Automação Industrial - PLC: Teoria e Aplicações - Curso Básico é um livro voltado para os profissionais que trabalham no setor de automação industrial que tencionam aprofundar seus conhecimentos no campo dos Controladores Lógicos Programáveis (PLC). É recomendado também para profissionais da indústria, estudantes de cursos técnicos profissionalizantes e universitários. O objetivo é fornecer noções básicas sobre a natureza do harware do PLC, de suas principais interfaces de I/O e módulos especiais. O livro apresenta ainda a base teórica e prática para a programação deste dispositivo, o PLC, que já se tornou indispensável em qualquer atividade de automação. Um destaque especial é dado à instalação e à segurança no ambiente industrial. Utilizam-se como modelo as novas CPUs Siemens série SIMATIC S7-200 e o software STEP 7-Micro/WIN 32, conforme a norma IEC 61131-3 em ambiente Windows. Naturalmente os conceitos e as técnicas de programação expostos são válidos para qualquer outro tipo de PLC com poucas modificações.
Índice:
Sumário
CAPÍTULO 1 LÓGICA PROGRAMADA 1.0 Definição de Programmable Logic Controller 1.1 Evolução dos Modernos PLC 1.2 Vantagens e Desvantagens na Utilização do PLC 1.3 Confiabilidade e Segurança no Sistema PLC 1.4 Significado de Hardware e Software 1.5 Algoritmos 1.6 Introdução ao Diagrama de Blocos 1.7 Conclusão do Diagrama de Blocos CAPÍTULO 2 HARDWARE DO PLC 2.0 Generalidades 2.1 Microprocessador e CPU 2.2 Ciclo de Scan 2.3 Sistema Operacional 2.4 Memória 2.5 Fonte de Alimentação CAPÍTULO 3 UNIDADE DE ENTRADA E SAÍDA 3.0 Introdução 3.1 Placa de Entrada Digital (On/Off) 3.2 Placa de Saída Digital (On/Off) 3.3 Placa de Entrada Analógica 3.4 Placa de Saída Analógica 3.5 Sinal Analógico Padronizado 3.6 Exemplos Aplicativos CAPÍTULO 4 MÓDULOS ESPECIAIS 4.0 Generalidades 4.1 Módulos para Interfaceamento dos Pares Termoelétricos 4.2 Módulos de Contagem Veloz 4.3 Módulo Controle Eixo 4.4 Módulos ASCII 4.5 Módulos de Comunicação 4.6 Módulos PID (Proportional Integrative Derivative) 4.7 Módulos Input/Output (I/O) Remotos CAPÍTULO 5 UNIDADES PERIFÉRICAS E DISPOSITIVOS DE PROGRAMAÇÃO 5.0 Generalidades 5.1 Simulador de Entradas 5.2 Dispositivo de Memorização dos Dados 5.3 Interface para Comunicação e Transmissão dos Dados 5.4 Dispositivo de Programação CAPÍTULO 6 SOFTWARE 6.0 Generalidades 6.1 A Norma IEC 61131-3 6.2 Linguagem de Programação Textual 6.3 Linguagem de Programação Gráfica CAPÍTULO 7 INTRODUÇÃO À LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO 7.0 Linguagem em Lista de Instruções - IL 7.1 Linguagem com Texto Estruturado - ST 7.2 Linguagem LADDER - LD 7.3 Linguagem com Diagrama de Blocos Funcionais - FBD 7.4 Linguagem com Seqüenciamento Gráfico de Funções - SFC 7.5 Programação Linear e Estruturada 7.6 Considerações Finais CAPÍTULO 8 ESQUEMAS ELÉTRICOS A RELÉ 8.0 Generalidades 8.1 O Esquema Funcional Europeu 8.2 O Esquema Funcional Americano 8.3 Definição e Funcionamento de um Relé 8.4 Classificação com Base no Modo de Funcionamento 8.5 Os Contatores 8.6 Partida e Parada de um MAT (Motor Assíncrono Trifásico) 8.7 Inversão do Sentido de Rotação do Motor Assíncrono Trifásico (MAT) 8.8 Chave Eletromecânica Estrela/Triângulo para MAT 8.9 Relé Auxiliar 8.10 Conclusão CAPÍTULO 9 INTRODUÇÃO AO PLC SIEMENS 9.0 Generalidades 9.1 O PLC Siemens S7-200 9.2 Configuração Hardware do Sistema S7-200 9.3 Cablagem do PLC S7-200 9.4 Seleção do Modo de Funcionamento da CPU S7-200 9.5 Pacote de Programação STEP 7-Micro/WIN 32 9.6 Programação: Linhas Gerais 9.7 Componentes de um Projeto 9.8 Como Escrever um Programa com STEP 7-Micro/WIN 32 9.9 Editor de Programação 9.10 Conexão ao PLC e Transferência do Programa 9.11 Monitoramento e Controle do Estado do Programa CAPÍTULO 10 FASES PRINCIPAIS DA PROGRAMAÇÃO DO PLC 10.0 Generalidades 10.1 Definição Específica do Comando Automático e Sua Representação Funcional 10.2 Atribuições I/O 10.3 Tradução da Representação Funcional na Linguagem de Programação Escolhida 10.4 Transferir na Memória