63ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 8. Engenharia Elétrica

Concepção de uma ferramenta para geração automática de código para CLP a partir de sistemas a eventos discretos modelados pela teoria de controle supervisório

Adriano Oliveira Pires 1 Diogo Luiz Lemes da Cruz 1 André Bittencourt Leal 1,2

1. Universidade do Estado de Santa Catarina - UDESC 2. Prof. Dr./Orientador

INTRODUÇÃO:

Em qualquer tipo de fabricação industrial fica evidente a utilização de processos automatizados que têm evoluído tecnologicamente através do uso de sensores, atuadores e principalmente de controladores como os Controladores Lógico Programáveis (CLPs). Estes controladores geralmente são programados por profissionais habilitados e experientes na área, o que não garante imunidade a falhas na lógica operacional do programa. As falhas mais comuns observadas são bloqueios e soluções restritivas. Outra questão problemática é a dificuldade em manutenção e compreensão dos códigos, devido à falta de padronização dos programas. A solução destes problemas pode ser alcançada com a aplicação de uma abordagem formal para a obtenção da lógica de controle. No meio acadêmico uma das principais é conhecida como Teoria de Controle Supervisório (TCS), mas ainda existem grandes dificuldades para levar a TCS para a indústria. Este trabalho apresenta uma ferramenta para a geração automática de código para CLP baseando-se na abordagem formal supracitada, de modo a facilitar a interface entre o programador de CLP e a TCS, além de tratar alguns problemas de implementação conhecidos na literatura.

METODOLOGIA:

A Ferramenta de Geração Automática de Código foi desenvolvida na linguagem orientada a objetos C# (c sharp), utilizando o ambiente de desenvolvimento Microsoft Visual Studio. Para o processamento desenvolvido pela ferramenta é imprescindível obter os supervisores e sistemas produtos utilizando a TCS em sua abordagem modular local. Estes automatos podem ser obtidos através de várias ferramentas computacionais, porém, neste trabalho adotou-se o uso da ferramenta livre IDES, que consegue apresentar os automatos de forma gráfica, mas também pode exportá-los na forma de texto estruturado (XML). Também é utilizado o software da Rockwell Automation chamado Logix5000, encarregado da interface entre o código gerado automaticamente e o CLP.

RESULTADOS:

O resultado obtido foi a concepção de uma ferramenta para a geração de código automático para CLP com as seguintes etapas de operação: a interpretação do texto estruturado (XML) do IDES que representa supervisores e sistemas produtos, modelados segundo a TCS; a ligação entre os eventos modelados pelos automatos e as entradas e saídas físicas do CLP; a aplicação de algoritmos para a solução de problemas de implementação conhecidos da literatura, a exemplo do efeito avalanche e do problema da escolha; por fim a geração de um arquivo também no formato XML compatível com a norma IEC 61131-3 para ser importado em outras ferramentas de desenvolvimento, como o Logix5000, onde será transformado para a linguagem gráfica ladder, sempre numa sequência bem definida, padronizada e modularizada através de blocos de subrotinas.

CONCLUSÃO:

O trabalho atingiu os objetivos propostos ao conceber uma ferramenta de geração automática de código para CLP em conformidade com a norma IEC 61131-3 e com a TCS na sua abordagem modular local, inclusive com soluções associadas a problemas de implementação apontados na literatura. Além disto a ferramenta se mostra uma interface interessante entre o meio acadêmico e a indústria, uma vez que o profissional encarregado de projetar a lógica de controle da planta da planta fica praticamente isento da tarefa de programar os CLPs.

Palavras-chave: Teoria do controle supervisório, Geração de código, Controlador Lógico Programável.