Automação de Processos Industriais - Módulo 2
Automação de Processos Industriais - Módulo 2
Automação de Processos Industriais - Módulo 2
Automação de
Processos
Industriais
Módulo 2
ÍNDICE
7- Conclusões ...................................................................................................................... 91
Etapa: estado parcial do sistema, onde a ação é realizada (pode estar ativa ou não);
Ação associada à etapa;
Transição: conecta a etapa precedente à etapa seguinte;
Condição associada à transição: dispara uma transição, desde que seja verdadeira e
que a etapa precedente à transição esteja ativa.
O SFC descreve a sequência em que as ações serão executadas de acordo com sinais de
entrada. Cada ação está associada a uma etapa do SFC e somente é executada quando a etapa
estiver ativa. As transições controlam a evolução do SFC, ou seja, a desativação e a ativação das
etapas. Cada transição está associada a uma receptividade, ou expressão lógica das variáveis de
entrada, que quando verdadeira, causará a desativação da etapa anterior à transição e ativação da
etapa posterior. A ligação entre etapas e transições é realizada por arcos orientados que
determinam o sentido de evolução do SFC.
5.2.1- ETAPAS
Uma etapa pode estar ativa ou não. Uma etapa ativa é indicada por um ponto.
- C (condition)
S (armazenada/mantida)
A ação é mantida após a desativação da etapa até ser finalizada por outra etapa,
conforme apresentado na figura 5.6
D (atrasada)
A ação é iniciada após decorrido o tempo (atraso) especificado e mantida enquanto a
etapa estiver ativa, conforme mostra a figura 5.7 (lado esquerdo). Se a ação permanece ativa
por um período menor que o especificado, a ação não é iniciada, conforme mostra a figura 5.7
(lado direito).
C (condicional)
A ação é iniciada e mantida enquanto a etapa estiver ativa, desde que a condição
lógica especificada seja verdadeira.
Além de um único qualificador, uma ação pode ser detalhada por meio de uma
combinação de qualificadores. Nestes casos, a ordem de apresentação dos qualificadores
determina a sequência que deve ser satisfeita para a execução da ação associada à etapa. É
possível utilizar qualquer combinação de qualificadores, excluindo apenas LP e PL. Alguns
exemplos são:
a) SD
A ação associada à etapa é armazenada (S) e iniciada após tempo especificado (D),
mesmo que a etapa não esteja mais ativa. A ação é continuada até ser finalizada por uma etapa
seguinte
b) DS
A ação associada à etapa é iniciada após tempo especificado (D) e continuada (S) até
ser finalizada por uma etapa seguinte. Se a etapa permanecer ativa por um período menor que
o especificado, a ação não é iniciada.
c) CSL
A ação é iniciada desde que a condição lógica seja satisfeita (C) e mantida (S) até que
seja atingido o tempo especificado (L), mesmo que a etapa não esteja mais ativa, ou até ser
finalizada por uma etapa seguinte.
Uma etapa pode não tem ação associada, mas ter um estado associado, conforme
figura 5.11.
Figura 5.11 - Etapa sem ação associada
5.2.3- TRANSIÇÕES
Uma transição representa uma evolução possível entre dois dos estados do sistema e é
representada graficamente por traços nos arcos orientados que ligam etapas e significam a
evolução do Grafcet de uma situação para outra.
Em um dado instante, uma transição pode está válida ou não. Uma transição está
válida quando todas as etapas imediatamente precedentes estiverem ativas.
A passagem de uma situação para outra só é possível com a validade de uma transição,
e se dá com a ocorrência da transição.
- Condições detalhadas
- Transição incondicional
Figura 5.15 – Exemplo de uma transição incondicional em Grafcet
Qualquer que seja a sequência percorrida em um Grafcet, deve existir sempre uma
alternância entre etapas e transições, isto é:
- duas etapas nunca podem estar ligadas diretamente, mas devem estar separadas por
uma transição;
- duas transições nunca podem estar ligadas diretamente, mas devem estar separadas
por uma etapa.
1) Situação inicial
Deve existir ao menos uma etapa inicial. É ativada incondicionalmente.
7) Tempo nulo
O tempo para a transposição de uma transição ou ativação de uma etapa é nulo.
