formato da instrução de Divisão (DIV) Figura 11.U – Formato da instrução de Raiz Quadrada (SQR) Figura 11.V – Formato da instrução de Negação (NEG) Figura 11.W – Formato da instrução de zeramento – (CLR) Figura 11.X – Formato da instrução TOD Figura 11.Y – Formato da instrução FRD Figura 11.Z – Formato da instrução AND Figura 11.AA – Formato da instrução OR Figura 11.BB – Formato da instrução XOR Figura 11.CC – Formato da instrução NOT Figura 11.DD – Formato da instrução MOV Figura 11.EE – Formato da instrução MVM Figura 11.FF – Exemplo da instrução MVM Figura 11.GG – Formato da instrução CPT Figura 11.HH – Formato da instrução QUE Figura 11.II – Formato da instrução NEQ Figura 11.JJ – Formato da instrução LES Figura 11.KK – Formato da instrução LEQ Figura 11.LL – Formato da instrução GRT Figura 11.MM – Formato da instrução GEQ Figura 11.NN – Formato da instrução LIM Figura 11.OO – Exemplo da Instrução LIM Figura 11.PP – Formato da instrução MEQ Figura 11.QQ – Exemplo da instrução MEQ Figura 11.RR – Formato da instrução CMP
135 136
Figura 12.A – Sistema de Redundância usando o módulo 1785-BCM
177
137 138 140 142 145 146 147 149 150 153 153 154 154 155 155 156 156 157 160 161 162 163 164 164 165 166 169 169 170 170 171 171 172 173 173 174 175
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TABELAS Tabela 2.1 – Fontes de Alimentação em um Chassi do Controlador Tabela 2.2 – Especificações dos Controladores CLP-5 Tabela 2.3 – Endereçamento do número da Estação DH+ do Controlador Tabela 2.4 – Configuração da Porta serial do Controlador Tabela 2.5 – Modelos de Módulos de Entradas Digitais Tabela 2.6 – Modelos de Módulos de Saídas Digitais
014 016 022 023 036 037
Tabela 4.1 – Diagnósticos do módulo adaptador 1771-ASB
050
Tabela 8.1 – Organização de Memória para Arquivos de Dados Tabela 8.2 – Mapa de Memória dos Tipos de Arquivos Tabela 8.3 – Arquivo de Status do CLP-5 Tabela 8.4 – Endereço de Palavra (Arquivos T, C e R) Tabela 8.5 – Endereço de Bit (Arquivos T, C e R)
074 076 081 083 084
Tabela 11.1 – Bits de estado aritméticos Tabela 11.2 – Operação Lógica E Tabela 11.3 – Operação Lógica OU Tabela 11.4 – Operação Lógica OU Exclusivo (XOR) Tabela 11.5 – Operação Lógica NOT Tabela 11.6 – Símbolos de operações da instrução CPT Tabela 11.7 – Símbolos e Tipos de operações da instrução CMP
152 160 161 162 163 167 175
Tabela 12.1 – Leds indicadores de status do módulo 1785-BCM
178
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1. DEFINIÇÃO DE CLP ou PLC 1.1 – IEC ( International Electric Committee ) É um sistema eletrônico operando digitalmente, projetado para uso em ambiente industrial, usando memória programável para armazenar instruções orientadas para o usuário. Este sistema eletrônico é usado para fazer lógica seqüencial, temporização e contagem de eventos e controle de máquinas ou processos, através de interfaces de entradas e saídas.
1.2 - PRÁTICA A sigla CLP significa Controlador Lógico Programável. No termo em inglês é usada a sigla PLC que significa Programmable Logic Controller. É um equipamento de controle de processos e máquinas, programável através de um computador e apropriado para aplicações industriais em operações sequenciais, intertravamento, alarme e segurança. É usado para controle automático de subsistemas dentro de uma plataforma (Exemplo: Fogo e gás / Separador de óleo e gás / Geradores / Emergência / intertravamento de válvulas de segurança, etc...) A aquisição de dados de um CLP é feita normalmente utilizando-se de uma IHM ou Sistema Supervisório (ESC ou ECOS).
1.3 - Histórico e características do CLP § § § § § § § § §
Criado em 1969 para a General Motors dos Estados Unidos; Fácil de programar e reprogramar (software); Facilidade de manutenção e reparo; Robustez mesmo em ambiente hostil (industrial); Menor tamanho que sistema com relés eletromecânicos convencionais; Aumenta a produtividade; Aceitar entradas e saídas para diferentes níveis de tensão (Vac / Vcc); Modular e expansível Confiabilidade aumentada quando se utiliza um sistema de redundância.
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1.4 - Aparência do PLC-5 (Família 5 da Allen Bradley) §
Apresenta configuração modular e expansível sendo selecionado e montado pelo usuário de acordo com suas necessidades
Figura 1.A – Vista do Controlador PLC-5
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1.5 - Arquitetura de um Controlador Lógico Programável ( CLP ) Variáveis de Saída da Planta Sensores mecânicos
Sensores capacitivos I
T Sensor de Temperatura
Variáveis de Saída da Planta MEDIÇÃO DE GRANDEZAS
I
P Sensor de Pressão Variáveis de Entrada do CLP
Supervisão IHM
Controlador Lógico Programável
PLANTA OU PROCESSO INDUSTRIA
Variáveis de Saída do CLP
Contatores e Relés Convencionais
Variáveis de Entrada na Planta Comandos ABRE / FECHA Comandos LIGA / DESLIGA Comandos PROPORCIONAIS
Solenóides de válvulas
Lâmpadas / Sirenes
CIRCUITOS DE ENTRADAS q São circuitos que fazem a interface com sinais de entrada de campo (Exemplos: chaves de nível, sensores de nível, transmissores de pressão, temperatura, botões liga / desliga, emergência, abandono, etc) CIRCUITOS DE SAÍDAS q São circuitos que fazem a interface com sinais de saída de campo (Exemplos: solenóides, sirenes, comandos para válvulas proporcionais, etc) CPU q
Unidade Central de Processamento. É o cérebro do CLP. É responsável pela execução do programa aplicativo (ladder) que controla a(s) planta(s) dentro da plataforma. (Exemplo: Controle dos geradores, fogo e gás, separador de óleo / gás, etc )
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FONTE DE ALIMENTAÇÃO q
É a energização barramento do racknopermitindo a alimentação dosutilizada circuitospara eletrônicos da CPUdo e módulos instalados rack.
TERMINAL DE PROGRAMAÇÃO q É um microcomputador onde é instalado um software de configuração, programação e documentação do PLC-5. Este software é chamado de RS Logix 5 e roda em ambiente Windows (sistema operacional). q
q
Este terminal será utilizado como ferramenta de diagnósticos e manutenção do CLP. Geralmente o terminal de programação comunica-se com o CLP através da rede Ethernet / TCP-IP (Em caso de plataformas onde o sistema já está instalado), podendo também comunicar-se com o CLP através da porta serial, utilizando o protocolo DF1 (Full Duplex)
MEMÓRIA q É o local onde os dados e programas do CLP são armazenados. q
Existem 02 tipos de memórias: Memória volátil ou não retentiva => O conteúdo desta memória é apagado quando Memory)não existe tensão aplicada. Exemplo: memória RAM (Random Access No PLC-5 o programa e dados são armazenados na memória RAM com backup através de bateria de lítio. Memória não volátil ou retentiva => O conteúdo desta memória fica armazenado mesmo quando não existe tensão aplicada. Exemplo: memória EEPROM (Electrical Erasable Programmable Read Only Memory)
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1.6 - Arquitetura do CLP-5 A arquitetura do CLP-5 acompanha o mesmo padrão utilizado por qualquer sistema de controle baseado em CLP, sendo basicamente constituída por: n n n n n n n
Chassis de 4, 8, 12 ou 16 slots Módulo Processador (CPU) Interface de Entradas e Saídas Digitais e Analógicas Módulos Especiais (Interfaces de redes, Cartão de pulsos de alta freqüência, etc) Memórias Fontes de alimentação Dispositivos de programação (RS Logix 5)
Figura 1.B – Vista do Chassis do CLP-5
n
Estrutura metálica onde são encaixados os módulos do CLP e a Fonte de alimentação;
n
Utiliza um barramento dedicado para sinais de alimentação, controle e dados de comunicação entre a CPU e os demais módulos;
n
No Chassis são inseridos os seguintes cartões: n Fonte de alimentação n CPU n Módulos de entradas e saídas (E/S ou I/O) n Módulos de comunicação
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1.7 - Funcionamento do CLP 1 – O Processador do CLP lê continuamente os status dos módulos de entrada e atualiza a memória de imagem das entradas ( Tabela Imagem das Entradas ); 2 – O Processador do CLP executa continuamente a lógica de programa do usuário, baseada nas informações da memória de imagem das entradas. A medida que o CLP executa cada linha de programa ele atualiza a sua memória de imagem das saídas (Tabela Imagem das Saídas);
3nos –O Processador do imagem CLP ativa desativa os canais dos cartões de saída, baseados status da memória dasousaídas.
Figura 1.C – Funcionamento do CLP Módulo de entrada
Equipamento de entrada
Processador do CLP lê continuamente os status do módulo de entrada e atualiza a imagem de entrada
Processador do CLP resolve continuamente o programa lógico do usuário baseado nos status da tabela de imagem da entrada Programa lógico d o usuário Processador do CLP atualiza continuamente os status da tabela de imagem da saída baseado na solução do programa lógico do usuário Processador do CLP ativa ou desativa continuamente os s tatus do módulo de saída de acordo com os status da tabela de imagem da saída
Tabela de imagem de saída
Módulo de saída
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1.8 - Ciclo de Operação do CLP ( SCAN ) O ciclo de operação de um CLP consiste em uma série de operações seqüenciais e repetidas, a menos que a lógica do seu programa altere o ciclo normal de operação. Figura 1.D – Ciclo de SCAN Housekeeping (Atualização da memória interna de diagnósticos)
1
Leitura das Entradas
5
Serviços de Comunicação
SCAN
2
Execução do programa aplicativo (LADDER)
4
3
Atualização das saídas
Descrição: 1- Tempo requerido pela CPU para varrer e ler todas as entradas. 2- Tempo requerido pela CPU para executar todas as instruções presentes no programa aplicativo. Este tempo depende das instruções utilizadas. 3- Tempo requerido pela CPU para varrer e escrever em todas as saídas. 4- Parte do ciclo de operação em que ocorre a comunicação com o terminal de programação. 5- Housekeeping é o tempo gasto com atualização dos registros internos de diagnósticos. Observação: O SCAN é medido em milisegundos (ms). Para se medir o tempo de SCAN de uma aplicação é necessário utilizar-se de um terminal de programação (microcomputador rodando o software RS Logix 5) e estabelecer comunicação com a CPU e acessar a janela de Diagnósticos do CLP. ___________________________________________________________________________________ APOSTILA do Curso PLC-5 usando o software RS Logix 5 – Básico Página 7 de 212 Este material foi desenvolvido pela empresa UNICONTROL Automação Ltda Rua Alexandre Dumas, 2220 – 3º andar – Chácara Sto Antônio – São Paulo - S.P. Fone: 55(11) 5185-4755 / Fax: 55(11) 5181-7839
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1.9 - Interrupção do ciclo de operação O ciclo de operação (SCAN) de um CLP pode ser interrompido por uma rotina de programa específica. ( Exemplos: cálculo e totalização de vazão; controle de uma malha PID de temperatura e/ou pressão ). Existem dois tipos de rotinas que podem interromper o ciclo normal de operação de um CLP a) Rotina de interrupção por tempo (STI) b) Rotina de interrupção por evento (PII) A rotina de interrupção tempo( Exemplo: é executada em intervalos de tempo definidos pelo programador oupor usuário A totalização de vazão devepréser feita a cada 1000 ms ). A rotina de interrupção por evento é executada somente quando um evento ocorrer (Exemplo: quando uma chave de nível atuar, o CLP executa uma rotina de controle de nível ) Figura 1.E – Interrupção do Ciclo de Operação
P R RO O C CP E R E SO SG A R M A EM N NA T O D T O RS O S G R E O D O
l e ei i t t u ur r a a d o os s s i in n a a i is s d e e e n nt t r ra a d d a a
a t tu ua a l l i i z za a ç çã ão o d a as s s a aí í d da a s s
R o ot t i i n n a d a d e e i n nt t e e r r r r u up ç çã ã o o
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2. COMPONENTES BÁSICOS DO HARDWARE DO CLP-5 2.1 - CHASSIS O Chassis é o bastidor utilizado para o encaixe dos seguintes módulos: • Fonte de Alimentação CPU ou módulo adaptador • Módulos de entrada / saída • • Módulos especiais Existem três tipos de chassis quanto sua denominação: à Aquele que abriga a CPU Chassis Principal Chassis de Expansão Local à Aquele que abriga o módulo adaptador de E/S Local expandida (1771-ALX) e módulos adicionais de E/S Chassis de Expansão Remota à Aquele que abriga o módulo adaptador de E/S Remotas (1771-ASB) e os módulos adicionais de E/S
O Chassis contém um barramento dedicado AB (Allen Bradley). Este barramento é dividido em sinais de controle, sinais de transferência de dados e sinais de alimentação. Existem quatro Chassis: 1771A1B à modelos 04 slots +deslot da CPU 1771- A2B à 08 slots + slot da CPU 1771- A3B à 12 slots + slot da CPU 1771- A4B à 16 slots + slot da CPU Figura 2.A – Tamanhos de chassis
1771-A1B
1771-A2B
1771-A3B
1771-A4B
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2.1.1 – Mini-seletoras do Chassis Principal ( com CLP-5) No “backplane” (placa fundo) do Chassis existeA um conjunto de 08 miniseletoras utilizadas paradea configuração do mesmo. configuração destas seletoras depende do tipo de Chassis a ser empregado na configuração do sistema (Principal, Expansão Local, Expansão Remota). Mostraremos primeiramente a configuração do Chassis Principal, ou seja, aquele que abriga o Módulo Controlador (CPU). Figura 2.B – Vista do chassis sem cartões e localização da chave de configuração do mesmo e jumper de seleção da fonte de alimentação Jum er de Seleção da Fonte de Alimentação
SW-1 SW-2 SW-3 SW-4 SW-5 SW-6 SW-7 SW-8
Miniseletora
Posição
ON SW-1
SW-4 / SW-5 SW-6 / SW-7
OFF OFF OFF OFF ON ON OFF
OFF ON OFF ON OFF
ON
ON
ON
SW-8
Saídas permanecem no seu último estado quando ocorre uma falha no hardware (1) Saídas são desenergizadas quando ocorre uma falha de hardware (1) Esta mini-seletora deve permanecer sempre desligada Esta mini-seletora deve permanecer sempre desligada
OFF
SW-2 SW-3
Descrição
OFF OFF ON
Define Define oo endereçamento endereçamento do do Chassis Chassis para para 02 01 ranhuras ranhura Define o endereçamento do Chassis para ½ ranhura Não permitido Transfere programa aplicativo da memória EEPROM para a memória RAM do Controlador na Energização (2) Transfere da EEPROM para a memória RAM do Controlador se a memória do mesmo não for válida Não transfere (3) Proteção da memória RAM do Controlador desabilitada Proteção da memória RAM do Controlador habilitada (4)
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Notas: (1) Independentemente
do
ajuste
da
mini-seletora,
as
saídas
são
desenergizadas quando: - o controlador detecta um erro de run-time - ocorre uma falha na placa de fundo do Chassis de E/S - o modo teste ou programação é selecionado - um bit do arquivo de status é ajustado para desenergizar uma gaveta local. (2) Se um módulo de memória EEPROM não estiver instalado, o indicador PROC pisca e o controlador energiza o bit S:11/9 (bit 9) da palavra de falha grave do CLP. (3)
Uma falha no controlador ocorre se a memória do controlador (indicador
PROC aceso) não for válida (4) Não é possível limpar a memória do controlador quando esta mini-seletora está na posição ON, ou descarregar um novo programa no CLP (download). É possível apenas alterar linhas de programa no modo de edição ON LINE.
2.1.2 – Jumper de seleção da Fonte de Alimentação no Chassis de E/S No “backplane” (placa de fundo) do Chassis existe também um “jumper” de seleção do tipo de Fonte de Alimentação que será instalada no Chassis. Existem 02 tipos de fonte de alimentação: a) Placa fonte de alimentação que é colocada em uma ranhura (slot) do Chassis b) Fonte de Alimentação externa que é montada no lado esquerdo do Chassis Deste modo este “jumper” é usado para selecionar se o chassis receberá uma placa fonte de alimentação ou será energizado através de uma fonte externa. Posição Y do jumper Quando se utiliza Fonte deDescrição alimentação interna (módulo fonte
N
de alimentação) Quando se utiliza Fonte de alimentação externa
Observação: Não é possível energizar um único chassis com um módulo fonte de alimentação e uma fonte de alimentação externa.
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2.2 - FONTE DE ALIMENTAÇÃO A Fonte de alimentação é utilizada para energização do Módulo Controlador (CPU) ou módulo adaptador, módulos de E/S e módulos especiais encaixados em um Chassis. Existem 02 tipos de Fontes de alimentação que podem ser utilizados no Sistema de Controle usando PLC-5: a) Módulo Fonte de alimentação: É uma fonte de alimentação interna porque está instalada em uma ou duas ranhuras de um chassis. b) Fonte de alimentação: É uma fonte de alimentação montada na lateral esquerda do chassis. Não utiliza ranhuras para cartões de E/S. Figura 2.C – Módulo Fonte de alimentação
Figura 2.D – Fonte de alimentação externa
Fonte de Alimentação
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Figura 2.E – Vista frontal do módulo Fonte de Alimentação
LED indicador de alimentação Conector paralelo
Chave LIGA / DESLIGA Fusível da Fonte Conexão da alimentação
Figura 2.F – Vista frontal Fonte de alimentação externa
Conexão da alimentação Chave LIGA / DESLIGA Fusível da Fonte Chave seletora de Tensão LED indicador de alimentação
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Tabela 2.1: Fontes de alimentação em um Chassis com o Controlador Fonte 1771-P3 1771-P4 1771P4S 1771P4S1 1771P4R 1771-P5 1771P6S 1771P6S1 1771P6R 1771-P7 1771PS7
Alimentação de entrada
Corrente Corrente de Saída (A) quando em paralelo de saída com: P3 P4 P4S P4S1 P5 P6S P6S1 (A) 6 11 11
11 16 16
11 16 16
Localização da Fonte de Alimentação
120 Vca 120 Vca 120 Vca
3 8 8
Ranhura Ranhura Ranhura
100 Vca
8
120 Vca 24 Vcc
8 / 16 8
220 Vca 200 Vca
8 8
220 Vca
8 / 16
Ranhura
120/220 Vca 120/220 Vca
16
Externa (1)
16
Externa (1)
16
Ranhura Ranhura Ranhura
16 16 16
Ranhura Ranhura
(1) Não se pode utilizar uma fonte de alimentação externa e um módulo fonte de alimentação para fornecer alimentação ao mesmo chassis, pois não são compatíveis.
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2.3 – Módulo Controlador ou CPU A CPU é o cérebro do CLP-5. É responsável pela(cada varredura das E/S, execução do programa aplicativo que controla o processo subsistema de uma plataforma) e diagnósticos do sistema. Existem vários modelos de CPU´s da família PLC-5. As diferenças básicas entre as CPU´s são: a) Capacidade de memória (programa + dados) b) Capacidade de controle de E/S digitais e/ou analógicas c) Velocidade de processamento (freqüência do microprocessador). Cada chassi ou bastidor permite apenas 01 CPU instalada na ranhura mais à esquerda. As demais ranhuras são reservadas para módulos de E/S e/ou especiais. Modelos de Controladores para plataforma PLC-5: Processador
Código de catálogo
CLP-5/11
1785-L11
CLP-5/15 CLP-5/20(*) CLP-5/25 (*) CLP-5/30 CLP-5/40 CLP-5/60 CLP-5/40L CLP-5/60L CLP-5/80
1785-LT 1785-L20 1785-LT2 1785-L30 1785-L40 1785-L60 1785-L40L 1785-L60L 1785-L80
(*) Os Processadores CLP-5/15 e CLP-5/25 são CPUs pertencentes à plataforma antiga (primeiros processadores da família CLP-5) e os demais processadores são pertencentes à nova plataforma.
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Tabela 2.2: Especificações dos Controladores CLP-5 Número Controlador Capacidade total de De E/S Gavetas de E/S
CLP-5/15
512 (3)
4
CLP-5/25
1024 (4)
8
CLP-5/11
512 (5)
4
CLP-5/20
512 (5)
4
CLP-5/30
1024 (4)
8
CLP-5/40
2048 (6)
16
CLP-5/40L
2048 (6)
16
CLP-5/60
3072 (7)
24
CLP-5/60L
3072 (7)
24
CLP-5/80
3072 (7)
24
(1) (2) (3) (4) (5)
Números Modos de das Configuração Configurações Gavetas comunicação Automática Memória do Da Gaveta de E/S Controlador de E/S de E/S Remota (2)
1 – 4 local, 0 – 3 remotas 1 – 4 local, 1 – 7 remotas 1 – 4 local 1 remota 1 – 4 local, 3 remotas 1 – 4 local, 1 – 7 remotas 1 – 4 local, 1 – 15 remotas 1 – 4 local, 1 – 15 local expandida e remota 1 – 4 local, 1 – 23 remota 1 – 4 local 1 – 23 local expandida e remota 1 – 4 local 1 – 23 remota
0-3
Adaptador e Scanner Adaptador e Scanner Adaptador e Scanner Adaptador e Scanner Adaptador e Scanner Adaptador e Scanner
Sim
6K / 14K (1)
Sim Sim
13K / 21K (1) 8K
Sim
16K
Sim
32K
Sim
48K
0 - 17
Adaptador e Scanner
Sim
48K
0 - 27
Sim
64K
0 - 27
Adaptador e Scanner Adaptador e Scanner
Sim
64K
0 - 27
Adaptador e Scanner
Sim
100K
0-7 0-3 0-3 0-7 0 - 17
Expansão de memória com módulo de expansão 1785-MS Todos os números das gavetas de E/S estão em notação OCTAL. 512 entradas e 512 saídas, utilizando módulos de 16 ou 32 pontos 1024 entradas e 1024 saídas, utilizando módulos de 16 ou 32 pontos 512 E/S, utilizando módulos de E/S de 32 pontos com endereçamento de ½ ranhura no chassis de E/S
(6) (7) 2048 3072 entradas entradas ee 2048 3072 saídas, saídas, utilizando utilizando módulos módulos de de 16 16 ou ou 32 32 pontos pontos Observação: Memória de 1K = 1024 words (1024 palavras ou registros de 16 bits).
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Figura 2.G – Vista Frontal dos Controladores CLP-5/15 e CLP-5/25 (Plataforma antiga)
Indicador de comunicação Ativa / em Falha (verde / vermelho)
Indicador de Bateria Fraca (vermelho)
Indicador de E/S Remota ativa / falha (verde / vermelho)
Indicador operação / falha no controlador verde / vermelho Indicador Force âmbar
Indicador do Modo de operação (verde)
Compartimento da bateria
Conexão com o Terminal de Pro rama ão
Conexão com a REDE DH+ Conexão com a REDE de E/S remota
Conector para
Tipo do conector
Terminal de Programação 9 pinos, D-shell
Comunicação com a rede 3 pinos DH+ Rede E/S remota 3 pinos
Descrição
Conecta um terminal de programação diretamente ao controlador. Possui conexão paralela com o conector de 3 pinos da rede DH+ Estabelece a conexão com a rede DH+ Estabelece a conexão com as gavetas de E/S remotas.
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Figura 2.H – Ajuste das mini-seletoras dos Controladores CLP-5/15 e CLP-5/25 Vista superior do Controlador
SW1 Vista inferior do Controlador
SW3
Utilize a miniseletora SW1
SW2
SW3
SW2
Para: -definir o número da estação do controlador na rede DH+ -selecionar o modo de operação (adaptador ou scanner) para o controlador - determinar o número de palavras da tabela de dados reservadas para estabelecer a comunicação entre um controlador principal e o controlador CLP-5 operando como adaptador. - número do primeiro grupo da gaveta na qual o CLP-5, operando como adaptador, está instalado. - determinar o número da gaveta de E/S do CLP-5, operando como adaptador. - conectar um resistor de terminação na linha do controlador quando este for o último dispositivo da rede DH+ e/ou rede de E/S remota.
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Figura 2.I – Vista Frontal dos Controladores CLP-5/11 e CLP-5/20 CLP-5/11
CLP-5/20
Chave seletora de Modo de operação
LED indicador de BATERIA FRACA (vermelho) LED indicador de Operação / Falha no Controlador (verde / vermelho) LED indicador de
Slot para instalação do módulo de memória EEPROM (opcional)
FORCE (âmbar) LED indicador do canal 0 (verde)
Porta serial Canal 0
Compartimento de bateria
Indicador de status do canal 1A (verde/verme -lho)
Indicador de status do canal 1B
Conexão do terminal de programação quando o canal 1A está configurado para rede DH+
Porta de comunicação Canal 1A
Canal / Conector
0
(verde/vermelho) Porta de comunicação Canal 1B
Canal 1A Porta DH+ fixa
Tipo do canal / Descrição conector
25 pinos, D-shell
1A 1B
3 pinos
Terminal de Programação
8 pinos, mini-DIN (2 conectores)
Modo de comunicação default
Porta serial opticamente isolada. Suporta os seguintes padrões elétricos seriais:
Ponto-a-ponto DF1 (2400 bps, sem
RS-232 , RS-422 e RS-423 Porta com protocolo ASCII.ou DF1 (ponto-aponto, escravo ou mestre).
paridade, stop bit, verificação1de erro BCC e sem handshaking) DH+: canal 1A
Portas de comunicação configuráveis pelo usuário. Permitem que o CLP-5 opere como Scanner, adaptador ou estabeleça comunicação com a rede DH+ (Data Highway Plus). O canal 1A do CLP-5/20 é uma porta DH+ fixa. Possui conexão paralela com o conector de 3 pinos dos canais 1A .
