Controladores Programáveis - aula 04

Controladores Programáveis - aula 04

Controladores Programáveis - aula 04

Linguagens de programação

Linguagem é um meio de transmissão de informações entre dois ou mais elementos com capacidades de se comunicarem.
Programar é fornecer uma serie de instruções a um sistema com capacidade computacional, de maneira que este seja capaz de executar de forma automática as decisões de controle em função do estado atual do sistema em um determinado instante.
Linguagem de programação é um conjunto padronizado de instruções que permite a um sistema com capacidade computacional realizar determinada operação.
O programador é responsável é responsável por prever as situações possíveis do sistema, planejar estratégias de controle e codificar as instruções em uma linguagem de programação padronizada para depois serem passadas ao sistema computacional.

Norma IEC 61131-3

Um dos principais objetivos dessa norma é unificar os conceitos de programação para a aplicação dos processos de controle industrial. Quando essa norma foi desenvolvida, um grande número de conceitos e linguagens de programação era utilizado no ambiente industrial. Com a aplicação da norma, reduziu-se essa variedade de conceitos e linguagens para cinco linguagens de programação. Por isso, é fundamental que todo o profissional da área mecatrônica conheça como aplicar o IEC 61131.

Estruturas de programação

A estrutura de programação de um controlador programável é executada em três etapas.

Dentro da estrutura de programação, os CLPs possuem as seguintes funções básicas de software:

•  Lógica “e”, “ou” e “ou exclusivo”;
•  Set e reset;
•  Temporização e contagem;
•  Cálculos com aritméticas básicas;
•  Parênteses para associação de lógicas;
•  Comparação de valores;
•  Registrador de deslocamento;
•  Salto.

À medida que os CLPs vão aumentando suas capacidades de processamento, surge a necessidade de funções de software mais avançadas como:

•  Cálculos com ponto flutuante;
•  Cálculos integrais e trigonométricos;
•  Malha de controle PID;
•  Posicionamento;
•  Contagem rápida;
•  Leitura de sinais analógicos;
•  Linearização de sinais analógicos;
•  Logica fuzzy.

Entradas, saídas e memória

Os CLPs recebem as informações externas por meio das entradas e controlam os dispositivos por meio das saídas. Na memória dos CLPs, são acessadas todas as variáveis que são identificadas por três regiões lógicas.
A primeira região lógica é representada por uma letra que identifica se a variável está mapeando uma entrada, uma saída ou uma posição interna de memória.

Na segunda região lógica, a letra identifica o tipo de dado.

A terceira região lógica representa a posição de memória e estabelecem uma hierarquia que depende do CLP e do sistema de trabalho estabelecido pelo fabricante. A norma que rege sobre os CLPs não estabelece números de níveis hierárquicos, e alguns fabricantes utilizam números separados por ponto para definir um endereço.
Exemplo: I0.5 (*memória de entrada, tipo binária, palavra 0, bit 5).

Comentários

Sempre que a interpretação de uma linha de programa não for óbvia ou trivial é recomendado inserir comentários. Segundo a norma IEC 61131-3, um comentário é iniciado pela sequencia de caracteres (*e terminado pela sequencia*).

Variáveis de programação

O acesso direto às variáveis de programação só pode ocorrer pelas entradas, saídas e memória interna do controlador por meio do programa de controle. A localização das suas posições físicas ou lógicas no sistema de controle é definida pelo fabricante do equipamento, e o endereçamento direto é reconhecido pela utilização do símbolo “%” antes de sua designação.

Exemplo:

• %I12 (*Bit 12 de entrada*) 
• %IW5 (*Palavra 5 da área de entradas*) 
• %QB8 (*Byte 8 da área de saídas*) 
• %MW27 (*Palavra 27 da área de memória interna*)

Tipos de dados

Na programação de um Controlador Programável deve ser possível especificar valores para temporizadores, contadores, variáveis discretas, variáveis analógicas, entre outras. Os tipos de dados do programa de controle são especificados pela norma IEC 61131-3, e os tipos básicos são:

 

Tempos e dados

Esses dados são utilizados para especificar tempo e podem conter valores como, por exemplo, 2 minutos e 15 segundos.

Para especificar um tempo de duração utiliza-se a palavra-chave T# ou t#, acompanhada de uma sequência que pode indicar dias, horas, minutos, segundos e milissegundos.

•  Tempo de duração: T#18ms; 
•  Data: D#2015-06-30 DATE#2015-06-30; 
•  Hora do dia: TOD#13:18:42.55 TIME_OF_DAY#13:18:42.55; 
•  Data e hora: DT# 2015-07-21-13:18:42.55 DATE_AND_TIME#2015-07-21-13:18:42.55.

Endereçamento simbólico

Para facilitar o endereçamento é importante seguir alguns procedimentos para descrever um identificador simbólico.

•  Letras maiúsculas ou minúsculas, dígitos de 0 a 9 e o símbolo sublinhado “_”; 
•  O identificador deve começar com uma letra ou sublinhado; 
•  Não é possível utilizar dois ou mais caracteres sublinhados consecutivos; 
•  Não são permitidos espaços em branco; 
•  As letras maiúsculas ou minúsculas têm o mesmo significado, ou seja, os identificadores MOTOR_LIGADO, Motor_Ligado e motor_ligado representam o mesmo objeto. 

Existem alguns identificadores que são inválidos para endereçamento correto:

• 1SENSOR: O identificador não começa com letra e nem sublinhado; 
•  Botão_1: as letras não podem conter nenhum tipo de acento; 
•  Ent 2: espaços em banco não são permitidos; 
•  Bool2: os identificadores não podem ter os mesmos nomes das palavras-chave previstas na norma.