Curso de Automação Industrial
Laboratório de Controle de Processos
Conteúdo • • • • • • • •
Introdução; Reconhecimento do Hardware; Software: Instalação de RSLogix e RSLinx Configuração da comunicação Micro-PLC; Configurações Iniciais do RSLogix Trabalho com Projetos e Arquivos; Endereçamento; Introdução a Linguagem Ladder ; 2 de 10 1066
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Programação; Comunicação; Instruções de Bit; Instruções de Temporização e Contagem; Instruções de Matemáticas; Instruções de Movimentação; Instruções de Lógica; Instruções de Comparação. Projetos Finais 3 de 10 1066
Aula 2 Introdução
Introdução •
Histórico;
•
Vantagens;
•
Desvantagens;
•
Aplicações;
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Aula 3 Reconhecimento Reconhecimento do Hardware Hardware
Hardware
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Hardware •
Tipos de PLC: – Fixo: provê o sistema de alimentação, as entradas e
saídas, e o processador em uma única unidade; – Modular: provê cada funcionalidade em módulos
separados.
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Hardware
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Hardware •
O hardware de um PLC modular é composto basicamente por 5 elementos: – Fonte de Alimentação – Chassi ou Rack de Montagem – Processador ou CPU – Cartões de I/O – Unidade de Programação
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Fonte de Alimentação •
Fornecer corrente para todos os módulos do PLC;
•
Níveis de tensão de 24 Vdc ou 110/220 Vac;
•
A escolha da fonte depende da soma de corrente dos diversos módulos. 11 de 10 1066
Fonte de Alimentação
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Chassi ou Rack •
Concentra todos os módulos;
•
Permite sustentação e proteção aos outros módulos;
•
Provê conexões para dados e alimentação;
•
Possui número variado de ranhuras (slots);
•
Permite interligação com outros módulos.
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Chassi ou Rack
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Cartões de I/O •
Divide-se em: – Entrada: • •
Digital Analógica
– Saída • •
Digital Analógica
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Cartões de Entrada e Saída •
Entradas Discretas
•
Saídas Discretas
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Cartões de Entrada e Saída
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Processador •
Executa as instruções previamente programadas;
•
Memória: RAM e EEPROM;
•
Bateria e Capacitor;
•
Controla os dispositivos de entrada e saída;
•
Controla os canais de comunicação.
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Proc Pr oces essa sado dorr - SC SCAN AN
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Processador – Chave •
Posição PROG: habilita o processador a ser programado, para qualquer execução e impede que passe para RUN remotamente;
•
Posição REMPROG: permite que o processador seja programado e que passe para RUN remotamente (LED RUN apagado);
•
Posição RUN: inicia a execução do código na memória, impede que o processador seja programado remotamente e não permite download;
•
Posição REMRUN: o programa continua em execução e permite que o processador seja programado . 20 de 10 1066
Aula 4 Instalação Instalação do RSLogix 500 500 e do RSLinx
Conceitos •
RSLogix 500: Programa responsável por provê um ambiente para programação Ladder
•
RSLinx: Programa responsável por provê uma comunicação entre PC e PLC através de drivers / protocolos de comunicação.
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Recursos Necessários •
Requisitos mínimos de Hardware: Intel
Pentium II 500MHz 128 MB de RAM, para o Windows XP ou 2000 45 MB de espaço disponível no HD Placa de vídeo com 256 cores e resolução de 800x600
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Recursos Necessários •
Requisitos mínimos de Software: Windows
98 ou Windows NT ou Windows 2000 ou Windows XP Obs: para Obs: para o RSLogix funcionar será necessário a instalação do RSLinx
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Instalação Passo-a-Passo •
Passo 1
Executar o programa de instalação
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Instalação Passo-a-Passo •
Passo 2
Clique em Install RSLogix 500
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Instalação Passo-a-Passo •
Passo 3 Siga as instruções que aparecerem na tela Serial: essa informação pode ser encontrada na caixa do seu produto Ativação: para ativar, ativar, será preciso inserir o disquete com a licensa.
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Instalação Passo-a-Passo
Ativação: pressione OK e mova a licença.
O RSLogix 500 está instalado. 28 de 10 1066
Instalação Passo-a-Passo Agora instale o RSLinx
Execute a instalação clicando em Install RSLinx
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Instalação Passo-a-Passo
Os mesmos procedimentos devem ser tomados para a instalação.
Ao final os programas instalados poderão ser encontrados em Iniciar/Programas/Rockwell Software.
