Treinamento CLP Siemens

SumrioSumrio 11.Introduo de conceitos bsicos31.1.Conceito de CLP31.2.Principais modos de comunicao31.2.1.MPI32.Linguagem de Programao62.1.Ladder62.1.1.Contato Normal Aberto62.1.2.Contato Normal Fechado62.1.3.Bobina de Sada73.Famlia Simatic S7-30083.1.CPU S7-30083.2.CPU ET200S94.Step 7 Manager104.1.Programa104.1.1.Barra de ferramentas114.1.2.Criar um Novo Projeto134.2.Hardware134.2.1.Configurao de um novo Hardware134.2.2.Endereamento154.2.3.Download de Configurao de Hardware174.2.4.Exerccio 1184.3.Software184.3.1.Inserir Blocos184.3.2.Download de Blocos para CLP194.3.3.Entrar Online no CLP194.3.4.Exerccio 2204.3.5.Exerccio 3204.3.6.Memorias Internas214.3.7.Temporizadores214.3.7.1.Temporizador com Retardo na Energizao214.3.8.Exerccio 4224.3.9.Exerccio 5224.3.10.Upload de Blocos do CLP235.Diagnsticos de Erros245.1.Module Information255.2.Diagnostico Buffer26

1. Introduo de conceitos bsicos1.1. Conceito de CLP

Controlador Lgico Programvel (CLP) um aparelho eletrnico digital que utiliza uma memria programvel para armazenar internamente instrues e para implementar funes especficas, tais como lgica, sequenciamento, temporizao, contagem e aritmtica, controlando, por meio de mdulos de entradas e sadas, vrios tipos de mquinas ou processos.Um exemplo muito comum de aplicao de CLP est presente na indstria de embalagens. Imagine uma empresa que embala garrafas de refrigerantes. Em sua linha de montagem necessrio que um operador aperte uma sequencia enorme de botes para controlar a passagem de garrafas, a quantidade de liquido em cada garrafa alm de embal-las. Porm com a instalao de um CLP e de alguns sensores possvel realizar todo esse processoautomaticamente, economizando tempo, mo-de-obra e aumentando a produtividade.

1.2. Principais modos de comunicao1.2.1. MPICada equipamento de programao possui uma interface MPI. A interface MPI da CPU habilita todos os mdulos inteligentes em um PLC a serem acessados, por ex. os mdulos de funo de uma estao. Cada n MPI necessita ter seu prprio endereo MPI (entre 0 e 126).A principal vantagem que diversos equipamentos podem estabelecer um link de comunicao com a CPU ao mesmo tempo. Isto significa, por exemplo, que um equipamento de programao, um equipamento IHM e um link com outro PLC podem estar em operao ao mesmo tempo.

A interface MPI tambm torna possvel criar uma rede de comunicao na qual um administrador de rede tem acesso central com um PG a todos os mdulos inteligentes nas estaes conectadas. As principais caractersticas da interface MPI so:-Meio fsico RS 485;-Taxa de transmisso de 19.2 Kbps ou 187.5 Kbps ou 1.5 Mbps;-Distancias de at 50 m (entre 2 ns vizinhos) e com 2 repetidores, 1100 m e 23.8 km com fibra tica;-Componentes Profibus (cabos, conectores).

Dois tipos de conectores esto disponveis para instalao de um sistema de comunicao MPI.

O conector com soquete PG mostrado do lado esquerdo o conector padro usado para conectar ns MPI um ao outro, e ao mesmo tempo tambm habilita um PG a ser conectado ao mesmo tempo.O conector sem soquete para PG mostrado do lado direito usado onde as opes para conexo com o PG no so necessrias.

No ltimo n do barramento o cabo de sada deve ser substitudo por um resistor de terminao.

2. Linguagem de ProgramaoA programao traduz as funes a serem executadas, para tanto ela deve ser a mais simples possvel. Podemos representar essa serie de associaes lgicas na forma de diagrama de contatos (Ladder).A linguagem mais difundida at agora tem sido o diagrama de contato, Ladder, devido a semelhana com os esquemas eltricos usados para comando convencional e a facilidade de monitorao.