Scanner: canal 1B
DH+
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Figura 2.J – Vista Frontal dos Controladores CLP-5/30, CLP-5/40, CLP-5/60 e CLP-5/80 CLP-5/40 , 5/60 ou 5/80 CLP-5/30 Chave seletora de modo de operação Indicador do canal 2A (verde constante)
LED indicador de BATERIA FRACA (vermelho)
Conexão do Terminal de programação quando o canal 2A estiver configurado para DH+
LED indicador de Operação / Falha no Controlador (verde / vermelho) Indicador do canal 2B
LED indicador de FORCE (âmbar)
(verde constante)
LED indicador do canal 0 (verde)
Porta de comunicação Canal 2A
Porta serial Canal 0
Porta serial Canal 0
Porta de comunicação Canal 2B Indicador do canal 1A (verde constante)
Instalação do módulo de memória EEPROM
Conexão do Terminal de programação quando o canal 1A estiver configurado para DH+ Porta de comunicação Canal 1A
Compartimento de bateria
Porta de comunicação Canal 1B
Canal / Conector
0
Indicador do canal 1B (verde constante)
Tipo do canal / Descrição conector
25 pinos, D-shell
1A 1B 2A 2B
3 pinos
Terminal de Programação
8 pinos, mini-DIN (2 conectores)
Porta serial opticamente isolada. Suporta seguintes padrões RS-232, os RS-422 e RS-423 . elétricos seriais: Porta com protocolo ASCII ou DF1 (ponto-aponto, escravo ou mestre). Portas de comunicação configuráveis pelo usuário. Permitem que o CLP-5 opere como Scanner, adaptador ou estabeleça comunicação com a rede DH+ (Data Highway Plus). Possui conexão paralela com o conector de 3 pinos dos canais 1A e 2A. Utilizam-se estes conectores quando os canais 1A e 2A estiverem configurados para rede DH+
Modo de comunicação default Ponto-a-ponto DF1 (2400 bps,1sem paridade, stop bit, verificação de erro BCC e sem handshaking) DH+: canal 1A Scanner: canal 1B Canais não utilizados: 2A e 2B
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Figura 2.K – Ajuste das mini-seletoras dos Controladores CLP-5/11 , CLP-5/20 , CLP5/30, CLP-5/40, CLP-5/60 e CLP-5/80
Vista lateral do Controlador
SW1 Vista inferior do Controlador
SW2
Utilize a miniseletora
Para:
SW1
- definir o número da estação do canal 1A na Rede DH+
SW2
- definir a configuração do padrão elétrico para a porta serial 0. Os padrões elétricos disponíveis são compatíveis com EIA RS-232C, RS-423 ou RS-422.
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2.3.1 – Definição da Estação DH+ do canal 1A Utilize o grupo mini-seletoras SW1 configurar o endereço da Estação DH+ do Controlador paradeo canal 1A quando estepara canal for utilizado para conexão à rede DH+. Este ajuste é lido pelo Processador na energização e quando a memória do controlador apresenta uma falha que depois é removida. Importante: O ajuste default (de fábrica) da mini-seletora para o canal 1A é o endereço 0 da estação DH+ 1. Localize o grupo SW1 (figura 17) 2. Ajuste as mini-seletoras 1-6 de acordo com a tabela 3. Ajuste a mini-seletora 7 em D (desligada), pois não é utilizada.
Tabela 2.3: Endereçamento do número da Estação do Controlador na rede DH+
Número da estação
Mini-seletora
1 2 3 4 5 6 L L D D L L D D L L D D L L D
L L L L L L L L L L L L L L L
L L L L L L L L L L L L L L L
20 21 22
34 5 6 7 10 11 12 13 14 15 16
L D L D L D L D L D L D L D L
17
D
D D D L
L
0 1 2
L L L L D D D D L L L L D D D
L L L L L L L L D D D D D D D
Número da estação
Mini-seletora
1 2 3 4 5 6
23 24 25 26 27 30 31 32 33 34 35 36
L D L D L D L D L D L D L D L
L L D D L L D D L L D D L L D
L L L L D D D D L L L L D D D
L L L L L L L L D D D D D D D
D D D D D D D D D D D D D D D
L L L L L L L L L L L L L L L
37
D
D D D D L
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Tabela 2.3: Endereçamento do número da Estação do Controlador na rede DH+ Número da estação
40 41 42 43 44 45 46 47 50 51 52 53 54 55 56 57
Mini-seletora
1 2 3 4 5 6 L D L D L D L D L D L D L D L D
L L D D L L D D L L D D L L D D
L L L L D D D D L L L L D D D D
L L L L L L L L D D D D D D D D
L L L L L L L L L L L L L L L L
Número da estação
1
60 61 62 63 64 65 66 67 70 71 72 73 74 75 76 77
L D L D L D L D L D L D L D L D
D D D D D D D D D D D D D D D D
Mini-seletora
2 3 4 5 6
L L D D L L D D L L D D L L D D
L L L L D D D D L L L L D D D D
L L L L L L L L D D D D D D D D
D D D D D D D D D D D D D D D D
D D D D D D D D D D D D D D D D
2.3.2 – Configuração da Porta Serial O canal 0 é uma porta serial configurável para comunicação RS-232C, -423, -422 ou compatível. Utilize o grupo SW2 para especificar a configuração da porta. Proceder como descrito a seguir: 1. Localize o grupo de mini-seletoras SW2 (conforme figura 17) 2. Ajuste o grupo SW2 de acordo com a tabela 4 Tabela 2.4: Configuração da Porta Serial do Controlador Para utilizar esta configuração da porta serial:
RS-232C RS-422A RS-423
Ajuste as mini-seletoras da seguinte forma: 1 L D L
2 L D L
3 L L L
4 D D D
5 D D D
6 L D L
7 L D D
8 D D D
9 L L L
10 D D D
Observação: As mini-seletoras 3 e 9 estão sempre ajustadas em On (ligada); As mini-seletoras 4, 5, 8 e 10 estão sempre ajustadas em Off (desligada)
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Figura 2.L – Vista Frontal dos Controladores CLP-5/20E, CLP-5/40E, CLP-5/80E (Plataforma ETHERNET) Estes Controladores possuem uma interface Ethernet (10Mbps) incorporada no próprio Módulo Processador. A porta 2 é a porta Ehernet e utiliza um conector AUI 15 pinos. Podemos instalar nesta porta um transceiver para cabo par trançado (10BaseT), cabo coaxial e fibra-óptica.
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Figura 2.M – Vista Frontal dos Controladores CLP-5/40L e CLP-5/60L Estes Controladores possuem uma interface paralela de comunicação com Chassis de Expansão Local A porta 2 é a porta de expansão local e nela instala-se um cabo paralelo para interligação aos chassis de expansão local.
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Figura 2.N – Vista Frontal dos Controladores CLP-5/20C , CLP-5/40C e CLP-5/80C (Plataforma CONTROL NET) Estes Controladores possuem uma interface ControlNet com redundância incorporada no próprio Módulo Processador. A porta 2 é a porta ControlNet e utiliza dois conectores do tipo BNC. O cabo coaxial da rede ControlNet é instalado em um conector BNC ou em ambos conectores quando se trabalha com redundância de meio físico.
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2.3.3 – Modos de operação do Controlador CLP-5
Quando a chave é colocada na posição RUN: - Executa-se o programa aplicativo, - As saídas do Controlador são habilitadas; - Permite o force das E/S; - É possível salvar o programa aplicativo no disco rígido do programador (micro rodando o RSLogix5); - O equipamento ou processo controlado por este Processador inicia a operação Impedimento: Não é possível criar ou apagar um arquivo de programa, criar ou apagar arquivos de dados ou alterar os modos de operação através do terminal de programação.
Quando a chavepára é colocada na posição PROG: - O Controlador de executar o programa aplicativo; - As saídas do Controlador são desabilitadas; - É possível fazer uma transferência do programa e configuração do terminal de programação para a memória do Controlador; - É possível criar, modificar e apagar arquivos de programas e /ou arquivos de dados; - Copiar o programa aplicativo para a memória EEPROM; Observação: O controlador pára de executar a varredura do programa aplicativo; Não é possível alterar o modo de operação através do terminal de programação.
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Quando a chave é colocada REM: - É possível alterar os modosna deposição operação para Programação, Teste ou RUN através do terminal de programação; Operação remota / REM RUN - Controlador varre o programa aplicativo; - As saídas do controlador são habilitadas; - Salvar/recuperar e editar programas em On Line Obs.: Não é possível criar ou apagar programas de aplicação ou arquivos de dados. Programação remota / REM PROG - O Controlador pára de executar o programa aplicativo; - As saídas do Controlador são desabilitadas; - É possível fazer uma transferência do programa e configuração do terminal de programação para a memória do Controlador; - É possível criar, modificar e apagar arquivos de programas e /ou arquivos de dados; - Copiar o programa aplicativo para a memória EEPROM;
Teste remoto / REM TEST - Executa os programas de aplicação com as saídas desabilitadas.
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2.3.4 – LEDs sinalizadores de STATUS do CLP-5 BATT à Led indicador de bateria fraca Bateria normal Bateria fraca. Ação substituir a bateria PROC à Led indicador de RUN ou Falha do CLP CPU no modo Program ou Test CPU no modo RUN ou Operação CPU com falha de Run Time (vermelho piscante) CPU com falha de hardware e/ou memória (vermelho fixo) FORCE à Led indicador de forces de E/S no CLP Não existe ponto forçado no CLP Existe(m) force(s) desabilitados (âmbar piscante) Existe(m) force(s) habilitados (âmbar fixo) COMM à Led indicador de comunicação pela porta serial Comunicação inativa (sem comunicação) Comunicação ativa (verde piscante)
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2.3.5 – Instalação e Remoção da Bateria do Controlador Caso CLP-5 esteja desenergizado, a bateria do controlador manterá os dados oemcontrolador sua memória CMOS-RAM. A bateria utilizada para os Controladores CLP-5/11, 5/20, 5/30, 5/40, 5/40L, 5/60, 5/60L e 5/80 é 1770-XYC (contém menos de 0,65 g de lítio). A bateria utilizada para os Controladores CLP-5/15 e CLP-5/25 é 1770-XY (contém menos de ½ g de lítio). ATENÇÃO: Descargas eletrostáticas podem danificar os circuitos integrados ou os semicondutores do controlador, durante a instalação da bateria. A não observância dos cuidados descritos a seguir poderá resultar em danos ao CLP-5 Para evitar danos ao controlador, originárias de descargas eletrostáticas, observe as seguintes precauções: •
•
•
Use uma pulseira de aterramento ou toque em um objeto aterrado antes de manusear o controlador. Não toque nos pinos dos conectores ou no conector da placa de fundo do chassis de E/S. Quando o controlador não estiver sendo utilizado, guardá-lo em saco antiestático.
Ao instalar a bateria, deve-se proceder conforme descrito nas seguintes etapas: Etapa 1:
Remova o controlador do saco antiestático.
Etapa 2:
Localize o conector da bateria.
Etapa 3:
Instale a bateria conforme figura 21.
Etapa 4:
Coloque a cobertura do compartimento sobre a bateria e aperte os parafusos.
Etapa 5:
Escreva a data da instalação da bateria na cobertura do compartimento.
Recomenda-se que a substituição da bateria de lítio seja feita todo ano ou quando o indicador de bateria (BATT) acender. Importante: Pode-se inserir ou remover a bateria sem que o controlador seja desenergizado. Entretanto, para NÃO perder o programa, certificar-se de que o controlador esteja ENERGIZADO ao trocar a bateria. Importante: O módulo CMOS RAM possui memória volátil. Quando houver substituição da bateria do controlador, durante a manutenção regular, certificar-se de que o controlador esteja ENERGIZADO, caso contrário, perderá a memória. ___________________________________________________________________________________ APOSTILA do Curso PLC-5 usando o software RS Logix 5 – Básico Página 30 de 212 Este material foi desenvolvido pela empresa UNICONTROL Automação Ltda Rua Alexandre Dumas, 2220 – 3º andar – Chácara Sto Antônio – São Paulo - S.P. Fone: 55(11) 5185-4755 / Fax: 55(11) 5181-7839
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Para substituir a bateria, proceder como descrito a seguir: 12 3
Solte os parafusos Remova a bateria. de aperto manual do compartimento de bateria. Observe o procedimento adequado de instalação para a bateria que está sendo substituída.
Figura 2.O – Instalação da Bateria A. Instalação da bateria 1770-XYC no Controlador CLP-5/11 ou CLP-5/20
B. Instalação da bateria 1770-XYC no Controlador CLP-5/30; 5/40; 5/40L; 5/60; 5/60L e 5/80
a) Encaixe devidamente o conector da bateria no conector do controlador. b) Para remover a bateria, pressione a trava da bateria e desencaixe os conectores.
C. Instalação da bateria 1770-XYC no Controlador CLP5/30, -5/40,-5/60, -5/40L ou -5/60L.
a) Encaixe devidamente o conector do controlador na bateria. b) Dobre os fios e coloque a bateria no compartimento, com a polaridade positiva primeiro.
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2.3.6 – Instalação dos módulos EEPROM nos Controladores CLP-5/11, -5/20, -5/30, -5/40, -5/60, -5/40L, -5/60L ou -5/80 Os módulos de memória EEPROM são módulos opcionais e que são utilizados para armazenamento do programa aplicativo, além do backup via bateria de lítio. Os modelos de módulo EEPROM que podem ser adquiridos são: 1785-ME16: 16 K palavras 1785-ME32: 32 K palavras 1785-ME64: 64 K palavras Observe as seguintes precauções antiestáticas: 1. 2. 3.
Marque copiado;o módulo de memória para indicar os programas ou controlador que será Desligue a alimentação do chassi e do controlador; Insira com firmeza o módulo EEPROM no controlador com o pino de codificação voltado para baixo. A colocação do módulo estará correta se os pinos conectores na parte traseira da EEPROM forem encaixados adequadamente no conector correspondente no controlador.
ATENÇÃO: Não coloque ou remova a EEPROM se o controlador estiver energizado, pois isso poderá resultar em perda de memória do programa e falha do controlador.
Figura 2.P – Instalação dos módulos de memória EEPROM 1785-ME16, - ME32, -ME64
Pino de codificação
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2.4 SISTEMAS DE E/S §
Os campo digitais analógicos (ex: chaves de nível, chaves de sensores pressão, de transmissores dee nível, pressão, temperatura, etc.) são interligados ao CLP-5 através das Interfaces de E/S digitais e/ou analógicas como visto na Arquitetura do CLP-5.
§
Estas interfaces podem ser instaladas em um rack Principal e/ou rack de expansão local ou remota.
§
Estas interfaces podem também ser instaladas em uma rede proprietária da Allen Bradley chamada de Rede de E/S remotas. Geralmente estas interfaces podem ser Racks Remotos ou Flex I/O.
§
Faremos um breve estudo dos cartões da AB (Interfaces E/S) para racks e posteriormente quando estudarmos a rede de E/S remotas trataremos das interfaces chamadas Racks Remotos e Flex I/O.
2.4.1 - MÓDULOS DE E/S DIGITAIS – PLATAFORMA 1771 Os módulos de Entradas e Saídas digitais fazem a interface dos sinais de entrada e saída de campo com o CLP. Existem módulos de entradas para tensões de corrente contínua e corrente alternada, dependendo do tipo de fonte de alimentação usada para alimentar o sensor ou a solenóide. Com relação aos módulos de Entradas e Saídas digitais para tensões de corrente contínua são definidos dois tipos de módulos: a) Sink ou lógica positiva b) Source ou lógica negativa.
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2.4.1.1 - Módulo de Entrada digital – LÓGICA POSITIVA (SINK) § §
O dispositivo de campo ao positivo fonte. de entrada do Quando o mesmo atua,está eleconectado fornece corrente aodacircuito módulo.
Figura 2.Q – Conexão do tipo entrada SINK
2.4.1.2 - Módulo de Entrada digital – LÓGICA NEGATIVA (SOURCE) §
O dispositivo de campo está conectado ao negativo da fonte.
§
Quando módulo. o mesmo atua, ele drena corrente do circuito de entrada do
Figura 2.R – Conexão do tipo entrada SOURCE
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2.4.1.3 - Módulo de Saída digital – LÓGICA POSITIVA (SINK) O dispositivo de campo está conectado entre o positivo da fonte externa e o terminal de saída do módulo. § Quando o terminal de saída do módulo atua, ele drena corrente do dispositivo de campo. §
Figura 2.S – Conexão do tipo saída SINK
2.4.1.4 - Módulo de Saída digital – LÓGICA NEGATIVA (SOURCE) O dispositivo de campo está conectado entre o negativo da fonte externa e o terminal de saída do módulo. § Quando o terminal de saída do módulo atua, ele fornece corrente para o dispositivo de campo. §
Figura 2.T – Conexão do tipo saída SOURCE
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2.4.2 - Módulos de Entradas Digitais Fazem a interface dos seguintes sinais de campo com o CLP ( chaves fim de curso de válvulas, pressostatos, chaves de nível, chaves de filtro condensado, botoeira local abre / fecha, etc...) Existem módulos de entrada com densidade de 8, 16 ou 32 canais. Cada canal é utilizado para a interligação de um sinal de campo. Existem módulos de entrada para classes de tensão Vcc (corrente contínua) ou Vca (corrente alternada). Tabela 2.5 – Modelos de Módulos de Entradas Digitais Módulo Número de Voltagem canais 1771-IB 8 10 – 30 Vcc 1771-IBD 16 10 – 30 Vcc 1771-IBN 32 10 – 30 Vcc 1771-IA 8 110 Vca 1771-IAD 16 110 Vca
Lógica Pos / Neg Pos Pos Pos -
Figura 2.U – Vista do Frontal do Módulo de Entrada Digital - (1771-IBN)
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2.4.3 - Módulos de Saídas Digitais Fazem a interface dos seguintes sinais de campo com o CLP ( solenóides, contatores, lâmpadas, sirenes, relés de comando liga/desliga, etc...) Existem módulos de saída com densidade de 8, 16 ou 32 canais. Cada canal é utilizado para a interligação de um sinal de campo. Existem módulos de saída para classes de tensão Vcc (corrente contínua) ou Vca (corrente alternada). Tabela 2.6 – Modelos de Módulos de Saídas Digitais Módulo 1771-OB 1771-OBD 1771-OBN 1771-OA 1771-OW16
Número canaisde 8 16 32 8 16 saídas de contato seco
Voltagem 10 – 30 Vcc 10 – 30 Vcc 10 – 30 Vcc 110 Vca Vcc / Vca
Carga 2A 2A 2A 2A 2A
Lógica Pos / Neg Neg Neg Neg -
Figura 2.V – Vista do Frontal do Módulo de Saída de contato seco – (1771-OW16)
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2.4.4 - MÓDULOS DE E / S ANALÓGICAS – PLATAFORMA 1771 Os módulos de E / S analógicas permitem quepressão, o CLP possa e / ou controlar grandezas físicas como temperatura, nível, medir velocidade, corrente, etc. Um exemplo de aplicação utilizando estes módulos é o controle de nível indicado na figura abaixo. A quantidade de fluido que entra no tanque é controlada através do ajuste percentual de abertura da válvula. Inicialmente a válvula é aberta com 100%, dessa forma, o nível no tanque começa a subir e quando o nível está se aproximando do valor pré-determinado (Setpoint), o processador modifica o valor para a saída da válvula em 90%, 80%, ajustando o valor para manter o nível o mais próximo do valor pré-determinado. Figura 2.W – Controle de nível Sinal de corrente de 4 a 20 mA
CPU
Módulo EA
Válvula Tanque
Módulo SA Sinal de corrente de 4 a 20 mA
L/I Transmissor de nível
2.4.4.1 - Módulos de Entrada Analógica Os módulos de Entrada Analógica são a interface dos sinais analógicos (Ex: pressão, temperatura, nível, velocidade, etc...) com o CLP. Existem módulos de 8 canais diferenciais ou 16 canais simples. Cada canal permite a interligação umtensão. sinal de entrada analógica proveniente de um transmissor de corrente ede/ ou Existe um componente chamado conversor de analógico para digital (A/D) responsável pela conversão de um sinal de corrente ou tensão em um número binário proporcional na faixa de 0 a 4095 ou 0 a 32767 dependendo do tipo de conversor. § § §
Exemplos: Transmissor de temperatura Transmissor de pressão
à à
4 a 20 mA à A/D à 0 a 4095 0 a 10 Vcc à A/D à 0 a 4095
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A conversão do sinal para escala em unidades de engenharia pode ser configuradamatemáticas. no próprio módulo EA ou feita através de programa utilizando-se instruções Figura 2.X – Conversor A/D Conversor Analógico / Digital 4 ~ 20 mA
P/I
A/D
0 a 4095
Transmissor de pressão
Registro no CLP
Exemplo: Módulo 1771-IFE - É um módulo de EA configurável para 16 canais simples ou 8 canais diferenciais. - Cada EA pode ser individualmente configurada para uma entrada de corrente ou tensão (via hardware). - Existe um conversor A/D de 12 bits 4 mA 12 mA 20 mA
à à à
0 2048 4095
Diagrama de conexão do módulo 1771-IFE com transmissores a 2 fios
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2.4.4.2 - Módulos de Saídas Analógicas Os módulos de Saída Analógica são a interface dos sinais analógicos (Ex: comando de abertura de uma válvula proporcional) com o CLP. Existem módulos de 4 canais. Cada canal permite a interligação de um sinal de saída analógica. Existe um componente chamado conversor de digital para analógico (D/A) responsável pela conversão de um número binário de 0 a 4095 em um sinal de corrente e / ou tensão configurado. Exemplos: § Abertura da válvula em 50% => 2048 => D/A => 12 mA § Abertura da válvula em 100% => 4095 => D/A => 20 mA A conversão do sinal de unidades de engenharia para a faixa de 0 a 4095 counts pode ser feita através de instruções matemáticas ou configuradas no próprio módulo de SA. Figura 2.Y – Conversor D/A
Conversor Digital / Analógico Comando Abertura de 50%
0 a 4095
2048
REGISTRO NO CLP
D/A
4 ~ 20 mA
atuador elétrico
Válvula proporcional
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Exemplo: Módulo 1771-OFE2 - É um módulo de SA com 04 saídas isoladas de 4 a 20 mA. - O conversor D/A do módulo é de 12 bits 0 à 0 mA 2048 à 12 mA 4095 à 20 mA Diagrama de conexão de um dispositivo analógico à borneira do módulo 1771OFE2
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3. Rede de E/S local estendida usando os CLP – 5/40L ou CLP-5/60L §
É possível expandirmos a quantidade de módulos de E/S inserindo os mesmos em chassis de expansão local (chassi que não contém CPU).
§
Em cada chassi de expansão deverá ser instalado um módulo adaptador de E/S local estendida (1771-ALX). Este módulo só pode ser interligado a controladores CLP-5/40L ou CLP-5/60L.
§
A rede de expansão Local é uma rede de comunicação paralela do controlador programável. Esta rede utiliza um módulo 1771-ALX em cada chassi.
§
O comprimento máximo do cabo para esta rede é de 30 m. Comprimento do cabo (m) 1 2 5 7 10 15 20 25 30
Código de catálogo 1771-CX1 1771-CX2 1771-CX5 1771-CX7 1771-CX10 1771-CX15 1771-CX20 1771-CX25 1771-CX30
§
Os cabos possuem um conector de terminação simples em uma ponta e um conector de terminação dupla na outra.
§
Para interligar os chassis ao controlador é necessário instalar os seguintes módulos:
§
Controlador CLP-5/40L ou CLP-5/60L § A porta 2 incorporada ao controlador é a interface para comunicação com os chassis de expansão local estendida. § Fornece uma Interface paralela de alta velocidade. § 3 LED’s na frente do módulo sinalizam o status.
§
Módulo adaptador de E/S local estendida – 1771-ALX § Sempre localizado na 1ª (primeira) ranhura do rack de expansão. § Último módulo 1771-ALX requer plug terminador. § 3 LED’s na frente do módulo sinalizam o status.
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Figura 3.A – Desenho da rede E/S Local estendida
CLP-5/40L ou CLP-5/60L
1771-ALX
1771-ALX
Figura 3.B - Desenho de conexão dos cabos entre os módulos 1771-ALX
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4. Rede de E/S Remotas (RIO) 4.1 - Conceito É uma rede de dispositivos com protocolo fechado Allen Bradley. Através da rede universal de E/S todos os sinais de instrumentos da plataforma são conectados em interfaces de E/S digitais e analógicas chamadas de racks E/S remotas (1771) e / ou Flex I/O (1794) conectados nesta rede com um endereço específico de Gaveta (Rack lógico) e grupo inicial de E/S. Desta forma, o Controlador do PLC-5 localizado no Rack Principal terá controle sobre todos os sinais de E/S distribuídos nesta rede.
