Este documento apresenta uma técnica para programação de controladores lógicos programáveis (CLPs) usando linguagem Ladder e máquinas de estados finitos (FSMs). A técnica envolve mapear as entradas e saídas do processo, construir uma FSM, tabela de transições e programa Ladder. Um exemplo de processo de enchimento de caixas é usado para ilustrar a aplicação da técnica.

1. CONTROLE DE PROCESSOS INDUSTRIAIS
PROGRAMAÇÃO LÓGICA DE CLP’s COM LADDER E FSM
1. INTRODUÇÃO
Este documento se propõe a demostrar uma técnica para programação em CLP
(Controladores lógicos programáveis) via linguagem LADDER. Hoje um dos maiores
problemas no desenvolvimento para CLPs, é que os programas são feitos de forma
empíricas, ou seja, sem lógica, o que ocasiona em programas longos, e de difícil
manutenção e ampliação, levando assim o projetista/programador a um desgaste
desnecessário.
A utilização de técnicas especifica para programação é sem duvida a forma mais
rápida e simples de programar um CLP.
A técnica apresentada aqui nesse trabalho é a maquina de estados finitos (FSM –
Finite State Machine), também conhecidos como diagrama de estado, são largamente
utilizados para modelar o comportamento de aplicativos como: projetos de hardware
de sistemas digitais, engenharia de software, no estudo da computação e das
linguagens.
A máquina de estado define-se como sendo um modelo de comportamento de
um determinado processo, em nosso caso industrial. Uma máquina de estado é
composta por estados, transições e saídas.
• Estado -> comporta-se como uma memoria, ou seja, armazena todas as
informações sobre as saídas em um determinado momento.
• Transição -> é a condição para que ocorra a mudança de um estado para
outro.
• Saída -> descreve a atividade que deve ser realizada num determinado
estado.
A máquina de estado é representada por um diagrama bastante simplificado,
conhecido como diagrama de transição de estado, que tem como objetivo facilitar
o entendimento de qualquer pessoa interessada no processo.
Será apresentado agora um exemplo de processo e sua solução com a técnica
proposta, mostrando como a máquina de estado reproduz fielmente todas as
etapas idealizadas pelo projetista/programador.
2. PROCESSO DE DESENVOLVIMENTO
O processo de desenvolvimento de uma aplicação para automatização de processo se
dá nos seguintes passos:
1º - Mapeamento das E/S (Entradas e Saídas) do processo.
Prof. ENGº Hamilton Sena
http://hamiltonsena.net SENAI/Cascavel-PR Atualizado em: 25/03/2013

2. 2º - Montagem da máquina de estados
3º - Montagem da tabela de transições
4º - Montagem do Ladder
I. Processo a ser controlado (SILO)
ENUSIADO:
Desenvolva um programa em Ladder que posicione e encha automaticamente as
caixas que continuamente são transportadas pela esteira transportadora. Assegure
que os seguintes detalhes sejam levados em consideração:
• A sequência pode ser interrompida ou reiniciada a qualquer instante
usando os botões Stop (parada) de tipo “push button NC
(normalmente fechado)” e Start (partida) tipo “push button NA
(normalmente aberto)” montados no painel.
• A lâmpada RUN deve permanecer ligada durante o tempo em que o
sistema permanece operando em automático.
• A lâmpada RUN, a esteira transportadora e a válvula solenoide são
desligadas quando o sistema é paralisado através do botão Stop.
• A lâmpada FILL deve estar ligada durante o enchimento da caixa.
• A lâmpada FULL deve ligar quando a caixa estiver cheia e deve
permanecer assim até que a caixa seja movida para uma região onde o
sensor de proximidade (prox sensor) não esteja mais atuado.
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3. II. Levantamento das E/S (Entradas e Saídas)
Entradas Saídas
Descrição Mapeamento Descrição Mapeamento
BL – Botão START (Ligado) I:1/0 LR – Lâmpada RUN (Rodando) O:2/2
BD – Botão STOP (Desligado) I:1/1 LE – Lâmpada FILL (Enchendo) O:2/3
SN – Sensor de Nível I:1/4 LC – Lâmpada FULL (Cheio) O:2/4
SP – Sensor de proximidade I:1/3 VS – Válvula Solenoide O:2/1
ME – Motor Esteira O:2/0
III. Montagem da maquina de estado
Nesse momento devem-se verificar as saídas conforme a mudança de estados e o que
ocasiona a transição.
IV. Tabela de transições
LR LE LC VS ME
Estado 0 0 0 0 0 0
Estado 1 1 0 0 0 1
Estado 2 1 1 0 1 0
Estado 3 1 0 1 0 1
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4. V. Montagem da logica em linguagem LADDER
• MAPEAMENTO DAS TRANSIÇÕES
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5. • MAPEAMENTO DAS AÇÕES
OBS: Estes dois fragmentos de código, pertencem a apenas um programa.
Lembre-se, que um mapeamento da maquina de estados sem erro, produz um código
Ladder para o CLP sem erro, e de fácil manutenção.
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