Você sabe quais são os tipos de linguagens do CLP? Quais são as linguagens usadas dentro da programação de um Controlador Lógico Programável?
Esse é um assunto essencial para o eletricista na Industria 4.0.
Para nos auxiliar, vamos usar o Guia Definitivo para Entender o CLP.
Todo o programa ele age em sintonia com os blocos de funcionamento.
ARQUITETURA: Serve para o usuário se comunicar com o CLP através de um device de programação e definir as tarefas que um CLP deve realizar;
Quando falamos da programação do CLP, precisamos de uma linguagem onde o homem e a máquina entendam.
Essa linguagem vai facilitar a entrada de dados dentro do processador, facilitando a tradução.
É por isso que também temos os níveis de linguagens.
O Que Um CLP Tem Internamente? Para que serve o CLP?
O QUE SÃO OS NÍVEIS DE LINGUAGENS DO CLP?
Eles servem para saber se estamos lidando com linguagens de baixo nível ou alto nível.
BAIXO NÍVEL
As linguagens de baixo nível, também chamadas de linguagens de máquina, foram as primeiras linguagens que surgiram, são linguagens que são fáceis de serem implementadas, mas difíceis de serem interpretadas.
Elas normalmente exigem uma maior habilidade do programador, pois é uma linguagem bit a bit, com níveis de abstração complexos.
Hoje em dia, elas só são usadas quanto as linguagens de alto nível não satisfazerem determinadas necessidades ou não forem suportadas.
ALTO NÍVEL
São linguagens que possuem séries de instruções de programação predefinidas, pois elas aproximam à própria linguagem do ser humano, tornando o trabalho dos programadores e projetistas mais fáceis.
É importante salientar que a linguagem de alto nível, precisa se comunicar com a linguagem de baixo nível.
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QUAL É O CICLO DE FUNCIONAMENTO DO CLP?
O ciclo de funcionamento do CLP começa no escaneamento de programa, que o usuário inseriu ali dentro.
Vai ler todas as linhas da linguagem do CLP.
Logo em seguida, ele vai escanear as entradas, ou seja, todos os sinais que vem, que podem ser, em 12 volts, 24 volts, 5 volts, até mesmo em 220 volts, através das entradas do CLP.
O CLP vai olhar essa entrada, e jogar para dentro do programa.
Para que então, façamos o escaneamento de saída, que na verdade é o controle que é feito na saída do CLP através da entrada.
As Entradas e Saídas do CLP (também conhecidas como I/0, que significa INPUT & OUTPUT) são os caminhos pelos quais o CLP LÊ e ENVIA dados ou comandos para fora de sua CPU.
Esses comandos irão mudar o funcionamento da planta (Saídas) e vão receber dados externos, como o comando de um operador ou a leitura de um sensor.
Essas entradas e saídas podem ter duas naturezas: Digitais e Analógicas.
Cada uma delas possui um objetivo e uma maneira de ser utilizado, embora todas sejam importantes.
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QUAIS SÃO OS TIPOS DE LINGUAGENS DO CLP?
Existem diversos tipos de linguagens de programação do CLP, mas vou falar das 5 principais linguagens para você.
NORMA IEC 61131-3: Essa norma define quais são as linguagens que podem ser utilizadas. Todo o CLP deve possuir ao menos 2 ou 3 linguagens disponíveis.
1. Linguagem de CLP: Ladder
A linguagem Ladder reproduz a estrutura de um diagrama elétrico, ou seja, a lógico de relés e contatores convencional, ou seja, terá uma combinação de contatos abertos, fechados e cargas.
Por esse motivo de similaridade, a linguagem ladder é amplamente utilizada pelos fabricantes de CLP.
Observe que existe a representação do circuito em ladder.
Observe que na lógica 1, a carga Q1 depende dos interruptores I1 e I2, sendo que o interruptor I1 é aberto e o interruptor I2 é fechado.
Já em ladder, na imagem 2, vemos a mesma representação, similar ao circuito série acima, veja como existe uma similaridade, mas ao mesmo tempo, uma correspondência.
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2. Linguagem de CLP: Lista de Instrução
A linguagem IL OU LISTA DE INSTRUÇÃO, são conjuntos de mnemônicos (ou seja, auxiliar de memória), muito similar ao que ocorre na linguagem assembly, usada em microprocessadores e microcontroladores, que são descritos em norma, a norma IEC 1131-3.