4.1.1 - Características gerais da rede § § § § § § § §
E/S distribuídas; Baixo custo de cabeamento; Fácil Diagnóstico; Configuração dos módulos adaptadores ASB feita via hardware; Rede determinística – protocolo: Mestre / Escravo; Número total de Gavetas depende do modelo do Controlador PLC-5; Comprimento máximo da Rede é de aproximadamente 3000 metros; Tipos de subsistemas de E/S instalados na rede E/S remota: § Racks Remotos (Módulos E/S - 1771 e módulos especiais) § Flex I/O (Módulos E/S – plataforma 1794)
Figura 4.A - Desenho de interligação da rede de E/S Remotas CLP-5/80
CLP 1771-ASB 1794-ASB
à à à
Canal 1B – Scanner (Mestre) Módulo adaptador (Escravo) Módulo adaptador (Escravo)
Canal 1B (Scanner) Rack Remoto 1771
Rack Remoto 1771
Flex I/O 1794
1794-ASB
1794-
17942
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Flex I/O 1794
1794-ASB
17942
0
1
2
3
4
5
6
17942
7
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
2
0
1
2
3
4
5
6
7
1771-ASB 1771-ASB REDE E/S REMOTAS IHM (Painel View)
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4.2 – Meio físico § § § §
Cabo biaxial blindado – 1770-CD – Fabricante Belden (9463) Comprimento máximo do cabo de 3000 m Impedância característica do cabo de 75 Ohm É necessário 02 resistores de terminação de 150 Ohm / ½ W
4.3 – Velocidades § § §
57,6 Kbps à comprimento máximo = 3000 m 115,2 Kbps à comprimento máximo = 1500 m 230,4 Kbps à comprimento máximo = 750 m
4.4 – MÓDULO ADAPTADOR DE E/S REMOTAS – 1771-ASB O módulo adaptador de E/S remotas é colocado na primeira ranhura do chassi remoto. Ele é a interface entre os módulos de E/S instalados no chassi e o módulo scanner localizado no Controlador CLP-5. É necessário um módulo adaptador de E/S remotas para cada chassis remoto. Figura 4.B – Vista do módulo adaptador de E/S remotas – 1771-ASB
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4.4.1 – Configuração do jumper
§
Se os 03 jumpers forem colocados na posição à esquerda, podemos instalar no chassi, módulos de E/S de 32 pontos para qualquer tipo de endereçamento, entretanto não é possível instalar módulos 1771-IX ou 1771-IY
§
Se os 03 jumpers forem colocados na posição à direita, podemos instalar no chassi, módulos 1771-IX ou 1771-IY para qualquer tipo de endereçamento, entretanto não é possível instalar módulos de E/S de 32 pontos.
4.4.2 – Configuração das mini-seletoras SW1 e SW2 As mini-seletoras SW1 são utilizadas para configurar: § número da Gaveta ou Rack Lógico § número do Grupo de E/S inicial § comunicação com Scanner “com” ou “sem” E/S complementares As mini-seletoras SW2 são utilizadas para configurar: § velocidade da rede (Baud rate) em função da distância máxima do cabo § comunicação com Scanner “com” ou “sem” E/S complementares § ciclo de varredura do módulo scanner em todos os slots do chassis § link de resposta – emula tempo de resposta do adaptador série B necessário para comunicação com scanners do CLP-2 ou CLP-3.
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4.4.2 – Configuração das mini-seletoras SW1 e SW2
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4.4.3 – Configuração da mini-seletora do Chassi de E/S remotas No mini-seletoras “backplane” (placa de fundo) Chassi de E/S remotas existe um conjunto de 08 utilizadas para adoconfiguração do mesmo. Mostraremos agora a configuração do Chassis de E/S remotas, ou seja, aquele que abriga o Módulo adaptador de E/S remotas (1771-ASB). Figura 4.C – Vista do chassis sem cartões e localização da chave de configuração do mesmo e jumper de seleção da fonte de alimentação Jum er de Seleção da Fonte de Alimentação
SW-1 SW-2 SW-3 SW-4 SW-5 SW-6 SW-7 SW-8
Miniseletora
SW-1
Posição
Descrição
ON
Em caso de falha do módulo adaptador (1771-ASB), as saídas deste chassis são mantidas no último estado. Em caso de falha do módulo adaptador (1771-ASB), as saídas deste chassis são desenergizadas. A CPU pode reinicializar a comunicação com o módulo ASB após a correção da falha de comunicação. O chassis de E/S deverá ser resetado através de um botão (manualmente) após a correção da falha de comunicação. Esta mini-seletora deve permanecer sempre desligada Esta mini-seletora deve permanecer sempre desligada Define o endereçamento do Chassis de ½ ranhura Define o endereçamento do Chassis de 1 ranhura Define o endereçamento do Chassis de 2 ranhuras Não permitido Esta mini-seletora deve permanecer sempre desligada Esta mini-seletora deve permanecer sempre desligada
OFF ON
SW-2 SW-3 SW-4 SW-5 / SW-6 SW-7 SW-8
OFF OFF OFF
OFF ON OFF ON
ON OFF OFF ON
OFF OFF
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4.4.4 – Diagrama de interligação do cabo 1770-CD na borneira do módulo 1771-ASB
4.4.5 – LEDs sinalizadores de status do módulo adaptador 1771-ASB
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Tabela 4.1 – Diagnósticos do módulo adaptador 1771-ASB Active
Indicador Adapter Fault
I/O Rack
Descrição
Causa provável
Ação recomendada
ON
OFF
OFF
OFF
ON
OFF
Indicação normal, adaptador remoto em operação normal. Processador em modo RUN Falha no adaptador
ON
Piscante
OFF
Erro no adaptador
Módulo em slot incorreto
Piscante ao mesmo tempo ON ON
OFF ON
Grupo inicial incorreto Módulo não comunicando Módulo não comunicando
Erro no grupo inicialLógico ou endereço do Rack Velocidade setada de forma incorreta Varredura setada para todos + últimos 4 slots em rack com tamanho de 1/4 Processador no modo Program ou Test ou falha na configuração
Checar mini-seletoras SW1 e SW2 Checar mini-seletora SW2 Resetar configuração de scan.
Existe outro módulo Adaptador com o mesmo endereço na rede Mini-seletora do chassis Processor restart lockout na posição ON
Corrigir o endereço
OFF
ON
ON
Piscante
OFF
OFF
Sequência ON / OFF dos leds de cima para baixo
Adaptador não controlando E/S (link de comunicação com scanner é normal) e autoconfiguração foi feita com sucesso Módulo não comunicando
Piscante alternadamente
OFF
Módulo adaptador não controlando as E/S
OFF
ON
Chassis E/S com falha
OFF
Falha de memória RAM Timeout Watchdog
Podem existir problemas entre: - adaptador e um módulo no chassis, o módulo ficaráseja em falha até que a falha corrigida - curto circuito no backplane ou no módulo E/S
Piscante
OFF
ON
Violação no chassi
Possível curto no backplane Excessivo ruído no backplane
Energize novamente o módulo. Caso necessário substitua o módulo. Colocar o módulo em slot correto no chassis
Colocar o processador no modo RUN. Corrigir a configuração (tamanho de rack, número do rack)
Pressione o botão de reset ou re-energize o chassis: - checar se o botão de pulso não foi corretamente instalado na borneira do módulo adaptador. Reenergize o chassis para resetar as falhas de um possível problema resultante de ruídos. - remova e substitua todos os módulos - se o problema persistir, troque o módulo ou chassis. Identificar fonte de ruído. Checar chassis e se necessário substituí-lo.
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Tabela 4.1 – Diagnósticos do módulo adaptador 1771-ASB Indicador Adapter Fault Piscante ON Active
OFF
OFF
I/O Rack OFF
Descrição
Causa provável
Falha na linha de identificação do módulo
Excessivo ruído no backplane
Módulo não comunicando
Configuração não realizada com sucesso ou módulo Scanner não configurado corretamente.
Ação recomendada
Identificar fonte de ruído. Checar chassis e se necessário substituí-lo Checar led indicador de COM do scanner Verde fixo – normal Piscante verde – no mínimo um nó da rede falhou Vermelho – scanner pode ter um problema de hardware, substituao Desligado – canal do módulo scanner não foi configurado para ser ativo na rede RIO.
OFF Falha na Fonte de alimentação
Checar o cabo da fonte de alimentação e conexões e verifique se oestá módulo adaptador inserido corretamente no chassis.
Fiação entre o módulo Scanner e o módulo adaptador interrompida
Corrigir cabo e defeitos na fiação.
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4.5 – INTERLIGAÇÃO ENTRE DISPOSITIVOS NA REDE RIO O conector é constituído por 3 pinos denominados de pino 1, pino 2 e SH (shield = blindagem). O cabo 1770-CD é par trançado com blindagem Fio azul deverá ser conectado no pino 1 Fio branco deverá ser conectado no pino 2 Blindagem do cabo deverá ser conectado no pino SH Deverão ser instalados resistores de terminação de 150 Ohm em cada extremidade do cabo.
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4.6 – SUBSISTEMA DE E/S REMOTAS FLEX I/O FLEX I / O fornece um subsistema de E/S Remotas utilizado para aquisição de sinais digitais e analógicos do processo e que através da rede RIO fornece uma interface para Controladores da família 5. O FLEX I / O é mais compacto que o chassi padrão para PLC-5 (1771) e tem a grande vantagem de permitir “troca a quente ” dos módulos de E/S, ao contrário do chassi 1771 que deve ser desenergizado quando for executar a troca dos cartões. Um FLEX I/O ocupa um nó da rede RIO do CLP-5. Ele é formado por: § 1 módulo adaptador (1794-ASB) com fonte de alimentação incorporada; § 8 bases terminais (1794-TB3) montadas em trilho DIN e que fornecem suporte para módulos de E/S em qualquer combinação; § 8 módulos de E/S digitais e analógicas. Figura 4.D - Vista frontal do módulo adaptador 1794-ASB
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Cada subsistema FLEX I / O fornece 128 E/S digitais (16 x 8) ou 64 E/S analógicas (8 x 8) Figura 4.E - Montagem do módulo adaptador e base para módulos sobre trilho DIN
4.5.1 – Configuração básica das mini-seletoras do Módulo adaptador de E/S (1794-ASB) 8 7 6 5 4 3 2 1
Grupo E/S Inicial
Número Rack E/S
ON SW1
8 7 6 5 4 3 2 1
Modo de operação 0 (*) Mantém Entradas último estado Seleção de Falha de Rack Modo de operação 1 (*) Baud rate ( velocidade ) Reinicialização automática pela CPU Mantém último estado Saídas
ON SW2
(*) As mini-seletoras SW2-5 e SW2-8 vêm de fábrica na posição ON. Isto devido à seleção de endereçamento de 1 ranhura para o Flex I/O. Neste caso, podemos inserir módulos de Entradas e Saídas de 8 e / ou 16 pontos. Observação: Para informações detalhadas de configuração das mini-seletoras, favor consultar manual do fabricante. Acessar site www.ab.com/manuals e procurar por 1794-ASB. ___________________________________________________________________________________ APOSTILA do Curso PLC-5 usando o software RS Logix 5 – Básico Página 54 de 212 Este material foi desenvolvido pela empresa UNICONTROL Automação Ltda Rua Alexandre Dumas, 2220 – 3º andar – Chácara Sto Antônio – São Paulo - S.P. Fone: 55(11) 5185-4755 / Fax: 55(11) 5181-7839
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5. Rede Data Highway Plus (DH+) 5.1 - Conceito É uma rede proprietária da Allen Bradley e utilizada para comunicação (transferência de dados) entre Controladores PLC-5, SLC-500 e ControlLogix 5000. Exemplo de aplicação: Painel de Geradores da Plataforma utiliza PLC-5 Painel de Utilidades da Plataforma utiliza PLC-5 Deseja-se interligar Utilidades com Geradores através da rede DH+ para transferência de dados (sinais de comandos e status). Terminais de programação (rodando os softwares RS Logix 5 e RS Linx) e Sistemas SCADAS (ESC ou ECOS) podem ser instalados na rede DH+ para comunicação com Controladores PLC-5.
5.1.1 - Características gerais da rede § § § § § § § §
Permite controle distribuido; Baixo custo de cabeamento; Fácil Diagnóstico; Configuração das estações da rede via hardware e via software; Rede determinística – protocolo: Token Passing; Número total de estações na rede é de 64 nós; Comprimento máximo da Rede é de aproximadamente 3000 metros; Tipos de equipamentos que podem ser instalados na rede: § Controladores PLC-5, SLC-5/04, ControlLogix 5000 § Terminais de programação rodando software IPDS (AB6200), AI Séries 5 e RS Logix 5 (Plataforma Windows) § ESC e / ou ECOS à sistemas de Supervisão e Controle
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Figura 5.A - Desenho de interligação da rede DH+ CONTROLOGIX
IHM ESC OU ECOS
TERMINAL DE PROGRAMAÇÃO
PLC-5
Rede DH+
RT = 150 OHM
RT = 150 OHM
SLC-5/04
5.2 – Meio físico Cabo biaxial blindado – 1770-CD – Fabricante Belden (9463) Comprimento máximo do cabo de 3000 m Impedância característica do cabo de 75 Ohm É necessário 02 resistores de terminação de 150 Ohm / ½ W
§ § § §
5.3 – Velocidades § § §
57,6 Kbps à comprimento máximo = 3000 m 115,2 Kbps à comprimento máximo = 1500 m 230,4 Kbps à comprimento máximo = 750 m
§
Passagem de bastão (Token passing)
5.4 – Protocolo
5.5 – Número máximo de estações por rede §
64 estações (nós) endereçadas em OCTAL na faixa de 00 77
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Observação: O canal 1A dos CLP-5/11, -5/20, -5/30, -5/40, -5/60, -5/80 vem configurado fábrica paradafuncionar comoSW2 canaldo DH+ e cujo endereço do descrito número da estação édefeito através mini-seletora Controlador conforme anteriormente. Os canais 1B para os controladores CLP-5/30, -5/40, -5/60, -5/80 podem se necessário ser configurados como canal DH+ cuja configuração e atribuição do número da estação é feita através do software RS Logix 5 Os canais 2A e 2B para os controladores CLP-5/40, 5/60 e 5/80, podem se necessário, serem configurados como canais DH+ cujas configurações e atribuições dos números das estações são feitas através do software RS Logix 5
5.6 – INTERFACES DE MICROS PARA REDE DH+ 5.6.1 – Interface para DESKTOP (Exemplo: IBM/PC rodando software de supervisão e controle IN TOUCH) Figura 5.B – Placa 1784-KTX As interfaces utilizadas são: 1784-KT 1784-KTX 1784-KTXD
1784-KTX 5.6.2 – Interface para notebook (Exemplo: terminal de programação rodando os softwares RS Logix 5 e RS Linx) As interface utilizada é instalada em slot PCMCIA do notebook: 1784-PCMK Figura 5.C - Placa PCMK
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5.7 – TRANSFERÊNCIA DE DADOS ENTRE CONTROLADORES PLC-5 e SLC-500 A transferência de dados entre Controladores na rede DH+ é feita através de programação de blocos de instruções. A instrução para transferência de dados é chamada de MSG (Message). A programação desta instrução é feita através do editor ladder do RS Logix 5.
5.8 – INTERLIGAÇÃO ENTRE DISPOSITIVOS NA REDE DH+ O conector é constituído por 3 pinos denominados de pino 1, pino 2 e SH (shield = blindagem). O cabo 1770-CD é par trançado com blindagem Fio azul deverá ser conectado no pino 1 Fio branco deverá ser conectado no pino 2 Blindagem do cabo deverá ser conectado no pino SH Deverão ser instalados resistores de terminação de 150 Ohm em cada extremidade do cabo.
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6. Rede Ethernet Industrial (TCP/IP) 6.1 - Conceito É uma rede local utilizada para comunicação entre a(s) ESC(s) / ECOS e o(s) PLC(s) (LAN à Local Area Network) de alta velocidade .
6.2 – Meios físicos: par (10BaseT) nós trançado por segmento de rede.
à
distância máxima de 100 m, somente 02
cabo coaxial fino (10Base2) à distância máxima de aproximadamente 200 m, 30 nós, distância máxima entre nós de 0,5 m cabo coaxial grosso (10Base5) à distância máxima de aproximadamente 500 m, 100 nós, distância máxima entre nós de 2,5 m. fibra óptica (10BaseFL) à distância máxima de 2000 m, somente 02 nós por segmento. wireless RF à comunicação via ondas de rádio (tecnologia sem fio)
6.3 – Velocidades:
10 Mbps , 100 Mbps e 1Gbps Observação: As interfaces Ethernet do PLC-5 operam com velocidade de 10 Mbps
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6.4 – Topologias: 6.4.1 – BARRAMENTO Utiliza um cabo tronco (principal) e derivações do tipo T para conexão de equipamentos. Mídias 10Base2 (cabo coaxial fino) 10Base5 (cabo coaxial grosso)
6.4.2 – ANEL
Anel
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6.4.3 – ESTRELA Nesta topologia, cada dispositivo é conectado a um concentrador de informações (hub / switch). Falha de um nó não afeta os demais nós; Falha no concentrador gera falha na rede toda. Mídias
10/100BaseT (Par trançado) 100BASE-FL
Hub / switch
6.5 – Protocolo
TCP / IP – Protocolo de Controle de Transmissão / Internet Protocol 6.6 – Acesso
CSMA / CD – CARRIER SENSE MULTIPLE ACCESS / COLLISION DETECT É um mecanismo de transmissão de dados onde os dispositivos que estão prontos para transmitir, checam por um sinal de “carrier” (portadora) no canal de transmissão. Se nenhum sinal “carrier” for detectado em um intervalo de tempo, o dispositivo poderá transmitir. Se dois dispositivos transmitirem ao mesmo tempo, ocorre colisão que é detectada por todos os equipamentos que transmitiram os dados. Esta colisão gera “atrasos” na retransmissão dos dados em um período de tempo indeterminado. Este acesso CSMA/CD é regido pela ETHERNET e padrão IEEE 802.3 ___________________________________________________________________________________ APOSTILA do Curso PLC-5 usando o software RS Logix 5 – Básico Página 61 de 212 Este material foi desenvolvido pela empresa UNICONTROL Automação Ltda Rua Alexandre Dumas, 2220 – 3º andar – Chácara Sto Antônio – São Paulo - S.P. Fone: 55(11) 5185-4755 / Fax: 55(11) 5181-7839
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6.7 – Endereço de IP Cada dispositivo conectado na rede de é identificado individualmente através de um número de nó chamado de endereço IP (IP Address). No protocolo TCP/IP, existem dois tipos de endereços para cada dispositivo: Endereço físico à endereço fornecido pelo fabricante do dispositivo (fixo) Endereço lógico à endereço definido via software pelo usuário. O endereço lógico chamado de IP Address é formado por 32 bits utilizados para identificar nós na rede (IPv4). Cada dispositivo tem seu próprio endereço de IP diferentemente dos demais nós. Não pode haver duplicidade de nós na rede. Exemplo: IP Address:
10.121.1.12
Este endereço contém informações que auxiliam a rota de dados através da rede para o nó destino. O endereço físico (Endereço de Hardware) é um número que identifica o fabricante, tipo de máquina e o identificador da unidade (lote). Ele não contém qualquer informação da rota. Exemplo:
Allen Bradley é 00-00-BC-XX-XX-XX GE Fanuc é 08-00-19-XX-XX-XX
6.8 – Arquitetura do Sistema de Automação na Bacia de Campos
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6.9 – Controladores com porta Ethernet TCP/IP incorporada: Controladores CLP-5/20E, 5/40Euma e 5/80E Estes Controladores possuem interface Ethernet (10Mbps) incorporada no próprio Módulo Processador. A porta 2 é a porta Ehernet e utiliza um conector AUI 15 pinos. Podemos instalar nesta porta um transceiver para cabo par trançado (10BaseT), cabo coaxial e fibra-óptica.
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6.10 – Interface Ethernet – 1785-ENET: Este 5/20E,módulo -5/40E fornece e -5/80E.um canal Ethernet adicional para os Controladores CLPPara os demais controladores CLP-5 este módulo fornece uma interface Ethernet . O canal Ethernet que é configurado para este módulo é o canal 3A A configuração deste canal é feita através do software RS Logix 5 Este módulo deverá ser encaixado obrigatoriamente na ranhura à direita da CPU (Controlador CLP-5). Existem parafusos de fixação desta interface ao Controlador. Figura 6.A - Vista frontal do módulo 1785-ENET
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7. Rede Modbus - RTU 7.1 - Conceito É uma rede serial com protocolo aberto Modbus RTU ou ASCII para transmissão e recepção de dados, entre equipamentos de diferentes fabricantes. Este tipo de rede é muito utilizado em controle de processos de exploração de óleo e gás. Exemplo de aplicação em plataformas: Em plataformas existe um ou mais sistemas de controle das BCS (Bombas Centrífugas Submersas). Cada sistema de controle utiliza um PLC redundante para acionamento e proteção das bombas. Para cada bomba utiliza-se um variador de freqüência (VSD) para controlar a vazão da bomba e um ISP (Integrated Surface Panel) que é um painel multisensor utilizado para monitoração dos sinais das bombas (pressão de sucção, pressão de descarga, temperatura na sucção, vibração do motor, etc.) Estes equipamentos VSD e ISP se comunicam com o PLC da BCS através da rede serial com protocolo Modbus-RTU, para aquisição de sinais e controle dos mesmos. Figura 7.A - Exemplo de rede serial Modbus - RTU
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7.2 – Meios físicos e padrões elétricos: EIA RS-232, comunicação serial ponto a ponto, sem driver de linha (desbalanceada). EIA RS-422, comunicação serial com driver de linha e full duplex (balanceada) – comunicação a 4 fios EIA RS-485, comunicação serial com driver de linha e half duplex (balanceada) ´comunicação a 2 fios. Utiliza-se cabo par trançado com blindagem (impedância recomendada é de 120 Ohm) Geralmente o padrão elétrico mais utilizado é o EIA RS-485 (multidrop) com comprimento máximo do cabo de 1200 m.
7.3 – Princípio básico de comunicação no Modbus: MESTRE / ESCRAVO Na rede deve existir somente um nó (dispositivo) MESTRE ativado e um ou mais nós (dispositivos) ESCRAVOS até um total de 247 nós (endereçados em decimal de 1 a 247). O nó 0 é reservado para comunicação do tipo “broadcast”. A iniciativa de comunicação é sempre do MESTRE. O MESTRE inicia um comando de leitura ou escrita de dados para cada dispositivo ESCRAVO na rede. O(s) ESCRAVO(s) somente responde(m) ao(s) comando(s) enviado(s) pelo MESTRE.
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7.4 – MÓDULO DE COMUNICAÇÃO MODBUS PARA CLP-5 Figura 7.B - Vista frontal do módulo 3100-MCM
LEDs indicadores de STATUS
PORTA 2
PORTA 1
7.4.1 – Características do 3100-MCM O módulo de comunicação MODBUS compatível com chassis da série 1771 para PLC-5 é o 3100-MCM fabricado pela PROSOFT. O módulo pode ser instalado no Chassi Principal ou Chassi Remoto (instalado na rede RIO); O módulo ocupa fisicamente uma ranhura do chassi Cada módulo apresenta 02 canais (denominados de PORTA 1 e PORTA 2) que podem ser configurados como MESTRES OU ESCRAVOS para comunicação com outros CLPs e/ou SDCDs e / ou dispositivos de outros fabricantes (VSD, ISP, etc...) utilizando o protocolo serial MODBUS-RTU ou ASCII. As portas podem ser configuradas para os 03 padrões elétricos EIA RS-232, RS422 ou RS-485.
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A comunicação entre o Módulo Controlador (CLP-5) e o módulo 3100-MCM é programada através de blocos de instruções BTW e BTR. A comunicação entre o módulo 3100-MCM e o(s) dispositivos ESCRAVOS é feita através do driver para protocolo MODBUS-RTU na própria placa.
Figura 7.C - Comunicação entre PLC-5 e módulo 3100-MCM
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8. MEMÓRIA DO CLP-5 8.1 - CONCEITOS BÁSICOS 8.1.1. BIT - Dígito binário É a menor unidade de informação digital. É usado para armazenar o status de uma entrada digital ou saída digital Exemplos: Entrada digital Entrada digital Saída digital Saída digital
=> chave aberta => chave fechada => solenóide desenergizada => solenóide energizada
=> bit = 0 => bit = 1 => bit = 0 => bit = 1
8.1.2. BYTE É um conjunto formado por 8 bits. O byte pode ser utilizado para armazenar o status de até 8 entradas ou saídas digitais. 8.1.3. REGISTRO ou PALAVRA É um conjunto formado por 16 bits. O registro pode ser utilizado para armazenar o status de até 16 entradas ou 16 saídas digitais. Ele pode ser usado também para armazenar valores numéricos na faixa de 0 a 65535 (UINT) ou -32768 a +32767 (SINT) Exemplos: Temperatura do motor = 48º C Pressão de sucção da bomba = 12 kgf/cm2 8.1.4. REGISTRO DE PONTO FLUTUANTE É um conjunto formado por 02 registros (32bits). O registro de ponto flutuante pode ser utilizado para armazenar um valor inteiro do tipo DINT na faixa de -2.147.483.648 a + 2.147.483.647 ou utilizado para armazenar um valor real e / ou fracionário do tipo REAL na faixa de +/- 1,17x10-38 a +/-3,40x10+38.
