BANCO DE ENSAIOS EM CLP SIEMENS (S7-300) - XC112 -

T e c n o l o g i a
BANCO DE ENSAIOS EM CLP
SIEMENS (S7-300)
- XC112 -
Os melhores e mais modernos
MÓDULOS DIDÁTICOS para um
ensino tecnológico de qualidade.
AUTOMAÇÃO E CONTROLE
BANCO DE ENSAIOS EM CLP SIEMENS (S7-300)
- XC112 INTRODUÇÃO
O equipamento central do todo sistema de automação é o CLP (Controlador Lógico Programável). É fundamental ao
profissional de controle e automação saber conhecer o funcionamento e a programação desse dispositivos que agregam
inteligência aos processos industriais.
Os kits de CLP da Exsto permitem ao estudante ter contato com as mais modernas e utilizadas famílias de CLPs. Os kits
são construídos de forma modular de forma a explorar os recursos de cada família. Sua estrutura em perfilado de alumínio e
portátil e ao mesmo tempo resistente, permitindo uma maior flexibilidade na montagem dos laboratórios. Módulos de chaves,
botões, LEDs e sinaleiros permitem simular o funcionamento de comandos, sensores e atuadores. Diversos módulos possuem
recursos analógicos para serem utilizados em conjunto com as entradas e saídas analógicas dos CLPs. Outras aplicações como
motores de passo, motores DC, inversores de freqüência e redes industriais podem ser exploradas através de módulos
específicos. Diferentes configurações de aplicação são apresentadas para cada família e porte de CLP. Outras configurações e
modelos de CLP (sob consulta) podem ser utilizados, permitindo a instituição uma grande flexibilidade e adequação à sua
demanda local.
O kit XC112 utilizando PLC S7‐300 da Siemens permite explorar PLCs de porte industrial, como a CPU 314C da família
S7‐300. Com um considerável número de entradas e saídas, ele permite a execução de diversas aplicações. As entradas e saídas
analógicas não só estão presentes como podem ser configuradas em diferentes faixas de operação. A CPU 314C traz integrada
uma porta de comunica PROFIBUS mestre/escravo, o que permite realizar experiências de redes industriais. A IHM gráfica
colorida que integra o kit possui tela touch, permitindo a criação de interfaces mais flexíveis.
O material didático apresenta um apanhado teórico do universo da automação e em seguida foca nas técnicas de programação
de CLP. Os exemplos propostos permitem explorar as diversas características de programação. Os recursos do kit são pensados
de forma a possibilitar o uso deste kit em conjunto com outras da linha da Exsto, fazendo dele o centro de um laboratório de
automação integrado.
Todos os kits são fornecidos com as licenças dos softwares necessários para sua utilização integral, conforme cada
configuração. Todos os cabos de programação e comunicação também estão inclusos.
AUTOMAÇÃO E CONTROLE
Controlador Lógico Programável (CLP) - XC112-
CARACTERÍSTICAS
1.
Dispositivos de controle
1.1. PLC
1.1.1. CPU 314C‐DP, Família S7‐300 da Siemens
1.1.1.1.
Memória de 96kB
1.1.1.2.
Interface PROFIBUS Mestre/escravo integrada
1.1.1.3.
24 entradas digitais
1.1.1.4.
16 saídas digitais
1.1.1.5.
4 entradas analógicas:
1.1.1.5.1.
Faixas de tensão: 0 a +10V e ‐10V a +10V
1.1.1.5.2.
Faixas de corrente: 0 a 20mA, 4 a 20mA e ‐20mA a +20mA
1.1.1.6.
2 saídas analógicas
1.1.1.6.1.
