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Os métodos de programação de controladores lógicos programáveis (plc) utilizando exemplos de circuitos a relés e diagramas funcionais. Além disso, é apresentado um comparativo entre os métodos de diagrama de circuitos e diagrama funcional, bem como a vantagem de se utilizar um plc em relação aos circuitos a relés. O texto também aborda as linguagens de programação utilizadas nos plcs e os métodos de verificação de processamento e computação.
Tipologia: Resumos
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Índice
i) A = A j) A.B B.A
k) A.(B.C) (A.B).C
l) A.(A B) A
m) A.(B C) AB A.C
n) A.(A B) A.B
o) A.B A B
1.1.2 - Circuitos Sequenciais
a) Circuito Liga
Na figura 1.1, temos a chave A e a lâmpada X. Quando a chave A está aberta ( estado “0” ), a lâmpada X está apagada ( estado “0”). Quando a chave A está fechada ( estado “1” ), a lâmpada X está acesa ( estado “1”).
A equação deste circuito é A=X. Os possíveis estados de A e X são mostrados na tabela verdade 1.1.
Figura 1.1 (^) Tabela 1.
b) Circuito Desliga ( NOT)
Na figura 1.2a, temos a chave A e a lâmpada X. Quando a chave A está aberta ( estado “0”), a lâmpada X está acesa ( estado “1”). Quando a chave A está fechada ( estado “1”), a lâmpada X está apagada ( estado “0”).
A equação deste circuito é A = X. Os possíveis estados de A e X são mostrados na tabela 1.2. Esta lógica é, geralmente, realizada com contato normalmente fechado, como mostrado na figura 1.2b.
Figura 1.2a Figura 1.2b (^) Tabela 1.
c) Circuito E (AND)
Na figura 1.3 temos as chaves A e B em série e a lâmpada X. Somente quando ambas as chaves, A e B, estão ligadas ( estado “1”) , a lâmpada X está acesa ( estado “1”).
A equação deste circuito é (^) A. B= (^) X. Os possíveis estados de A, B e X são mostrados na tabela 1.3.
Figura 1.3 (^) Tabela 1.
d) Circuito ou (OR)
Na figura 1.4 temos as chaves A e B em paralelo e a lâmpada X. Quando uma das chaves, A ou B, ou ambas, estão fechadas ( estado “1”), a lâmpada X está acesa (estado ”1”).
A equação deste circuito é A + B=X. Os possíveis estados de A, B e X são mostrados na tabela 1.4.
1.2.1 – Simplificação Utilizando a Álgebra de Boole
Aplicando os postulados e teoremas da álgebra de Boole, podemos simplificar expressões, o que implica em simplificação de circuitos.
Exemplo 01 :
Simplificar o circuito da figura 1.5.
Figura 1.
Solução :
A equação deste circuito é : L =A+(A+B).(A+B)
A figura 06 representa o circuito simplificado.
A figura 08 representa o circuito simplificado.
Figura 1.
1.2.2 – Simplificação com Mapa de KARNAUGH
Quando utilizamos os teoremas e postulados Booleanos para simplificação de uma circuito lógico qualquer não podemos afirmar, que a equação resultante está na sua forma minimizada. Existem métodos de mapeamento de circuitos lógicos, que possibilitam a minimização de expressões com N variáveis. Um desse métodos é a utilização do mapa de KARNAUGH e é indicado para minimização de até 4 variáveis.
Exemplo 1 :
Simplificar o circuito da figura 1.9.
Figura 1.9 Figura 1.
Solução:
A equação deste circuito é : L =A.B+A.B+A.B
Marcamos no mapa de Karnaugh, figura 1.11, as regiões correspondentes a cada parcela da equação do circuito.
Figura 1.
Tomamos o menor número de pares de parcelas vizinhas. A mesma região pode pertencer a
pares diferentes. As regiões 1 ( parcela A ) e 2 ( parcela B) correspondem à simplificação do circuito que é :
L =A+B
A figura 1.10 representa o circuito simplificado.
1.3.1 – Método da Soma de Produtos
Devemos inicialmente preencher a tabela verdade nas condições do problema. Somam-se os produtos das entradas onde se tem a saída no estado “1”, sendo que as variáveis de entrada no estado “0” são barradas. A equação assim obtida é a solução do circuito.
Exemplo :
Montar o circuito que contém 3 chaves A,B e C e uma lâmpada na seguinte condição: quando pelo menos duas chaves estiverem ligadas, a lâmpada estará acesa.
Figura 1.15 Figura 1.
Solução:
As saídas ,, e da tabela verdade, figura 1.15, atendem às condições do problema.
Então :
L =A.B.C+A.B.C+A.B.C+A.B.C
No mapa de KARNAUGH, figura 16, marcamos :
Região V, parcela A.B.C
Região V, parcela A.B.C
Região V, parcela A.B.C Região V, parcela A.B.C
tomamos o menor número de duplas vizinhas.