de Programa do PLC Todas as Instruções 10.5 Debug e Arquivamento Final CAPÍTULO 11 CARACTERÍSTICAS DO SOFTWARE DO PLC S7-200 11.0 Introdução 11.1 Endereçamento dos Dados 11.2 Modalidade de Endereçamento das Principais Áreas/Dados do PLC S7-200 11.3 Set de Instruções CAPÍTULO 12 INTRODUÇÃO À PROGRAMAÇÃO EM KOP 12.0 Generalidades 12.1 Transformação de Esquema Funcional em Diagrama Ladder 12.2 Introdução às Aplicações CAPÍTULO 13 CONVERSÃO DA LINGUAGEM LADDER (KOP) EM LISTA DE INSTRUÇÕES (AWL) 13.0 Generalidades 13.1 Combinações Lógicas 13.2 Os Blocos em AWL 13.3 Função OR/AND (Paralelo/Série) 13.4 Função AND/OR (Série/Paralelo) 13.5 Ativação de Relé com Auto-retenção (Primeira Solução) 13.6 Ativação de Relé com Auto-retenção (Segunda Solução) CAPÍTULO 14 TEMPORIZADORES 14.0 Generalidades 14.1 Imposição por Meio do Programa de um Determinado Tempo de Atraso 14.2 Simples Comandos Temporizados 14.3 Operação de Temporização com a CPU S7-200 14.4 Boxes TON, TOF, TONR 14.5 Aplicação: Lubrificação de um Motor Elétrico de Grande Potência 14.6 Aplicação: Circuito Eletropneumático Relativo à Pausa no Fim do Curso Fca1 de um Cilindro, Antes do Retorno Automático (Eletroválvula 5/2 Biestável e Cilindro a Duplo Efeito D.E.) 14.7 Aplicação: Utilização do Timer TONR 14.8 Aplicação: Pausa e Trabalho de um Motor Trifásico 14.9 Aplicação: Comando a Duas Mãos 14.10 Ajuste Analógico (Externo) de um Determinado Tempo de Atraso 14.11 Aplicação: Pisca-pisca (Leitura Analógica) 14.12 Geração de Sinal de Duração Preestabelecida 14.13 Aplicação: Esteira Transportadora com Lampejo 14.14 Aprofundamento sobre a Função SET/RESET 14.15 Aplicação: Relé Passo-passo CAPÍTULO 15 CONTADORES 15.0 Generalidades 15.1 Contador Crescente/Decrescente 15.2 Ativação de Um Contador 15.3 Soma de Contagem de Dois Contadores 15.4 Combinação de Timer e Contador nos Processos Industriais 15.5 Contador Expandido 15.6 Operação de Contagem na CPU S7-200 15.7 Aplicação: Enchimento de uma Caixa de Cerveja 15.8 Aplicação: Linha de Transporte Automático de Garrafas 15.9 Aplicação: Ciclos de Aspiração de Resíduos Materiais CAPÍTULO 16 APLICAÇÕES PRÁTICAS 16.0 Generalidades 16.1 Breves Considerações sobre Instalação e Manutenção 16.2 Referências de Normas para Segurança 16.3 Alguns Conceitos Ligados à Segurança 16.4 Função de Parada e Parada de Emergência 16.5 Exemplo de Comando do Relé Monoestável na Ótica da Segurança 16.6 Ciclos de Funcionamento do Comando Automático 16.7 Aplicação: Controle de um Trocador de Calor por Meio do PLC S7-200 16.8 Aplicação: Automatismo para Portão Elétrico do Tipo Industrial que Desliza Controlado pelo PLC S7-200 16.9 Aplicação: Ciclo Eletropneumático de Dois Cilindros a Duplo Efeito e Válvula Biestável Controlado por um PLC S7-200 16.10 Aplicação: Mistura de Dois Líquidos num Reservatório Controlado pelo PLC S7-200 CAPÍTULO 17 TÉCNICA DE PROGRAMAÇÃO UTILIZAÇÃO DA TABELA BOOLEANA NA RESOLUÇÃO DE COMANDOS AUTOMÁTICOS SEQÜENCIAIS 17.0 Generalidades 17.1 A Tabela Booleana 17.2 Passagem da Tabela Booleana ao Esquema Ladder 17.3 Utilização do Temporizador na Tabela Booleana 17.4 Ciclos Mistos em Função do Processo e do Tempo 17.5 Tabela Booleana com Reinício Automático do Ciclo 17.6 Introdução às Aplicações 17.7 Aplicação: Portão Automático para Porta Batente de Uso Doméstico 17.8 Aplicação: Carro Automático para Máquina Operatriz 17.9 Aplicação: Aquecimento de um Forno Industrial 17.10 Aplicação: Semáforo para Fórmula 1 CAPÍTULO 18 UTILIZAÇÃO DO SFC NO COMANDO AUTOMÁTICO 18.0 Aprofundamentos sobre o SFC 18.1 Interdependência entre Ação e Transição 18.2 Seqüência Simultânea 18.3 Salto Condicionado 18.4 Salto Condicionado para Trás 18.5 Escolha de Seqüência 18.6 Programação Direta do SFC 18.7 Utilização do SFC nos Ciclos Pneumáticos 18.8 Conversão do SFC em Diagrama Ladder 18.9 SFC com Pausa entre uma Fase e a Sucessiva 18.10 Aplicação: Transporte de Caixas entre Esteiras 18.11 Aplicação: Partida e Parada de um MAT 18.12 Aplicação: Inversão do Sentido de Rotação do MAT