Faixas de tensão: 0 a +10V e ‐10V a +10V
1.1.1.6.2.
Faixas de corrente: 0 a 20mA, 4 a 20mA e ‐20mA a +20mA
1.1.1.7.
Micro Mermory Card – 128kB
1.1.1.8.
Função Clock e relógio de tempo real incorporados
1.1.1.9.
Contadores rápidos de 10kHz
1.1.2. Fonte PS307
1.1.2.1.
Entrada 120/230Vac
1.1.2.2.
Saída 24VDC/5ª
1.1.3. Módulo simulador de I/O SM374
1.1.3.1.
16 entradas analógicas ligadas a chaves
1.1.3.2.
16 entradas analógicas ligadas a chaves
1.2. IHM TP177B PN/DP (Siemens)
‐ Touch Panel TP 177B PN/DP Color de 6”
‐ WinCC flexible 2008 Advanced
‐ WinCC flexible Runtime 128 PowerTags
‐ Sm@artAccess e 1x Sm@artService
‐ Cabo para PG ‐ S7 MPI (5 metros)
‐ Cabo Ethernet RJ45 (2 metros)
‐ Manual em CD
AUTOMAÇÃO E CONTROLE
Controlador Lógico Programável (CLP) - XC112-
CARACTERISTICAS
Software de Programação:
‐ Marca: Siemens
‐ Software e ambiente: WIN 98 SE/ME/XP/2000
‐ Programação em Linguagem Ladder
‐ Modelo: Step7 Edição 2006 (Step7 V5.4+SP2, S7‐GRAPH V5.3+SP3, S7‐SCL V5.3+SP2, S7‐PLCSIM
V5.3+ Sp1) e SIMATIC S7, IMAP V3.0
Switch
‐ Marca: SIEMENS
‐ Modelo SCALANCE Xb005
‐ Ethernet industrial de 5 portas tipo Rj45
‐ Velocidade: 10/100 Mbits/s
‐ Leds de Diagnóstico
‐ Alimentação 24VDC
‐ Grau de proteção Ip30
1.3. Inversor de freqüência MM440 (Siemens)
1.3.1. Alimentação: 220V
1.3.2. Potência: ¼HP
1.3.3. Tipos de controle:
1.3.3.1.
Controle vetorial da corrente de fluxo
1.3.3.2.
Característica multiponto
1.3.3.3.
V/f parametrizável
1.3.4. Entradas:
1.3.4.1.
06 entradas digitais
1.3.4.2.
02 entradas analógicas
1.3.4.3.
01 entrada de sensor PTC/KTY
1.3.5. Saídas:
1.3.5.1.
02 saídas analógicas
1.3.5.2.
03 saídas à relé
AUTOMAÇÃO E CONTROLE
Controlador Lógico Programável (CLP) - XC112-
Módulos
A bancada de PLC é composta por diversos módulos de aplicação conforme descrito abaixo, todos os módulos são feitos
em placas de alumínio com espessura de 1,5mm e a pintura epóxi politherm prata ou azul. Todas as conexões são feitas
utilizando bornes do tipo joto.
01 Módulo Controlador Lógico Programável
‐ Composto pelo CLP, juntamente com a IHM com todas as características já descritas;
01 Módulo Fonte
‐ Composto por uma fonte de alimentação monofásica entrada 110‐220VCA protegido por disjuntor residual
magnético e um por interruptor diferencial residual juntamente com um botão de emergência.
‐ Saídas: 220VCA
‐ Saída: 24Vcc / 1A
‐ Saída: 12Vcc / 1,25A
‐ Todas as saídas são protegidas por fusível rápido
01 Módulo de Conexão de Entradas Digitais e Analógicas
‐ Esse módulo está disponível juntamente ao módulo PLC com bornes de entradas e de saídas de acordo com o PLC
mencionado.
01 Módulo Potenciômetro
‐ Composto por dois potenciômetros 10K multivoltas;
02 Módulos Sinalização / Acionamento, sendo cada módulo:
‐ Composto por 02 botões de impulso 1NA 16mm
‐ Composto por 02 botões comutadores de 02 posições fixas 1NA 16mm
‐ Composto por 04 sinalizadores tipo led 24VCC de 16mm
AUTOMAÇÃO E CONTROLE
Controlador Lógico Programável (CLP) - XC112-
COMPOSIÇÃO DO KIT
1.1
Pacote Básico
 Bastidor em perfil de alumínio com os módulos descritos montados
 PLC
o
CPU 314C‐DP, Família S7‐300 da Siemens
o
Micro Mermory Card – 128kB
o
Fonte PS307
o
Módulo simulador de I/O SM374
 IHM TP177B PN/DP (Siemens)