As regiões 1 ( parcela A.B), 2 (parcela B.C) e 3 ( parcela C.A), correspondem à simplificação do circuito que é :
L =A.B+B.C+C.A
A figura 1.17 representa o circuito simplificado.
Figura 1.
6- Quando o tanque esvaziar, fechar “V 3 ”.
Os passos de 1 a 6 são repetidos quantas vezes forem necessárias.
Este processo pode ser realizado automaticamente, figura 2.2, nesta sequência :
1- Apertando-se a botoeira de partida, o processo irá iniciar com a abertura da válvula solenóide “VS 1 ”, e a matéria prima chegará ao tanque.
2- Quando for atingido certo nível de matéria, a válvula solenóide “VS 1 ” irá fechar devido à atuação do sensor de nível “SN”.
3- Fechando-se a válvula solenóide “VS 1 ”, a chave de fluxo “CFC 1 ” irá abrir a válvula solenóide “VS 2 ” para aquecimento com passagem de vapor e também ligar o motor “M” do homogenizador para agitar a matéria.
4- Quando a matéria atingir certa temperatura, a válvula solenóide “VS 2 ” irá fechar, e o motor “M” irá parar devido à atuação do sensor de temperatura “ST”.
5- Fechando-se a válvula solenóide “VS 2 ”, a chave de fluxo “CFC 2 ” irá abrir a válvula solenóide “VS 3 ”, dando vazão à matéria e acionando um temporizador.
6- Após certo tempo, a válvula solenóide “VS 3 ”, irá fechar e acionará a chave fluxo “CFC 3 ”, que fará abrir a válvula solenóide “VS 1 ”, recomeçando o processo. Este processo será interrompido apertando-se a botoeira de parada quando a válvula solenóide “VS 3 ” estiver terminando de fechar.
Um número predeterminado de execuções do processo pode ser conseguido usando-se um contador.
2.1.2 – Características do controle sequencial
O controle sequencial tem as seguintes características :
a) do sinal de entrada até o de saída a sequência de operações obedece uma ordem predeterminada;
b) durante a execução da sequência, o sinal de controle é transmitido obedecendo certas condições;
c) o passo seguinte é executado dependendo do resultado anterior;
Geralmente, o controle sequencial é o mais conveniente, indicado e utilizado em operações de atuação passo a passo, como, por exemplo, partida-parada, modificar condição de execução de manual para automático, etc.
2.1.3 – Diagrama de Blocos
Na figura 2.3 é mostrado o diagrama de blocos do comando sequencial.
Um dispositivo de comando é acionado por um operador;
Um sinal é transmitido para o dispositivo de processo que irá atuar de maneira predeterminada.
O sinal de detecção, que significa a condição de processo, é enviado aos dispositivos de sinalização;
Um sinal de controle, resultante de um sinal de processo e/ou detecção, é transmitido ao dispositivo de final de controle;
O sinal transmitido do dispositivo de final de controle atua sobre o dispositivo controlado;
Com a atuação dos dispositivos controlados, a variável controlada atinge uma condição predeterminada, e os dispositivos sensores e de proteção atuam.
Um sinal de detecção, que significa condição da variável controlada, é enviado aos dispositivos de sinalização e/ou aos de processo, para a próxima sequência de operações.
Os dispositivos de sinalização indicam as condições de processo e da variável controlada ao operador. Dependendo do resultado dessa sinalização, o operador poderá acionar o dispositivo de comando quando necessário.
Exemplo :
Equações :
1 2 3
3 1 3 2
2 1
1 0
h d.d .d
d (d d ).d
d b
d b
O funcionamento do circuito da figura 2.4 é mostrado nos diagramas de tempo (figura 2.5a e 2.6a) e de transição (figura .2.5b e 2.6b).
a) Com acionamento de “b 0 ” em primeiro lugar:
No diagrama de transição, a indicação de um passo sem círculo representa um estado transitório. Por exemplo, na figura 2.5b, na posição 4, o relé “d 3 ” está na energização e em 1 está na desenergização. Na mesma figura as indicações “1” e “0” significam lâmpada “h” acesa e apagada, respectivamente.
b) Com acionamento de “b 1 ” em primeiro lugar:
Comparando os procedimento descritos anteriormente, verifica-se que a lâmpada “h” acende- se somente quando “b 0 ” é acionado em primeiro lugar.
2.2.3 – Montagem de circuito com condições estabelecidas
O circuito é montado a partir da equação que pode ser obtida do diagrama de tempo ou do diagrama de transição, com condições estabelecidas.
Exemplo :
Montar um circuito que contém duas botoeiras “b 0 ” e “b 1 ”, um contador auxiliar “d” e uma lâmpada “h”, de modo que :
quando se apertar a botoeira “b 1 ”, a lâmpada “h” se acenda e permaneça acesa;
quando se apertar a botoeira “b 0 ”, a lâmpada “h” se apague e permaneça apagada;
quando se apertar as duas botoeiras “b 0 ” e “b 1 ” juntas , a lâmpada “h” permaneça acesa.