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Aula 5 Configurando o RSLinx RSLinx
O Que é o RSLinx •
Programa usado para configuração de drivers drivers para a comuni comunicaç cação ão PC PC - PLC
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Comunicação entre PC e PLC •
Necessidade: Quando for preciso fazer download ou upload de programas. Configuração das portas para programação Ladder . Monitoração em tempo real do PLC. Programação on-line
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Comunicação entre PC e PLC •
Pode utilizar diversos tipos de comunicação: Serial, DH+, Ethernet... Canal Serial
COM1/COM2
Serial usando padrão RS232
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Configurando o RSLinx •
Configuração do canal serial do computador para comunicação com o PLC. Abra o RSLinx, clicando no ícone na área de trabalho:
Ou clicando em Iniciar / Programas / Rockwell Software / RSLinx / RSLinx
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Configurando o RSLinx
Clique no ícone mostrado abaixo em seu RSLinx para acessar o item Configure Drivers
Ou no menu Communications selecione o item Configure Drivers
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Configurando o RSLinx
Configure ure Driver Drivers s selecione o driver de acordo No Config com a conexão
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Configurando o RSLinx
Selecione o driver RS-232 DF1 devices , e clique em Add New . Em seguida digite um nome para o driver.
É recomendado colocar um nome que indentifique-o, i ndentifique-o, para diferenciá-lo de outros que possam está em rede 38 de 10 1066
Configurando o RSLinx
Selecione a porta de comunicação e clique em Auto- Configure
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Finalizando •
É necessário que o RSLogix 500 esteja configurado com esse driver para finalizar a configuração. Abra o RSLogix 500 Abra ou crie um projeto Clique no menu Comm e selecione o item System
Comms…
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Finalizando
Clique sobre o controlador escolhido e marque a opção Apply to Project e OK
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Aula 6 Configurando Configurando o RSLogix RSLogix
O Que é o RSLogix •
Programa usado para desenvolvimento de aplicações em LADDER para a família de PLC’s da Rockwell,
bem como download, upload e monitoração de programas no PLC.
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Configuração Inicial •
Necessidade: Quando for usar o RSLogix pela primeira vez. Quando for iniciar um novo programa em LADDER.
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Configuração Inicial •
Configuração inicial do RSlogix para programação –
Abra o RSLogix, clicando no ícone na área de trabalho:
–
Ou clicando em Iniciar / Programas / Rockwell Software / RSLogix / RSLogix 500 English
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Configurando a CPU
Clique em , abrirá a tela a seguir: selecione a CPU do PLC com o seu respectivo sistema operacional. Essas informações se encontram em uma etiqueta colada na CPU.
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Configurando I/O
Configuração das portas de Entrada e Saída: clique no item IO Configuration. Essa configuração permitirá o endereçamento dos cartões de I/O conectados ao chassi.
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Configurando I/O
Read ad IO Con Confi fig g para que a configuração Clique em Re seja feita automaticamente. automaticamente.
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Configurando I/O
Selecione o driver de comunicação desejado e clique Read ad IO Con Confi fig g. Observe que após a novamente em Re configuração automaticamente aparecem os dispositivos de entrada e saída conectados ao chassi.
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Finalizando •
É necessário que o RSLogix 500 esteja associado a um driver para finalizar a configuração.
Clique no menu Comm e selecione o item System Comms…
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Finalizando
Clique sobre o controlador escolhido e marque a opção Apply to Project e OK.
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Aula 7 Trabalhando Trabalhando com Projetos Projetos e Arquivos
Ambiente de Trabalho Barra
Barra de
On-line
Instruções Tabuladas
Área de
Área de
Memória
Inserção de linhas
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Área de Memória
•
Dividida em: – –
Área de Programas Área de Dados
Área de Programas
Área de Dados
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Área de Programas •
•
•
Sys 0 e Sys 1: são arquivos usados pelo controlador; LAD 2: Ladder principal do ciclo de varredura; Podem ser aumentada até 256 arquivos. 55 de 10 1066
Área de Dados • • • • • • • • •
O0 – Saída I1 – Entrada S2 – Status B3 – Binário T4 – Temporizadores C5 – Contador R6 – Controle N7 – Inteiros F8 – Ponto Flutuante
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Área de Dados •
•
Cada arquivo na área de dados pode ter até 256 elementos; Pode-se ter até 256 arquivos de dados
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Aula 8 Endereçamento
Endereçamento ____ : ____ . ____ / ____ ____ Bit (0 – 15) I = Entrada O = Saída
Palavra Número do Slot
0 – 1º 1 – 2º
–
O índice da palavra pode ser suprimido, se o dispositivo não possuir mais que 16 bits.
–
E o bit pode ser substituído por letras em caso de arquivos T4, C5, R6. 59 de 10 1066
Aula 9 Introdução Introdução a Linguagem Ladder
Linguagem Ladder •
Características: –
Linguagem Gráfica;
–
Conjunto de instruções completo;
–
Regras gerais: Linhas
Verticais: Verticais: linhas-mãe ou linhas l inhas de alimentação As saídas estão sempre na direita O fluxo de execução ocorre de cima para baixo e da esquerda para a direita A habilitação das linhas horizontais depende da lógica de acionamento à sua esquerda.
