O Temporizador e a Lógica LADDER

Neste artigo, você vai aprender como funcionam os temporizadores ou Timers. O que é temporizador? É exatamente o que a palavra diz… é uma instrução que espera um tempo definido, antes de fazer algo. Parece simples, não parece?

Quando nós olhamos para diferentes temporizadores é que a diversão começa pois existem diferentes Timers disponíveis, dependendo do tipo de fabricante. Abaixo eu explico alguns deles:

Temporizador On-Delay – Este tipo de temporizador simplesmente “atrasa o processo de ligar”. Em outras palavras, depois que a entrada (que pode ser um sensor indutivo ou sensor capacitivo) é ativada, este componente espera X segundos antes de ativar a saída (que poderia ser uma válvula solenóide por exemplo).

Este é o temporizador mais comum, e frequentemente é chamado na linguagem ladder de TON (timer on delay), TIM (timer) ou TMR (timer).

Temporizador Off-Delay – Este temporizador é o oposto do on delay timer explicado acima, em que ele simplesmente “atrasa o desligamento”. Pegando o mesmo exemplo acima, com este componente, depois que o sensor indutivo é ativado, a solenoide permanece ligada depois de X segundos antes de desligar. Este temporizador pode também ser chamado de TOF (timer on delay) e é menos comum a sua utilização do que o anterior;

Temporizador Retentivo ou Acumulativo – Já este tipo de temporizador precisa de duas entradas, sendo que uma entrada inicia a contagem de tempo e a outra reseta ou zera o tempo.

O liga/desliga dos temporizadores acima podem ser reiniciados se a a entrada do sensor não estiver ligada/desligada constantemente. Portanto, este temporizador, uma vez acionado, retem a contagem de tempo mesmo que o sensor seja desligado.

Por exemplo, nós queremos saber quanto tempo um sensor permanece ligado durante o período de 1 hora. Se nós utilizarmos os temporizadores acima, eles ficarão zerando ou resetando o valor toda vez que o sensor ligar ou desligar.

Este timer no entanto nos fornecerá o tempo acumulado. Frequentemente estes temporizadores são chamados de RTO (retentive timer) ou TMRA (accumulating timer).

Tá bom, mas como vamos utilizar os temporizadores? Primeiramente precisamos saber de duas coisas:

O que vai habilitar o temporizador? Tipicamente utilizaremos uma das entradas do CLP;
Quanto tempo eu preciso esperar antes que o temporizador atue? Vamos esperar 5 segundos antes de atuar a solenoide?

Quando as instruções antes do componente temporizador forem satisfeitas como verdadeira, ele se energiza e simplesmente começara a contar. Quando o programa em linguagem ladder estiver rodando no CLP, poderemos então visualizar o tempo decorrido ou o tempo acumulado. Importante dizer que tipicamente os temporizadores podem contar o tempo de 0 a 9999 ou de 0 a 65535 segundos.

Mas por que estes números estranhos? Porque a maioria dos CLPs possuem temporizadores de 16 bits e esta quantidade de bits pode representar em decimais BCD um intervalo de 0 a 9999 ou 65535 em 16 bits binários.

Com relação a contagem, cada tique do relógio (ou clock do CLP) representa X segundos e cada fabricante oferece diferentes tiques. A maioria possui incrementos de 10 a 100ms que representa 1/10 de segundo.

Outros fabricantes também oferecem temporizadores de 1ms de incremento mas independentemente dos tipos de incrementos, eles funcionam da mesma forma apesar de possuírem a contagem mais rápida.

Com relação às denominações destes tipos, podemos encontrar diferentes nomes de temporizadores no mercado: TMH (high speed timer), TMS (super high speed timer) ou TMRAF (accumulating fast timer).

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Abaixo podemos visualizar um simbolo tipico de temporizador que encontramos no mercado (dependendo do fabricante que escolhermos). Neste caso, escolhi um da Allen Bradley (Rockwell).

Vou explicar como ele funciona, mas lembre-se de que independentemente do fabricante, o princípio é sempre o mesmo e você aprendendo como funciona um, não terá dificuldades com os demais.