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8.2 - ORGANIZAÇÃO DA MEMÓRIA DO CLP-5 8.2.1 - Generalidades Por ser o CLP-5 um controlador que difere dos demais controladores da ABCE é necessário, antes de conhecer seu conjunto de instruções, obter informações sobre os arquivos de programas e de dados que compõem sua memória, entender como é realizado o seu endereçamento, bem como os procedimentos necessários para a edição de um programa. 8.2.2 – Arquivos de Programa Os arquivos de programa incluem os seguintes tipos: -
arquivo de Programa Principal ( arquivo de número 2 )
-
arquivos de passo e de transição para o diagrama do Controle Sequencial de Funções ( SFC ) ( arquivos selecionados entre 2 a 999 )
-
arquivos de subrotinas acessados através do programa principal ou através dos arquivos de passos do Controle Sequencial de Funções( SFC ) ( arquivos selecionados entre 3 a 999 )
-
arquivo de Rotina de Falha ( arquivo selecionado entre 3 a 999 )
-
arquivo de Interrupção com Temporização Selecionável ( arquivo selecionado entre 3 a 999 )
Cada arquivo de programa utiliza quatro palavras de cabeçalho. 8.2.2.1 – Arquivos Reservados o
Arquivo de Programa 0 – O arquivo de programa número 0 é reservado para armazenar a senha e an identificação do programa. -
A senha é utilizada para proteger o acesso ao sistema. Uma senha utiliza uma palavra de cabeçalho e uma palavra para cada dois caracteres, sendo que a mesma pode ser composta por até 10 caracteres.
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_________________________________________________________________________ - Os programas são identificados através de um nome de projeto,
um nome para cada arquivo de programa e uma descrição para -
cada ( opcional ). utiliza uma palavra de Cada arquivo nome de de programa arquivo de programa cabeçalho e uma palavra para cada dois caracteres, sendo que o mesmo é composto por até 10 caracteres.
-
Cada descrição de arquivo de programa pode ser composto por até 50 caracteres ( AI Séries 5 , RS Logix 5 ).
-
Nomes de projeto não utilizam cabeçalho e utilizam uma palavra para cada dois caracteres, sendo que os mesmos são compostos por até 8 caracteres ( softwares 6200 e AI Séries 5 ), e mais de 8
caracteres no software RS Logix 5. Arquivo de Programa no 1 – O arquivo de programa número 1 controla a estrutura do controle sequencial de funções ( acessado somente através do software do CLP-5 ). Este arquivo não é disponível para armazenar programas na forma de diagrama de contatos. 8.2.2.2 – Arquivo do Programa Principal Quando não estiver sendo utilizado o Controle Sequencial de Funções (SFC), o arquivodisponíveis de programapara número armazena O número de palavras esse2 arquivo é oa programa diferença principal. entre a capacidade máxima de palavras da memória do controlador e o número de palavras utilizadas por todos os outros arquivos. No CLP-5 podemos configurar para o Controlador um total de 16 arquivos de programa principal, também chamados de arquivos MCP ( Main Control Program ). O arquivo número 2, por definição já é um arquivo MCP.
8.2.2.3 – Arquivos de Transição e de Passo do SFC Os arquivos de programas de 2 a 999 podem ser utilizados para armazenar programas na forma de diagrama de contatos, sendo que cada um desses programas pode representar um passo ou uma transição no diagrama do Controle Sequencial de Funções ( SFC ). A lógica de cada passo e de cada transição é colocada em um arquivo distinto e o controlador varre cada um desses arquivos de acordo com o diagrama. Para informações adicionais sobre o Controle Sequencial de Funções, consulte o Manual do Fabricante. ___________________________________________________________________________________ APOSTILA do Curso PLC-5 usando o software RS Logix 5 – Básico Página 71 de 212 Este material foi desenvolvido pela empresa UNICONTROL Automação Ltda Rua Alexandre Dumas, 2220 – 3º andar – Chácara Sto Antônio – São Paulo - S.P. Fone: 55(11) 5185-4755 / Fax: 55(11) 5181-7839
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8.2.2.4 – Arquivos de Subrotinas Os arquivos de programa 3-999 podem ser utilizados para armazenar subrotinas. Os arquivos de subrotinas permitem um melhor aproveitamento da memória, em aplicações onde a programação repetitiva é requerida ou, que se otimize o tempo de varredura, onde seções do programa de aplicação não precisam ser executadas a cada varredura. Cada subrotina deve estar em um arquivo distinto numerado de 3 a 999. O controlador varre um arquivo de subrotina sempre que encontra uma instrução informando-o para fazê-lo e retorna ao programa anterior no ponto em que saiu para a subrotina. Em um programa de aplicação pode-se ter até oito níveis de subrotinas. se os saltos.Porém, deve-se programar o retorno na ordem inversa, reconstituindo-
8.2.2.5 – Arquivo de Interrupção com Temporização Selecionável Pode-se programar o CLP-5 para saltar, periodicamente, para um arquivo de interrupção, a um intervalo de tempo determinado. Pode-se especificar qualquer número de arquivo de 3 a 999 para designar o arquivo de interrupção. Para habilitá-lo, deve-se inserir o número do arquivo e o tempo de interrupção nas palavras 31 e 30, respectivamente, do arquivo de Status do Controlador. Quando o programa na forma de diagrama de contatos ( Ladder ) do arquivo de interrupção começa a ser varrido, a contagem do tempo recomeça. Portanto, é necessário certificar-se de que a varredura do mesmo se complete antes que o tempo de interrupção termine. Do contrário, o controlador detecta um erro e energiza um bit de falha de advertência no arquivo de Status do Controlador.
8.2.2.6 – Arquivo de Rotina de Falha Um arquivo de programa 3-999 pode ser selecionado para armazenar a Rotina de Falha. Para habilitar esse arquivo é necessário inserir seu número na palavra 29 do arquivo de Status do Controlador. Ao detectar uma falha grave o controlador interrompe a varredura do programa de aplicação e varre o arquivo de Rotina de Falha, criado para tratar algumas situações de falhas graves.
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Se não for criada uma rotina de falha, ao detectar uma falha grave, o controlador passa, automaticamente para o modo de programação e todas as saídas físicas são desenergizadas. O controlador retém os números do arquivo de programa e da linha que contém a instrução que provocou a falha, para que, a partir do terminal de programação, se possa examinar esta informação. Assim o programa da Rotina de Falha pode monitorar os códigos de falha resultantes e agir adequadamente. Pode-se também utilizar a Rotina de Falha quando da perda de alimentação. O controlador pode ser programado, para no retorno, varrer o arquivo de Rotina de Falha apenas uma vez, e: -
decidir se as condições de máquina permitem reassumir varrendo o programa principal a partir da primeira linha
-
realizar um desligamento ordenado
-
parar no final da Rotina de Falha ( requer interferência manual )
-
com o diagrama SFC, reassumir varrendo os passos que estavam ativos quando da queda de alimentação.
Sem a interferência da Rotina de Falha, na energização, o controlador reassume varrendo a primeira linha do arquivo de programa que estava varrendo, quando ocorreu a perda da alimentação. 8.2.2.7 – Transferência de Arquivos de Programas Pode-se transferir arquivos de programas entre Controladores CLP5, tanto de mesma versão quanto de versões diferentes. Essa transferência é realizada através dos seguintes dispositivos: - Terminal de Programação através da rede Data Highway Plus – A transferência ocorre apenas quando a memória e capacidade de pontos de E/S não excedem os limites do controlador que está recebendo o programa. -
Módulo de Memória EEPROM – O conteúdo do Módulo EEPROM é transferido totalmente para o CLP-5. Um módulo EEPROM 1785-MJ de 8K gravado por um CLP-5/25 não pode ser utilizado por um CLP-5/15. Se entretanto o Módulo 1785-MJ for gravado em um CLP-5/15 o mesmo poderá ser utilizado em um CLP-5/25.
-
Computador via rede Data Highway Plus ou via rede Data Highway – As transferências de programas entre controladores
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através de um computador são limitadas apenas a controladores de mesma versão e mesma série, isto é, só é realizada a 8.2.3 – Arquivostransferência de Dados entre CLP’s de mesmo modelo e série. O Controlador CLP-5 permite até 1000 arquivos de diversos tipos, sendo
que cada tipo de arquivo pode armazenar até 1000 elementos. Um elemento utiliza uma, duas ou três palavras, dependendo do tipo do arquivo.
A tabela 8.1 a seguir apresenta a organização da memória para os arquivos de dados do Controlador CLP-5 Símbolo utilizado anoser desenvolvimento do programa O I S B T C R N F
Número máximo Arquivo Tipo de de Elementos
Número do Palavras Arquivo Elementopor
* * 32 1000 1000 1000 1000 1000 1000
Saída Entrada Status Bit Temporizador Contador Controle Inteiro Ponto Flutuante
0 1 2 3 4 5 6 7 8
1000
Tipo de arquivo atribuído conforme a necessidade
9-999
1 1 1 1 (16 bits) 3 3 3 1 2
* Depende da Capacidade de endereçamento de pontos de E/S de cada modelo de CLP-5 Tabela 8.1 – Organização de Memória para Arquivos de Dados
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Ao ser inicializado através do terminal de programação o controlador cria arquivos de Saída, Entrada e Status. O número de elementos dos arquivos de Entrada e Saída,alterados. dependem do modelo do Controlador CLP-5 não podem Ter seus tamanhos O arquivo de Status é criado com 32eelementos e não pode Ter seu tamanho alterado. São criados também arquivos de Bit, Temporizador, Contador, Controle, Inteiro e Ponto Flutuante com tamanhos de 1 elemento cada, sendo que seus tamanhos podem ser alterados para conter até 1000 elementos. Pode-se utilizar números de 9 a 999 para identificar quaisquer tipos de arquivos adicionais de Bit, Temporizador, Contador, Controle, Ponto Flutuante, ASCII ou BCD. Arquivos ASCII e BCD podem ser exibidos e/ou transferidos, mas não manipulados. Para realizar qualquer alteração no tamanho dos arquivos ou criação dos mesmos o controlador deverá estar no modo programação. O tipo de arquivo é especificado de acordo com o tipo de dados nele armazenado. Não é possível misturar tipos de dados em um arquivo. Caso se tente faze-lo, o terminal de programação informará que isto não deve ser realizado. Cada arquivo de dado utiliza duas palavras de cabeçalho além dos dados nele armazenados. 8.2.3.1 – Arquivos utilizados com maior frequência Para otimizar a organização da memória, recomenda-se que sejam endereçadas instruções de bit e elemento, utilizadas com maior frequência, abaixo do arquivo de Status e em determinadas localizações. No caso das instruções de Bit, estas devem vir antes da palavra 256 e no caso das instruções de elemento, antes da palavra 4096. As palavras 256 e 4096 têm como referência o início do armazenamento dos dados, arquivo de Saída O, palavra 0. Os endereços de bit abaixo da palavra 256 e os endereços de elemento abaixo da palavra 4096 necessitam de metade das palavras de armazenamento dos endereços acima destes limites e são mais rapidamente acessados pelo controlador. Os arquivos do Controlador CLP-5 são contínuos na memória ( tabela 8.2 ). Arquivos de E/S ( 1 e 0 ) têm seus tamanhos fixos de 32 palavras ( versão CLP5/15 ). Na versão CLP-5/25 os mesmos podem variar de tamanho de 32 a 64 ___________________________________________________________________________________ APOSTILA do Curso PLC-5 usando o software RS Logix 5 – Básico Página 75 de 212 Este material foi desenvolvido pela empresa UNICONTROL Automação Ltda Rua Alexandre Dumas, 2220 – 3º andar – Chácara Sto Antônio – São Paulo - S.P. Fone: 55(11) 5185-4755 / Fax: 55(11) 5181-7839
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palavras dependendo da configuração de E/S utilizada. O arquivo de Status (2) tem seu tamanho fixo com 32 palavras. Já os arquivos de número 3 em diante variam de tamanho, contendo somente o número de palavras que corresponde ao maior endereço determinado no programa de aplicação. Tipo de Arquivo
No de Arquivo
Saída Entrada
0 1
Status Bit, Temporizador, Contador, Controle, Inteiro, Ponto Flutuante.
2 3-999 conforme necessidade
CLP-5/15 CLP-5/25 No. de Palavra 0 0 32 32-64 64 64-128 96 256
96-160
4096
Tabela 8.2 – Mapa de Memória dos Tipos de Arquivos
Controlador CLP-5/15 Na versão CLP-5/15 o arquivo de Status (2) termina na palavra 95. As instruções de bitJámais utilizadas de sãoelemento então, endereçadas no são arquivo de Bit (3) até de B3:0 a B3:159. as instruções mais utilizadas, endereçadas a palavra 4096, nos arquivos 4 em diante. Controlador CLP-5/25 Na versão CLP-5/25 o arquivo de Status (2) termina na palavra 159 se for utilizado o arquivo imagem de E/S inteiro. As instruções de bit mais utilizadas são endereçadas no arquivo de Bit (3) de B3:0 a B3:95. Já as instruções de elemento mais utilizadas, são endereçadas até a palavra 4096, nos arquivos 4 em diante.
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8.2.3.2 – Estendendo o Arquivo Imagem de E/S ( CLP-5/25 ) O arquivo imagem de E/S do CLP-5/25 pode ter seu tamanho ampliado de 32 palavras para 64 palavras, de um dos seguintes modos: -
A uma instrução, inserida através do terminal de programação, determinar um endereço de imagem de E/S. Por exemplo, o endereço E:63 estende os arquivos imagem de Entrada e imagem de Saída para 56 palavras cada, permitindo com isso a utilização da gaveta de número 6.
-
Criar o arquivo imagem de Entrada ou Saída através do terminal de programação, aumentando o seu tamanho. Arquivos Imagens de E/S são estendidos em incrementos de 8 palavras ( eqüivale a uma gaveta de E/S completa ) para a entrada e para a saída. Para maiores detalhes, ver procedimento de criação de arquivo no manual do terminal utilizado.
Quando se estende um arquivo imagem de entrada ou de saída, o controlador estende automaticamente para o mesmo tamanho, o arquivo de imagem oposto, pois o controlador não varre uma gaveta de E/S se sua tabela imagem não existir. Quando se estende o arquivo imagem de E/S a palavra 256 permanece como recomendação de limite. Ver arquivos utilizados com Maior frequência. 8.2.3.3 – Agrupamento de Arquivos do mesmo tipo Recomenda-se agrupar arquivos de dados do mesmo tipo. Por exemplo, coloque todos os dados inteiros no N7. Se for necessário espaço adicional para 10 arquivos de dados inteiros, pode-se determinar, por exemplo, os números 9 a 18, para arquivos com endereços, tais como, N9 a N18.
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8.2.3.4 – Elementos de Arquivo Dependendo do tipo de arquivo, um elemento utiliza uma, duas ou três palavras. Um arquivo com 1000 elementos poderia ter respectivamente, 1000, 2000 ou 3000 palavras. Pode-se também, pensar em um elemento como uma palavra de 16, 32 ou 48 bits. -
A maioria dos arquivos ( E/S, Bit, Status, Inteiro, BCD e ASCII ) utilizam elementos de 1 palavra da qual o bit é a menor unidade endereçável ( figura 8.A ).
15
08 | 07 16 bits de dados
00
Faixa de valores que se pode armazenar em uma palavra –32768 a + 32767 ( decimal )
Figur a 8.A – Arquivos com elementos de uma Palavra. -
Os arquivos de Ponto Flutuante utilizam elementos de 2 palavras na qual a menor unidade (elemento) - ( figura 8.B ) endereçável é um par de palavras
_________________________________________________________________________ 15 08 | 07 00
Faixa de valores que se pode armazenar em um elemento de ponto flutuante: + /- 1.1754999E-38 + /- 3.4028237E+ 38
Figur a 8.B – Arquivo de Ponto Flutuante
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_________________________________________________________________________ - Os arquivos de Contador e Temporizador utilizam elementos de
três palavras. O elemento armazena nessas três palavras o valor acumulado, e aunidade palavraendereçável de controle. elemento de otrêspré-selecionado palavras, a menor é o No bit ( figura 8.C ).
Temporizador 15 14 13
08|07
EN TT DN
Contador 00
não utilizado
15 14 13 12 11
|07
CU CD DN OV UN
00 não utilizado
Valor pré-selecionado
Valor pré-selecionado
Valor acumulado
Valor acumulado
Bits endereçáveis de Temporizador EN = Habilitação TT = Temporizando DN = Executado
Bits Endereçáveis de Contador CU= Habilitação do Contador Crescente CD=Habilitação do Contador Decrescente DN = Executado OV = Overflow UN = Underflow
Palavras Endereçáveis .PRE = pré-selecionado .ACC = acumulado Figur a 8.C – Arquivos de Temporizador e Contador
A palavra 0 ( primeira palavra do elemento ) é a palavra de estado do temporizador e/ou contador sendo endereçada apenas por um bit. Já a palavra 1 ( segunda palavra do elemento ) e a palavra 2 ( terceira palavra do elemento ) são endereçadas por bit ou por palavra. As faixas do valor pré-selecionado e do valor acumulado são as seguintes: Temporizadores: Contadores:
inteiro com sinal 0 a +32767 inteiro com sinal –32768 a +32767
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_________________________________________________________________________ -
O arquivo de Controle também utiliza elementos de 3 palavras (figura 8.D). vez utiliza-se que se determina um endereço para (uma instrução de Toda arquivo, três palavras de memória um elemento ) neste tipo de arquivo, além das palavras operadas pela própria instrução. 15
08 | 07 Estado Comprimento Posição
00
Elemento de 3 palavras de um arquivo de Controle.
Figura 8.D – Arquivo de Controle
8.2.3.5 – Tipos de Dados
O como Controlador com dois tipos de dados: e ponto flutuante, tratando inteiroopera os dados dos arquivos de Bit, inteiro Temporizador, Controle, Contador, Status, Entrada, Saída, ASCII e BCD. Os dados dos arquivos ASCII e BCD são utilizados apenas para visualização, pois se forem manipulados poderão perder seus valores, já que o controlador os interpreta como inteiros. Deste modo, deve-se utilizar instruções aritméticas para converter BCD em número inteiro, caso se deseje manipular valores equivalentes BCD ou, para converter número inteiro em BCD, caso se deseje mostrar valores BCD externos ao controlador. Pode-se combinar de número inteiro da e operação de ponto não flutuante nos endereços do destino e davalores expressão, se o resultado exceder a faixa dos valores inteiros. Recomenda-se a utilização de um endereço de ponto flutuante para o destino, se for inserido um endereço de ponto flutuante na expressão. Se neste caso for utilizado um endereço inteiro o valor de ponto flutuante pode perder a precisão quando convertido para inteiro. Na conversão para número inteiro, o controlador arredonda valores de ponto flutuante de 0,5 a 0,9 para o número inteiro seguinte, e omite valores de 0,1 a 0,4. Por exemplo, o controlador arredonda 7,5 para 8 e 7,4 para 7. ___________________________________________________________________________________ APOSTILA do Curso PLC-5 usando o software RS Logix 5 – Básico Página 80 de 212 Este material foi desenvolvido pela empresa UNICONTROL Automação Ltda Rua Alexandre Dumas, 2220 – 3º andar – Chácara Sto Antônio – São Paulo - S.P. Fone: 55(11) 5185-4755 / Fax: 55(11) 5181-7839
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O controlador possui um arquivo de Status ( arquivo 2 ) que é utilizado para identificar falhas graves, falhas de advertência e de gaveta ( Rack de E/S ), e armazenar informações relacionadas à sua operação ( tabela 8.3Lógico ). Para habilitar várias funções do controlador deve-se inserir dados no arquivo de status e seus bits podem ser examinados para manipular os dados no programa de aplicação.
Tabela 8.3
Arquivo de Status Palavra
Conteúdo
0 Bits de Estado Aritméticos 1,2 Estado do Controlador / Configuração 3,6 Tabelas de Estações Ativas na Rede DH+ 7 Estado das Gavetas de E/S e da Fila da TB 8 Última varredura do programa (ms ) 9 Máxima varredura do programa (ms ) 10 Bits de Falha de Advertência 11 Bits de Falha Grave 12 Códigos de Falha 13 Número do Arquivo de Programa da última Falha 14 Número da Linha da última Falha 15-17 Reservadas para uso futuro 18-23 Relógio de Tempo Real e Calendário * 24 Valor de Índice para Endereçamento Indexado 25 Não utilizada 26 Bits de Controle ( SFC e Proteção na Energização ) * 27 Inibição de E/S e Rearme * 28 Watchdog Timer * 29 Número do Arquivo da Rotina de Falha * 30 Interrupção com Temporização Selecionável * 31 Arquivo de Interrupção com Temporização Selecionável * Não inserir valores nas palavras de 0 a 14, exceto caso se deseje zerar os bits de falha, bem como o tempo máximo de varredura. A inserção de valores nessas palavras anulará suas funções, ou seja, de informar a respeito do estado do controlador ou falhas diversas. As palavras de 18 a 31, marcadas com um asterisco ( * ), requerem a inserção de valores, caso se pretenda utilizar suas respectivas funções. Para habilitar a função, devese inserir dados nestas palavras, ou então inserir zero para inibi-las.
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8.2.4 – Endereçamento Lógico O endereçamento lógico inclui endereçamento direto e indexado. Inclui também constantes de programa. 8.2.4.1 – Endereçamento Lógico Direto Esta forma de endereçamento permite que se identifique um bit, elemento ou arquivo. O formato do endereço varia dependendo do tipo do endereço ( figura 8.E ).
# Xf : e.s/ b
Onde:
identificador do endereço de arquivo identificador do tipo do arquivo número do tipo do arquivo delimitador número do elemento delimitador número do sub-elemento ou mnemônico delimitador de bit número do bit
# X f : e . s / b
Figur a 8.E – Formato Geral do Endereço Lógico Direto
Conforme apresentado na figura 8.E os símbolos identificam o seguinte: #
Endereço de arquivo
X
Tipo de arquivo O = Saída I = Entrada
SB = = Estado Bit T = Temporizador C = Contador R = Controle N = Número inteiro F = Ponto flutuante D = BCD* A = ASCII* * apenas para visualização. ___________________________________________________________________________________ APOSTILA do Curso PLC-5 usando o software RS Logix 5 – Básico Página 82 de 212 Este material foi desenvolvido pela empresa UNICONTROL Automação Ltda Rua Alexandre Dumas, 2220 – 3º andar – Chácara Sto Antônio – São Paulo - S.P. Fone: 55(11) 5185-4755 / Fax: 55(11) 5181-7839
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F
Número do arquivo 01 == Entrada Saída 2 = Estado 3 = Bit 4 = Temporizador 5 = Contador 6 = Controle 7 = Número inteiro 8 = Ponto flutuante 9 –999 = para armazenamento de outros arquivos
:
Delimitador elemento. que separa o número do tipo de arquivo e o número do
E
Número do elemento é 0 a 37 octal para arquivos de E/S, 0 a 31 decimal para arquivo de estado, ou 0 a 999 decimal para todos os outros tipos de arquivos.
.
Delimitador utilizado apenas com mnemônico de sub-elemento em arquivo de Controle, Contador e Temporizador.
S
Mnemônico de sub-elemento é utilizado apenas com arquivo de Temporizador, Contador ou de Controle.
Endereço de palavra em arqu ivos de Temp ori zador, Cont ador e Cont ro le Para endereçar palavras, utilize o delimitador ponto ( . ) e o mnemônico, de acordo
com o tipo de arquivo ( tabela 8.D ).
Tabela 8 .D
Endereço de palavra ( Arquivos T, C e R ) Arquivo T ou C
Arquivo R
.PRE ( pré-selecionado )
.LEN ( comprimento )
.ACC ( acumulado ) .POS ( posição ) Por exemplo, para se endereçar o valor acumulado de um arquivo do tipo Contador (5), o formato é C5:8.ACC ( formato geral Xf:e.s ) Quando o sub-elemento for omitido será entendido como sendo de controle (CTL). /
Delimitador que separa o número de bit do número de elemento ou sub-elemento.
b
Número de bit
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0-17 (octal) para arquivos de E/S 0-15 (decimal) para todos os outros tiposarquivos de arquivos 0-15999 (decimal) (opcional), para de bit quando não for especificado o número do elemento. Endereço de Bit em arquivos de Temporizador, Contador ou Controle Para endereçar bits, pode-se acessar somente os números de bit ou mnemônicos em arquivos de Temporizador, Contador ou de Controle apresentados na tabela 8.5. Tabela 8.5
Endereço de Bit ( Arquivos T, C e R ) Bit
15 14 13 12 11 10 09 08
Tempor izador
Cont ador
EN habilitação CU contagem crescente TT temporizando CD contagem decrescente DN executado DN executado OV overflow UN underflow
Contr ole
EN habilitação EU habilitação de descarga DN executado EM vazio ER erro UL descarga IN inibição FD descoberta
Por exemplo, para se endereçar o bit de executado do arquivo de Contador (5) de elemento 8, utiliza-se o formato C5:8/13 ou o mnemônico do bit C5:8/DN. Notar que o sub-elemento for omitido ( formato geral Xf:e/b ) Por exemplo, para se acessar o bit zero do arquivo Contador (5) de elemento 8, sub-elemento acumulado, utiliza-se o formato C5:8.ACC/00. Notar que o mnemônico do sub-elemento é ACC.
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8.3 - Endereçamento no CLP 8.3.1 - ENDEREÇAMENTO DE E/S 8.3.1.1 – Definições básicas GRUPO E/S 1 grupo E/S é formado por uma palavra (16 bits) no Arquivo Imagem de Entradas + uma palavra (16 bits) no Arquivo Imagem de Saídas. 17 16 15 14 13 12 11 10 07 06 05 04 03 02 01
16 Entradas
17 16 15 14 13 12 11 10 07 06 05 04 03 02 01
16 Saídas
Observações: • •
O endereço dos bits para E/S deve ser no formato OCTAL. 1 grupo pode ocupar 2 ranhuras, 1 ranhura ou ½ ranhura.