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Programa em Ladder
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Aula 10 Programação
Progamação em Ladder •
Para inserir códigos no Ladder: Selecione a linha desejada e pressione Insert para adicionar uma nova linha; – Instrução: digitar o nome da instrução ou arrastá-la da barra de instruções; Ctrl+V, Ctrl+X e Ctrl+Z funcionam – Os comandos Ctrl+C, Ctrl+V, neste ambiente. –
•
Para inserir comentários no Ladder: Comentários por instrução – Comentários por endereço – Símbolos – Comentários de linha e título de página –
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Aula 11 Comunicação
Comu Co muni nica caçã ção o PC - PL PLC C •
A comunicação pode ser feita de diversas formas, dependendo do processador em uso: RS 232 – EthernetIP – DeviceNet – ControlNet –
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Modo On-line e Off-line On-line: Ambiente de teste e monitoração; Off-line: Ambiente de Programação
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Fazendo Download e Upload
Para enviar programas em LADDER para o PLC, primeiramente salve-o e clique em Download, como mostra a figura abaixo:
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Fazendo Download e Upload
Para enviar programas do PLC para o PC, clique em Upload, como mostra a figura abaixo:
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Aula 12 Instruções Instruções de Controle de de Fluxo
Instruções de Bit •
JSR – Jumper to Subroutine Direciona o processador para um arquivo de sub-rotina.
–
•
SBR – Subroutine –
•
Usada na primeira linha da sub-rotina.
RET – Return –
Finaliza a sub-rotina.
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Aula 13 Instruções de Bit Bit
Instruções de Bit •
XIC – Examine if Close Verdadeiro quando o bit for 1 – Falso quando o bit for 0 –
•
XIO – Examine if Open Verdadeiro quando o bit for 0 – Falso quando o bit for 1 –
•
OTE – Output Energize –
Seta um bit (1) quando a linha for verdadeira
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Instruções de Bit • •
OTL – Output Latch OTU – Output Unlatch –
•
Seta um bit (1) quando a linha for verdadeira e mantém esse estado mesmo que a linha seja falsa. Sendo resetado (0) somente com um OTU.
OSR – One Shot Rising –
Seta um bit (1) por um ciclo de scan quando houver uma transição positiva.
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Exercício •
Implemente um flip-flop RS
•
Implemente um flip-flop D
•
Implemente um flip-flop JK
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Exercício Com FC1 acionado e com um pulso do botão BL1, deve-se ligar o motor de descida M1 e o motor de giro M2. • Quando FC2 for acionado, deve-se desligar o motor M1 e ligar o motor de subida M3. • Ao acionar FC1, deve-se desligar os motores M2 e M3. •
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Aula 14 Instruções Instruções de Tempori Temporizzação e Contagem
Instruções de Temporização •
Arquivos do tipo T: contém dados referente aos temporizadores.
•
Arquivo padrão T4 – Timer.
•
Dividido em 3 palavras: – Estado
(EN, TT, TT, DN) – Preset (PRE) – Acumulador (ACC)
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Instruções de Temporização •
TON – Timer on Delay – inicia a contagem quando a linha se torna verdadeira. Endereço Base para contagem Valor do Preset
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Instruções de Temporização • •
EN: indica que a linha do temporizador é verdadeira; TT: TT: indica que o temporizador está contando. EN tem que ser verdadeiro e ACC < Preset;
•
contar. EN tem que DN: indica que o temporizador terminou de contar. ser verdadeiro e ACC = Preset;
• •
Preset: indica o valor que o temporizador vai contar; ACC: indica o valor atual da contagem.
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Instruções de Temporização •
TOF – Timer off Delay – inicia a contagem quando a linha se torna falsa Endereço Base para contagem Valor do Preset
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Instruções de Temporização • •
EN: indica que a linha do temporizador é verdadeira; TT: TT: indica que o temporizador está contando. EN tem que ser falso e ACC < Preset;
•
contar. EN tem que DN: indica que o temporizador terminou de contar. ser falso e ACC < Preset;
• •
Preset: indica o valor que o temporizador vai contar; ACC: indica o valor atual da contagem.
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Instruções de Temporização •
RTO RT O – Retentive Timer on Delay – inicia a contagem quando a linha se torna verdadeira e mantém o valor mesmo a linha sendo falsa. Endereço Base para contagem Valor do Preset
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Instruções de Temporização • •
EN: indica que a linha do temporizador é verdadeira; TT: TT: indica que o temporizador está contando. EN tem que ser verdadeiro e ACC < Preset;
•
contar. EN tem que DN: indica que o temporizador terminou de contar. ser verdadeiro e ACC = Preset;
• •
Preset: indica o valor que o temporizador vai contar; ACC: indica o valor atual da contagem.
