Como Funciona a Linguagem LADDER.

Como Funciona a Linguagem LADDER.

Neste artigo vou explicar como funciona a linguagem Ladder, lhe apresentando um exemplo prático primeiramente. Ao final, você vai entender através de um exemplo prático como funciona a linguagem Ladder e como ela se adapta aos grandes fabricantes de CLPs. Então vamos ao nosso primeiro exemplo:

Um frigorífico de abate de aves tinha um problema intermitente no final da linha de embalagem. As embalagens de miúdos (asa, coxa, pés) passava pelo detector de metais antes de serem encaixotadas. Caso o detector verificasse presença de algum metal na embalagem, ele enviava um sinal que  acionava uma solenóide que por sua vez ativava um pistão pneumático a fim de expulsar a embalagem da linha para o devido tratamento. Veja este exemplo na figura abaixo:

No entanto, ocorreu um problema onde mesmo que algumas embalagens acusassem metal ao passar pelo detector, elas passavam normalmente pela esteira sem haver a expulsão. Após algumas investigações foi detectado que a duração do pulso que detectava o metal era de ¾ de segundos. O CLP, que faz o reconhecimento deste sinal, controla várias estações e possui um programa muito extenso. E vasculhando o status do CLP, foi possível identificar que o tempo de varredura do CLP está ligeiramente inferior a 1 segundo. Então seria muito provável que o pulso enviado pelo detector não estava sendo detectado pelo CLP. O pulso do detector poderia ser anulado no inicio do tempo de varredura do CLP, fazendo com que a lógica não reconhecesse o mesmo e para ele tudo estava normal.

A solução: O técnico examinou o programa em linguagem Ladder e verificou que a entrada onde chegava o pulso do detector era atualizada a cada 1/2 segundo. Caso a entrada do detector estivesse atuada, uma bobina interna ficava ligada por pelo menos 1,5 segundos. O programa foi então revisado de forma a aumentar o tempo de pulso do detector e armazenar o sinal na memoria de forma a acionar a solenoide e consequentemente acionar o cilindro para expulsar a embalagem com metal.

O problema relatado acima é típico de um técnico que trabalha com automação industrial. Para que você seja capaz de resolver o mesmo, você deverá compreender a linguagem Ladder, que é a linguagem de programação mais utilizada nos CLPs de mercado e que se baseia em diagramas de circuitos eletromecânicos combinados em um esquema de comando. Vou explicar para você como isso funciona com exemplos a seguir detalhando contatos, bobinas e blocos lógicos.

A linguagem Ladder foi a primeira linguagem de programação desenvolvida para os CLPs e, como a criação destes foi uma necessidade de substituição do controle de sistemas com reles lógicos, nada mais natural que a linguagem Ladder fosse similar aos diagramas utilizados para documentar a lógica por relês. Utilizando esta abordagem, os engenheiros e técnicos responsáveis pela programação dos CLPs não precisariam de treinamentos extensos para entender ou desenvolver um programa. Desta forma, a linguagem Ladder se baseia em interruptores simples que se conectam em linhas com bobinas de maneira a compor circuitos lógicos. Assim, cada interruptor (entrada) recebe uma identificação (tag) assim como as bobinas (saídas). Também é possível utilizar memórias internas, temporizadores, comparadores e blocos lógicos. Veremos todos estes elementos a seguir.

Exemplo 1: Circuito OR (OU). Duas chaves identificadas como A e B são conectadas em paralelo de forma a controlar uma lâmpada conforme Figura 2.  Devemos implementar esta função em linguagem Ladder no CLP onde as 2 chaves deverão ser entradas individuais.

Figura 2 – Circuito com chaveamento paralelo (a) e tabela verdade (b)

Solução: A ação do circuito proposto pode ser descrita como: “A lâmpada acende quando a chave A está acionada (fechada) ou a chave B está acionada (fechada). Todas as possíveis combinações das duas chaves e o acionamento da lâmpada pode ser visualizado na tabela da Figura 2(b). Abaixo podemos ver como seria este circuito e sua representação lógica:

Figura 3 – Representação do circuito com reles (a), diagrama com reles em logica Ladder (b) elinguagem Ladder implementada em CLP (c) para a lógica OU

Na Figura 3 (a), você pode verificar que os os reles AR, BR e LR possuem contatos normalmente abertos. As chaves A e B são as entradas do circuito e quando A ou B estão fechadas, a bobina do rele correspondente AR ou BR é energizada, fechando o contato e fornecendo energia para a bobina do rele LR que quando energizado fecha contato fornecendo energia para a lâmpada. Veja que tanto A quanto B, quando fechadas, energizam a lâmpada mostrando de fato a lógica OU. A lâmpada por sua vez é acionada pela bobina do rele LR dando a característica de isolação entre as saídas e entradas, permitindo assim que as entradas A ou B possam ser utilizadas várias vezes na lógica.

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