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Veja como Funciona o CLP Allen Bradley e Como Programar

O objetivo deste artigo é apresentar alguns CLPs da família Allen Bradley bem como suas funcionalidades. A fim de focar nas características, eu vou detalhar aqui as configurações do Micrologix 1400, que é bastante utilizado na indústria. Ao final do post, você será capaz de entender melhor as funcionalidades do CLP e como você poderá aplicar o mesmo nos projetos de automação industrial.
allen bradley allen bradley

O controlador Micrologix 1400 é um CLP da Allen Bradley composto por fonte de alimentação, terminais de entradas e saídas, um processador, uma combinação isolada de porta de comunicação rs232/rs485, uma porta Ethernet e uma porta de comunicação não isolada RS-232. Cada CLP suporta 32 Entradas/saídas (I/Os) como por exemplo o modelo da Allen Bradley 1766-L32BWAA que possui 20 entradas digitais, 12 saídas digitais, 4 entradas analógicas e 2 saídas analógicas. Todos os modelos da família Micrologix 1400 possuem um clock interno com alta frequência para aplicações que requerem controle em tempo real e também podem ser dotados de módulos de memórias  expansíveis a fim de proporcionar a funcionalidade de backup das aplicações desenvolvidas. Importante reforçar aqui que o bloco de memória expansível não aumenta a capacidade de memória deste tipo de CLP, servindo exclusivamente para backup.

Abaixo, podemos ver uma Figura esquemática do Allen Bradley Micrologix 1400 e uma tabela a descrição de seus componentes:

micrologix allen bradley micrologix allen bradley

ItemDescrição
1Porta de Comunicação 2 – Conector 9 pinos – rs232
2Módulo de Memória
3Saída 24V (apenas para os modelos 1766-BWA e 1766BWAA
4Terminais de Entrada
5Teclado do display LCD (Esc. OK, superior, inferior, esquerda, direita)
6Compartimento de bateria
7Conector para o barrramento de expansão
8Conector de bateria
9Terminais de Saídas
10Display LCD

1 – Entendendo os Indicadores do CLP Allen Bradley Micrologix 1400

O Allen Bradley Micrologix 1400 possui três grupos de indicadores de status:

  • Os LEDs de status na parte frontal do controlador;
  • O indicador de status no visor LCD;
  • O indicador de starus de I/O no visor LCD.

Na Figura abaixo, podemos visualizar cada tipo de Status:

allen bradley micrologix indicadores status allen bradley micrologix indicadores status

Apesar de estamos falando dos status do Allen Bradley Micrologix 1400, os modelos 1100 e 1200 não mudam muito e o 1500 muda com relação ao visor LDC que não possui (os status são visualizados em LEDs na parte frontal para este modelo). Vamos entender o que cada status significa:

Tipo de IndicadorLEDCorIndicação
LED (a)PowerDesligadoSem alimentação de entrada ou erro na condição de alimentação
VerdeAlimentação Ligada (OK)
RunDesligadoNão está executando o programa do usuário
VerdeExecutando o programa do usuário no modo Run
Verde PiscanteTransferência do módulo de memória em curso
FaltDesligadoNão foi detectada falha
Vermelho PiscanteFalha na aplicação detectada
VermelhoHardware (controlador) em falha
ForceDesligadoForce desabilitado
AmbarForce habilitado
Ambar PiscanteSinais forçados presentes mas o force está desabilitado
LCD (b)Comm 0Desligado
(retângulo em branco)
Não está transmitindo pela porta RS-232/485 (Canal 0)
Ligado
(retângulo escuro)
Está transmitindo pela porta RS-232/485 (Canal 0)
Comm 1Desligado
(retângulo em branco)
Não está transmitindo pela porta Ethernet (Canal 1)
Ligado
(retângulo escuro)
Está transmitindo pela porta Ethernet (Canal 1)
Comm 2Desligado
(retângulo em branco)
Não está transmitindo pela porta RS-232/485 (Canal 2)
Ligado
(retângulo escuro)
Está transmitindo pela porta RS-232/485 (Canal 2)
DCOMMDesligado
(retângulo em branco)
Comunicações configuradas (Canal 0)
Ligado
(retângulo escuro)
Comunicações padrão (Canal 0)
BAT. LODesligado
(retângulo em branco)
Nível de bateria aceitável
Ligado
(retângulo escuro)
Nível de bateria baixa
U-DISPDesligado
(retângulo em branco)
Display no modo padrão
Ligado
(retângulo escuro)
Display no modo customizado
INPUTSDesligado
(retângulo em branco)
Entrada não energizada
Ligado
(retângulo escuro)
Entrada energizada (status do terminal)
OUTPUSDesligado
(retângulo em branco)
Saída não energizada
Ligado
(retângulo escuro)
Saída energizada (status do terminal)