Os Temporizadores Padrão Rockwell

Os CLPs da rockwell possuem dois tipos de temporizadores. Veremos abaixo as funções do TON, TOF e RTO:

TON (Timer on Delay)

Faz uma contagem em intervalos de tempo quando a instrução é verdadeira;

Os temporizadores Timer on Delay começam a contar intervalos de tempo quando as condições da linha em que ele se encontra tornam-se verdadeiras. O tão quanto as condições da linha permanecer verdadeira, o tempo continuará sendo contado e acumulado na palavra ACC até que o valor atinja o desejado ou presetado (PRE).

O valor acumulado é resetado ou zerado quando as condições das linhas tornam-se falsas, independentemente se o contador tenha atingido o valor setado. Cada temporizador TON é composto por 3 elementos de palavra, sendo que a palavra 1 é a de controle e os bits se organizam da seguinte forma:

Bit 0-12: Valor interno
Bit 13: Done (DN). Este bit torna-se 1 quando o valor acumulado (ACC) atinge o valor presetado (PRE);
Bit 14: Timer Timing (TT): Este bit torna-se 1 quando o temporizador está cronometrando;
Bit 15: Enabled (EN): Este bit torna-se 1 quando o Temporizador está energizado.

A palavra 2 armazena o valor presetado (PRE) e tem as seguintes características:

O programador especifica o seu valor e quando o valor acumulado atinge o valor presetado, o bit DN do temporizador torna-se 1. Usualmente o valor presetado varia de 0 a 32.767 e caso for setado um valor de tempo negativo, o sistema gerará um erro.

A palavra 3 armazena o valor acumulado (ACC) que é o valor descorrido desde que o timer foi resetado pela última vez. O valor acumulado é incrementado de acordo com o Time Base que deve ser inserido pelo programador e varia de 0 a 1.

Temporizador TOF (Timer Off Delay)

Faz uma contagem em intervalos de tempo quando a instrução é falsa;

Os temporizadores Timer off Delay começam a contar intervalos de tempo quando as condições da linha em que ele se encontra tornam-se falsas. O tão quanto as condições da linha permanecerem falsas, o tempo continuará sendo contado e acumulado na palavra ACC até que o valor atinja o desejado ou presetado (PRE). O valor acumulado é resetado ou zerado quando as condições da linha tornam-se verdadeiras, independentemente se o contador tenha atingido o valor setado. Cada temporizador TON é composto por 3 elementos de palavra, sendo que a palavra 1 é a de controle e os bits se organizam da seguinte forma:

Bit 0-12: Valor interno
Bit 13: Done (DN). Este bit torna-se 1 quando o valor acumulado (ACC) atinge o valor presetado (PRE);
Bit 14: Timer Timing (TT): Este bit torna-se 1 quando o temporizador está cronometrando;
Bit 15: Enabled (EN): Este bit torna-se 1 quando o Temporizador está energizado.

A palavra 2 armazena o valor presetado (PRE) e tem as seguintes características:

Temporizador RTO (Retentive Timer)

Faz uma contagem em intervalos de tempo quando a instrução é falsa e retem o valor acumulado quando a instrução é falsa e mesmo que ocorra uma variação de energia ele retem o valor. Estes temporizadores começam a contagem quando as condições da linha tornam-se verdadeiras e retem os valores em 3 situações:

As condições da linha são verdadeiras;
O CLP muda de status de RUN para Test ou modo Programa;
O processador é desenergizado e a bateria não está em falha.

Para zerar ou resetar o valor do temporizador retentivo, é necessário utilizar a instrução RES com o mesmo endereço.

Cada temporizador retentivo RTO é composto por 3 elementos de palavra, sendo que a palavra 1 é a de controle e os bits se organizam da seguinte forma:

Bit 0-12: Valor interno
Bit 13: Done (DN). Este bit torna-se 1 quando o valor acumulado (ACC) atinge o valor presetado (PRE);
Bit 14: Timer Timing (TT): Este bit torna-se 1 quando o temporizador está cronometrando;
Bit 15: Enabled (EN): Este bit torna-se 1 quando o Temporizador está energizado.

A palavra 2 armazena o valor presetado (PRE) e tem as seguintes características: