Controladores Lógicos Programáveis Diagramas de Blocos Diagramas de Escada Grafcet Exercícios de Programação Autómato da Siemens Laboratórios Integrados III Departamento de Electrónica Industrial e de Computadores Universidade do Minho Escola de Engenharia Guimarães
Software MicroWin Este módulo tem como objectivo a aprendizagem de programação de autómatos. Os autómatos usados são os da Siemens (modelo 215). O respectivo software chama-se MicroWin e encontra-se instalado no directório D:\Program Files\MicroWin. Quando se liga o CPU do Autómato e se arranca com o programa MicroWin deve-se executar o comando Read CPU type para garantir que a porta do computador está a comunicar com o Autómato. Neste programa deve-se colocar um ramo do diagrama de escada em cada NetWork do MicroWin. Após todos os ramos do programa terem diso introduzidos, deve acrescentar-se um ramo (Network) com a instrução END de modo a que o MicroWin saiba que o programa termina nessa instrução. Os ramos com utilização de TIMERS têm 2 partes: Um ramo para inicialização do Timer e outro ramo para perguntar quando o Timer chegou ao fim. Os endereços dos Timers começam em 100 e cada valor deste endereço tem um significado (carrege em F1-HELP para saber mais acerca destes timers e contadores). É possivel utilizar variaveis (em vez de endereços tipo I0.0). Todos os exercícios devem utilizar variáveis para que seja mais fácil fazer o debug ao programa. Fernando Ribeiro - 26 Setembro 2005 Pag. 1/10
1) Na figura que se segue pode ver-se representada uma expressão boleana que gera um output Y usando as variáveis de input X1 a X5. Pode ainda ver-se um diagrama de blocos correspondente à mesma expressão boleana. 1.1) Desenhe o diagrama de escada correspondente a esta expressão com apenas um ramo. 1.2) Desenhe agora o diagrama de escada mas com dois ramos, onde o primeiro ramo calcula o valor interno marcado por *. 1.3) Para ambos os programas, atribua endereços válidos a todos os inputs e outputs. Edite e execute os programas no CLP (Controlador Lógico Programável). Verifique que trabalham correctamente corrigindo-os onde e quando necessário. Fernando Ribeiro - 26 Setembro 2005 Pag. 2/10
2) Tal como no exercício 1, considere a figura que se segue: 2.1) Desenhe o diagrama de escada com apenas um ramo. 2.2) Desenhe também o diagrama de escada com 5 ramos onde os primeiros quatro calculam os valores do output internos marcado por *. 2.3) Edite e execute os programas no CLP. Verifique que trabalham correctamente corrigindo-os onde e quando necessário. Fernando Ribeiro - 26 Setembro 2005 Pag. 3/10
3) A equação que se segue representa uma forma de output latching. 3.1) Desenhe o diagrama de blocos para esta equação. 3.2) Desenhe o diagrama de escada para esta equação. 3.3) Edite e execute o programa no CLP. Verifique que trabalha correctamente corrigindo-o onde e quando necessário. Fernando Ribeiro - 26 Setembro 2005 Pag. 4/10
4) A figura que se segue mostra o esquema eléctrico e mecânico de uma porta de garagem automática. Os nomes entre parêntesis referem-se às variáveis boleanas usadas para descrever as regras de controlo. A figura que se segue consiste na representação do sistema de controlo desta porta de garagem automática. Esta sequência é descrita através do gráfico sequencial de funções (Grafcet). Fernando Ribeiro - 26 Setembro 2005 Pag. 5/10
Lógica dos Eventos: Lógica das Sequências: Lógica das Acções: O passo inicial acontece com a porta toda aberta ou toda fechada, mas não durante qualquer movimento desta. O passo 3 é activado através de um pedido de fecho, resultando na porta ser movida até estar completamente fechada (a não ser que o dispositivo de segurança seja activado). Se este é activado, há uma transição para o passo 2. O passo 2 é activado através de um pedido de abertura (ou uma transição do passo 3), resultando na porta ser movida até estar completamente aberta. Finalmente, ocorre um retorno ao passo 1 quando a porta volta a estar completamente aberta ou fechada. Fernando Ribeiro - 26 Setembro 2005 Pag. 6/10
4.1) Desenhe o diagrama de escada que controle os movimentos da porta necessários traduzindo da figura anterior. O programa deve ter a mesma estrutura da figura anterior, isto é: Lógica de acontecimentos (2 ramos) Lógica de sequencias (3 ramos) Lógica de acções (2 ramos) De notar que as fórmulas para a lógica de acontecimentos e para a lógica de acções já estão cridas, faltando ainda a criação das fórmulas para a lógica de sequências. 4.2) Edite e execute os programas no CLP. Verifique que trabalham correctamente corrigindo-os onde e quando necessário. Fernando Ribeiro - 26 Setembro 2005 Pag. 7/10
5) Considere o seguinte elevador a funcionar num restaurante para transporte de refeições. 5.1) Estude e planeie a lógica do seu funcionamento. Atribua nomes aos inputs e outputs. 5.2) Descreva este processo através do gráfico sequencial de funções (Grafcet). 5.3) Crie as fórmulas (tal como no exercício anterior) para cada uma das lógicas (eventos, sequências, acções). 5.4) Faça o diagrama de escada deste sistema. 5.5) Edite e execute os programas no autómato. 5.6) Se achar que deve acrescentar um sistema de segurança neste elevador, faça-o e justifique a sua utilização. Fernando Ribeiro - 26 Setembro 2005 Pag. 8/10
6) Considere o seguinte cruzamento com os respectivos semáforos. Os peões tem um botão de pressão que quando pressionado, provoca que o semáforo dos carros passe a amarelo e depois a vermelho (é sempre dada prioridade aos peões). 6.1) Estude e planeie a lógica do seu funcionamento. Atribua nomes aos inputs e outputs. 6.2) Descreva este processo através do gráfico sequencial de funções (Grafcet). 6.3) Faça o diagrama de escada deste sistema. Não esquecer as diferentes lógicas (eventos, sequências, acções). 6.4) Edite e execute os programas no autómato. 6.5) Se achar que devem ser feitas algumas correções ao funcionamento deste cruzamento (tal como usar tambem semáforos para os peões), faça-as e justifique-as. Fernando Ribeiro - 26 Setembro 2005 Pag. 9/10
Este exercício 7 é para os elementos do grupo fazerem totalmente sem qualquer ajuda do docente. 7) Considere o seguinte plano de rega de uma vivenda. Há quatro pontos de rega (A, B, C e D) mas devido à pouca pressão da água tem de se ligar um de cada vez. Cada um destes pontos terá de ligar três vezes 5 minutos cada um. Assim a sequência será o ponto A (5 minutos), depois o ponto B (5 minutos), depois o ponto C (5 minutos) e finalmente o ponto D (5 minutos). Depois esta sequência será repetida mais duas vezes. Cada um destes pontos de rega têm um sensor que detecta (num certo raio de acção) a presença de pessoas, animais, ou veículos. Caso este sensor detecte algo, este ponto deverá parar de regar (enquanto o sensor detectar a referida presença), sem necessidade de parar o relógio (timer). 7.1) Estude e planeie a lógica do seu funcionamento 7.2) Descreva este processo através do gráfico sequêncial de funções (Grafcet). 7.3) Faça o diagrama de escada com a devida lógica de eventos, sequências e acções. 7.4) Edite e execute os programas no autómato. 7.5) Se achar que devem ser feitas algumas correções ao funcionamento deste sistema, façaas e justifique-as. Fernando Ribeiro - 26 Setembro 2005 Pag. 10/10