RACK LÓGICO ou GAVETA de E/S 1 Gaveta de E/S é formada por oito palavras no Arquivo Imagem de Entradas + oito palavras no Arquivo Imagem de Saídas. 1 Gaveta ou Rack Lógico = 8 grupos de E/S
Observação: • Os grupos são endereçados de 0 a 7.
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8.3.1.2 – Tipos de endereçamentos de Chassis 2 SLOTS ou 2 RANHURAS Neste tipo de endereçamento é atribuído 1 GRUPO de E/S para cada 2 SLOTS do Chassi. 1 GRUPO E/S = 2 SLOTS 17 16 15 14 13 12 11 10 07 06 05 04 03 02 01
17 16 15 14 13 12 11 10 07 06 05 04 03 02 01
16 Entradas Digitais
16 Saídas Digitais
GRUPO =
2 SLOTS 1 SLOT ou 1 RANHURA Neste tipo de endereçamento é atribuído 1 GRUPO de E/S para cada 1 SLOT do Chassi. 1 GRUPO E/S = 1 SLOT 17 16 15 14 13 12 11 10 07 06 05 04 03 02 01
17 16 15 14 13 12 11 10 07 06 05 04 03 02 01
16 Entradas Digitais
16 Saídas Digitais
GRUPO =
1 SLOT 1/2 SLOT ou 1/2 RANHURA Neste tipo de endereçamento é atribuído 1 GRUPO de E/S para cada 1/2 SLOT do Chassi. 2 GRUPOS E/S = 1 SLOT 16 ED
16 SD
16 ED
16 SD GRUPO 1
GRUPO 0
1 SLOT
Observação:
Tipo de endereçamento utilizado quando se utiliza cartões de 32 canais (32 bits). Exemplo: 1771-IBN (Módulo de Entrada Digital de 32 canais) •
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O formato para endereçamento de E/S difere do formato geral. Palavras ou bits em um arquivo de E/S devem ser endereçados do seguinte modo: I : Gg/00-17
O : Gg/00-17
Onde: I = Entrada O = Saída G = número da gaveta E/S ou Rack Lógico E/S G = número do grupo do módulo 00 – 17 = número do terminal ( bit )
8.3.2 - ENDEREÇAMENTO DO ARQUIVO DE STATUS O formato para endereçamento do Arquivo de Status também difere do formato geral. Palavras ou bits em um arquivo de Status devem ser endereçados do seguinte modo: S : e/b
Onde:
S = arquivo de Status e = número do elemento ( 00-31 ) b = número do bit ( 00-15 )
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8.3.3 – Exemplos de Endereçamento Direto ENDEREÇAMENTO DE BIT -
B3/245 – endereço de um bit na faixa de 0 a 15999 do arquivo de bit de número 3 ( nesse formato não é especificado o número do elemento )
-
B3:15/5 – endereço de bit idêntico ao B3/245 ( neste formato é especificado o número do elemento )
-
I:002/10 – endereço de bit de entrada, que representa gaveta ou Rack Lógico 00 , Grupo 2 e bit 10.
-
S2:0/7 – endereço de um bit localizado no elemento 0 do arquivo de Status
-
N7:64/00 – endereço de um bit localizado no elemento 64 do arquivo de tipo Inteiro.
-
C5:6/DN – endereço de um bit ( bit de executado DN ) de um arquivo do tipo Contador de elemento 6.
ENDEREÇAMENTO DE SUBELEMENTO -
T4:12.ACC – endereço de uma palavra de um arquivo do tipo Temporizador ( valor acumulado do temporizador 12 em um arquivo 4 )
ENDEREÇAMENTO DE ELEMENTO -
S:3 – endereço de uma palavra em um arquivo de Status elemento 3
-
F8:58 – endereço de um elemento em um arquivo do tipo Ponto Flutuante, elemento 58 do arquivo 8.
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8.3.4 – Endereçamento Indireto A forma de endereçamento que um arquivo, elemento ou bit seja especificado, através de seu indireto local depermite armazenamento na Tabela de Dados, sendo que os endereços indiretos podem ser formados por até dois endereços diretos ( arquivo, elemento ou bit ). O endereçamento indireto é utilizado quando se deseja que o programa de aplicação manipule números de arquivos ou elementos. Já o endereçamento direto é utilizado para endereços que não variam. Um endereço indireto é designado através de colchetes ( [ ] ), os quais contém o endereço do número do arquivo, elemento ou bit do endereço indireto. Por exemplo, no endereço F[N7:32]:0, o número do do arquivo de Ponto Flutuante (F) foi substituído por um endereço direto do arquivo tipo inteiro (N7:32), uma vez que nesse endereço está armazenado o número correspondente ao arquivo F. REGRAS PARA ENDEREÇAMENTO INDIRETO Para realizar um endereçamento indireto, faz-se necessário observar as seguintes regras: -
Um endereço indireto deve ser indicado por colchetes.
-
O endereço dos colchetes deve ser endereço lógico direto de umdentro elemento do tipo Inteiro (N),um Temporizador (T), Contador (C) ou Controle (R). Recomenda-se utilizar um inteiro (N).
-
O identificador de endereço de arquivo (#) deve ser omitido dentro do colchetes.
-
Quando um endereço indireto armazena um número de arquivo, esse número deve corresponder ao mesmo tipo de arquivo especificado na Tabela de Dados. Caso contrário, ocorrerá um erro de run-time.
_________________________________________________________________________ ATENÇÃO: Não é permitido combinar tipos de arquivos diferentes ao utilizar o endereçamento indireto. Se isso ocorrer, o controlador acusará um erro de run-time ao executar a instrução e exibirá, na tela referente ao Arquivo de Status, a localização da linha com falha. Para tanto, recomenda-se utilizar endereços inteiros para o número de arquivo ou de elemento de um endereço indireto.
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_________________________________________________________________________ - Se um endereço indireto armazenar um elemento, o número do
elemento não deverá ultrapassar o comprimento do arquivo a que ele pertence, afim deeevitar de run-time, o limite de um arquivo entrarum noerro próximo arquivo ou queseja, podecruzar ser do mesmo tipo ou diferente. _________________________________________________________________________
ATENÇÃO: O controlador NÃO verifica o valor do elemento armazenado em um endereço indireto. Se esse valor ultrapassar o tamanho do arquivo, os dados poderão se tornar inválidos, ocasionando operação inesperada da máquina, com possíveis avarias ao equipamento e/ou danos pessoais.
A título de exemplo, tem-se um endereço lógico direto pertencente ao arquivo de Ponto Flutuante ( F ) e esse arquivo é numerado de #F9 até #F13. Caso ser se armazenado deseje endereçar o número do arquivo F, ) esse número deve em umindiretamente endereço inteiro ( por exemplo: N7:0 e deve estar dentro da faixa de 9 a 13. Assim, o endereço indireto do número do arquivo de Ponto Flutuante seria F[N7:0]:0.
8.3.5 – Exemplos de Endereçamento Direto e Indireto Os formatos do endereçamento indireto são diferentes dependendo de se endereçar indiretamente um número de arquivo, elemento ou bit. Os formatos gerais de endereçamento e seus respectivos exemplos são apresentados a seguir. ENDEREÇO DE BIT Os formatos para endereçar um bit e seus respectivos exemplos são:
como:
Bf/ b
Xf:e/ b
Xf:e.s/ b
B3/15999 B[N7:10]/25 B/[ ] B[ ]/[ ]
N7:3/15 N[N7:11]:3/12 N7 [ ]/10 N[ ] [ ]/6
T4:7.ACC/00 C[N7:12]:5.ACC/00 C5 [ ].ACC/00 T[ ] [ ].ACC/00
Pode-se também endereçar um bit, utilizando-se o mnemônico EN, tal R6:[ ]/EN.
O delimitador ( : ) não precisa ser introduzido entre os colchetes, nem imediatamente antes ou depois dos mesmos.
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ENDEREÇO DE ELEMENTO A formaalguns de endereçar apresentados exemplos. um elemento é Xf:e, sendo que, a seguir são
ENDEREÇO DE ARQUIVO
N7:3 F[N7:3]:3 D9[ ] A[ ][ ]
O formato geral utilizado para endereçar um arquivo é #Xf:e, sendo que, a seguir, são apresentados alguns exemplos. #F8:0 #D[N7:14]:27 #N10[ ] #A[ ][ ] 8.3.6 – Endereçamento Indexado Esta forma de endereçamento permite indexar um endereço através de um número de palavras selecionado. Armazena-se o valor de índice em uma palavra noacrescido arquivo de CLP-5. O controlador inicia a este operação endereço, do Status valor dodoíndice, sendo possível manipular valor no no programa de aplicação. Para operações repetidas e de malha, pode-se criar instruções apropriadas através do endereçamento indexado. O símbolo do endereço indexado é #, sendo que o mesmo deve ser colocado, em um endereço lógico, imediatamente antes do identificador de tipo de arquivo. Deve-se também entrar com um valor de Índice na palavra 24 do Arquivo de Status do Controlador ( S:24 ). Todas as instruções indexadas utilizam a mesma palavra ( S:24 ) para armazenar um valor de Índice. Assim, antes de habilitar uma instrução indexada, deve-se manipular esse valor.
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REGRAS PARA ENDEREÇAMENTO INDEXADO -
Certifique-se que o valor de índice ( positivo ou negativo ) não permita que ode endereço indexado exceda os limites do arquivo.
O Controlador não verifica isso a menos que seja utilizado um endereço indexado indireto ou que seja excedida a área de arquivo de dados da memória. Se o endereço indexado exceder a área de arquivo de dados, ocorrerá um erro de runtime, e o bit de falha grave no arquivo de Status do Controlador será energizado. -
Quando for utilizado dois ou mais endereços indexados em uma mesma instrução, o mesmo valor de Índice será adicionado a cada endereço indexado.
-
Antes de habilitar uma instrução que tenha um endereço indexado, deve-se atualizar a palavra que contém o valor de índice, para o valor desejado.
As seguintes instruções manipulam o valor de Índice na palavra S:24: Carga / Descarga FIFO.................................................................. FFL / FFU Comparação de Bits de Arquivos..................................................... FBC Comparação e Pesquisa de Arquivo.................................................FSC Cópia de Arquivo............................................................................ COP Deslocamento de Bit à Esquerda / à Direita......................................BSL / BSR Detecção de Diagnóstico................................................................. DDT Entrada / Carga / Saída de Sequenciador...................................... SQI / SQL / SQO Lógica e Aritmética de Arquivo........................................................ FAL Preenchimento de Arquivo.............................................................. FLL Pode-se também utilizar o símbolo # para identificar endereços em uma instrução de arquivo. As instruções de arquivo, listadas acima, utilizam automaticamente a indexação de endereço, de acordo com o modo de operação da instrução selecionado. ATENÇÃO: As instruções de arquivo manipulam o valor de índice armazenado na palavra
S:24. Certifique-se de monitorar e/ou armazenar o valor de índice antes de utilizar um endereço indexado. Caso contrário, pode ocorrer operação inesperada da máquina, ocasionando possíveis avarias ao equipamento e/ou danos pessoais.
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8.3.7 – Exemplo de Endereçamento Indexado No exemplo da instrução ADD Fonte ( figura 8.F ), éSeinserido símbolo de endereçamento indexado no endereço e Destino. o valor um de Índice 10 for armazenado na palavra S:24, o controlador manipulará os dados armazenados no endereço base adicionado do valor do índice.
Figur a 8.F – Exemplo de Endereçamento Indexado.
No exemplo da figura 8.F, o controlador manipula os valores dos seguintes endereços: SOURCE A SOURCE B DEST
N7:10 N10:0 N11:15
8.3.8 – Constantes do Programa As constantes de número inteiro ou de ponto flutuante, tais como, valores de referência, podem ser introduzidas diretamente no programa de aplicação, independente da Tabela de Dados, economizando, assim, uma palavra dessa tabela. Se a constante for maior que 1024, serão utilizadas duas palavras de armazenamento na memória do programa e se a constante for de ponto flutuante, serão utilizadas três palavras. Uma vez inseridas, as constantes do programa não podem ser manipuladas pelo programa de aplicação. Pode-se alterá-las utilizando o software de programação estando on-line com o Controlador, ou então com o Controlador no modo programação. ___________________________________________________________________________________ APOSTILA do Curso PLC-5 usando o software RS Logix 5 – Básico Página 93 de 212 Este material foi desenvolvido pela empresa UNICONTROL Automação Ltda Rua Alexandre Dumas, 2220 – 3º andar – Chácara Sto Antônio – São Paulo - S.P. Fone: 55(11) 5185-4755 / Fax: 55(11) 5181-7839
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A faixa de valores para constantes de números inteiros é de –32768 a +32767 e de +/- 1.1754944E-38 a +/- 3.402824E+38 para constantes de ponto flutuante. Por exemplo, pode-se introduzir diretamente um valor de referência 238 em uma instrução de comparação. A comparação desse valor com um outro, armazenado em algum endereço direto é tal que, quando a expressão N7:0 = 238 for verdadeira, habilitará uma saída. Ao inserir 238 na instrução de comparação o valor 238 é armazenado no programa de aplicação. 8.3.9 – Visualização dos Números de Ponto Flutuante Embora o controlador manipule e armazene números de ponto flutuante na faixa de +/- 1.1754944E-38 a +/- 3.402824E+38, o terminal de programação utilizado tem limitações que devem ser consideradas. Dependendo do número de dígitos significativos e da extensão do número de ponto flutuante, o terminal de programação pode arredondar ou truncar o número inserido.
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9 . RS LOGIX 5
9.1 – Introdução - É um software de configuração, programação e documentação dos Controladores Lógicos Programáveis CLP-5 ( Rockwell Automation / Allen Bradley ). - É utilizado também como uma ferramenta de manutenção e depuração do programa aplicativo. - Roda em Ambiente operacional Windows 95, 98, NT, 2000, XP. - Em cada micro deverá ser instalada uma licença de software. Para isto, deve-se ter um disquete chamado de Master disk, que contém a ativação a ser transferida para o micro. - Para monitoração das variáveis do CLP, é necessário estar com o RS Logix 5 em modo On Line. Nota: Sem a ativação, o RS Logix 5 não roda. - Modos de programação: OFF LINE à o programa é armazenado na memória RAM do micro ON LINE à o programa é armazenado na memória RAM do CLP
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9.2 – Procedimentos de operação do software RS Logix 5 9.2.1 – ABRINDO UMA APLICAÇÃO EXISTENTE 9.2.1.1 – Abrir o RS Logix 5 ; 9.2.1.2 – Selecionar File / Open / Abrir o diretório onde o arquivo da aplicação está gravado / selecionar o arquivo a ser aberto e clicar no botão Abrir. Nota: Os arquivos gerados pelo RS Logix 5 têm extensão (.RSP) Exemplos: Aplicação VASPS – MCS – PLC1 à VASPS_MCS1_UNIC_02MAIO04.RSP Aplicação VASPS – MCS – PLC2 à VASPS_MCS2_UNIC_02MAIO04.RSP
9.2.2 micro)– MODIFICANDO UMA LINHA DE PROGRAMA em OFF LINE (memória 9.2.2.1 – Procurar pela linha (RUNG) de programa a ser modificada, teclando CTRL + G e digitando o número do arquivo : número da linha de programa a ser modificada. Exemplo: Para se modificar a linha 1 do Ladder 20, teclar CTRL + G e digitar 20:1 e teclar Go To. Teclar Close para fechar a janela.
9.2.2.2 – Fazer as modificações necessárias na linha localizada. 9.2.2.3 – Clicar com o botão direito do mouse no início da linha e selecionar Verify Rung para verificar a linha e finalizar a modificação.
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9.2.3 – MODIFICANDO UMA LINHA DE PROGRAMA em ON LINE (memória PLC) 9.2.3.1 – Procurar pela linha (RUNG) de programa a ser modificada, teclando CTRL + G e digitando o número do arquivo : número da linha de programa a ser modificada. Exemplo: Para se modificar a linha 1 do Ladder 20, teclar CTRL + G e digitar 20:1 e teclar Go To. Teclar Close para fechar a janela.
9.2.3.2 – Dar duplo clique na linha de programa a ser modificada ou clicar com o botão direito do mouse no início da linha e selecionar Start Rung Edit
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9.2.3.3 – Fazer as modificações necessárias sobre a linha de cor azul
9.2.3.4 – Concluídas as modificações, clicar com o botão direito do mouse e selecionar na seguinte ordem: - Accept Rung Edits para verificar a modificação feita; - Test Edits para testar a edição (observe que a linha r fica azul e a linha e fica verde, ou seja, a linha que foi modificada passa a ser executada; - Assemble Edits para finalizar a edição. Observação: No modo ON LINE na janela ladder, aparecem os seguintes comandos de edição ON LINE:
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9.2.4 – GERANDO UM BACKUP DE UMA APLICAÇÃO 9.2.4.1 – Estando com a aplicação aberta selecionar File / Backup Project
9.2.4.2 – Aparecerá uma janela para selecionar o nome do arquivo a ser feito o backup. Caso seja o que já está aberto, o nome dele aparece automaticamente.
9.2.4.3 – Selecionar o diretório onde o arquivo backupeado será armazenado e clicar no botão OK
9.2.4.4 – Após o backup ter sido completado aparecerá a seguinte janela.
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9.2.5 – RESTAURANDO UM BACKUP DE UMA APLICAÇÃO 9.2.5.1 –– Abrir o RS Logix 9.2.5.2 Selecionar File 5/ Open e selecionar arquivos do tipo RS Backup Files (*.RP1)
9.2.5.3 – Selecionar na lista, o nome do arquivo a ser restaurado e clicar no botão Abrir
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9.2.5.4 – Selecionar o diretório onde será armazenado o arquivo a ser restaurado e clicar no botão OK.
9.2.5.5 – O arquivo restaurado será aberto automaticamente no RS Logix 5.
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9.2.6 – CONFIGURAÇÃO DO DRIVER SERIAL RS-232 ATRAVÉS DO RS LINX 9.2.6.1 – Abrir o software RS Linx
9.2.6.2 – Selecionar Communications / Configure Drivers...
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9.2.6.3 – Clicar no botão de Available Drivers Types
9.2.6.4 – Selecionar o driver RS-232 DF1 devices e clicar no botão Add New...
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9.2.6.5 – Clicar no botão OK
9.2.6.6 – Aparecerá a janela de configuração do driver serial. Neste caso, apenas selecionar a porta serial onde está conectado o cabo serial Comm. Port
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9.2.6.7 – Caso o cabo esteja conectado na porta serial do CLP, basta clicar no botão Auto-configure para configuração automática dos parâmetros para este driver. Deverá aparecer a seguinte mensagem Auto-configuration sucessfully. 9.2.6.8 – O driver aparecerá na lista de drivers configurados e o status será running. Neste caso o driver estará pronto para rodar.
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9.2.7 – CONFIGURAÇÃO DO DRIVER ETHERNET ATRAVÉS DO RS LINX 9.2.7.1 – Abrir o software RS Linx
9.2.7.2 – Selecionar Communications / Configure Drivers...
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9.2.7.3 – Clicar no botão de Available Drivers Types
9.2.7.4 – Selecionar o driver Ethernet devices e clicar no botão Add New...
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9.2.7.5 – Clicar no botão OK
9.2.7.6 – Aparecerá a janela de configuração do driver Ethernet. Neste caso, digitar o endereço de IP da porta Ethernet do CLP. Para cada novo endereço de IP a ser acrescentado na lista, teclar Add New. Clicar no botão OK para fechar a janela do driver. No exemplo abaixo: IP 128.1.221.250 refere-se ao canal Ethernet do PLC1 IP 128.1.221.251 refere-se ao canal Ethernet do PLC2
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9.2.7.7 – Configurar o IP Address do terminal (micro) compatível com o endereço IP do PLC através do Painel de Controle do Windows / Conexões de Rede. 9.2.7.8 - O driver aparecerá na lista de drivers configurados e o status será running. Neste caso o driver estará pronto para rodar.
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9.2.8 – TRANSFERINDO UMA APLICAÇÃO PARA O CLP - (DOWNLOAD) 9.2.8.1 – EstandoTools com / Options a aplicação a ser transferida para a memória do CLP aberta, selecionar e aparecerá a seguinte janela:
9.2.8.2 – Selecionar System Communications e aparecerá a seguinte janela:
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9.2.8.3 – Selecionar o driver AB_DF1 (para comunicação pela porta serial) ou AB_ETH-1 (para comunicação pela rede EtherNet). (Obs.: Os drivers AB_DF1 e/ou AB_ETH-1 já devem ter sido configurados através do RS Linx) 9.2.8.4 – Clicar no botão Who Active... para localizar o PLC1 ou PLC2 na rede ethernet e selecionar o PLC desejado para comunicação. Caso a comunicação seja feita pela porta serial configurar Node Processor = 1 9.2.8.5 – Clicar no botão Aplicar 9.2.8.6 – Clicar no botão OK para fechar a janela 9.2.8.7 – Estando na janela principal selecionar no botão OFF LINE / Download
da CPU–aAparecerá 9.2.8.8 ser transferida uma ejanela o nome informando do Processador o nome/ do modelo projeto / revisão / modelo do PLC e revisão cujo terminal está conectado. Clicar no botão OK para iniciar o procedimento de downloading. Observação: Caso o PLC esteja no modo REM RUN o mesmo será passado para o modo REM PROG (CPU pára de executar o programa) e ocorre a transferência do controle para o PLC Stand by caso você tenha um sistema de redundância. 9.2.8.9 – Após o download ter sido completado, caso a CPU tenha sido colocada no modo REM PROG, o software informa se o usuário deseja voltá-la para o modo REM RUN, caso contrário, a mesma permanece em REM PROG. 9.2.8.10 – Aparecerá a seguinte janela:
9.2.8.11 – Clicar no botão Sim para entrar ON LINE ___________________________________________________________________________________ APOSTILA do Curso PLC-5 usando o software RS Logix 5 – Básico Página 111 de 212 Este material foi desenvolvido pela empresa UNICONTROL Automação Ltda Rua Alexandre Dumas, 2220 – 3º andar – Chácara Sto Antônio – São Paulo - S.P. Fone: 55(11) 5185-4755 / Fax: 55(11) 5181-7839
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9.2.9 – SALVANDO UMA APLICAÇÃO DO CLP - (UPLOAD) 9.2.9.1 – Abrir a aplicação Estando com a5 para aplicação aberta, é necessário configurar o driver OFF a ser LINE. utilizado no RS Logix a comunicação com o CLP. Neste caso, selecionar Tools / Options e aparecerá a seguinte janela:
9.2.9.2 – Selecionar System Communications e aparecerá a seguinte janela:
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9.2.9.3 – Selecionar o driver AB_DF1 (para comunicação pela porta serial) ou AB_ETH-1 (para comunicação pela rede EtherNet). (Obs.: Os drivers AB_DF1 e/ou AB_ETH-1 já devem ter sido configurados através do RS Linx) 9.2.9.4 – Clicar no botão Who Active... para localizar o PLC1 ou PLC2 na rede ethernet e selecionar o PLC desejado para comunicação. Caso a comunicação seja feita pela porta serial configurar Node Processor = 1 9.2.9.5 – Clicar no botão Aplicar 9.2.9.6 – Clicar no botão OK para fechar a janela 9.2.9.7 – Estando na janela principal selecionar no botão OFF LINE / Upload
9.2.9.8 – Inicia-se o processo de Upload. Após o Upload salvar o arquivo (projeto) no micro teclando o botão salvar.
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9.2.10 – ACESSANDO A TABELA DE DADOS DO CLP 9.2.10.1 Estando com a aplicação aberta podemos visualizar a área de dados dentro da–aplicação:
9.2.10.2 – Para acessar qualquer arquivo de dados, basta posicionar o cursor sobre a pasta do arquivo e dar duplo clique ou clicar com o botão direito e selecionar Open
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9.2.10.3 – Aparecerá a seguinte janela:
9.2.10.4 – A partir desta janela é possível monitorar e/ou alterar o valor de qualquer registro (palavra). É possível também selecionar a base (Decimal, Hex/BCD, Binário, Octal). É possível digitar um símbolo (tag) e descrição para cada endereço. 9.2.10.5 – Clicando no botão Usage será mostrada uma tabela dos endereços (bits / palavras) utilizados dentro da aplicação.
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9.2.10.6 – Monitorando o ladder, colocar o cursor sobre um endereço (bit ou palavra) e clicar com o botão direito para selecionar Goto Data Table para abrir a tabela de dados naquele endereço.
9.2.10.7 – Estando em uma janela ladder qualquer teclar CTRL + G e digitar o endereço a ser monitorado. Clicar no botão Go To e Close para fechar.
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9.2.11 – REFERÊNCIA CRUZADA 9.2.11.1 – Estando com oque programa aplicativo aberto, clicare com o botãoa direito sobre o endereço se deseja fazer a ladder referência cruzada selecionar opção Cross Reference
9.2.11.2 – Aparecerá a seguinte janela relatando o resultado da referência cruzada
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Nesta lista podemos observar os seguintes itens: N20:2/0 VSD in operation OTE File #8 – Modbus 1 51
à à à à à
endereço adoser pesquisado descrição endereço (documentação) instrução onde está sendo usado o endereço Arquivo ladder onde está sendo usado linha de programa onde está sendo usado
9.2.11.3 - Para se localizar a linha específica, clicar duas vezes sobre a linha na lista. Exemplo: - Clicando duas vezes na linha indicada abaixo:
- Aparecerá a seguinte janela:
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9.2.11.4 – Estando com um projeto aberto no RS Logix 5, podemos abrir o arquivo de Referência Cruzada através da janela árvore de projeto conforme figura abaixo:
Arquivo de Referência Cruzada
9.2.11.5 – Dar duplo clique no arquivo Cross Reference ou clicar com o botão direito e selecionar abrir. Aparecerá a seguinte janela:
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Como podemos perceber a lista de referência cruzada está organizada por ordem de endereços ( Sorted by address) Se você precisar acessar a lista de referência cruzada organizada por símbolos (tags), basta clicar no botão Sort By Symbol. Neste caso, aparecerá a seguinte janela:
Se você precisar acessar a lista de referência cruzada organizada por endereços, basta clicar no botão Sort By Address.