OBS: Para resetar o RTO é preciso utilizar a instrução RES.
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Exercício •
Faça um diagrama ladder para um sistema que precisa que um motor passe 6,3 segundos ligados e 6,3 segundos desligados.
•
Implemente um semáforo que seja ligado e desligado por uma chave retentiva. Tempos: vermelho 9s, amarelo 3s e verde 6s.
•
Programar um acionamento seqüencial para a partida de 5 motores a cada 2 seg (usando uma chave) e desligá-los ao mesmo tempo (usando outro botão). 85 de 10 1066
Instruções de Contagem •
Arquivos do tipo C: contém dados referente aos contadores.
•
Arquivo padrão C5 – Counter.
•
Dividido em 3 palavras: – Estado (CU, CD, DN, OV, UN) – Preset (PRE) – Acumulador (ACC)
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Instruções de Contagem •
CTU – Count Up – contas as transições de falso para verdadeiro, crescente. Endereço Valor do Preset
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Instruções de Contagem • • • • •
CU: indica que a linha do contador é verdadeira; OV: OV: indica que ACC > 32767; DN: indica que ACC >= Preset; Preset: indica o valor que o contador vai contar; ACC: indica o valor atual da contagem.
OBS: Para resetar o CTU é preciso utilizar a instrução RES.
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Instruções de Contagem •
CTD – Count Down – contas as transições de falso para verdadeiro, decrescente. Endereço Valor do Preset
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Instruções de Contagem • • • • •
CD: indica que a linha do contador é verdadeira; UN: indica que ACC < (-32768); DN: indica que ACC >= Preset; Preset: indica o valor que o contador vai contar; ACC: indica o valor atual da contagem.
OBS: Para resetar o CTD é preciso utilizar a instrução RES.
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Exercício •
Programe um relógio que mostre minutos e horas.
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Aula 15 Instruções Instruções Matemáticas Matemáticas
Instruções Matemáticas
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Instruções Matemáticas • • • • • • • • •
Source: local onde o valor está armazenado; Dest: local onde o resultado será armazenado; ADD: soma as Sources; SUB: subtrai as Sources; MUL: multiplica as Sources; DIV: divide as Sources; NEG: inverte o sinal da Source; SQR: calcula a raiz quadrada da Source; CLR: zera o conteúdo de Dest. 94 de 10 1066
Instruções Matemáticas •
CPT – Compute – executa uma expressão matemática com várias operações. Endereço do resultado
Expressão
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Exercício •
Programar um sistema de conversão de unidades de temperatura da seguinte maneira: Através de duas chave de duas posições indicar a unidade origem e a destino (0 – Celsius, 1 – Fahrenheit); – Executar a conversão usando as instruções ADD, SUB, MUL e DIV; – Executar a conversão usando a instrução CPT. –
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Aula 16 Instruções Instruções de Movimentação Movimentação
Instruções Matemáticas •
MOV – Move – move o valor de Source para Dest. Origem do Dado
Destino
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Aula 17 Instruções de Lógica Lógica
Instruções de Lógica •
Realizam operações lógicas bit-a-bit
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Exercício •
Utilizando as instruções de lógica repetir os exercícios do Flip-Flop D, RS e JK.
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Aula 18 Instruções Instruções de Comparação Comparação
Instruções de Comparação
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Instruções de Comparação • • • • • • • •
Source: local onde o valor está armazenado; EQU: testa se dois valores são iguais; NEQ: testa se dois valores são diferentes; LES: testa se o valor A é menor que o valor B; LEQ: testa se o valor A é menor ou igual que o valor B; GRT: testa se o valor A é maior que o valor B; GEQ: testa se o valor A é maior ou igual que o valor B; LIM: testa valores dentro ou fora de uma faixa específica.
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Exercício •
Utilizando a instrução LIM, repetir o exercício do Semáforo utilizando somente 1 temporizador.
•
Programe um sistema de empacotamento de remédios da seguinte forma: Acione uma esteira usando uma chave liga / desliga. – Cada comprimido que passar pelo sensor (use um botão) conte uma vez; – No total de 20 comprimidos, para a esteira e espere 10 segundos para empacotar e acione a esteira novamente. –
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Projetos Finais •
Programar um somador para funcionar conforme descrição abaixo: Iniciar a operação pressionando uma chave; – O somador deverá somar os valores de 5 em 5 segundo iniciando no zero; – Quando o valor for maior que 150, zerar e inicia o ciclo novamente. –
•
Exercícios Propostos do Livro Engenharia de Automação Industrial de Cícero Couto Moraes, pág. 74 a 79.
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