← CLP do zero · Núcleo Neon · aula 12

Do papel para o degrau

A tabela verdade lista todos os cenários que podem acontecer na máquina, e o Ladder é essa mesma tabela desenhada com fio. Esta aula faz o caminho inteiro: montar a tabela do zero, tirar a expressão e desenhar o degrau.

começar ↓

a receita, igual em toda aula

1 · o erro

Montar a tabela no olho e pular combinação.

2 · o porquê

A que falta é sempre a que acontece na fábrica.

3 · a correção

Alternância de 1, 2 e 4, e colunas de rascunho.

4 · a prova

A bancada desenhando o degrau da sua tabela.

Fecha o arco das aulas 10 e 11. Os degraus são desenhados aqui, e a bancada de portas mostra os mesmos circuitos com a corrente andando.

1 Montar a tabela do zero

2ⁿ linhas · alternância de 1, 2 e 4 · colunas de rascunho

passo 1 · quantas linhas

O número de linhas é 2 elevado ao número de entradas.

entradas	conta	linhas	na prática
2	2²	4	dois botões
3	2³	8	a prensa e a bomba desta aula
4	2⁴	16	o limite do mapa de Karnaugh na mão
8	2⁸	256	um byte de entradas do CLP
16	2¹⁶	65 536	aqui já se programa por estado, e não por tabela

Cada entrada nova dobra o trabalho. É por isso que quebrar a lógica em pedaços pequenos, com memórias intermediárias, vale mais que um degrau gigante com dez condições.

passo 2 · o truque da alternância

Para garantir que as oito combinações apareçam e nenhuma se repita, não invente a ordem. Vai assim, da última coluna para a primeira:

A · de 4 em 4	B · de 2 em 2	C · de 1 em 1
0	0	0
0	0	1
0	1	0
0	1	1
1	0	0
1	0	1
1	1	0
1	1	1

Repara no que você escreveu: essa coluna A B C lida de cima para baixo é 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 escritos em binário. A tabela verdade é só a contagem de 0 a 7, e é por isso que esse jeito nunca pula nem repete nada.

passo 3 · colunas de rascunho

Em vez de adivinhar a saída de uma vez, resolve um pedaço por coluna.

A prensa é S = A · B · C̄, com C = cortina interrompida. São dois rascunhos: a inversão do C, e o AND dos dois botões. Só no fim eles se encontram.

A mão esq.	B mão dir.	C cortina	rascunho 1 · C̄	rascunho 2 · A·B	saída · desce?
0	0	0	1	0	0
0	0	1	0	0	0
0	1	0	1	0	0
0	1	1	0	0	0
1	0	0	1	0	0
1	0	1	0	0	0
1	1	0	1	1	1
1	1	1	0	1	0

Uma linha em oito. A prensa só desce quando as duas mãos estão nos botões e a cortina está limpa. Na última linha as mãos estão nos botões e alguém entrou no feixe: a saída volta a zero na hora.

Sobre chamar o sinal de "cortina interrompida": a aula 11 mostra por que, na fiação de verdade, é mais seguro definir o contrário, com 1 querendo dizer "cortina livre". A tabela é a mesma; o que muda é o que acontece quando o cabo rompe.

2 A tabela é o que denuncia o atalho

na bomba, olhe a coluna C contra a coluna da saída

1 · a tabela da bomba

A bomba da piscina é S = (A · B) + C, com A = timer, B = tem água e C = botão manual. Um rascunho só, o parêntese:

A timer	B tem água	C manual	rascunho · A·B	saída · liga?
0	0	0	0	0
0	0	1	0	1
0	1	0	0	0
0	1	1	0	1
1	0	0	0	0
1	0	1	0	1
1	1	0	1	1
1	1	1	1	1

2 · a leitura que acha o problema

Olha a coluna C e a coluna da saída, lado a lado. Toda linha com C em 1 tem saída em 1, nas quatro. O manual liga a bomba sozinho, não importa o que esteja escrito nas outras colunas.

