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PLC4u: Controle de Célula
Virtual 3D por um Simulador
de CLP
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Acadêmico: Felipe Nunes Orientador: Marcelo da Silva Hounsell Co-Orientador: Nazareno de Oliveira Pacheco
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA - UDESC
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO - DCC
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Agenda
• Introdução
• Simuladores de CLP Correlatas
• Arquitetura do PLC4u
• Tecnologia
• Implementação
• Publicação
• Considerações Finais
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Introdução(1/26)
Objetivo Geral – Desenvolver um simulador de CLP, para controle de uma
célula de manufatura virtual robotizada 3D reconfigurável.
Objetivo Especifico 1. Traduzir a célula de manufatura virtual 3D [SILVA, 2009],
implementada em VRML para X3D desconsiderando o tratamento via autômatos finitos;
2. Projetar o PLC4u para uma linguagem de CLP específica (a ser selecionada), integrada a célula de manufatura virtual 3D;
3. Implementar e testar o PLC4u.
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Simuladores de CLP Correlatas (2/26)
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– SimuPLC [BARBOSA, 2009];
–PLCsimulator.net [MELORE, 2009];
– Logix Pro [SIMPSON, 2009];
– Trilogi [TRIANGLE, 2009];
–CLIC [WEG, 2009].
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Simuladores de CLP Correlatas(3/26)
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Comparação entre os Simuladores de CLP
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Arquitetura do PLC4u (4/26)
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Arquitetura do PLC4u (5/26)
– Módulo Lógico
• Editor texto – Lista de Instruções
» Cada instrução (instrução = operador + operando) ocupa uma linha;
» Cada instrução usa ou muda o valor de um único registrador denominado registro de resultado ou acumulador.
• Interpretador – Javacc
» Análise Sintática;
» Análise Léxica.
• Simulador CLP – Executará operações lógicas e manipulação de dados
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Arquitetura do PLC4u (6/26)
– Módulo I/O
• Entrada e Saída Digital – Leitura e escrita do arquivo de entrada;
– Leitura do arquivo de saída.
– Módulo Planta
• Célula Virtual – Mapeamento
» Eventos Controláveis;
» Eventos Não-Controláveis.
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Arquitetura do PLC4u (7/26)
– Uso de Arquivo Formato TXT (text file), para os arquivos de entrada e saída.
• Permite a rápida visualização em qualquer editor de texto bem como sua produção também por qualquer editor e ainda, não demanda tempo significativo, pois a sua leitura/escrita são operações básicas de qualquer API, linguagem ou aplicativo.
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Tecnologia (8/26)
– Java
– VRML – X3D
• XML: mais fácil de ser entendido;
• Gratuito;
• Independente de plataforma;
• Compatível na Web;
• Permite representar ambientes 3D interativos;
• Permite integração com aplicações JAVA.
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Implementação(9/26)
Módulo Lógico
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Implementação(10/26)
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Módulo Lógico
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Implementação(11/26)
Módulo Lógico
– Interface (Funções):
• Abrir arquivo de programação;
• Salvar programação;
• Play (inicio da ciclo de processamento);
• Pause (Para o ciclo de processamento);
• Stop (Encerra o ciclo de processamento);
• Cicle–By–Cicle (Executa apenas um ciclo por vez);
• Intervals (Tempo do ciclo de varredura);
• Área de mensagens de erro.
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Implementação(12/26)
Módulo Lógico
– Interface
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Implementação(13/26)
Módulo Lógico
– Compilador
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Implementação(14/26)
Módulo Lógico - Dinâmica de leitura das entradas, e saídas;
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Implementação(15/26)
Módulo Lógico
– Teste : Contato Selo
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Implementação(16/26)
Módulo Lógico
– Teste: Parênteses
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Implementação(17/26)
Módulo I/O
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Implementação(18/26)
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Módulo I/O
– Interface(Funções): • Leitura e escrita do arquivo de entrada;
• Leitura do arquivo de saída;
• Hold Input;
• Intervals.
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Implementação(19/26)
Módulo Planta
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Implementação(20/26)
Módulo Planta
– Mapemeanto
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Implementação(21/26)
• Vídeo de demonstração
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Publicação(22/26)
Acesso ao sistema disponível em no link: • http://www2.joinville.udesc.br/~larva/plc4u/plc4u.php
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Considerações Finais(23/26)
• Levantamento de simuladores de CLP de forma traçar estratégias:
– Uso de planta virtual 3D;
– Simulador de código aberto;
– Uso de implementação formal e flexível (compilador), devido a variedades de linguagens/fabricantes.
• Desenvolver um simulador de CLP que controle uma célula de manufatura 3D;
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Considerações Finais(24/26)
• Baseado em conceito modularização, sendo divido em três módulos;
• Uso da ferramenta Javacc;
• Vantagens ao utilizar o simulador de CLP, como por exemplo:
– Reproduz virtualmente uma célula de manufatura;
– Permite “errar ao aprender” sem sofrer as conseqüências danosas de um erro real.
• Recursos de MultiThreads;
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Considerações Finais(25/26)
• As principais características do PLC4u, são: – O desenvolvimento modular;
– Uso interpretador, permite que extensões ou outras linguagens possam ser testadas de forma mais facilitada;
– A interface dispõe de vários controles que permitem a execução de programas de controle de forma a facilitar o desenvolvimento e aprendizagem;
– O módulo I/O permite que, independente do tempo do ciclo, possam ser gerados mais de um evento/sinal ao mesmo tempo, além da visualização do estado de todos os sinais/testes;
– O módulo Planta 3D é livre de associação de quantos e quaisquer sinais de eventos internos à célula.
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Considerações Finais(26/26)
• Sugestões de Trabalhos Futuros: – Desenvolver uma placa para comunicação do PLC4u, com o
exterior, onde tal placa permitiria a inserção do simulador em situações reais de controle;
– Incorporar ao PLC4u outros editores de programação;
– Editor de configuração para o módulo Planta, modelando novos equipamentos;
– Acrescentar o módulo de entrada com sinais analógicos.
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PLC4u: Controle de Célula
Virtual 3D por um Simulador
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