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Contatos e Bobinas

Os elementos básicos na programação em linguagem Ladder são os contatos e as bobinas.

Um contato é uma representação do estado lógico de uma das entradas.

Os contatos mais comuns são: aberto e fechado, em sua condição normal.

Na condição em que não há estímulo da entrada, o contato respectivo permanece na condição normal, mas quando a entrada é estimulada, ou seja, é aplicada uma tensão proveniente do fechamento de uma chave, fim-de-curso ou sensor, o cotato muda de estado: o contato aberto fecha e o fechado abre, indicando uma mudança de estado da entrada física.

Uma bobina é uma representação do estado lógico de uma das saídas. Da mesma forma que nas entradas, porém, a saída física que é acionada ou não dependendo do estado lógico da bobina, no programa.

Contatos_bobinas

Endereçamento das entradas e saídas digitais

Todas as entradas e saídas são mapeadas em regiões de memória. Assim para fazer a lógica em um programa, basta acessar o endereço correspondente à entrada que se quer ler e associá-la a um contato, que passa a representar o estado lógico da entrada física.

EnderecosEntradasSaidas

No kit de treinamento TB131 há a seguinte relação das entradas e saídas com os respectivos endereços de memória:

TB131
Entradas		 Memória TB131
Saídas		 Memória
I00 %IX0.0 Q10 %QX1.0
I01 %IX0.1 Q11 %QX1.1
I02 %IX0.2 Q12 %QX1.2
I03 %IX0.3 Q13 %QX1.3
I04 %IX0.4 Q14 %QX1.4
I05 %IX0.5 Q15 %QX1.5
I06 %IX0.6 Q16 %QX1.6
I07 %IX0.7 Q17 %QX1.7

Assim, para a primeira entrada acionar a primeira saída com lógica direta, basta realizar a seguinte ligação: 

   %IX0.0                     %QX1.0
|----| |------------------------( )----|

Ou ainda, pode-se utilizar a declaração das variáveis já existente para o equipamento, em que os endereços das variáveis estão associados com os respectivos nomes de marcação na parte física do equipamento. Então, o mesmo código pode ser declarado da seguinte forma:

     I00                        Q10
|----| |------------------------( )----|

Declaração de Variáveis e Identificadores

A sintaxe da declaração de variáveis é:

<Identificador> {AT <Endereço>}:<Type> {:=<inicialização>};
  • Os elementos entre chaves { } são opcionais.
  • O identificador é o nome de uma variável:
    • não pode conter espaços ou caracteres não permitidos;
    • ele não pode ser declarado em dobro;
    • não pode ser idêntico a qualquer palavra-chave.
    • a escrita de variáveis em maiúsculas/minúsculas é ignorada
      • Ex: VAR1, Var1 e var1 não são variáveis diferentes.

Exemplo: 

(* Declaração de variáveis *)

Ligar       AT %IX0.1: BOOL := 0; 
Desligar    AT %IX0.0: BOOL := 0; 
Motor       AT %QX1.0: BOOL := 0;

Obs: Nos exemplos são apresentadas apenas as declarações das variáveis, sem a seguinte estrutura: 

PROGRAM PLC_PRG
VAR

END_VAR

Bem como o programa, é apresentado em forma de texto monoespaçado, para reduzir a quantidade de imagens no site, facilitando a sua renderização da página. 

(* Programa em linguagem Ladder *)

     Ligar     Desligar                       Motor
|-----| |--------|/|---------------------------( )----|
           |
     Motor |
|-----| |--´

Obs: Este trecho não pode ser copiado, pois o editor do Master Tool IEC é gráfico e não possui interface para este tipo de notação.

Segue ilustração da declaração das variáveis e do programa inseridos no Master Tool IEC.

AcionaMotor

Note que após a compilação, deve aparecer a mensagem como na Janela de Mansagens: 0 erro(s), 0 aviso(s).

Para executar o programa clique em Comunicação -> Run.

Operações lógicas

As operações lógicas são regras que se baseiam em proposições iniciais para produzir um valor lógico como resultado.

As proposições iniciais e o resultado são estados lógicos booleanos, Verdadeiro e Falso, que são aqui representados com os valores 1 e 0 respectivamente.

As operações lógicas mais comuns são: Negação (~), Conjunção (^), Disjunção (v) e ainda Condicional (->) e Bicondicional (<->) que estão fora do escopo deste material.

Para utilizar estes operandos, é necessário conhecer as suas regras de aplicação, que normalmente são expressas em forma de tabela verdade.

A linguagem ladder utiliza a simbologia de contatos para representar os estados lógicos:

  • Contato aberto: ---| |----
  • Contato fechado: ---|/|----

Operação: Negação (NÃO)

A \(Y = \bar{A}\)
0 1
1 0 
      A                   Y
|----|/|-----------------( )----|

Operação: Conjunção (E)

A B Y = A.B
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1 
      A      B               Y
|----| |----| |-------------( )----|

Operação: Disjunção (OU)

A B Y = A+B
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1 
      A                      Y
|----| |--------------------( )----|
            |
      B     |
|----| |----'

Associação de operações

As associações de operações podem ser realizadas, como o já visto acionamento do motor.

     Ligar     Desligar                       Motor
|-----| |--------|/|---------------------------( )----|
           |
     Motor |
|-----| |--´

Este programa pode ser descrito na forma de expressão algébrica da seguinte forma:

\[ Motor = (Ligar + Motor).\overline{ Desligar } \]

Lembrando que o operador OU é representado pelo símbolo + e o operador E é representado pelo símbolo ..

Exercícios

1. Como ficam os programas para as seguintes expressões?

  1. \(Y_1 = A \cdot \overline{B} + \overline{A} \cdot B\)
  2. \(Y_2 = \overline{A} \cdot \overline{B}+A \cdot B\)
  3. \(Y_3 = \overline{A \cdot B}\)
  4. \(Y_4 = \overline{A+B}\)

2. Elabore um programa que apresente o comportamento descrito pela seguinte tabela verdade:

  • Variáveis independentes (Entrada): C, B, A
  • Variáveis dependentes (Saída): \(S_1\), \(S_0\)
C B A \(S_1\) \(S_0\)
0 0 0 0 0
0 0 1 0 1
0 1 0 0 1
0 1 1 1 0
1 0 0 0 1
1 0 1 1 0
1 1 0 1 0
1 1 1 1 1