Inversor de freqüência MM440 (Siemens)
Cabo de Alimentação do bastidor (Triplar ‐ 2P+T)
Cabo de programação
Cabos banana‐banana
o
Cabos pino banana 4mm, com condutor ultra flexível

o
10 cabos vermelhos 1m
Cabos pino banana 2mm, com condutor ultra flexível

08 cabos vermelhos 80cm

08 cabos pretos 80cm

04 cabos amarelos 80cm

04 cabos amarelos 30cm

08 cabos verdes 80cm

16 cabos verdes 30cm

08 cabos azuis 80cm

08 cabos azuis 30cm
 Cabo de programação USB do PLC
 Cabos para IHM
o
Cabo para PG ‐S7 MPI (5 metros)
o
Cabo Ethernet RJ45 (2 metros)
 Cabo de alimentação (2P + T)
 CD contendo
o Manual de utilização e manutenção do kit
o Apostila Teórica (cada cartão / módulo possui sua apostila de teoria e práticas)
o Caderno de Experiências
o Manuais, apostila e softwares.
AUTOMAÇÃO E CONTROLE
Controlador Lógico Programável (CLP) - XC112-
MATERIAL DIDÁTICO
1.1
1.
Conteúdo teórico
1 Controlador Lógico Programável
1.1. Estrutura de um CLP
1.1.1. Fonte de Alimentação
1.1.2. Unidade de Processamento .
1.1.3. Memória do Programa Monitor .
1.1.4. Memória de Programa .
1.1.5. Memória de Dados .
1.1.6. Módulo ou Interface de Entrada
1.1.7. Módulo ou Interface de Saída
1.2. Capacidade de um CLP
1.2.1. Nano e Micro ‐ CLPs
1.2.2. CLP s de Médio Porte
1.2.3. CLPs de Grande Porte
1.3. Ciclo de Execução do PLC
2.
Sensores
2.1. Características técnicas dos Sensores
2.2. Tipos de Saídas para Sensores Digitais
2.3. Principais Tipos de Sensores Digitais
2.3.1. Sensores de Contato Físico (mecânicos)
2.3.2. Sensores de Aproximação
2.3.3. Sensores Indutivos
2.3.4. Sensores Capacitivos
2.3.5. Sensores Ópticos
3.
Atuadores e Válvulas
3.1. Atuadores
3.1.1. Atuadores não Elétricos
3.1.2. Motores Elétricos
3.2. Válvulas
3.2.1. Classificação das Válvulas
4.
Portas Lógicas e Álgebra Booleana
4.1. Descrevendo Circuitos Lógicos Algebricamente
4.2. Portas NOR e NAND
4.3. Teoremas da Álgebra de Boole
4.3.1. Teoremas Booleanos
4.3.2. Teoremas de De Morgan
4.4. Universalidade das Portas NAND e NOR
4.5. Simplicação de Circuitos Lógicos
4.5.1. Simplicação Algébrica
4.6. Projetando Circuitos Lógicos .
4.7. Mótodo do Mapa de Karnaugh
4.7.1. Mapa de Karnaugh para uma variável
4.7.2. Mapa de Karnaugh para duas variáveis
4.7.3. Mapa de Karnaugh para três variáveis
4.7.4. Mapa de Karnaugh para quatro variáveis
4.8. Exemplos de Uso
AUTOMAÇÃO E CONTROLE
Controlador Lógico Programável (CLP) - XC112-
MATERIAL DIDÁTICO
5.
Diagramas funcionais ‐ Norma IEC 60848
5.1. Hist_orico do GRAFCET
5.2. Diagrama funcional
5.3. Diagrama de Potência
6.
Linguagem de programação
6.1. Norma de linguagem de programação PLC
6.2. Linguagem de programação textual
6.2.1. Lista de Instruções ‐ IL (Instruction List)
6.2.2. Texto Estruturado ‐ ST (Structured Text)
6.3. Linguagem de programação gráfica
6.3.1. Diagrama Ladder ‐ LD (Ladder Diagram)
6.3.2. Diagrama de Blocos Funcionais ‐ FBD (Function Block Diagram)
6.
Linguagem Ladder.
6.1. Conceitos b_asicos da programação em linguagem Ladder
6.2. Instrução END
6.3. Corrente Lógica Fictícia
6.4. Implementação da Lógica de Controle
6.5. Relação o Dispositivos de Entrada x Lógica de Controle
6.6. Tipos de dados.
6.7. Entradas Discretas ‐ Tipo de Dado: I
6.8. Saídas Discretas ‐ Tipo de Dado: Q
6.9. Relés de Controle ‐ Tipo de Dado: M
6.10.
Temporizadores (Timers) e Bits de Status ‐ Tipo de Dado: T
6.10.1. Valor Atual dos Temporizadores
6.11.
Contadores (Counters) e Bits de Status ‐ Tipo de Dado: C
6.11.1. Valor Atual dos Contadores
6.12.
Variáveis (Words) ‐ Tipo de Dado: V
6.13.
Variáveis analógicas: tipo de dados A
6.13.1. Valor atual das variáveis analógicas .
6.14.
Estágios e Bit de Status ‐ Tipo de Dado: S
6.15.
Relés Especiais (Special Relays) ‐ Tipo de Dado: SM
7.
Redes Industriais
7.1. Introdução
7.2. Formas de comunicação
7.2.1. Mestre/Escravo ou Cliente/Servidor
7.2.2. Publisher/Subscriber
7.2.3. Source/Sink
7.3. Intraoperabilidade
7.4. Áreas de aplicação das redes de automação
7.4.1. Manufatura
7.4.2. Processo Contínuo
7.5. Conclusão ‐ Redes
7.6. Modbus
AUTOMAÇÃO E CONTROLE
Controlador Lógico Programável (CLP) - XC112-
MATERIAL DIDÁTICO
1.1
Experiências
1.
Princípios de funcionamento de PLCs
2.
Sensores industriais
3.
Atuadores e válvulas pneumáticas
4.
Álgebra de Boole e operações lógicas
5.
Introdução às linguagens de programação do PLC
6.
Princípios de programação Leader
7.
Temporizadores
8.
Contadores
9.
Entradas e Saídas Analógicas
10.
Funções especiais
Princípios de redes industriais
Rua Juca Castelo 219 - Maristela
Santa Rita do Sapucaí - MG - Brasil - 37.540-000
SAC. +55 35 3471-6898 / [email protected]