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  • Escola De Educao Profissional SENAI Visconde De Mau

    Apostila CLP SIEMENS SIMATIC S7-200 1

    ESCOLA DE EDUCAO PROFISSIONAL SENAI VISCONDE DE MAU CURSO TCNICO DE INFORMTICA INDUSTRIAL

    CONTROLADORES LGICOS PROGRAMVEIS

    SIEMENS SIMATIC S7-200

    LABORATRIO DE PROJETOS E AUTOMAO

    MAIO DE 2003

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    Apostila CLP SIEMENS SIMATIC S7-200 2

    SUMRIO INTRODUO.......................................................................................... 3 1 INTRODUO AO CLP........................................................................... 3 1.1 HISTRICO........................................................................................................ 3 1.2 MERCADO ATUAL............................................................................................ 4 1.3 APLICAES..................................................................................................... 5 2 PRINCIPIOS DE FUNCIONAMENTO...................................................... 6 2.1 ESTRUTURAS DO CLP................................................................................... 6 2.2 HARDWARE CARACTERSTICO................................................................... 7 3 INTRODUO A PROGRAMAO....................................................... 9 3.1 LGICA MATEMTICA E BINRIA............................................................... 9 3.2 LINGUAGENS DE PROGRAMAO............................................................. 11 4 O CLP SIEMENS SIMATIC S7-200......................................................... 13 4.1 CARACTERSTICAS DE HARDWARE.......................................................... 14 4.1.1 ESPECIFICAES TCNICAS...................................................................... 15 4.2 CARACTERSTICAS DO SOFTWARE.......................................................... 16 5 INSTALANDO O CLP S7-200......................................................................... 17 5.1 INSTALANDO EM PAINEL OU TRILHO........................................................ 18 5.2 LIGANDO O CLP AO COMPUTADOR........................................................... 18 5.3 INSTALANDO O STEP 7 Micro/WIN 32......................................................... 19 6 PROGRAMANDO O CLP S7-200................................................................... 20 6.1 CONCEITOS BSICOS.................................................................................... 20 6.2 CONFIGURANDO O CLP................................................................................. 22 6.3 PROGRAMANDO EM LADDER...................................................................... 23 6.4 INSTRUES LADDER................................................................................... 26 6.5 EXEMPLOS DAS INTRUES LADDER..................................................... 44 7 EXERCCIOS...................................................................................................... 64

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    1 INTRODUO AO CLP Os Controladores Lgicos Programveis ou CLPs, so equipamentos eletrnicos utilizados em sistemas de automao flexvel. So ferramentas de trabalho muito teis e versteis para aplicaes em sistemas de acionamentos e controle, e por isso so utilizados em grande escala no mercado industrial. Permitem desenvolver e alterar facilmente a lgica para acionamento das sadas em funo das entradas. Desta forma, podemos associar diversos sinais de entrada para controlar diversos atuadores ligados nos pontos de sada. 1.1 HISTRICO Durante a dcada de 50, os dispositivos eletromecnicos foram os recursos mais utilizados para efetuar controles lgicos e de intertravamentos nas linhas de produo e em mquinas isoladas. Tais dispositivos so baseados principalmente em rels, tinham especial importncia na indstria automobilstica em que a complexidade dos processos produtivos envolvidos exigia, no raro, instalaes em painis e cabinas de controle com centenas de rels e, conseqentemente, um nmero maior ainda de interconexes deles. Tais sistemas de controle, apesar de funcionais, apresentavam problemas de ordem prtica bastante relevantes. Como as instalaes possuam uma grande quantidade de elementos, a ocorrncia de uma falha qualquer significava o comprometimento de vrias horas ou mesmo dias de trabalho de pesquisa e correo do elemento faltoso. Alm disto, pelo fato de os rels apresentarem dimenso fsica elevada, os painis ocupavam grande espao, o qual deveria ser protegida contra umidade, sobre temperatura, gases inflamveis, oxidaes, poeira, etc.

