LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO PARA CLP

Transcrição

1 Automação (AUT) Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC) Centro de Ciências Tecnológicas (CCT) Departamento de Engenharia Elétrica (DEE) LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO PARA CLP Prof. Eduardo Bonci Cavalca

2 Conteúdo da Aula Normalização para CLPs Norma IEC Linguagens textuais Linguagens gráficas Seleção da linguagem 2

3 Normalização para CLPs Cenário: Uma indústria utiliza uma solução de CLP que é programado com uma linguagem proprietária diferente de qualquer outra e incompatível com outras soluções de CLP. O fabricante destes CLPs saiu do mercado e agora vende pipoca na praça. Situação: Houve um incidente e queimaram metade dos CLPs instalados. O que fazer agora? 3

4 Normalização para CLPs A inexistência de uma norma fez surgir inúmeras opções no mercado e em geral diferentes entre si. Isto ocasionava, principalmente, desperdício de dinheiro e recursos humanos. Demandava-se assim a definição de normas para linguagens de programação de CLPs. 4

5 Normalização para CLPs 1993 A IEC (International Electrotechnical Commisssion) publica a norma IEC 1131 que cobre o ciclo de vida completo de desenvolvimento dos CLPs. Tornou-se IEC para que houvesse um número comum entre a IEC e a Deutsche Elektrotechnischen Kommission (DKE). 5

6 Normalização para CLPs Parte 1: Informações gerais Parte 2: Requisitos de equipamento e testes Parte 3: Linguagens de programação (atualmente na terceira edição 2013) Parte 4: Orientações para usuário Parte 5: Comunicações Parte 6: Segurança funcional Parte 7: Programação de controle fuzzy Parte 8: Orientações para aplicação e implementação de linguagens de programação Parte 9: Interface de comunicação digital single-drop para sensores e atuadores 6

7 Norma IEC Fornece metodologias de construção de lógicas de programação de forma estruturada e modular, permitindo a quebra dos programas em partes gerenciáveis. Define 5 linguagens de programação, cada uma com suas características, de forma a cobrir a maioria das necessidades de controle atuais. Permite o uso de outras linguagens de programação, desde que obedecidas as mesmas formas de chamadas e trocas de dados. 7

8 Norma IEC Abordagem e estruturação top-down e bottonup, fundamentada em 3 princípios: Modularização Estruturação Reutilização 8

9 Norma IEC Comentários: inicia por (* e termina por *). Ex.: (* A norma do professor diz que comentários devem ser utilizado sempre, sem economia, mas com moderação *). Identificação das entradas, saídas e memória: feita por três regiões lógicas. A primeira letra identifica o mapeamento da variável. 9

10 Norma IEC A segunda letra identifica o tipo de dado. Os demais dígitos representam a posição de memória. Exemplos: IX0.1 (* mem. de entrada, binária, palavra 0, bit 1 *) QW3 (* a terceira palavra da área de saída *) MB5 (* o quinto byte da área de memória interna *) 10

11 Norma IEC A norma IEC define cinco linguagens, sendo: Textuais: Texto Estruturado (ST) Lista de Instruções (IL) Gráficas: Diagramas Ladder (LD) Diagramas de Blocos Funcionais (FBD) Diagramas de Fluxo Sequencial (SFC) 11

12 Linguagens Textuais Lista de Instruções (IL) Inspirada em Assembly. Puramente sequencial. Cada instrução possui um operador e um ou mais operandos, separados por virgulas. Indicada para CLPs pequenos. Exemplo: LDN A AND B ST L 12

13 Linguagens Textuais Texto Estruturado (ST) Linguagem textual de alto nível. Inspirada em Pascal. Por ser estruturada é excelente para a definição de blocos funcionais. Estes blocos podem ser utilizados em qualquer outra linguagem da IEC. Exemplo: L := NOT(A) AND B; 13

14 Linguagens Gráficas Diagramas Ladder (LD) Primeira linguagem utilizada pelos fabricantes, mais difundida e encontrada em quase todos os CLPs. Baseada na lógica de relés e contatos elétricos. Utiliza basicamente chaves e bobinas, porém pode conter elementos mais elaborados, como contadores, temporizadores, etc. Exemplo: 14

15 Linguagens Gráficas Diagramas de Blocos Funcionais (FBD) Há uma norma especifica para estes elementos (IEC 61499), sendo muito popular na Europa. Os elementos são expressos por blocos interligados. Permite o desenvolvimento hierárquico e modular do software. Os blocos são construídos utilizando a linguagem de texto estruturado. Uso indicado para processos químicos em geral e em processamento descentralizado distribuído. Exemplo: 15

16 Linguagens Gráficas Diagramas de Fluxo Sequencial (SFC) Permite a descrição de ações sequenciais, paralelas e alternativas. Fornece os meios para estruturar um programa num conjunto de etapas separadas por transições. Cada etapa está associada a um conjunto de ações. Cada transição está associada a uma receptividade (condição), que precisa ser satisfeita para que ocorra. Linguagem ideal para processos sequenciais. Exemplo: 16

17 Seleção da Linguagem Disponibilidade no CLP. Grau de conhecimento do programador. Solução a ser implementada. Nível da descrição do problema. Estrutura do sistema de controle. 17