2.1. LadderVamos ver agora algumas funes bsicas para programao em ladder:2.1.1. Contato Normal AbertoSmbolo Equivalente eltrico

Descrio: Sempre associado a uma varivel do tipo BOOL, fecha contato quando esta tem valor 1 e abre quando tem valor 0. Pode ser associado a uma entrada digital, sada digital, ou endereo de memria interna.

2.1.2. Contato Normal FechadoSmbolo Equivalente eltrico

Descrio: Sempre associado a uma varivel do tipo BOOL, abre contato quando esta tem valor 1 e fecha quando tem valor 0. Pode ser associado a uma entrada digital, sada digital, ou endereo de memria interna.

2.1.3. Bobina de SadaSmbolo Equivalente eltrico

Descrio: Sempre associado a uma varivel do tipo BOOL, funciona como um rele, se for energizado, seu valor vai para 1, quando desernegizado seu valor vai para zero . Pode ser associado a uma entrada digital, sada digital, ou endereo de memria interna.

3. Famlia Simatic S7-3003.1. CPU S7-300

Seletor de modo-MRES = Funo de reset da memria (Module Reset).-STOP = Estado Stop; o programa no executado.-RUN= Execuo do programa, possvel o acesso read/write a partir do PG.Indicadores de estado (LEDs)-SF= Resumo de falhas; erro interno da CPU ou falha num mdulo com capacidade de diagnstico.-BATF = Falha de bateria; Bateria descarregada ou no existente.-DC5V = Indicador de tenso interna 5 V DC.-FRCE = FORCE; indica que pelo menos uma entrada ou sada est forada.-RUN = Pisca quando a CPU est inicializando; Mantm-se acesa no estado Run.-STOP= Mantm-se acesa no estado Stop; Pisca devagar quando solicitado um reset de memria; Pisca rapidamente quando est sendo feito um reset de memria; Pisca devagar quando necessrio um reset de memria, por ter sido inserido um mdulo de memria.3.2. CPU ET200S

4. Step 7 Manager

4.1. ProgramaO SIMATIC Manager uma interface de grfica com o usurio para a edio online/offline de objetos S7 (projetos, arquivos de programa do usurio, blocos, estaes de hardware e ferramentas).Com o SIMATIC Manager possvel:administrar projetos e bibliotecas;ativar as ferramentas STEP 7;acessar online o PLC;editar mdulos de memriaO programa ativado como qualquer aplicao do Windows, atravs de duplo-click no cone ou atravs do menu Iniciar

4.1.1. Barra de ferramentas

Barra de TtuloA barra de ttulo contm o ttulo da janela e os botes para controlar essa mesma janela. Barra de MenuContm todos os menus disponveis para essa janela. Barra de Ferramentas Contm as tarefas que so utilizadas com maior freqncia sob a forma de smbolos. Estes smbolos so auto-explicativos.Barra de StatusMostra o estado de uma determinada aplicao e outras informaes. Barra de TarefasA barra de tarefas contm todas as aplicaes que esto abertas e janelas como botes. A barra de tarefas pode ser posicionada em qualquer um dos lados da tela atravs da utilizao do boto direito do mouse.

4.1.2. Criar um Novo Projeto

4.2. Hardware

4.2.1. Configurao de um novo HardwarePara dar inicio a programao de uma aplicao, devemos em primeiro lugar saber sua configurao de hardware e informar ao STEP7.Vamos inserir um CLP no nosso projeto.