    Outro fator ainda comprometedor das instalaes a rels era o fato de que como a programao lgica do processo controlado era realizada por interconexo eltrica com lgica fixas (hardwired), eventuais alteraes na mesma exigiam interrupes no processo produtivo a fim de se reconectarem os elementos. Interrupes estas nem sempre bem-vindas na produo industrial Como conseqncia ainda, tornava-se obrigatria a atualizao das listas de fiao como garantia de manter a documentao do sistema. Com o advento da tecnologia de estado slido, desenvolvida a princpio em substituio s vlvulas a vcuo, alguns dispositivos transistorizados foram utilizados no final da dcada de 50 e incio dos anos 60, sendo que tais dispositivos reduziam muitos dos problemas existentes nos rels. Porm, foi com o surgimento dos componentes eletrnicos integrados em larga escala (LSI), que novas fronteiras se abririam ao mundo dos computadores digitais e, em especial s tecnologias para a automao industrial.

    Assim, a primeira experincia de um controle de lgica que permitisse a programao por recursos de software foi realizada em 1968, na diviso de hidramticos da General Motors Corporation. Aliado ao uso de dispositivos perifricos, capazes de realizar operaes de entrada e sada, um minicomputador com sua capacidade de programao pode obter vantagens tcnicas de controle que suplantaram o custo que tal implementao representou na poca. Iniciava-se a era dos controladores de lgica programvel.

    Essa primeira gerao de PLC, como poderia ser denominada, recebeu sensveis melhorias com o advento dos microprocessadores ocorrido durante os anos 70. Assim, no se tornava necessrio o uso de computadores de grande porte, tornando-o uma unidade isolada. Foram adicionados ainda recursos importantes tais como interfaces de

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    operao e programao facilitadas ao usurio, instrues de aritmtica e de manipulao de dados poderosas, recursos de comunicao por meio de redes de PLC, possibilidades de configurao especfica a cada finalidade por meio de mdulos intercambiveis, dentre outras inmeras vantagens encontradas nos modelos comerciais que esto atualmente disponveis.

    Assim, os tcnicos em controle de mquinas e processos passaram a contar com um dispositivo capaz de:

    - Permitir fcil diagnstico de funcionamento ainda na fase de projeto do sistema e/ou de reparos em falhas que venham a ocorrer durante a sua operao.

    - Ser instalado em cabinas reduzidas devido ao pequeno espao fsico exigido.

    - Operar com reduzido grau de proteo, pelo fato de no serem gerados faiscamentos.

    - Ser facilmente reprogramado sem necessidade de interromper o processo produtivo (programao on-line).

    - Possibilitar a criao de um banco de armazenamento de programas que podem ser reutilizados a qualquer momento.

    - Manter uma documentao sempre atualizada com o processo em execuo.

    - Apresentar baixo consumo de energia. - Manter o funcionamento da planta de produo com uma reduzida equipe

    de manuteno. - Garantir maior confiabilidade pela menor incidncia de defeitos. - Emitir menores nveis de rudos eletrostticos. - Ter a flexibilidade de expanso do nmero de entradas e sadas por serem

    controladas. - Ter a capacidade de se comunicar com diversos outros equipamentos

    Em nvel de Brasil, porm, na dcada de 80, que o PLC veio a proliferar na

    indstria, primeiramente pela absoro de tecnologias utilizadas na Matriz das multinacionais. Atualmente, com a crescente reduo no custo do PLC, observa-se o incremento de sua utilizao nas indstrias em geral, independente de seu porte ou ramo de atividades. Nota: Citao de Silveira, Paulo Rogrio e Santos, Winderson em Automao e controle Discreto. 1.2 MERCADO ATUAL

    A roda viva da atualizao, da qual fazemos parte, movimenta e impulsiona o mercado mundial atualmente. Os profissionais buscam conhecimentos para se tornarem mais versteis, adequando-se s necessidades das empresas, que por sua vez, buscam maior variedade e rapidez de produo para atender ao cliente, que se torna cada vez mais exigente.

    As empresas esto se reorganizando para atender as necessidades atuais de aumento de produtividade, flexibilidade e reduo de custos. Destas necessidades surgiram as necessidades de os equipamentos se adequarem rapidamente s alteraes de configuraes necessrias para produzirem diversos modelos de produtos, com pequenas alteraes entre si.

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    1.3 APLICAES

    Projetado para substituir antigos quadros de comando de rels o controlador deve ocupar pequeno espao fsico, apresentar flexibilidade para possveis mudanas na lgica de controle, ser resistente ao ambiente e ser imune a toda natureza de rudos. O CLP trabalha manipulando sadas conforme o estado de suas entradas. O usurio elabora um programa, normalmente por software que d os resultados desejados. CLPs so muito usados hoje. So boas as chances que haja um CLP presente em vrios tipos de indstrias. Se voc trabalha em mquinas automatizadas ou em

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