São códigos feitos com base em operações booleanas e comando para transferência de dados.
Observe que existe a representação do circuito em ladder na Imagem 1, o mesmo do anterior, onde temos um contato aberto, em série com um fechado, em série com a bobina.
A representação em IL, na imagem 2 temos 3 linhas que representam cada um dos 3 elementos, primeiro a linha, depois o código booleano, depois a variável (se entrada ou saída).
Deve-se observar, que na Lista de Instruções (IL ou LI), cada instrução deve iniciar como uma nova linha, existindo uma ordem lógica que deve ser respeitada na sintaxe.
3. Linguagem de CLP: Texto Estruturado
A linguagem de alto nível ST OU TEXTO ESTRUTURADO OU STRUCTURED TEXT, são operações matemáticas complexas localizadas dentro de um vetor de programação ou mesmo em tabelas que usam a tabela ASCII como protocolo de comunicação.
As raízes de fundação dessa linguagem, é baseada em Pascal, Ada e “C”.
Com ela, podemos especificar um conjunto de ações aplicadas aos dados de entrada e lógicas cíclicas.
Ela é ideal para criar algoritmos de repetição, lógica de condições e booleanas.
Na imagem 1, é a representação ladder de uma pequena lógica.
Perceba que na imagem 2, temos a representação em ST ou texto estruturado da mesma lógica. Percebe-se que é uma linguagem que se assemelha muito à linguagem C, com a estrutura de começo meio e fim.
Note-se que é uma função simples de uma lógica básica, mas essa linguagem possui muitas outras funções de estado, de condição e de parametrização.
Outra característica, é a semelhança entre uma função matemática, ou seja, para realizar cálculos de contagem de pulsos, de manipulação de entradas e saídas analógicas, essa linguagem é muito indicada.
4. Linguagem de CLP: Diagrama de Blocos Funcionais ou FBD
A linguagem FBD OU DIAGRAMA DE BLOCOS FUNCIONAIS OU FUNCTION BLOCK DIAGRAM, trata-se de uma linguagem gráfica de conexões aritméticas, booleanas ou outros elementos funcionais e / ou blocos funcionais.
Ela se assemelha às networks da linguagem ladder (linhas de conexão), pois as linhas conectam os blocos lógicos entre si, formando a lógica de fato.
Na imagem 1, é a representação ladder de uma pequena lógica (a mesma do anterior);
Perceba que na imagem 2, que temos um bloco que substitui a linguagem ladder, sendo que temos as entradas e o modo como estão disponibilizadas (em série), faz com que a lógica booleana que deve ser utilizada é a AND ou E, para então, termos uma saída.
Essa linguagem é muito utilizada quando existe a necessidade de um controle eficaz de drivers que são monitorados e processos contínuos (automação), além de loops de controle.
Ela é essencialmente uma linguagem booleana, muito parecida com o que ocorrem em portas–lógicas;
Esses blocos lógicos também podem ser utilizados na linguagem ladder (especialmente na questão dos contadores, pulsadores, temporizadores e blocos de comparação, etc.
5. Linguagem de CLP: Grafcet
O MAPA OU DIAGRAMA SEQUENCIAL DE FUNÇÕES (OU SEQUENTIAL FUNCTION CHART – SFC), é uma linguagem baseada em Redes de Petri e GRAFCET, que descreve o comportamento sequencial se sistemas de controla na forma de estado e as transições desses estados.
Existia uma norma específica que tratava da questão dessa linguagem de programação, cuja tal é a IEC 848, em meados de 1988.
Na imagem 1, é a representação ladder de uma pequena lógica (a mesma do anterior);
Perceba que na imagem 2, perceba que temos um diagrama lógico (quase como um fluxograma), que é justamente o SFC (Que traduzido é justamente o GRAFCET);
Normalmente, essa linguagem é mais conhecida como GRAFECT. Ela é essencialmente usada para:
- Gerenciamento de alto nível de múltiplas operações;
- Sequência repetitivas de operações;
- Processos por Batelada;
- Controle de movimento;
- Operações do tipo máquina de estados (justamente por parecer uma máquina de estado ou fluxograma);
Cada retângulo, representa um estado específicas, seguidas pelas linhas que ligam cada um dos estados e em cujas linhas horizontais, representam a mudança de estados (transições).
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