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9.2.12 – ACESSANDO A TABELA DE FORCES DO CLP 9.2.12.1 – Estando com a aplicação aberta podemos visualizar a tabela de forces.
9.2.12.2 – Para acessar a tabela de Forces das Saídas digitais, dar duplo clique no arquivo O0 – OUTPUT ou clicar com o botão direito do mouse e selecionar Open
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Como podemos observar a saída de endereço O:032/7 está Forçada em ON (1) 9.2.12.3 – Para acessarouaclicar tabelacom de oForces Entradas digitais, dar duploOpen clique no arquivo I1 – INPUT botão das direito do mouse e selecionar
Como podemos observar a entrada de endereço I:031/5 está Forçada em OFF (0)
9.2.12.4 – No programa podemos observar quando um endereço está forçado ou não e o estado deste force.
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9.2.12.5 – Procedimento para forçar um endereço (bit) 9.2.12.5.1 – Teclar CTRLdo + CLP. G e Teclar digitar GoTo o endereço bit fechar a ser aforçado acessar a tabela de dados e Closedopara janela. para
Aparecerá a seguinte janela de dados:
9.2.12.5.2 – Clicar no botão Forces para acessar a tabela de Forces
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9.2.12.5.3 – Digitar 1 [enter] para FORCE ON Digitar OFF Digitar 0. [enter] [enter] para para FORCE REMOVER FORCE
9.2.12.5.4 – Se for o primeiro bit a ser forçado dentro da aplicação é necessário habilitar o(s) Force(s).
9.2.12.5.5 – Para forçar um endereço (bit) de entrada e/ou saída procurar o endereço no programa ladder, clicar com o botão direito do mouse e selecionar Force On / Force Off
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9.2.13 – ACESSANDO A TABELA DE FALHAS DO CLP 9.2.13.1 Caso o Ledque de oPROC no frontal do Para CLP esteja piscandoo tipo na cor vermelha,– isto significa CLP está em falha. se determinar de falha devemos acessar a tabela de Falhas do CLP. 9.2.13.2 – Estabelecer a comunicação com o CLP ( ON LINE )
Observe que aparece uma janela vermelha FAULTED (CPU em Falha). 9.2.13.3 – Clicar no botão à direita da janela FAULTED e selecionar Goto Error para acessar a tabela de Falhas do CLP.
9.2.13.4 – Aparecerá a seguinte tabela de Falhas:
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9.2.13.5 – Para resetar a sinalização de falha no CLP, clicar no botão Clear Major Error. Observar que o modo de operação do CLP volta a REMOTE PROG e o Led PROC no frontal do CLP apaga. Após eliminados osatravés problemas que geraramoua falha podemos colocar o PLC no modo de operação do programador através da chave de operação no frontal do PLC. 9.2.13.6 – Outra forma de se acessar a tabela de falhas do CLP, dar duplo clique na pasta do arquivo S2 – STATUS
9.2.13.7 para acessar – Estando a tabelacom de Falhas a janeladode CLP. STATUS aberta, selecionar a pasta Errors
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9.2.14 – IDENTIFICANDO FALHAS DE E/S 9.2.14.1 – Caso o Led do CHcom 1B pisque vermelho frontal do CLP, existe falha de comunicação algum ou rackfique remoto. Nestenocaso, entrar ON LINE com o PLC usando o RS Logix 5 9.2.14.2 – Abrir a pasta Channel Configuration na pasta do Controlador na árvore de projeto.
9.2.14.3 – Aparecerá a seguinte janela
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9.2.14.4 – Clicar na posta Channel 1B para acessar a configuração dos racks remotos conectados a este canal.
- Pode-se observar que existem falhas no rack 2 e no rack 3. Através do desenho da configuração do sistema de controle, localizar o painel e o(s) respectivo(s) rack(s) com falha(s) e tomar as devidas providências. Observação: Consultar o catálogo do fabricante com relação ao módulo adaptador local (1771-ASB) para identificar o tipo de falha ocorrida e providências a serem tomadas para resetar a falha e rearmar o sistema.
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10. LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO 10.1
Padronização IEC
10.2 Linguagem gráfica 10.2.1 – Diagrama de lógica de relés ( LADDER ) 10.2.2 – Diagrama de Blocos de Funções (FBD) 10.2.3 – Gráfico sequencial de Funções (SFC) 10.3 Linguagem textual 10.3.1 instruções( (IL) 10.3.2 –– Lista Textode estruturado ST) 10.3.3 – Basic (BAS) 10.3.4 – Linguagem C
Figura 10.A – Tipos de linguagens de programação
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10.4 - LINGUAGEM LADDER Forma de programação para(lógica passardeinstruções ao CLPsegurança sobre como deve ser executado o plano deusada controle intertravamento, e alarmes) Utiliza símbolos similares aos usados em diagrama elétrico de relés como linguagem de programação. No início pensou-se em se desenvolver uma linguagem de programação muito próxima dos circuitos elétricos para ser familiar às pessoas responsáveis pela manutenção. Hoje a linguagem Ladder tornou-se padrão em programação para CLP´s. O programa aplicativo das plataformas utilizando o CLP-5 utiliza este tipo de linguagem de programação.
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11. INSTRUÇÕES BÁSICAS DO CLP - 5 11.1 – INSTRUÇÕES DO TIPO RELÉS 11.1.1 - Generalidades As instruções do Tipo relés são: - Instruções Examine - Instruções de Energizar / Desenergizar Saída - Instruções de Energizar / Desenergizar Saída com retenção Utilize estas instruções para monitorar o estado dos bits na tabela de dados, tais como bits de entrada, bits da palavra de controle do temporizador e para controlar o estado dos bits na tabela de dados, tais como, bits de saída. Na descrição a seguir, um dispositivo de entrada é utilizado nos exemplos. 11.1.2 – Instruções Examine Existem duas instruções de entrada do tipo "Examine": - Examinar se energizado ( XIC ); - Examinar de desenergizado ( XIO ); Elas instruem o controlador para verificar o estado energizado / desenergizado de um endereço específico de um bit na memória. "Um" ou "Zero" armazenado no endereço do bit pode representar o estado real energizado ou desenergizado de um único dispositivo de E / S. 11.1.2.1 – Examinar se Energizado ( XIC ) Quando um dispositivo de entrada fecha seu circuito, o terminal de entrada conectado ao mesmo indica um estado energizado, que é refletido na memória para o bit correspondente. Quando o controlador localiza uma instrução com o mesmo endereço, ele determina que o dispositivo de entrada está energizado, ou fechado, e ajusta a lógica da instrução para verdadeira. Quando o dispositivo de entrada não mais fecha o circuito, o controlador ajusta a lógica desta instrução para falsa. Caso linha lógica, que contém instrução, também contenha instrução de asaída, esta instrução será esta habilitada quando a instrução XICuma for verdadeira ( entrada acionada ). Uma instrução de saída não retentiva será desabilitada quando a instrução for falsa ( entrada desacionada ). Figura 11.A
Figur a 11.A – Instrução Examinar se Energizado ___________________________________________________________________________________ APOSTILA do Curso PLC-5 usando o software RS Logix 5 – Básico Página 131 de 212 Este material foi desenvolvido pela empresa UNICONTROL Automação Ltda Rua Alexandre Dumas, 2220 – 3º andar – Chácara Sto Antônio – São Paulo - S.P. Fone: 55(11) 5185-4755 / Fax: 55(11) 5181-7839
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11.1.2.2 – Examinar se Desenergizado ( XIO ) Quando um dispositivo entradadesenergizado, não é acionado,que o terminal de entrada, conectado a ele, indica umdeestado é refletido no bit correspondente na memória. Ao localizar uma instrução XIO com o mesmo endereço, o controlador determina que a entrada está desenergizada e ajusta a lógica da instrução para verdadeira. Quando o dispositivo é acionado o controlador ajusta a lógica desta instrução para falsa. Caso a linha lógica, que contém esta instrução, também contenha uma instrução de saída, a mesma será habilitada quando a instrução XIO for verdadeira ( entrada desacionada ). Uma instrução de saída não retentiva será desabilitada quando a instrução for falsa ( entrada acionada ). Figura 11.B
Figur a 11.B – Instrução Examinar se Desenergizado
11.1.3 – Instruções Energizar / Desenergizar Saída As instruções Energizar / Desenergizar Saída são empregadas para energizar ou desenergizar um particular bit na memória do Controlador. Estas instruções são: -
Energizar / Desenergizar saída ( OTE ) Energizar saída com retenção ( OTL ) Desenergizar saída com retenção ( OTU )
11.1.3.1 – Energizar Saída ( OTE ) Utilize instruções OTE para energizar um bit específico na memória. Se o endereço do bit corresponder ao endereço de um terminal do módulo de saída, o dispositivo de saída conectado a este terminal será energizado. O estado habilitado deste bit é determinado pela lógica da linha de programa de aplicação. Se um caminho lógico for estabelecido com instruções de entrada, a instrução OTE será habilitada. Caso este caminho não seja estabelecido ou as condições da linha se tornem falsas, a instrução OTE é desabilitada. Quando as respectivas condições se tornam falsas, o dispositivo de saída associado se desenergiza. ___________________________________________________________________________________ APOSTILA do Curso PLC-5 usando o software RS Logix 5 – Básico Página 132 de 212 Este material foi desenvolvido pela empresa UNICONTROL Automação Ltda Rua Alexandre Dumas, 2220 – 3º andar – Chácara Sto Antônio – São Paulo - S.P. Fone: 55(11) 5185-4755 / Fax: 55(11) 5181-7839
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Uma instrução OTE é semelhante a uma bobina de relé sendo controlada por instruções anteriores em sua linha de programa ( figura 11.C ). Uma bobina de relé é controlada por contatos em sua linha no circuitoalógico. Um caminho lógico completo de condições verdadeiras é semelhante um circuito elétrico de contatos fechados. O programa de aplicação pode examinar um bit controlado por estas instruções sempre que necessário.
Figura 11.C – Instrução Energizar Saída
11.1.3.2 – Energizar Saída com Retenção e Desenergizar Saída com Retenção ( OTL e OTU ) Estas instruções são instruções de saída retentiva e geralmente são utilizadas aos pares para qualquer bit da tabela de dados controlado pelas mesmas. Quando se determina um endereço para a instrução OTL que corresponde ao endereço de um terminal do módulo de saída, o dispositivo de saída conectado a este terminal será energizado assim que o bit na memória for energizado. O estado habilitado deste bit é determinado pela lógica da linha anterior às instruções OTL ( figura 11.D ) e OTU ( figura 11.E ). Caso o caminho lógico seja estabelecido com instruções de entrada, a instrução OTL é habilitada. Se o mesmo não for estabelecido e o bit correspondente na memória não tiver sido energizado previamente, a instrução previamente, OTL não será o bit habilitada. na memória Entretanto, será retido se o energizado caminho lógico e assim foi permanecerá estabelecido mesmo após as condições da linha terem se tornado falsas. Uma instrução OTU com o mesmo endereço da instrução OTL rearma (desabilita ou desenergiza) o bit na memória. Quando um caminho lógico é estabelecido, a instrução OTU desenergiza seu bit correspondente na memória.
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_______________________________________________________________________ Figura 11.D – Instrução Energizar Saída com Retenção ( OTL ) Figur a 11.E – Instrução Desenergizar Saída com Retenção ( OTU ) Quando o CLP-5 passa do modo operação para o modo programação, ou na queda
da alimentação ( desde que existaouuma bateria desaída back-up a últimaa instrução verdadeira de energizar desenergizar com instalada retenção ),continua controlar o bit na memória. O dispositivo da saída energizada com retenção é energizado mesmo que as condições da linha que controlam a instrução de energizar saída com retenção, passem a falsas. Ao retornar ao modo operação ou no caso da alimentação ser restaurada, o controlador inicialmente varre todas as linhas como se fossem falsas. As instruções retentivas mantém seu estado. O programa de aplicação pode examinar um bit controlado pelas instruções OTL e OTU sempre que necessário.
11.1.4 – Instruções de Ramificação Para formar lógica paralela no programa de aplicação, utilizam-se as instruções de ramificação. Podem ser programadas ramificações paralelas para instruções de entrada, saída ou combinações dessas instruções. O CLP-5 permite ramificação interna, até quatro níveis. Pode-se obter até quatro inícios de ramificação, antes de se ter um fim de ramificação. Para maiores detalhes sobre a programação de ramificação consulte o manual do terminal de programação utilizado. A figura 11.F a seguir apresenta um exemplo de ramificação interna.
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Quando: I:002/0 for verdadeiro, a varredura continua até I:002/1 I:002/1 for verdadeiro, a varredura continua até I:002/2 I:002/1 for falsa, falso, aa varredura varredura salta continua I:002/3 I:002/0 for paraaté O:003/0 Figura 11.F – Exemplo de Ramificação Interna O Controlador CLP-5 varre as linhas da esquerda para a direita e de cima para baixo. Este conceito é importante, especialmente com relação às instruções de ramificação. Ao encontrar uma instrução de entrada, ( XIC ou XIO ) cuja lógica seja falsa, o controlador varre o resto da linha como se fosse falsa, diminuindo o tempo de varredura de 1,3 microsegundos para 0,8 microsegundos.
11.1.4.1 – Ramificação de Entrada Utiliza-se uma Ramificação de Entrada no programa de aplicação, afim de permitir mais de uma combinação de entradas para formar ramificações em paralelo ( condições lógicas - OU ). Se pelo menos uma dessas ramificações em paralelo formar o caminho lógico, a lógica da linha será habilitada. Caso ocorra o contrário, a lógica da linha não será habilitada e a lógica da instrução de saída não será verdadeira (saída não será energizada). Onde for possível, recomenda-se colocar instruções de entrada em série à frente de instruções de ramificação, para se reduzir o tempo de varredura do programa.
11.1.4.2 – Ramificação de Saída A instrução Ramificação de saída permite que uma ou mais condições de entrada controle duas ou mais saídas simultaneamente. ___________________________________________________________________________________ APOSTILA do Curso PLC-5 usando o software RS Logix 5 – Básico Página 135 de 212 Este material foi desenvolvido pela empresa UNICONTROL Automação Ltda Rua Alexandre Dumas, 2220 – 3º andar – Chácara Sto Antônio – São Paulo - S.P. Fone: 55(11) 5185-4755 / Fax: 55(11) 5181-7839
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11.1.5 – Instrução de Inversão ( INV ) A instrução INV é uma instrução de entrada que pode ser programada em Processadores da Nova Plataforma, Série C, Revisão C ou posterior. Esta instrução inverte o estado lógico da linha, por exemplo, a linha abaixo executa de acordo com a tabela de estado abaixo:
Tabela de Estado SE B3/0 = 0 B3/0 = 1
ENTÃO B3/1 = 1 B3/1 = 0
_______________________________________________________________ Figur a 11.G – Exemplo da Instrução INV
Importante: A instrução INV pode ser programada em Arquivos Ladder ou de Texto Estruturado, entretanto, os softwares 6200 ( DOS ) e A.I.Séries 5 ( versão 7.xx ) não permitem a programação ou visualização da instrução INV.
___________________________________________________________________________________ APOSTILA do Curso PLC-5 usando o software RS Logix 5 – Básico Página 136 de 212 Este material foi desenvolvido pela empresa UNICONTROL Automação Ltda Rua Alexandre Dumas, 2220 – 3º andar – Chácara Sto Antônio – São Paulo - S.P. Fone: 55(11) 5185-4755 / Fax: 55(11) 5181-7839
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11.2 – INSTRUÇÕES DE TEMPORIZADORES E CONTADORES 11.2.1 – Generalidades As instruções de Temporizadores e Contadores e seus mnemônicos são: - Temporizador na energização ( TON ) - Temporizador na desenergização ( TOF ) - Temporizador Retentivo ( RTO ) - Contador Crescente ( CTU ) - Contador Decrescente ( CTD ) - Rearme de temporizador ou contador ( RES ) 11.2.2 – Descrição Estas instruções executam muitas das tarefas para as quais, frequentemente se utilizam relés de tempo ou dispositivos de temporização e de contagem de estado sólido. As instruções de Temporizador e de Contador são instruções de saídas que podem ser condicionadas por instruções de entradas, tais como, examinar se energizado e examinar se desenergizado. Os temporizadores contam intervalos de tempo e os contadores contam eventos, conforme determinado pela lógica do programa de aplicação. Cada instrução de temporizador ou contador possui dois valores associados a ela que são: Valor pré-selecionado - Este valor é inserido para controlar a temporização ou contagem da instrução. Quando o valor acumulado for igual ou maior que o valor pré-selecionado, o bit de estado será energizado. Pode-se utilizar este bit para controlar um dispositivo de saída. Valor acumulado - Para temporizadores, é o número de intervalos temporizados que transcorreram; e para contadores, é o número de eventos que foram contados. As instruções de Contador e de Temporizador para o CLP-5 requerem três palavras de dados: Umaepalavra utilizada para controle da instrução, outra paradao tabela valor pré-selecionado a últimaépara o valor acumulado (figura 11.H). Os dados nas palavras do valor pré-selecionado e do valor acumulado são armazenados no formato de números inteiros. Palavra de Controle Valor Pré-Selecionado Valor Acumulado Figura 11.H – Palavras da Tabela de Dados para as Instruções de Temporizador e de Contador. ___________________________________________________________________________________ APOSTILA do Curso PLC-5 usando o software RS Logix 5 – Básico Página 137 de 212 Este material foi desenvolvido pela empresa UNICONTROL Automação Ltda Rua Alexandre Dumas, 2220 – 3º andar – Chácara Sto Antônio – São Paulo - S.P. Fone: 55(11) 5185-4755 / Fax: 55(11) 5181-7839
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Os valores pré-selecionado e acumulado para temporizadores variam de 0 a 32767 e os valores para contadores variam de –32768 a +32767. Se o valor acumulado ou pré-selecionado do temporizador for um número negativo, ocorrerá um erro de run-time, causando falha no controlador. 11.2.3 – Instruções de Temporizador Os dados da palavra de controle para instruções de temporizador incluem ( figura 11.I ) . Três bits de estado do temporizador; . Oito bits utilizados internamente para precisão da instrução de Temporizador programação ).( não é possível acessar estes bits a partir de um dispositivo de
Figura 11.I – Palavra de Controle da Instrução de Temporizador.
Deve-se selecionar uma base de tempo para instruções de Temporizador. As bases de tempo disponíveis são: 1.0 segundo 0.01 segundo ( 10 milisegundos ) A base de tempo utilizada depende do programa de aplicação e de quanto tempo se deseja registrar. A precisão da instrução de temporizador depende de dois fatores: a tolerância do relógio do temporizador e a base de tempo. A tolerância do relógio é de +/- 0,02%. Portanto, um temporizador pode ter intervalos que variam de 0,02% acima ou 0,02% abaixo da sua base de tempo. ___________________________________________________________________________________ APOSTILA do Curso PLC-5 usando o software RS Logix 5 – Básico Página 138 de 212 Este material foi desenvolvido pela empresa UNICONTROL Automação Ltda Rua Alexandre Dumas, 2220 – 3º andar – Chácara Sto Antônio – São Paulo - S.P. Fone: 55(11) 5185-4755 / Fax: 55(11) 5181-7839
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O temporizador de 0,01 segundo mantém a precisão com uma varredura de programa de até 2,5 segundos. O temporizador de 1,0 segundo mantém a precisão uma varredura de aprograma de segundos, até 1,5 segundos. a varredura do programacom de aplicação exceder 1,5 ou 2,5 repita a Se linha da instrução de Temporizador para que seja varrida dentro destes limites. A precisão da temporização aqui descrita se refere, apenas, à duração de tempo entre o momento que uma instrução de Temporizador é habilitada ( bit de habilitação é energizado ) e o momento que o intervalo temporizado é completado ( bit de executado é energizado ). A imprecisão causada pela varredura do programa pode ser maior que a base de tempo do temporizador. Deve-se, também, considerar o tempo necessário para energizar o dispositivo de saída. resultados temporizador podem imprecisos se aaslinha instruções JMP fizerem com que ser o programa pule que contém / LBL, Os JSR / SBR oudoMCR a instrução de temporizador, enquanto o temporizador está registrando o tempo.
11.2.3.1 – Temporizador na Energização ( TON ) A instrução de Temporizador na Energização (TON) pode ser utilizada para energizar ou desenergizar um dispositivo quando tiver transcorrido um intervalo de tempo pré-determinado ( figura 11.J ). Quando as condições da linha para uma instrução de Temporizador na Energização se tornarem verdadeiras, o temporizador começará a contar intervalos da base de tempo. Enquanto as condições permanecerem verdadeiras, ele incrementará sua palavra de valor acumulado a cada intervalo contado. Quando o valor acumulado é igual ou maior que o valor pré-selecionado, o temporizador pára de incrementar seu valor acumulado e energiza o bit de executado (DN), o qual pode então, ser utilizado para energizar ou desenergizar um dispositivo de saída (linha 2). O bit de executado do temporizador é desenergizado quando as condições se tornam falsas. Se desenergizado antes que acumulado se iguale ao valor( valor pré-selecionado, a contagem de tempo pára oe valor o valor do acumulado é rearmado = 0 ). O bit de temporizando (TT) do temporizador é energizado quando as condições da linha são verdadeiras e o valor acumulado é menor que o valor préselecionado. Quando o bit de executado do temporizador é energizado, a instrução TON interrompe a temporização e desenergiza este bit. O bit de habilitação (EN) do temporizador é energizado quando as condições da linha são verdadeiras e é desenergizado quando as condições da linha se tornam falsas. ___________________________________________________________________________________ APOSTILA do Curso PLC-5 usando o software RS Logix 5 – Básico Página 139 de 212 Este material foi desenvolvido pela empresa UNICONTROL Automação Ltda Rua Alexandre Dumas, 2220 – 3º andar – Chácara Sto Antônio – São Paulo - S.P. Fone: 55(11) 5185-4755 / Fax: 55(11) 5181-7839
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A figura 11.J apresenta a instrução TON controlando um dispositivo de saída através de seu bit de executado ( DN ) e o diagrama de tempo desta instrução.
Figura 11.J – Temporizador na Energização e Diagrama de Tempo
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Se o Controlador passar do modo de operação ou teste para programação, ou então, se a alimentação for perdida enquanto uma instrução TON está contando um tempo sem ainda ter atingido o valor pré-selecionado, ocorre o seguinte: - os bits de habilitação e temporizando permanecem energizados; - o valor acumulado permanece o mesmo Quando o controlador retorna ao modo de operação ou teste ou quando a alimentação for restabelecida, o valor acumulado será zerado e os bits de temporizando e de habilitação permanecerão energizados, no caso da linha ser verdadeira. Por outro lado, caso a linha seja falsa, o valor acumulado será zerado e os bits de controle serão desenergizados. 11.2.3.2 – Temporizador na Desenergização ( TOF ) A instrução de Temporizador na Desenergização conta intervalos de base de tempo e armazena esta contagem na palavra de valor acumulado. Entretanto, a instrução TOF difere da instrução TON sob diversos aspectos: -
-
A instrução de Temporizador na Desenergização começa a temporizar um intervalo de tempo, assim que as condições da linha se tornam falsas. Enquanto as condições da linha permanecem falsas, o temporizador continuará a temporizar até que o valor acumulado se iguale ao valor pré-selecionado. O bit de executado é energizado quando as condições da linha são verdadeiras. Quando as condições da linha se tornam falsas, o bit de executado permanece energizado até que o valor do acumulado seja igual ao valor pré-selecionado. Neste momento este bit é desenergizado.
-
O valor acumulado é zerado quando as condições da linha se tornam verdadeiras.
-
A continuidade lógica dasdocondições da linhaEste controla o estado energizado / desenergizado bit de habilitação. bit é energizado quando as condições da linha são verdadeiras e desenergizado quando são falsas.
-
O bit de temporizando é energizado quando as condições da linha são falsas e o valor do acumulado é menor que o valor pré-selecionado. Quando o valor acumulado é igual ou maior que o valor pré-selecionado, a instrução de Temporizador na Desenergização pára de contar o tempo e então este bit é desenergizado.
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A figura 11.K apresenta a instrução TOF controlando um dispositivo de saída através de seu bit de executado ( DN ), assim como o diagrama de tempo desta instrução.