Nas condições normais de operação nos CLPs Allen Bradley, os LEDs Power e RUN ficam ligados. Se estiverem I/Os forçados e o Force estiver habilitado, o LED Force fica ligado e permanece até que todos os sinais forçados sejam reMOVidos e se o Force estiver desabilitado e os I/Os estiverem forçados, o LED Force ficará piscando até que todos os sinais forçados sejam reMOVidos.

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2 – Os Arquivos de Dados e Suas Denominações

Os aquivos de dados são arquivos que guardam informação numérica, incluindo valores de entrada e saída associados com as instruções em pregadas na linguagem Ladder. Os tipos mais comuns para os arquivos de dados nos CLPs Allen Bradley são:

Nome da InstruçãoIdentificadorNúmeroPalavras por elementoExemplo
SaídaO01 O:0.0
EntradaI11 I:1.0
StatusS20S:2.0
BitsB31 B:3.0
temporizadorT43 T:4.0
contadorC53 C:5.0
ControleR63 R:6.0
Número InteiroN71 N:7.0
Número FlutuanteF82 F:8.0

3 – Denominação de Entradas, Saídas e Instruções

Abaixo, podemos visualizar uma imagem em que podemos entender como se dá a nomenclatura das instruções nos CLPs Allen Bradley:

allen bradley micrologix identificacao instrucao allen bradley micrologix identificacao instrucao

Veja abaixo uma tabela resumida sobre como é feita a identificação das instruções:

 

FormatoExplicação
Od:s.w/b
Id:s.w/b
XTipo de ArquivoEntrada (I) ou Saída (O)
dNúmero de Identificação da instrução (opcional)Entrada (1) ou Saída (0)
:Delimitador do endereço
SNúmero do endereçoE/S incorporadas: endereço 0.
Para expansões, endereço 1, 2, 3, 4, ….
.Delimitador da palavra
wNúmero da palavraRequerido para ler e escrever palavras
/Delimitador do Bit
bNúmero do Bit0 a 15

Um exemplo do exposto acima, seria o caso em que precisamos pegar o bit 1 da palavra 0 (zero) da entrada 1 localizada no módulo de expansão 1. Neste caso a denominação seria I1:1.0/1.

4 – Operações com Contatos e Bobinas

4.1 – Contatos Padrões nos CLPs Allen Bradley

allen bradley entrada na nf allen bradley entrada na nf

 

NA – Normalmente Aberto. O contato aberto se fecha (ativa) se o valor binário que chega até ele é 1.

NF – Normalmente Fechado. O contato aberto se fecha (ativa) se o valor binário que chega até ele é 1.

4.2 – Bobina Padrão nos CLPs Allen Bradley

ladder-allen-bradley-saida-na ladder allen bradley saida naQuando uma operação da esquerda para a direita é executada e satisfeita a condição lógica, a bobina é setada (fecha) e vai para o estado 1. Caso contrário, não há energia na linha e a bobina permanece no estado 0 (aberta).