Para configurar o hardware do CLP usaremos a ferramenta HW Config.

rea de Trabalho: Local onde iremos configurar todos os hardware presente no projeto;Catalogo de Hardware: Lista de todos os hardwares que esto instalados na mquina;Informaes sobre os mdulos: Dados relevantes a configurao de hardware do mdulo selecionado na rea de trabalho;Para montar a configurao de hardware necessrio apenas arrastar o item do catalogo de hardware para a rea de trabalho.Vamos montar uma configurao bsica com:- 1 Rack 300- 1 CPU 314C-2 DP (6ES7 314-6CG03-0AB0 / V2.6)

A CPU escolhida tem:-MPI;-Profibus DP;-24DI;-16DO;-5AI;-2AO;-1 Modulo de contagem;-1 Mdulo de posicionamento;

4.2.2. Endereamento

Para que possamos utilizar as entradas e sadas do CLP em nossa aplicao, devemos ter conhecimento de seu endereo. Endereo uma nomenclatura para se referir a uma entrada/sada em especifico. Duas sadas no podem ter o mesmo endereo. Ao se inserir um hardware, a prpria ferramenta de colocar um endereo padro e sequencial em todas as entradas. Todos os endereos so indicados em funo de Bytes.

No caso em questo temos 24 entradas digitais e 16 sadas digitais. Como visto anteriormente, 1 entrada/sada digital ocupa 1 BIT, assim sendo 24 entradas so correspondentes a 24 BITs. Sabendo que 8 Bits = 1 BYTE, ento 24 BITS = 3 BYTEs. Que na figura acima so representados pelos BYTES: 136, 137, 138. Seguindo essa mesma lgica as saidas digitais so representadas pelo BYTE: 136, 137.Para se referir a apenas uma entrada/sada em especifico devemos usar o seguinte endereo:TB.XOnde:T: Tipo de dados que se esta querendo acessar. I para entrada, Q para Saida, M para memoria interna;B: Numero do Byte que contem o dados a ser acessado;X: Localizao do BIT dentro do BYTE.

Exemplo:I136.0 = 1 entrada digitalI136.7 = 8 entrada digitalI137.1 = 9 entrada digitalI138.7 = 24 entrada digital

4.2.3. Download de Configurao de Hardware

4.2.4. Exerccio 1

Monte Configurao de Hardware do CLP que lhe foi entregue e faa Download.

4.3. Software4.3.1. Inserir BlocosComo visto anteriormente, organizamos nosso software em Blocos. Agora vamos aprender a inseri-los.

4.3.2. Download de Blocos para CLPDepois de inseridos no projeto, precisamos fazer download de todos os blocos no CLP.

4.3.3. Entrar Online no CLPAps ter feito o download do software no CLP possvel, acompanharmos o funcionamento da logica online.

4.3.4. Exerccio 2Usando o conhecimento adquirido faa o comando de uma partida direta. Lembre: baseie-se no comando convencional.

Use:1 DI PARA BOTO DESLIGA1 DI PARA BOTO LIGA1 DO PARA ACIONAR O CONTATOR

4.3.5. Exerccio 3Usando o conhecimento adquirido faa o comando de uma partida direta com reverso.

Use:1 DI PARA BOTO DESLIGA1 DI PARA BOTO LIGA FRENTE1 DI PARA BOTO LIGA ATRAS1 DO PARA O CONTATOR SENTIDO FRENTE1 DO PARA O CONTATOR SENTIDO ATRAS

4.3.6. Memorias InternasAssim como em um comando eltrico so necessrios contatores auxiliares para atingir um proposito, no CLP temos as memorias auxiliares internas, ou flags. Essas memorias so de grande utilidade quando queremos guardar alguma informao ou quando necessitamos fazer logicas mais complexas. Representamos essas memorias pela letra M e a quantidade de flags disponveis varivel para cada CPU.

4.3.7. Temporizadores4.3.7.1. Temporizador com Retardo na EnergizaoSmbolo:

ParmetroTipo de dadosArea de memoriaDescrio

T noTIMERTIdentificao do numero do temporizador

SBOOLI, Q, MEntrada de inicio de contagem de tempo

TVS5TIMEI, Q, MTempo corrido

RBOOLI, Q, MReset tempo corrido

QBOOLI, Q, MSada temporizador

4.3.8. Exerccio 4Faa uma partida direta, porem o boto liga ira setar uma memoria, o boto desliga vai resetar a memria e essa memoria vai acionar uma sada.4.3.9. Exerccio 5Faa uma partida estrela triangulo com um intervalo de 8 segundos.

Use:1 DI PARA BOTO DESLIGA1 DI PARA BOTO LIGA3 DO PARA OS CONTATORES K1, K2, K3

4.3.10. Upload de Blocos do CLPEm alguns casos quando no temos o backup o CLP, se faz necessrio fazer Upload da configurao existente. Para isso siga as instrues abaixo.-Crie um novo projeto (ver 5.1.2);- Menu PLC Upload Station to PG...

-Selecione o CLP a fazer upload, aperte ok.

Nota: O Software obtido atravs do Upload no tem nenhum comentrio nem endereamento simblico, tornando-o assim mais complicada sua compreenso, porem muito til numa possvel queima da CPU.

5. Diagnsticos de Erros

A diagnose importante na fase de operao de um sistema ou de uma mquina.A diagnose ocorre usualmente quando um problema (falha) leva uma parada ou a um incorreto funcionamento.Devido aos custos associados s paradas ou mal funcionamento, a causa da falha deve ser encontrada rapidamente e eliminada. Os erros que ocorrem podem ser divididos em duas categorias, dependendo se foram ou no detectados pelo PLC:-Erros detectados pelo sistema operacional do PLC e normalmente levam a CPU ao estado Stop. -Erros de funcionamento, isto , a CPU executa o programa normalmente, mas a funo desejada ou no executada completamente ou executada incorretamente. A soluo para estes tipos de erros muito mais difcil, j que a causa inicialmente difcil de ser determinada. As possveis causas podem ser:- Um erro de lgica de programao (erro de software), que no foi detectado durante o projeto e o startup e que ocorre em ocasies extremamente raras.- Uma falha de processo, disparada pelo mal funcionamento de componentes diretamente associados ao controle do processo, desde cabos que ligam sensores / atuadores, como defeitos nos prprios sensores / atuadores.

5.1. Module Information

A informao da CPU auxilia na diagnose do sistema sem ter de fazer nenhuma programao, e torna possvel a deteco e soluo rpida de erros. A informao necessria para a procura de defeitos fornecida pela funo:

PLC -> Module Information

A funo Module Information l os dados mais importantes do mdulo diretamente conectado. Ela est dividida nas seguintes sees:

General: Dentre outras informaes, a descrio do mdulo e as verses de hardware e firmware.Diagnostic Buffer: Contm todos os eventos de diagnstico na ordem em que ocorreram. Todos os eventos so listados em texto comum e ordenados na exibio.Memory: Tamanho e utilizao da memria EPROM de carga, memria RAM de carga e memria de trabalho.Scan Cycle Time: Exibe o tempo de monitorao selecionado, o mais curto, o mais longo e o atual tempo de ciclo de scan.Time System: Exibe o relgio de tempo real e o temporizador (run-time meter) integrado.Performance Data: Exibe os blocos de sistema integrados e os blocos de organizao disponveis, assim como as reas de endereamento (I,Q,M,T,C,L).Communication: Exibe os dados de performance das interfaces de comunicao e o resumo de conexes.

5.2. Diagnostico Buffer

Buffer de Diagnstico: O buffer de diagnstico um buffer FIFO armazenado numa rea de memria da CPU protegida por bateria e que no pode ser apagada mesmo com um reset de memria. Ele contm todos os eventos de diagnstico na ordem em que ocorreram.Todos os acontecimentos podem ser visualizados no terminal de programao no formato texto e na ordem em que apareceram.

Detalhes do Evento: Ao selecionar um evento aparece informao adicional no campo "Details on Event": -ID e nmero do evento, -Informao adicional, dependendo do evento, como por exemplo o endereo da instruo que originou essa situao,

Ajuda do Evento: Ao clicar no campo , fornecida a ajuda do evento selecionado. (Exemplo: ocorre um erro de programao, e o OB associado (OB 121) no est programado na CPU). Abrir Bloco: Ao clicar no campo , pode ser aberto o bloco da CPU online no qual a interrupo ocorreu. (no exemplo acima: "FC 10").

26