Figura 11.K – Temporizador na Desenergização e Diagrama de Tempo
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Se o Controlador for passado do modo operação ou teste para programação, ou então se a alimentação for perdida enquanto a instrução TOF estiver seguinte:temporizando sem ter ainda atingido o valor pré-selecionado, ocorre o - o bit de habilitação permanece desenergizado; - os bits de executado e de temporizando permanecem energizados; - o valor acumulado permanece o mesmo Quando o Controlador retorna ao modo de operação ou teste, ou se a alimentação for restabelecida, o valor acumulado será zerado, o bit de temporizando será desenergizado, o bit de habilitação será energizado e o bit de executado permanecerá energizado, no caso da linha ser verdadeira. Caso a linha seja falsa, o valor acumulado será zerado e os bits de controle serão desenergizados. ATENÇÃO: Não utilize a instrução RES do contador / temporizador com a instrução TOF, pois desenergizar os bits de controle pode causar operação inesperada da máquina e/ou danos pessoais. 11.2.3.3 – Temporizador Retentivo ( RTO ) A instrução de Temporizador Retentivo conta intervalos de base de tempo quando as condições da linha se tornam verdadeiras. Ela retém seu valor acumulado quando: - as condições de linha se tornam falsas; - a operação do controlador é alterada do modo operação ou teste para programação; - o controlador perde a alimentação (desde que exista bateria de back-up). Quando o temporizador está registrando o tempo, as condições de entrada podem se alterar sem que o valor acumulado seja zerado. A temporização continua a partir deste valor quando a linha tem uma nova transição de falsa para verdadeira. Retendo o seu valor acumulado, a instrução RTO mede o período acumulativo durante o qual as condições da linha são verdadeiras. O valor acumulado da instrução de Temporizador Retentivo pode ser zerado por uma instrução RES ou desenergizando-se os bits de controle apropriados e a contagem acumulada. Quando a instrução RES que contém o mesmo endereço da instrução de Temporizador Retentivo for habilitada, o valor acumulado será zerado e os bits de controle serão desenergizados quando a linha da instrução RTO passar a falsa.
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O bit de executado ( DN ) é energizado quando o valor acumulado é igual ou maior que o valor pré-selecionado. Entretanto, o bit de executado de um temporizador não é desenergizado condições da linha se tornam falsas retentivo ou a alimentação é desligada equando ligada. as Este bit é desenergizado apenas quando a instrução RES é habilitada. O bit de temporizando da instrução de Temporizador Retentivo opera da mesma maneira que os de uma instrução TON. Note que este bit é energizado quando as condições da linha são verdadeiras e o valor acumulado é menor que o valor pré-selecionado. Quando o valor acumulado é igual ou maior que o valor préselecionado, a instrução de Temporizador Retentivo interrompe a temporização. O bit de temporizando é então desenergizado. O bit ede habilitação é quando energizado quando da as linha condições da linha são verdadeiras é desenergizado as condições são falsas. Quando o controlador é passado do modo operação ou teste para programação, ou então quando a alimentação é perdida enquanto uma instrução RTO está registrando um tempo sem ainda ter atingido o valor pré-selecionado, o bit de habilitação e o de temporizado permanecem energizados e o valor acumulado permanece o mesmo. Quando se retorna ao modo de operação ou a alimentação é restabelecida, se a linha for verdadeira, o valor acumulado permanecerá o mesmo e continuará registrando o tempo a partir de onde parou, e o bit de temporizando e de habilitação permanecerão a linha serão for falsa, o valor acumulado permanecerá o mesmo eenergizados. os bits deSecontrole desenergizados ( se energizado, o bit de executado permanecerá neste estado quando a linha passar a falsa ). A figura 11.L apresenta a instrução RTO controlando um dispositivo de saída através de seu bit de executado ( DN ), assim como o diagrama de tempo desta instrução.
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__________________________________________________________________ Figura 11.L – Temporizador Retentivo e Diagrama de Tempo
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11.2.4 – Instruções de Contador Crescente / Decrescente ( CTU e CTD ) Crescente (CTU) e Contador (CTD) contamAsasinstruções transiçõesdedeContador falso para verdadeiro, as quais podemDecrescente ser causadas por eventos que ocorram no programa, tais como peças que passam por um detetor ( figura 11.M ). Cada contagem é retida quando as condições da linha se tornam falsas e assim permanece até que uma instrução RES, com o mesmo endereço da instrução do contador, seja habilitada. A figura 11.M apresenta os formatos das instruções CTU e CTD.
Figura 11.M – Formato das instruções CTU e CTD
Cada instrução de contador possui um valor pré-selecionado e acumulado e uma palavra de controle associada. Os valores acumulado e pré-selecionado são armazenados como números inteiros. Valores negativos são armazenados na forma de complemento de 2.
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A palavra de controle para instruções de Contador inclui cinco bits de estado
( figura 11.N ).
Figura 11.N – Palavra de Controle da Instrução de Contador. Quando as condições da linha para uma instrução CTU passam de falsa para verdadeira, o valor acumulado é incrementado de um. Quando isto ocorre sucessivamente até que o valor acumulado se torne maior ou igual ao valor préselecionado, o bit de executado ( DN ) é energizado. O bit de habilitação do Contador Crescente ( CU ) é energizado quando as condições da linha são verdadeiras e desenergizado quando as condições da linha se tornam falsas ou uma instrução RES, com mesmo endereço da instrução CTU é habilitada. As instruções CTU podem contar além de seu valor pré-selecionado. Quando a contagem ultrapassa o valor pré-selecionado atingindo ( 32767 + 1 ) ocorre uma condição de overflow. Isto é indicado quando o bit de overflow ( OV ) é energizado. Pode-se desenergizar o bit de overflow habilitando-se a instrução RES com o mesmo endereço da instrução CTU. Também é possível desenergizá-lo decrementando a contagem para um valor menor ou igual a 32767 com uma instrução CTD. Quando o bit de overflow ( OV ) é energizado, o valor acumulado atinge o valor de -32768 e continua a contagem crescente a partir daí.
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As instruções CTD também contam transições da linha de falsa para verdadeira. O valor acumulado contador decrementado cada transiçãoedeo falsa para verdadeira. Quando do ocorrer um énúmero suficientea de contagens valor acumulado se tornar menor que o valor pré-selecionado, o bit de executado do contador é desenergizado.
O bit de habilitação do Contador Decrescente ( CD ) é energizado quando as condições da linha são verdadeiras e a instrução de Contador Decrescente habilitada. O bit de habilitação é desenergizado quando as condições da linha se tornam falsas ( instrução de Contador Decrescente desabilitada ) ou a instrução RES de mesmo endereço do contador é habilitada. Quando uma instrução CTD conta além de seu valor pré-selecionado e atinge o valor ( -32768 - 1 ), o bit de underflow ( UN ) é energizado. Pode-se desenergizá-lo habilitando a instrução RES apropriada. Também é possível desenergizá-lo incrementando-se a contagem com uma instrução CTU que tenha o mesmo endereço da instrução CTD. Quando o bit de underflow ( UN ) é energizado o valor acumulado atinge +32.767 e continua a contagem decrescente a partir daí. As instruções CTU e CTD são retentivas. O valor acumulado é retido depois que a instrução CTU ou CTD se torna falsa ou quando a alimentação do controlador é removida e depois restaurada. O estado energizado e desenergizado dos bits de executado, de overflow e de underflow também é retentivo. Estes bits de controle e o valor acumulado são zerados quando a instrução RES de mesmo endereço do contador é habilitada.
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A figura 11.O é um diagrama de tempo para instruções CTU e CTD.
Figura 11.O – Diagrama de Tempo de Contador Crescente e Contador Decrescente
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11.2.5 – Instrução de Rearme de Temporizador / Contador ( RES ) Utiliza-se uma instrução RES para zerar instruções de Contador e Temporizador. Quando a instrução RES é habilitada, ela zera a instrução de temporizador, de contador crescente e / ou contador decrescente, de mesmo endereço da instrução RES. A figura 11.P mostra um exemplo de uma instrução RES para o temporizador T4:2
Figura 11.P – Instrução de Rearme de Temporizador / Contador. Em uma instrução de Temporizador, quando uma instrução RES é habilitada, são zerados o valor acumulado, o bit de executado, o bit de temporizando e o bit de habilitação. Já em uma instrução de Contador Crescente ou Decrescente são zerados o valor acumulado, os bits de overflow, o bit de executado e o bit de habilitação. Se a linha do contador for habilitada, o bit CU ou CD será desenergizado assim que a instrução RES for habilitada. Caso o valor pré-selecionado seja negativo, a instrução RES coloca o valor acumulado em zero. Isto então, leva o bit de executado a ser energizado pela instrução de Contador Crescente ou Contador Decrescente.
ATENÇÃO: Já que a instrução RES zera o valor acumulado, o bit de executado e o bit de temporizando de uma instrução de temporizador, não utilize-a para zerar uma instrução TOF.
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11.3 – INSTRUÇÕES ARITMÉTICAS, LÓGICAS E DE MOVIMENTAÇÃO 11.3.1 – Generalidades Pode-se realizar operações aritméticas, lógicas e de movimentação em palavras individuais, através de determinadas instruções de saída. 11.3.2 – Descrição Estas instruções podem realizar as seguintes operações: Aritméticas Adição ( ADD ) ) Subtração ( SUB Multiplicação ( MUL ) Divisão ( DIV ) Raiz Quadrada ( SQR ) Negação ( NEG ) Zeramento ( CLR ) Conversão para BCD ( TOD ) Conversão de BCD ( FRD ) Lógicas E ) ( OR ) OU( AND inclusivo OU exclusivo ( XOR ) Complementação ( NOT ) Movimento Movimentação ( MOV ) Movimentação com Máscara ( MVM ) Pode-se também realizar essas operações, exceto a Movimento com Máscara ( MVM ), utilizando a instrução de Cálculo ( CPT ), descrita no final deste capítulo. 11.3.3 – Parâmetros das Instruções Os parâmetros da instrução que se insere são: Source ( Fonte ):
endereço do valor que será utilizado na operação matemática. Pode ser um endereço lógico direto e/ou constante de programa.
Dest ( Destino ):
endereço do resultado da operação.
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11.3.4 – Bits de Estado Aritméticos Depois que cada instrução é executada, os bits de estado aritméticos são atualizados. Estes bits se localizam no elemento 0 do arquivo de Flag. Veja tabela 11.1. Tabela 11.1 Bits de Estado Aritméticos Elemento
Bit
Descrição
0
0 1
carry ( transporte ) ( C ) overflow ( V ) quando o resultado é muito grande para
2 3
destino flutuante.ou muito pequeno em operadores de ponto zero ( Z ) sinal ( S )
11.3.5 – Tipos de Dados O Controlador opera com dois tipos de dados: inteiro e ponto flutuante, tratando como inteiro os dados dos arquivos de Bit, Temporizador, Controle, Contador, Flag, Entrada, Saída, ASCII e BCD. Os dados dos arquivos de ASCII e BCD são utilizados apenas para visualização, pois se forem manipulados poderão perder seus valores, já que o controlador os interpreta como inteiros. Deste modo, deve-se utilizar instruções aritméticas para converter BCD em número inteiro, caso se deseje manipular valores equivalentes BCD ou para converter número inteiro em BCD, caso se deseje mostrar valores BCD externos ao controlador.
Pode-se combinar de número inteiro da e operação de ponto não flutuante nos endereços do destino e davalores expressão, se o resultado exceder a faixa dos valores inteiros. Recomenda-se a utilização de um endereço de ponto flutuante para o destino, se inserido um endereço de ponto flutuante na expressão. Se neste caso for utilizado um endereço inteiro o valor de ponto flutuante pode perder a precisão quando convertido para inteiro. O controlador arredonda o valor final de uma expressão antes de armazená-la no destino. Se o destino for um número inteiro, o arredondamento será para o número inteiro mais próximo, por exemplo: 1,4999 = 1 e 1,500 = 2. ___________________________________________________________________________________ APOSTILA do Curso PLC-5 usando o software RS Logix 5 – Básico Página 152 de 212 Este material foi desenvolvido pela empresa UNICONTROL Automação Ltda Rua Alexandre Dumas, 2220 – 3º andar – Chácara Sto Antônio – São Paulo - S.P. Fone: 55(11) 5185-4755 / Fax: 55(11) 5181-7839
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11.3.6 – Instrução de Adição ( ADD ) A figura 11.Q apresenta o formato da instrução ADD.
Figura 11.Q – Formato da Instrução ADD O valor na Fonte A é somado com o valor na Fonte B e o resultado é armazenado no Destino. No arquivo de Flag, elemento 0, são atualizados os bits: C, V, Z e S.
11.3.7 – Instrução de Subtração ( SUB ) A figura 11.R apresenta o formato da instrução SUB.
Figura 11.R – Formato da Instrução SUB O valor na Fonte B é subtraído do valor na Fonte A e o resultado é armazenado no Destino. No arquivo de Flag, elemento 0, são atualizados os bits: C, V, Z e S.
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11.3.8 – Instrução de Multiplicação ( MUL ) A figura 11.S apresenta o formato da instrução MUL.
Figura 11.S – Formato da Instrução MUL O valor na Fonte A é multiplicado pelo valor na Fonte B e o resultado é armazenado no Destino. No arquivo de Flag, elemento 0, são atualizados os bits: V, Z e S. O bit C é sempre desenergizado.
11.3.9 – Instrução de Divisão ( DIV ) A figura 11.T apresenta o formato da instrução DIV.
Figura 11.T – Formato da Instrução DIV O valor na Fonte A é dividido pelo valor na Fonte B e o resultado é armazenado no Destino. No arquivo de Flag, elemento 0, são atualizados os bits: V, Z e S. O bit C é sempre desenergizado. ___________________________________________________________________________________ APOSTILA do Curso PLC-5 usando o software RS Logix 5 – Básico Página 154 de 212 Este material foi desenvolvido pela empresa UNICONTROL Automação Ltda Rua Alexandre Dumas, 2220 – 3º andar – Chácara Sto Antônio – São Paulo - S.P. Fone: 55(11) 5185-4755 / Fax: 55(11) 5181-7839
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11.3.10 – Instrução de Raiz Quadrada ( SQR ) A figura 11.U apresenta o formato da instrução SQR.
Figura 11.U – Formato da Instrução SQR A raiz quadrada do valor na Fonte é armazenada no Destino. O controlador calcula a raiz quadrada do valor absoluto. Se o sinal é negativo, o controlador ignora o mesmo. No arquivo de Flag, elemento 0, são atualizados os bits: Z. Os bits C, V e S são sempre desenergizados.
11.3.11 – Instrução de Negação ( NEG ) A figura 11.V apresenta o formato da instrução NEG.
Figura 11.V – Formato da Instrução NEG O valor na Fonte é subtraído de 0 e o resultado armazenado no Destino. No arquivo de Flag, elemento 0, são atualizados os bits: V, Z e S. O bit C será desenergizado se o resultado for zero, caso contrário será energizado.
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11.3.12 – Instrução de Zeramento ( CLR ) A figura 11.W apresenta o formato da instrução CLR.
Figura 11.W – Formato da Instrução CLR O valor no Destino é zerado. No arquivo de Flag, elemento 0, os bits C, V e S são sempre desenergizados e o bit Z é sempre energizado. 11.3.13 – Instrução de Conversão para BCD ( TOD ) A figura 11.X apresenta o formato da instrução TOD.
Figura 11.X – Formato da Instrução TOD O valor do número inteiro armazenado na Fonte ( arquivo inteiro ) é convertido para BCD e armazenado no Destino ( arquivo BCD ). Utilize essa conversão quando desejar exibir ou transferir valores BCD para displays externos ao Controlador. No arquivo de Flag, elemento 0, são atualizados os Bits V e Z. O bit V será energizado quando o valor do número inteiro for menor que zero ou maior que 9999. Se o valor do número inteiro introduzido for maior que 9999, o resultado é armazenado como 9999. Os bits C e S são sempre desenergizados.
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11.3.14 – Instrução de Conversão de BCD ( FRD ) A figura 11.Y apresenta o formato da instrução FRD.
Figura 11.Y – Formato da Instrução FRD O valor BCD armazenado na Fonte ( arquivo BCD ) é convertido para um número inteiro e armazenado no Destino ( arquivo inteiro ). Recomenda-se converter valores BCD em inteiro antes de manipulá-los no programa de aplicação. No arquivo de Flag, elemento 0, é utilizado o bit Z. Os bits C, V e S são sempre desenergizados.
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INSTRUÇÕES LÓGICAS Recordação de Portas Lógicas :
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Aplicação das Operações Lógicas em Plataformas: As operações Lógicas são bastante utilizadas em rotinas de T r ra a t ta a m m e e n nt t o o d o os s s i in n a a i i s s d e e E / S do PLC, popularmente conhecido como P a ad d r r ã ã o Á o Ág u ua V a V i iv v a a . Esquema lógico do Padrão Água Viva:
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11.3.15 – Instrução lógica E ( AND ) A figura 11.Z apresenta o formato da instrução AND.
Figura 11.Z – Formato da Instrução AND É executado um AND bit a bit entre o valor na Fonte A e o valor na Fonte B e o resultado é armazenado no Destino. No arquivo de Flag, elemento 0, são atualizados os bits Z e S. O bit S será energizado, se o bit mais significativo do resultado for energizado ( resultado negativo ). Os bits C e V são sempre desenergizados. A tabela verdade da operação lógica E é apresentada na tabela 11.2. Tabela 11.2 Operação Lógica E A 0 1 0 1 onde R =
B 0 0 1 1 A AND B
R 0 0 0 1
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11.3.16 – Instrução lógica OU ( OR ) A figura 11.AA apresenta o formato da instrução OR.
Figura 11.AA – Formato da Instrução OR É executado um OR bit a bit entre o valor na Fonte A e o valor na Fonte B e o resultado é armazenado no Destino. No arquivo de Flag, elemento 0, são atualizados os bits Z e S. O bit S será energizado, se o bit mais significativo do resultado for energizado ( resultado negativo ). Os bits C e V são sempre desenergizados. A tabela verdade da operação lógica OU é apresentada na tabela 11.3. Tabela 11.3 Operação Lógica OU A 0 1 0 1 onde R =
B 0 0 1 1 A OR B
R 0 1 1 1
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11.3.17 – Instrução lógica OU Exclusivo ( XOR ) A figura 11.BB apresenta o formato da instrução XOR.
Figura 11.BB – Formato da Instrução XOR É executado um XOR bit a bit entre o valor na Fonte A e o valor na Fonte B e então armazenado no Destino. No arquivo de Flag, elemento 0, são atualizados os bits Z e S. O bit S será energizado se o bit mais significativo do resultado for energizado ( resultado negativo ). Os bits C e V são sempre desenergizados. A tabela verdade da operação lógica OU Exclusivo é apresentada na tabela 11.4. Tabela 11.4 Operação Lógica OU Exclusivo A 0 1 0 1 onde R =
B 0 0 1 1 A XOR B
R 0 1 1 0
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11.3.18 – Instrução lógica de Complementação ( NOT ) A figura 11.CC apresenta o formato da instrução NOT.
Figura 11.CC – Formato da Instrução NOT O valor na Fonte é complementado bit a bit e armazenado no Destino. No arquivo de Flag, elemento 0, são atualizados os bits Z e S. O bit S será energizado se o bit mais significativo do resultado for energizado ( resultado negativo ). Os bits C e V são sempre desenergizados. A tabela verdade da operação lógica Complementação é apresentada na tabela 11.5.
Tabela 11.5 Operação Lógica Complementação A 0 1 onde R =
R 1 0 NOT A
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11.3.19 – Instrução de Movimentação ( MOV ) A figura 11.DD apresenta o formato da instrução MOV.
Figura 11.DD – Formato da Instrução MOV O Controlador move o valor da Fonte para o Destino. No arquivo de Flag, elemento 0, são atualizados os bits Z e S. Os bits C e V são sempre desenergizados.
11.3.20 – Instrução de Movimentação com Máscara ( MVM ) A instrução de Movimento com Máscara ( MVM ) é uma instrução de palavra movimenta dados de sejam uma localização origem para umOdestino permite que que partes desses dados mascaradosdepor uma palavra. formatoe da instrução é mostrado na figura 11.EE.
Figura 11.EE – Formato da Instrução MVM 11.3.20.1 – Parâmetros da Instrução Os parâmetros da instrução que se insere são: Source ( Fonte ): Mask ( Máscara ): Dest ( Destino ):
endereço dos dados que se deseja movimentar ou uma constante de programa. endereço da máscara através da qual a instrução movimenta os dados. endereço para onde a instrução move os dados.
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11.3.20.2 – Operação Quando a linha passa de falsa para verdadeira, os dados no endereço Fonte passam através da máscara para o endereço Destino ( figura 11.FF ). A instrução movimenta os mesmos dados, a cada varredura, enquanto a linha permanece verdadeira.
Figura 11.FF – Exemplo da Instrução de Movimento com Máscara
Os dados são mascarados quando os bits da palavra da máscara são desenergizados; os dados são transferidos quando os bits da palavra de máscara são energizados. Os bits da palavra de máscara podem ser fixados utilizando-se um valor constante ( valor em Hexadecimal ), ou podem ser alterados atribuindo à máscara um endereço direto ou indireto. Os bits na palavra de destino, correspondentes aos zeros da palavra de máscara não são alterados.
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11.3.21 – Instrução de Cálculo ( CPT ) Todas as neste ser capítulo, exceto a instrução de movimentação comoperações máscara (descritas MVM ), podem realizadas através da instrução de Cálculo ( CPT ), cujo formato é apresentado na figura 11.GG.
Figura 11.GG – Formato da Instrução CPT 11.3.21.1 – Parâmetros da Instrução Os parâmetros da instrução que se insere são: Dest ( Resultado / Destino ):
endereço do resultado da operação.
Expression ( Expressão ):
operação aritmética ou lógica (até 80 caracteres ). Podem ser utilizados endereços lógicos direto e / ou constantes de programa.
O resultado da operação especificada na expressão é armazenado na palavra de destino. O tempo de execução de uma instrução CPT é maior que o tempo de execução da sua correspondente instrução aritmética, lógica ou de movimento. Uma instrução ADD, por exemplo, é executada em menos tempo que uma instrução CPT ( Adição ). Uma instrução CPT também utiliza mais palavras no arquivo de programa que sua correspondente instrução aritmética, lógica ou de movimento. Depois que cada instrução CPT é desenvolvida, os bits de estado aritméticos do arquivo de flag são atualizados da mesma forma que sua correspondente instrução aritmética, lógica ou de movimento. Como exemplo, verifique através da instrução ADD, como esses bits são atualizados após ser realizada a operação da instrução CPT (Adição).
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A tabela 11.6 apresenta os símbolos que se insere na expressão da instrução CPT para definir uma operação e apresenta também um exemplo dessas expressões. Tabela 11.6 Símbolos de Operações da Instrução CPT Operação Adição Subtração Multiplicação Divisão Raiz Quadrada Negação Conversão para BCD Conversão de BCD E OU OU Exclusivo Complementação
Símbolo + ( sinal de mais ) - ( sinal de menos ) * ( asterisco ) | ( barra vertical ) SQR - ( sinal de menos ) TOD FRD AND OR XOR NOT
Exemplo N7:0 + N7:1 N7:0 - N7:1 N7:0 * N7:1 N7:0 | N7:1 SQR N7:0 - N7:0 TOD N7:0 FRD N7:0 N7:0 AND N7:1 N7:0 OR N7:1 N7:0 XOR N7:1 NOT N7:0
Zeramento Movimentação
Entrar 0 ( zero ) para a 0 expressão Entrar somente endereço N7:0 Fonte ou constante de programa para a expressão
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11.4 – INSTRUÇÕES DE COMPARAÇÃO 11.4.1 – Generalidades As instruções de comparação permitem comparar valores de dados e tratam-se de instruções de entrada. 11.4.2 – Descrição são:
As operações que podem ser realizadas com as instruções de comparação Igual a ( EQU ) Diferente ( NEQ ) Menor quede( LES ) Menor ou igual a ( LEQ ) Maior que ( GRT ) Maior ou igual a ( GEQ ) Teste Limite ( LIM ) Igual Mascarada ( MEQ )
Todas as operações apresentadas acima também podem ser desenvolvidas através da instrução de Comparação ( CMP ), descrita no final deste capítulo. 11.4.3 – Parâmetros da Instrução Os parâmetros que se insere nestas instruções são: SOURCE A e B ( Fonte ) - constantes de programa ou endereços lógicos diretos de valores que se deseja comparar. Pode-se comparar valores de tipos diferentes de dados, tais como, ponto flutuante e inteiro. Entretanto, os valores em BCD e ASCII devem ser utilizados apenas para fins de visualização. Valores em BCD ou ASCII inseridos em uma instrução de comparação são tratados como números inteiros. Por exemplo, se o valor em N7:2 for igual a 10 ( decimal ) e o valor em D9:3 for igual a 10 ( BCD ), a expressão N7:2 = D9:3 não é verdadeira. Entretanto como os valores em BCD não são convertidos para decimal, a instrução de comparação: 10 ( BCD ) 0000 0000 0001 0000
10 ( Decimal ) 0000 0000 0000 1010
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11.4.4 – Instrução Igual a ( EQU ) A figura 11.HH apresenta o formato da instrução EQU.
Figura 11.HH – Formato da Instrução EQU
Quando os valores da Fonte A e da Fonte B forem iguais, esta instrução será logicamente verdadeira. Se estes valores não forem iguais, a instrução será falsa. A instrução EQU não deve ser utilizada para comparar dois valores de ponto flutuante, pois raramente esses valores serão totalmente iguais. Ao invés disto, utilizar a instrução LIM ( será vista mais a frente ) fixando assim, uma faixa de valores com a qual o valor de ponto flutuante será comparado.
11.4.5 – Instrução Diferente de ( NEQ ) A figura 11.II apresenta o formato da instrução NEQ.
Figura 11.I I – Formato da Instrução NEQ
Quando os valores da Fonte A e da Fonte B não forem iguais, esta instrução será logicamente verdadeira. Se esses dois valores forem iguais, esta instrução será falsa. ___________________________________________________________________________________ APOSTILA do Curso PLC-5 usando o software RS Logix 5 – Básico Página 169 de 212 Este material foi desenvolvido pela empresa UNICONTROL Automação Ltda Rua Alexandre Dumas, 2220 – 3º andar – Chácara Sto Antônio – São Paulo - S.P. Fone: 55(11) 5185-4755 / Fax: 55(11) 5181-7839
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11.4.6 – Instrução Menor que ( LES ) A figura 11.JJ apresenta o formato da instrução LES.