 

4.3 – Latch, Unlatch

ladder-allen-bradley-lach-unlach ladder allen bradley lach unlach

Estas duas funções recebem este nome na família Allen Bradley, sendo conhecidas por outros fabricantes como SET e RESET. Quando é executada uma lógica e as operações são satisfeitas, a linha em que se encontra a instrução Latch -(L)- é energizada e ele se fecha (energiza) ou vai para o estado “1”. Este estado permanecerá mesmo que a linha seja desenergizada e só voltará para o estado “0” caso uma lógica for satisfeita e energizar a instrução Unlatch -(U)-

 

4.4 – Detecção de Degraus

ladder allen bradley entrada ons ladder allen bradley entrada ons

A instrução ONS nos CLPs Allen Bradley é uma instrução de entrada retentiva que ativa um evento de forma com que ele ocorra somente uma vez. Após uma transição degrau de falso para verdadeiro, a instrução ONS permanece verdadeira somente para um Scan do CLP. Em seguida, o bit é desativado, permanecendo assim até que a lógica que antecede a ONS seja falsa (então a ONS reativa). Em resumo, a instrução ONS “lembra” ao programa o estado degrau anterior de falso para verdadeiro.

ladder allen bradley saida FUNCAO OSR ladder allen bradley saida FUNCAO OSR

As instruções OSR e OSF são utilizadas pelos CLPs Allen Bradley quando um evento deve se iniciar e ocorrer somente uma vez. Estas instruções ativam um evento baseado na alteração de estado da linha em que se encontra da seguinte forma: Use a instrução OSR quando um evento deve iniciar baseando na transição de falso para verdadeiro. Ex.: Um sensor indutivo NA (“0”) atua e passa para (“1”). Mesmo que o sensor desligue durante a varredura, a OSR permanecerá setada até o próximo SCAN do CLP.

ladder-allen-bradley-saida-FUNCAO-OSF ladder allen bradley saida FUNCAO OSFUse a instrução OSF quando um evento deve iniciar baseando na transição de verdadeiro para falso. Ex.: Um sensor indutivo NF (“1”) atua e passa para (“0”). Mesmo que o sensor ligue durante a varredura, a OSR permanecerá setada até o próximo SCAN do CLP.

Eu ainda poderia falar aqui do contador e do temporizador, mas já escrevi um post para cada um explicando suas funcionalidades. Caso queira saber acesse os artigos:

Agora que você conhece as instruções básicas, vamos programar? Calma, você precisa ainda conhecer sobre o RSLinx que é utilizado para configurar a comunicação com o computador e o CLP e também o RSLogix, utilizado para programar o CLP e é justamente sobre estas ferramentas que falo nos artigos abaixo. Mas antes de prosseguir, se gostou deste post, por favor, não se esqueça de deixar seu comentário.

Referências:

Formado em Engenharia Elétrica pela UNESP (Universidade Estadual Paulista) com Pós Graduação MBA em Gestão de Projetos pela FVG (Fundação Getúlio Vargas) e certificação internacional em Gestão de Projetos pelo PMI (Project Management Institute). Também possui certificação Green Belt em Lean Six Sigma. Atuou na implantação dos pilares de Engenharia de Confiabilidade Operacional e Gestão de Ativos Industriais em grandes empresas como Votorantim Metais (CBA) e Votorantim Cimentos. Como Gerente de Projetos pela Siemens e Citisystems, coordenou vários projetos de automação e redução de custos em empresas como Usiminas, JBS Friboi, Metso, Taesa, Cemig, Aisin, Johnson Controls, Tecsis, Parmalat, entre outras. Possui experiência na implementação de ferramentas Lean Manufacturing em empresas como: Faurecia, ASBG, Aisin Automotive, Honda, Unicharm e Flextronics. Atualmente é Diretor de Projetos na empresa Citisystems e membro do Conselho de Administração da Inova, organização gestora do Parque Tecnológico de Sorocaba.