6.1- INTRODUÇÃO
- Integração de aplicativos Windows® (access, excel, visual basic) para comunicação com
CLPs;
- Recursos de monitoramento da execução do programa, diagnósticos e detecção de falhas;
- Instruções avançadas que permitem operações complexas (ponto flutuante, funções
trigonométricas;
- Scan Time (tempo de varredura) reduzido (maior velocidade de processamento) devido a
utilização de processadores dedicados;
- Processamento paralelo (sistema de redundância), proporcionando confiabilidade na
utilização em áreas de segurança;
- Pequenos e micro CLPs que oferecem recursos de hardware e de software dos CLPs
maiores;
- Conexão de CLPs em rede (conexão de diferentes CLPs na mesma rede, comunicação por
meio da rede Ethernet).
Muitos deles possuem módulos de comunicação industrial Ethernet1 sendo com isto
possível receber e enviar e-mail, carregar páginas Web e implementar supervisão, controle,
monitoração e diagnósticos em qualquer lugar do mundo.
Aqui será descrito o Kit de Treinamento ZTK900 que é um módulo didático baseado
no controlador lógico programável ZAP-900, fabricado pela empresa HI Tecnologia®, tendo
por finalidade criar ambientes onde aplicações desenvolvidas para o CLP possam ser testadas
através da geração de condições de processos e observação do tratamento realizado pelo CLP
sob estas condições. Podemos ver na Tabela 6.1 as especificações do ZTK900 no que se
refere às entradas e saídas, tanto digitais quanto analógicas.
a) Área de comandos, onde estão a barra de menus e a barra de botões, permitindo acesso
direto aos principais comandos do ambiente;
b) Janela do projeto corrente, onde estão apresentadas as informações relevantes sobre o
projeto atual carregado no ambiente.
c) Janela do equipamento conectado, onde estão apresentadas as informações relevantes
sobre o controlador que estiver conectado ao ambiente através do canal de comunicação
configurado (serial ou ethernet)
d) Barra de controle e status do controlador, através dos quais o operador poderá, quando
existir programa carregado no controlador, ativar ou interromper a execução deste programa.
L – identificador da variável
nnn – número (endereço) da variável referenciada. Este valor sempre começa em 0 e o
número máximo depende do tipo da variável e do tipo ou configuração do equipamento.
Bobina de um Relé
O objetivo deste elemento é funcionar como uma bobina de um relé. Se estiver
energizada, todos os seus contatos normalmente abertos estarão fechados e os normalmente
Temporizador
Este bloco é responsável temporização de eventos dentro de um programa. O bloco é o
responsável por temporizar eventos dentro de um programa. Ele opera, basicamente, ativando
a saída após a contagem de um tempo pré-programado. Este tempo é especificado no
parâmetro P2 e seu valor é dado em múltiplos de 0,01 seg, ou seja, um intervalo de 1 segundo
será contabilizado se o valor de P2 for igual a 100.
Este elemento é representado por um bloco funcional com duas entradas (A1 e A2) e
uma saída (B1) e utiliza dois operadores (P1 e P2). O operador P1 que aparece na parte
superior do bloco guarda o valor corrente do tempo e deve ser obrigatoriamente uma memória
(M). O parâmetro P2 contém o valor total do tempo, e pode ser uma memória (M) ou uma
constante (K).
A entrada superior (A1) habilita a temporização ("Habilita") e a entrada (A2) do
estado desenergizado para o estado energizado nesta entrada faz com que o valor corrente do
temporizador (P1) passe a decrementar até zero (final do temporizador). A entrada inferior
(A2) representa a entrada de temporização ("Temporiza"), assim, para temporizar é necessário que
a entrada "Habilita" (A1) esteja energizada e toda vez que a entrada "Temporiza" (A2) transitar de
desenergizada para energizada o valor corrente da temporização será decrementado até o valor
zero, caso não haja uma intervenção da entrada (A2). A saída (B1) indica se a temporização
chegou ao final (Temporização = valor final da temporização).
Flip-Flop Set
O objetivo deste elemento é operar como uma entrada SET de um "Flip-Flop", que é
um elemento básico de memória em circuitos elétricos. Este elemento está associado ao
controle de saídas digitais (operadores Oxx) e contatos auxiliares (operadores Rxx) e só pode
ser colocado na oitava coluna da janela de edição. Existe uma grande diferença no
posicionamento dos elementos de SET e RESET de uma saída digital ou um contato auxiliar
no diagrama Ladder devido a varredura do Scan. Este elemento é utilizado em conjunto com o
elemento Flip-Flop Reset.
Flip-Flop Pulso
O objetivo deste elemento é ativar a bobina de um relé por um único ciclo de
varredura do programa. Esta ativação se dá através de uma transição de subida do sinal
aplicado à sua entrada. Este elemento está associado ao controle de saídas digitais (operadores
Oxx) e contatos auxiliares (operadores Rxx) e só pode ser colocado na oitava coluna da janela
de edição.
Flip-Flop Oscilador
O objetivo deste elemento é inverter o estado do contato a ele associado (P1) sempre
que houver uma transição em sua entrada (A1), de desenergizado para energizado. Este
elemento está associado ao controle de saídas digitais (operadores Oxx) e contatos auxiliares
(operadores Rxx) e só pode ser colocado na oitava coluna da janela de edição.
Contador Up
O objetivo deste elemento é operar como um contador de eventos. Possui uma
entrada para RESET do valor de contagem e um parâmetro de limite de contagem. A cada
pulso (evento) na entrada de contagem, o valor do contador será incrementado de uma
unidade até o limite definido.
Este elemento é representado por um bloco funcional com duas entradas (A1 e A2) e
uma saída (B1) e utiliza dois operadores (P1 e P2). O operador P1 que aparece na parte
superior do bloco guarda o valor corrente da contagem e deve ser obrigatoriamente uma
memória (M). O parâmetro P2 contêm o valor final da contagem, e pode ser uma memória
(M) ou uma constante (K).
A entrada inferior (A2) habilita a contagem ("Habilita") e uma transição do estado
desenergizado para o estado energizado nesta entrada faz com que o valor corrente da
Automação de Processos Industriais André L. Maitelli
UFRN - CT – DCA - CEAPI 85
contagem passe para zero (reset do contador). A entrada superior (A1) representa a entrada de
contagem ("Conta"). Para contar é necessário que a entrada "Habilita" (A2) esteja energizada
e toda vez que a entrada "Conta" (A1) transitar de desenergizada para energizada, o valor
corrente da contagem será incrementado de um. A saída (B1) indica se a contagem chegou ao
final (contagem = valor final da contagem) ou se o contador está paralisado ou desabilitado
(contagem diferente do valor final da contagem).
Contador Up-Down
O objetivo deste elemento é contar um determinado número de transições ocorridas
na entrada "Conta". Ele conta o número de transições da entrada "Conta" até um certo limite
de contagem fornecido pelo usuário como parâmetro. A contagem pode ser crescente (Up) ou
decrescente (Down), dependendo do sentido fornecido pelo usuário como entrada para o
bloco. A sua saída indica o fim da contagem. Este elemento é representado por um bloco
funcional com três entradas e uma saída e precisa de dois operadores. O operador que aparece
na parte superior do bloco (P1) guarda o valor corrente do contador e deve ser
obrigatoriamente uma memória (operador M) e o inferior (P2) que representa o valor final da
contagem, pode ser uma memória ou uma constante.
A entrada inferior (A3) habilita a contagem ("Habilita") e quando esta transitar do
estado desenergizado para o energizado, o valor corrente passará a ser zero, se o sentido for 1
(energizado) ou passará a ser igual ao valor inicial da contagem, caso contrário. A entrada do
meio do bloco (A2) indica o sentido da contagem, ou seja, se esta entrada for igual a 1 o valor
Movimentação de Variáveis
Este elemento possibilita a inicialização de valores de memórias, a transferência de
dados entre memórias, textos, entradas e saídas do PLC e a conversão de tipos de dados entre
vários formatos. Este único bloco implementa funcionalidade normalmente encontrada em
vários blocos de outros CLP´s do mercado. Essencialmente o bloco de movimentação
transfere o valor do operando P1 para o operando P2.
Este bloco é necessário para utilizar a entradas/saídas analógica na programação
Ladder. Dentre as funções já citadas este bloco ainda pode:
- Mover o valor da entrada analógica especificada para uma memória inteira ou real.
- Mover o valor de uma memória inteira para a saída analógica especificada.
Movimentação Indexada
Possibilita a movimentação de um grupo de memórias inteiras onde a fonte e o destino
são indexados pelos parâmetros P1 e P2 consecutivamente. O valor numérico presente na
memória indicada pelo parâmetro P1 será a memória fonte. O valor numérico presente na
memória indicada pelo parâmetro P2 será a memória destino. O valor numérico presente na
memória indicada pelo parâmetro P3 especifica a quantidade de dados que serão transferidos
a partir da memória fonte para a memória de destino.
Neste caso o (S) significa Set da saída e o (R) significa Reset da saída, mas estes
comandos variam de CLP para CLP.
7- CONCLUSÕES