Figur a 11 .JJ – Formato da Instrução LES
Quando o valor da Fonte A for menor que o valor da Fonte B esta instrução será logicamente verdadeira. Se o valor da fonte A for maior ou igual ao valor da Fonte B, esta instrução será falsa.
11.4.7 – Instrução Menor ou Igual a ( LEQ ) A figura 11.KK apresenta o formato da instrução LEQ.
Figura 11.KK – Formato da Instrução LEQ
Quando o valor da Fonte A for menor ou igual ao valor da Fonte B, esta instrução será logicamente verdadeira. Se o valor da Fonte A for maior que o valor da Fonte B, esta instrução será falsa.
___________________________________________________________________________________ APOSTILA do Curso PLC-5 usando o software RS Logix 5 – Básico Página 170 de 212 Este material foi desenvolvido pela empresa UNICONTROL Automação Ltda Rua Alexandre Dumas, 2220 – 3º andar – Chácara Sto Antônio – São Paulo - S.P. Fone: 55(11) 5185-4755 / Fax: 55(11) 5181-7839
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11.4.8 – Instrução Maior que ( GRT ) A figura 11.LL apresenta o formato da instrução GRT.
Figur a 11 .LL – Formato da Instrução GRT
Quando o valor da Fonte A for maior que o valor da Fonte B, esta instrução será logicamente verdadeira. Se o valor da fonte A for menor ou igual ao valor da Fonte B, esta instrução será falsa.
11.4.9 – Instrução Maior ou Igual a ( GEQ ) A figura 11.MM apresenta o formato da instrução GEQ.
Figura 11.MM – Formato da Instrução GEQ
Quando o valor da Fonte A for maior ou igual ao valor da Fonte B, esta instrução será logicamente verdadeira. Se o valor da fonte A for menor que o valor da Fonte B, esta instrução será falsa.
___________________________________________________________________________________ APOSTILA do Curso PLC-5 usando o software RS Logix 5 – Básico Página 171 de 212 Este material foi desenvolvido pela empresa UNICONTROL Automação Ltda Rua Alexandre Dumas, 2220 – 3º andar – Chácara Sto Antônio – São Paulo - S.P. Fone: 55(11) 5185-4755 / Fax: 55(11) 5181-7839
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11.4.10 – Instrução Testar Limite ( LIM ) Esta instrução de entrada testa os valores dentro ou fora de uma faixa especificada, dependendo de como foram ajustados os limites. A figura 11.NN, mostra o formato da instrução de Testar Limite ( LIM ).
Figura 11.NN – Formato da Instrução LI M
11.4.10.1 – Parâmetros da Instrução Os parâmetros da instrução que se insere são: Low Limit ( Limite Baixo ):
endereço do valor A ou constante do programa.
Test ( valor de teste):
endereço programa.do valor B ou constante do
High Limit ( Limite Alto ):
endereço do valor C ou constante do programa.
A instrução é falsa a não ser que o valor de B esteja entre certos limites. Esses limites são os valores A e C, onde o valor A pode ser menor ou maior que o valor de C. A figura 11.OO apresenta dois exemplos: um para o caso do valor A ser menor ou igual ao valor C (a) e outro para o caso do valor A ser maior ou igual ao valor de C (b). Caso a)
Valor A ≤ valor C
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Quando o controlador detecta que o valor B é igual a um dos limites ou está entre eles, aé instrução a instrução falsa. é verdadeira. Se o valor B estiver fora desses limites, então Caso b) Valor A ≥ valor C
Quando o controlador detecta que o valor B está fora dos limites ou é igual a um deles, a instrução é verdadeira. Se o valor B estiver entre os limites, mas não igual a um deles, a instrução é falsa. Figur a 11 .OO – Exemplo da Instrução LI M A instrução LIM não possui bits de estado.
11.4.11 – Instrução Igual Mascarada ( MEQ ) Esta instrução de entrada compara dados de um endereço fonte com dados de um endereço de referência, permitindo que partes desses dados sejam mascarados através de uma palavra. A figura 11.PP apresenta o formato da instrução MEQ.
Figura 11.PP – Formato da Instrução MEQ ___________________________________________________________________________________ APOSTILA do Curso PLC-5 usando o software RS Logix 5 – Básico Página 173 de 212 Este material foi desenvolvido pela empresa UNICONTROL Automação Ltda Rua Alexandre Dumas, 2220 – 3º andar – Chácara Sto Antônio – São Paulo - S.P. Fone: 55(11) 5185-4755 / Fax: 55(11) 5181-7839
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11.4.11.1 – Parâmetros da Instrução Os parâmetros da instrução que se insere são: Source ( Fonte ):
endereço do valor que se deseja comparar ou um valor inteiro.
Mask ( Máscara ):
endereço da máscara através da qual a instrução movimenta os dados ou um valor em hexadecimal.
Compare ( Referência ): valor inteiro ou endereço de referência para a comparação. Se os 16 bits de dados de um endereço Fonte forem iguais aos 16 bits de dados do endereço Referência ( exceto os bits mascarados ), a instrução é verdadeira. A instrução se torna falsa assim que ela detecta uma diferença. Os bits da palavra de máscara iguais a 0 (zero) mascaram os dados, já os bits iguais a 1 permitem que seja realizada a comparação. Figura 11.QQ. _________________________________________________________________________
Figur a 11 .QQ – Exemplo da instrução MEQ
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11.4.12 – Instrução de Comparação ( CMP ) A instrução CMP é uma instrução de entrada que permite realizar as operações de comparação ( exceto MEQ e LIM ) descritas anteriormente. O tempo de execução de uma instrução CMP é maior que o tempo de execução de uma instrução de comparação. Uma instrução LEQ, por exemplo, executa mais rapidamente que uma instrução CMP ( Menor ou Igual a ). Uma instrução CMP também utiliza mais palavras no arquivo de programa do que utilizaria sua correspondente instrução de comparação. A figura 11.RR apresenta o formato da instrução CMP.
Figur a 11.RR – Formato da Instrução CMP
A expressão que se insere para a instrução CMP é uma comparação entre dois valores, representados por endereços lógicos diretos e/ou constantes de programa. CMP.
A tabela 11.7 apresenta os símbolos e os tipos de operação da instrução
Tabela 11.7 Símbolos e Tipos de Operação da Instrução CMP Operação Igual a Diferente de Menor que Menor ou Igual a Maior que Maior ou Igual a
Símbolo = < > < < = > > =
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12. Redundância de CPU´s 12.1 - CONCEITO Emprega-se redundância de controle para aumentar a confiabilidade e disponibilidade do sistema de controle contra possíveis falhas da CPU. A redundância utiliza duas CPU´s rodando o mesmo programa aplicativo. Uma CPU controla as E/S (chamada de CPU PRIMÁRIA) e a outra CPU (chamada de SECUNDÁRIA) fica no modo de espera. controle Caso a CPU paraPRIMÁRIA a CPU SECUNDÁRIA entre em FALHA, queo sistema passa aautomaticamente ser a CPU PRIMÁRIA transfere eo conseqüentemente passa a controlar as mesmas E/S.
12.2 – OPERAÇÃO BÁSICA O CHASSI PRIMÁRIO (aquele que abriga a CPU PRIMÁRIA) é constituido por: § 1 CPU (Módulo Controlador CLP-5/20E, CLP-5/40E, CLP-5/60E ou CLP5/80E); § 1 módulo 1785-BCM (Módulo de BACKUP de COMUNICAÇÃO) § 1 fonte de alimentação (interna ou externa) A CPU PRIMÁRIA controla as saídas distribuídas em rede RIO O CHASSI SECUNDÁRIO (aquele que abriga a CPU SECUNDÁRIA) é constituido por: § 1 CPU (Módulo Controlador CLP-5/20E, CLP-5/40E, CLP-5/60E ou CLP5/80E); § 1 módulo 1785-BCM (Módulo de BACKUP de COMUNICAÇÃO) § 1 fonte de alimentação (interna ou externa) A CPU SECUNDÁRIA é atualizada pela CPU PRIMÁRIA com os dados relevantes do processo e está pronta para controlarPRIMÁRIO. as mesmas saídas, caso ocorra um evento de FALHA ou PARADA do sistema Durante a operação NORMAL, a CPU PRIMÁRIA envia para a CPU SECUNDÁRIA os valores das E/S e tabelas de dados, pois caso ocorra uma falha no chassi PRIMÁRIO, a CPU SECUNDÁRIA assumirá o controle das E/S (tornarse-á CPU PRIMÁRIA) e terá os últimos valores de dados atualizados.
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Figura 12.A - Sistema de redundância usando o módulo 1785-BCM
12.3 – MÓDULO DE BACKUP DE COMUNICAÇÃO – 1785-BCM No sistema de redundância do CLP-5 utiliza-se um módulo 1785-BCM no Chassi Primário e outro módulo 1785-BCM no Chassi Secundário. É utilizada uma rede de interligação entre estes dois módulos chamada de HSSL (High Speed Serial Link à Rede serial de alta velocidade). Esta rede utiliza o mesmo cabo elétrico da rede DH+ e / ou RIO denominado 1770-CD (Cabo Belden 9463). O módulo 1785-BCM é responsável pelo BACKUP dos dados de E/S e outros dados relevantes de programa PID, temporizadores, horímetros, etc) que (exemplo: devem ser totalizações, transferidos daparâmetros CPU PRIMÁRIA para a CPU SECUNDÁRIA a todo scan, para que a tabela imagem e dados da CPU SECUNDÁRIA seja atualizada com os mesmos valores da CPU PRIMÁRIA.
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12.3.1 – Leds sinalizadores de status do módulo 1785-BCM
Tabela 12.1 - Leds indicadores de status do módulo 1785-BCM LED
Cor do LED
PRI
verde
SEC
verde
BPLN
verde
Quando aceso – o módulo BCM pertence ao sistema PRIMÁRIO Quando aceso – o módulo BCM pertence ao sistema SECUNDÁRIO Quando piscante – o módulo BCM está executando uma instrução de Block Transfer ou comunicando corretamente com as E/S através da placa de fundo do Chassi
verde
Quando apagado – não existe comunicação entre o módulo BCM e o Processador (CPU) Quando piscante – rede HSSL funcionando adequadamente
vermelho
Quando apagado – falha na rede HSSL Quando aceso – Falha de Hardware do BCM
SER FLT
Este LED indica
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12.3.2 – Diagrama de interligação entre os módulos 1785-BCM Primário e Secundário
(*) Substitua este trecho de rede com resistor de terminação de 150 Ohm, se este nó estiver na extremidade da rede.
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13. EXERCÍCIOS DE APLICAÇÃO OBJETIVO Verificar a funcionalidade das instruções estudadas no curso, através de exercícios práticos.
EXERCÍCIO SOBRE ENDEREÇAMENTO DE E/S DIGITAIS Objetivo: Determinar os endereços dos sinais digitais baseados em configuração de hardware do Chassi e / ou módulo adaptador de E/S Remotas (1771-ASB). Mini-seletoras do Chassi de E/S Principal
1 2 3 4 5 6 7 8
SW4 à OFF SW5 à OFF
05
Endereço: _______________________
CLP-5 ___________________________________________________________________________________ APOSTILA do Curso PLC-5 usando o software RS Logix 5 – Básico Página 180 de 212 Este material foi desenvolvido pela empresa UNICONTROL Automação Ltda Rua Alexandre Dumas, 2220 – 3º andar – Chácara Sto Antônio – São Paulo - S.P. Fone: 55(11) 5185-4755 / Fax: 55(11) 5181-7839
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Mini-seletoras do Chassi de E/S Principal
SW4 à OFF SW5 à ON 1 2 3 4 5 6 78
07
+ 24 Vcc
CLP-5 Endereço: _______________________
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Mini-seletoras do Chassi de E/S Remotas
Mini-seletoras do módulo 1771-ASB
SW5 à ON SW6 à OFF
SW1-1 SW1-2 SW1-3 SW1-4 SW1-5 SW1-6 SW1-7 SW1-8
10
à à à à à à à à
ON ON ON ON OFF OFF ON ON
02 13 XY-122315 Endereço: ______________________
ZSL-122315
1771-ASB
ZSH-122315
Endereço: _______________________ Endereço: _______________________
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EXERCÍCIO 2 Objetivo: Testar a funcionalidade das instruções de bits (contatos e bobinas) 1 – Criar um novo arquivo de programa (LAD3) chamado de EXERC2 2 – Editar no arquivo de programa principal (LAD2) um salto para chamada desta subrotina (EXERC2) 3 – Dentro desta subrotina, desenvolver um programa em LADDER para o controle de partida / parada de uma bomba, conforme descritivo abaixo: 3.1 – Existirá 1 botão para LIGAR a bomba (botão de pulso NA do simulador) 3.2 – Existirá 1 botão para DESLIGAR a bomba (botão de pulso NA do simulador) 3.3 – Quando for dado um pulso no botão LIGAR, energizar a bomba B1 e mantêla energizada (considerar uma lâmpada do simulador) 3.4 – Quando for dado um pulso no botão DESLIGAR, desenergizar a bomba B1 e mantê-la desenergizada. 3.5 – Sinalizar através de uma lâmpada do simulador o status da bomba B1 ligada 3.6 – Sinalizar através de outra lâmpada do simulador o status da bomba B1 desligada. 3.7 – Documentar o programa
Sinais de Entradas e Saídas Botão LIGA bomba Botão DESLIGA bomba
à à
I: I:
/ /
pulso NA pulso NA
Bomba B1 Lâmpada B1 LIGADA Lâmpada B1 DESLIGADA
à à à
O: O: O:
/ / /
acesa indica B1 LIGADA acesa indica B1 DESLIGADA
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Solução do exercício 2
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EXERCÍCIO 3 Objetivo: Testar a funcionalidade das instruções de bits e temporizadores 1 – Criar um novo arquivo de programa (LAD4) chamado de EXERC3 2 – Editar no arquivo de programa principal (LAD2) um salto para chamada desta subrotina (EXERC3) 3 – Dentro desta subrotina, desenvolver um programa em LADDER para controlar o acionamento de 05 motores distintos, conforme descritivo abaixo: 3.1 – Existirá apenas 1 botão para LIGAR os 05 motores ( botão de pulso – NA do simulador ). 3.2 – Existirá apenas 1 botão para DESLIGAR os 05 motores ( botão de pulso – NF do simulador ). 3.3 – Quando for dado um pulso no botão LIGAR, após 1 segundo ligar o motor M1, após 2 segundos ligar o motor M2, após 3 segundos ligar o motor M3, após 4 segundos ligar o motor M4 e após 5 segundos ligar o motor M5. (Nota: Considerar uma lâmpada do simulador para cada motor) 3.4 – Quando for dado um pulso no botão DESLIGAR, desligar os 05 motores simultaneamente. 3.5 – Documentar o programa. Sinais de Entradas e Saídas Botão LIGAR motores Botão DESLIGAR motores
à à
I: I:
/ /
Motor M1 Motor M2 Motor M3 Motor M4 Motor M5
à à à à à
O: O: O: O: O:
/ / / / /
pulso NA pulso NA
M1 M2 M3 LIGAR
DESLIGAR
M4 M5 ___________________________________________________________________________________ APOSTILA do Curso PLC-5 usando o software RS Logix 5 – Básico Página 186 de 212 Este material foi desenvolvido pela empresa UNICONTROL Automação Ltda Rua Alexandre Dumas, 2220 – 3º andar – Chácara Sto Antônio – São Paulo - S.P. Fone: 55(11) 5185-4755 / Fax: 55(11) 5181-7839
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Solução do exercício 3
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EXERCÍCIO 4 Objetivo: Testar a funcionalidade das instruções de bits e temporizadores 1 – Criar um novo arquivo de programa (LAD5) chamado de EXERC4 2 – Editar no arquivo de programa principal (LAD2) um salto para chamada desta subrotina (EXERC4) 3 – Dentro desta subrotina, desenvolver um programa em LADDER para gerar um alarme de nível Alto do condensado do filtro FIL-001A. 3.1 – Existe uma chave de nível (LSH_001A – contato NF) instalada no filtro FIL001A. 3.2 – Deverá existir a indicação de alarme de nível alto no supervisório relacionado com a referência B3:0/0 (LAH_001A). nível normal à B3:0/0 = 1 nível alto à B3:0/0 = 0 3.3 – Ocorrerá sinalização de alarme de nível alto se a chave permanecer atuada por um tempo maior ou igual a 10 segundos. 3.4 – Documentar o programa Nota: Considerar um botão NF do simulador como chave de nível alto.
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Solução do exercício 4
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EXERCÍCIO 5 Objetivo: Testar a funcionalidade das instruções de bits e contadores 1 – Criar um novo arquivo de programa (LAD6) chamado de EXERC5 2 – Editar no arquivo de programa principal (LAD2) um salto para chamada desta subrotina (EXERC5) 3 – Dentro desta subrotina, desenvolver um programa em LADDER para gerar um contador do número de partidas de um motor, conforme descrição abaixo: 3.1 – Criar uma lógica de partida / parada de um motor baseada no exercício 2 Botão liga (pulso – NA) à considerar um botão do simulador Botão desliga (pulso – NA) à considerar um botão do simulador à zerar o contador de partidas Botão resete (pulso – NA) Motor à considerar uma lâmpada do simulador Considerar: B3:1/0 à retorno do status do motor (=0 desligado / =1 ligado) Registro: N7:0 à número de partidas do motor 3.2 – Toda vez que for dado um comando de partida e houver retorno de motor ligado, a lógica deverá contar o número de partidas e indicar no registro N7:0. 3.3 – Caso o operador deseje zerar o contador de partidas, o mesmo deverá gerar um pulso no botão resete. 3.4 – Documentar o programa
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Solução do exercício 5
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EXERCÍCIO 6 Objetivo: Testar a funcionalidade das instruções de bits, contadores, temporizadores e movimentação: 1 – Criar um novo arquivo de programa (LAD7) chamado de EXERC6 2 – Editar no arquivo de programa principal (LAD2) um salto para chamada desta subrotina (EXERC6) 3 – Dentro desta subrotina, desenvolver um programa em LADDER para gerar um horímetro de um motor, conforme descrição abaixo: 3.1 – Considerar a lógica de partida / parada do motor do exercício 5 3.2 – Quando o motor estiver ligado: 3.2.1 - Indicar no N7:10 as horas de motor em funcionamento. 3.2.2 - Indicar no N7:11 os minutos do motor em funcionamento. 3.2.3 - Indicar no N7:12 os segundos do motor em funcionamento. 3.3 – Quando o motor estiver desligado: 3.3.1 - Indicar nos registros N7:20, N7:21 e N7:22 as horas, minutos e segundos respectivamente, relacionadas ao último intervalo de tempo de motor ligado. 3.3.2- Zerar os registros de horas, minutos e segundos de motor em funcionamento 3.4 – Acrescentar na lógica, um botão para zerar o horímetro durante o motor ligado, se houver necessidade. 3.5 – Documentar o programa
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Solução do exercício 6
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EXERCÍCIO 7 Objetivo: Testar a funcionalidade das instruções de bits, temporizadores e contadores 1 – Criar um novo arquivo de programa (LAD8) chamado de EXERC7 2 – Editar no arquivo de programa principal (LAD2) um salto para chamada desta subrotina (EXERC7) 3 – Dentro desta subrotina, desenvolver um programa em LADDER para controlar a válvula de controle XV_111 do tanque de água indicado abaixo conforme descrição a seguir: 3.1 – O tanque será preenchido constantemente do nível 0 a 10 metros. A cada 1 metro o sensor de nível SN1 envia um pulso para o CLP. 3.2 – Quando o nível do tanque atingir 10 metros, o CLP abrirá a válvula XV_132 durante um tempo fixo de 10 segundos (tempo suficiente para esvaziar o tanque). Após este tempo a válvula fechará automaticamente. 3.3 – Documentar o programa Considerar: SN1 à botão de pulso NA do simulador (I: XV_111
à
lâmpada do simulador
(O:
/
)
/
)
10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00
XV_111 SN 1
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Solução do exercício 7
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EXERCÍCIO 8 Objetivo: Testar a funcionalidade das instruções de bits e matemáticas básicas 1 – Criar um novo arquivo de programa (LAD9) chamado de EXERC8 2 – Editar no arquivo de programa principal (LAD2) um salto para chamada desta subrotina (EXERC8) 3 – Dentro desta subrotina, desenvolver um programa em LADDER para executar uma conversão de escala utilizando-se de instruções aritméticas básicas, conforme descrição abaixo: 3.1 – O CLP está lendo um sinal analógico de 4 ~ 20 mA, proveniente de um sensor de pressão (PT_12233) calibrado para o range de 0 a 120 Kgf/cm2, através de uma Entrada Analógica cujo endereço é N10:4 Considerar: 0 kgf à 4 mA à 0 120 Kgf à 20 mA à 4095 3.2 – Será feita a indicação desta leitura na tela do Supervisório (Central de Operação e Controle). A indicação desta pressão será em Unidades de Engenharia (indicação em ponto flutuante). 3.3 – Pede-se fazer aaplicativo. conversãoOde escala para unidades deverá de engenharia no CLP através do programa resultado da conversão ser armazenado no endereço F8:0 3.4 – Documentar o programa
Conversor Analógico Digital
4 ~ 20 mA
P/I
A/D
Transmissor de pressão PT_12233
0 a 4095 REGISTRO NO CLP
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Solução do exercício 8
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EXERCÍCIO 9 Objetivo: Testar a funcionalidade das instruções de bits e de comparação 1 – Criar um novo arquivo de programa (LAD10) chamado de EXERC9 2 – Editar no arquivo de programa principal (LAD2) um salto para chamada desta subrotina (EXERC9) 3 – Dentro desta subrotina, desenvolver um programa em LADDER para executar uma lógica de alarmes de pressão (PAH_12233), conforme descrição abaixo: baixa (PAL_12233) e pressão alta 3.1 – Os alarmes deverão ser sinalizados em 02 lâmpadas localizadas em um painel quando: PAL_12233 à Quando PT_12233 ≤ 20 Kgf/cm2 PAH_12233 à Quando PT_12233 ≥ 100 Kgf/cm2 3.2- Existirá um botão de pulso (NA) para reconhecimento de qualquer um dos alarmes. Quando for pressionado este botão, o Operador estará reconhecendo o alarme. 3.2.1 – Quando ocorrer um alarme a lâmpada respectiva deverá PISCAR 3.2.2 – Quando um alarme for reconhecido a lâmpada respectiva pára de PISCAR e fica ACESA 3.2.3 – Quando não ocorrer alarme a lâmpada respectiva deverá APAGAR
PAL_12233
PAH_12233
RECONHECE
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Solução do exercício 9
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EXERCÍCIO 10 Objetivo: Testar a funcionalidade das instruções de bits e relacionais 1 – Criar um novo arquivo de programa (LAD11) chamado de EXERC10 2 – Editar no arquivo de programa principal (LAD2) um salto para chamada desta subrotina (EXERC10) 3 – As chaves de nível LSH e LSL são pré-alarmes do transmissor de nível do vaso. Quando ocorrer LSH ou LSL sinalizar alarme nas respectivas lâmpadas. 4 – As chaves de nível LSHH e LSLL são ED do CLP. 5 – Fazer registro F8:10 indicação do nível do vaso em unidades de engenharia (0 – 100%) no Considerações: LSL setpoint = 30% setpoint = 60% LSH Chave de nível LSLL Chave de nível LSHH
I: I:
/ /
Bomba B-151801 Alarme de nível baixo Alarme de nível alto
O: O: O:
/ / /
Matriz de Causa x Efeito
Fluxograma P& ID
Transmissor de nível utilizar os endereços N7:24 Range da entrada analógica 4 – 20 mA / 0 a 4095
Observação: T à Se atuar LSHH por 10 segundos fechar SDV ___________________________________________________________________________________ APOSTILA do Curso PLC-5 usando o software RS Logix 5 – Básico Página 207 de 212 Este material foi desenvolvido pela empresa UNICONTROL Automação Ltda Rua Alexandre Dumas, 2220 – 3º andar – Chácara Sto Antônio – São Paulo - S.P. Fone: 55(11) 5185-4755 / Fax: 55(11) 5181-7839
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Solução do exercício 10
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EXERCÍCIO 11 Objetivo: Testar a funcionalidade das instruções de bits e lógicas 1 – Criar um novo arquivo de programa (LAD12) chamado de EXERC11 2 – Editar no arquivo de programa principal (LAD2) um salto para chamada desta subrotina (EXERC11) 3 – Dentro desta subrotina, desenvolver um programa em LADDER para executar uma lógica de polarização das seguintes entradas relacionadas na tabela abaixo. O resultado desta polarização deverá ser armazenado no registro B3:21. Considerar: ENT EST ESP EP
à à à à
Endereço entrada física Estado dada entrada física ( 0 = chave aberta / 1 = chave fechada ) Estado esperado da entrada ( 0 = chave NA / 1 = chave NF ) Entrada Polarizada ( 0 = normal / 1 = atuada )
4 – Considerando os estados das entradas, indicados na tabela abaixo, preencher o estado das entradas polarizadas EP ENT FISICA I:002/00
EST 0
ESP (B3:20) 0
I:002/01 I:002/02 I:002/03 I:002/04 I:002/05 I:002/06 I:002/07 I:002/10 I:002/11 I:002/12 I:002/13 I:002/14 I:002/15 I:002/16 I:002/17
11 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0
01 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0
EP (B3:21)
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Solução do exercício 11
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