E é aí que a tabela denuncia. Duas dessas quatro linhas têm B = 0, que quer dizer piscina sem água. O atalho não pula só o timer, que era o que se queria: ele pula o sensor de nível junto, e é isso que queima a bomba. As duas linhas em vermelho são o defeito, e elas estavam na tabela desde o começo, esperando alguém ler.

Ler uma coluna de entrada contra a coluna de saída é o jeito de achar quem está mandando sozinho. Se uma entrada em 1 liga a saída em todas as linhas, ela tem atalho.

A correção, da aula 11, é (A + C) · B. Na bancada aqui de baixo você pode montar as duas e comparar as saídas linha a linha.

3 O dicionário: da álgebra para o Ladder

a escada tem duas barras de energia, e a corrente tem que atravessar o degrau

1 · por que ela se parece com um esquema elétrico

O Ladder foi desenhado assim de propósito, para que quem já lia diagrama de painel não precisasse aprender linguagem de programação. As duas barras laterais são a energia, a da esquerda e a de volta, e cada degrau é uma linha que a corrente tenta atravessar da esquerda para a direita. Se ela chegar no fim, a bobina liga.

na álgebra	no Ladder	o que faz
A	contato NA	fica aberto e bloqueia. Só passa quando o sinal chega em 1.
Ā	contato NF	já vem fechado e deixa passar. Corta quando o sinal chega em 1.
A · B	em série	um depois do outro. Se um abrir, a corrente para no meio.
A + B	em paralelo	dois caminhos. Se um estiver bloqueado, a corrente desvia.
S	bobina	a saída. Liga quando a corrente chega até ela.

Os três pares, em uma linha: multiplicação é série, soma é paralelo, e inversão é o contato com o corte no meio. Quem resolveu a lógica na tabela já programou a máquina, e o resto é ligar ponto na tela.

2 · os dois degraus

A prensa: três contatos em série, o último com o corte do NF. Se a cortina detectar alguém, o corte abre e a corrente para ali.

A bomba como veio: o manual desce por baixo e volta depois do sensor de água. É esse desvio, desenhado, que deixa a bomba girar seca.

Olha o desenho da bomba e você vê o defeito sem fazer conta nenhuma: o fio de baixo contorna os dois contatos de cima. Na correção da aula 11, ele contorna só o timer, e o sensor de água fica sozinho depois do ponto em que os dois caminhos se juntam.

Bancada · da tabela ao degrau

clica nas saídas, e ela acha a expressão mínima e desenha o degrau de Ladder correspondente

Pra treinar

Quantas linhas tem a tabela de um degrau com 5 entradas?
Na coluna A, B, C da tabela de 8 linhas, que número em binário é a linha 101?
Se uma entrada em 1 liga a saída em todas as linhas onde ela aparece, o que isso quer dizer?
Traduz para Ladder: S = (A + B) · C̄
Na bancada, monta a prensa e depois a bomba corrigida. Qual das duas tem mais contatos?

ver as respostas

1. 2⁵ = 32 · 2. O 5, porque 101 em binário é 4 + 0 + 1 · 3. Que ela tem atalho: está somando com o resto em vez de multiplicar, e manda sozinha · 4. Dois contatos NA em paralelo, A e B, e em série com eles um NF do C, depois a bobina · 5. A prensa tem 3 contatos e a bomba corrigida tem 3 também, dois em paralelo e um em série. A bancada conta para você.

A tabela verdade é a lista de todos os cenários que podem acontecer na máquina, e montar ela é contar de 0 a 7 em binário, resolvendo uma coluna de rascunho por vez. Depois a tradução é direta: multiplicação vira série, soma vira paralelo e a barra vira o contato com o corte. Quem resolveu a lógica no papel já programou o CLP, e olhar a coluna de uma entrada contra a coluna da saída é o jeito de descobrir quem está mandando sozinho.

CLP do zero · aula 12 · caderno do João; as duas tabelas foram conferidas linha por linha, e o desenhador de degrau foi testado contra as 256 tabelas possíveis