01-BRESIMAR(asaTek)-Beckhoff-Livro Formação Técnica TwinCAT 3.1-v0.3_2017 [pt] (pag 127)

BRESIMAR AUTOMAÇÃO Capitulo III

III-1.3.1 – Programas “Program” (PRG)

O programa principal, por defeito, tem o nome de “MAIN” e é do tipo “Program” (PRG). Este programa MAIN é
inicializado por uma tarefa temporal (“Task”).

Os programas “Program” (PRG) tem as seguintes características:
 Os programas PRG podem chamar FBs, FUNs e outros PRGs
 Podem usar variáveis de entrada VAR_INPUT
 Podem usar variáveis de saída VAR_OUTPUT
 Podem usar variáveis de transferência VAR_IN_OUT
 Podem usar variáveis locais VAR estáticas (disponíveis no próximo ciclo)
 Os dados locais são visíveis em modo online

III-1.3.2 – Programas “Function Block” (FB)

Os programas “Function Block” (FB) tem as seguintes características:
 Os programas FB podem chamar FBs e FUNs
 Podem usar variáveis de entrada VAR_INPUT
 Podem usar variáveis de saída VAR_OUTPUT
 Podem usar variáveis de transferência VAR_IN_OUT
 Podem usar variáveis locais VAR estáticas (disponíveis no próximo ciclo)
 Em múltiplas chamadas (instancias) cada FB guarda as suas variáveis em
áreas de memória RAM diferentes
 Os dados locais são visíveis em modo online em cada instancia

III-1.3.3 – Programas “Function” (FUN)

Os programas “Function” (FUN) tem as seguintes características:
 Os programas FUN podem chamar FUNs
 Podem usar variáveis de entrada VAR_INPUT
 Pode usar 1 variável de saída
 Não podem usar variáveis de transferência VAR_IN_OUT
 Variáveis locais temporárias não visíveis em online (???)

III-1.4 – Linguagens de programação

Todos os POUs, apresentados neste capitulo, poderão ser programados em diversos tipos de linguagem. Esses tipos
de linguagens dividem-se nos seguintes grupos funcionais:

 Linguagens em modo Texto
“Structured Text” (ST)
“Instruction List” (IL)

 Linguagens em modo gráfico
“Continuous Function Chart” (CFC)
“Function Block Diagram” (FBD)
“Ladder Logic Diagram” (LD)
“Sequencial Function Chart” (SFC)

A escolha estará sempre dependente do programador, embora se recomende alguns tipos de linguagem de
programação para cada tipo de automatismos.

Em projetos que tenha uma componente de automatismos eletropneumáticos, a melhor opção de programação é a
linguagem Ladder (LD) ou a linguagem GRAFCET (SFC). Isto deve-se que as linguagens gráficas permitem mais
facilmente, à equipa de manutenção, a deteção de avarias na instrumentação e nos acionamentos. Nas partes do
projeto em que é necessário tratar, calcular e movimentar dados a melhor opção é a utilização de linguagem
estruturada (ST).

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BRESIMAR AUTOMAÇÃO Capitulo III

Não cabe no âmbito deste Manual de Formação a explicação detalhada de cada uma destas linguagens. Todavia,
iremos de seguida explicar resumidamente a linguagem mais “apetecível” dos programadores modernos. A
linguagem estruturada designada por ST-“Structured Text”.

III-1.4.1 – Linguagem ST - “Structured Text”

A linguagem ST é uma linguagem em formato texto e parecida com a linguagem de alto nível PASCAL. A lista de
instruções em ST dividem-se em dois grandes grupos operacionais e que são os seguintes :

 Instruções de decisão

Simples decisão (IF….THEN….END_IF)

Dupla decisão (IF…THEN…ELSE…END_IF)

Múltipla decisão (IF…THEN…ELSIF…ELSIF…END_IF)

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 Instruções de seleção
Multiseleção (CASE…OF…0:…1:…n:…ELSE…END_CASE)

 Instruções de loop
Loop com n ciclos fixos e controlo inicial (FOR…TO…BY…DO…END_FOR)

Loop com n ciclos variável e controlo inicial (WHILE…DO…END_WHILE)

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Loop com n ciclos variável e controlo final (REPEAT…UNTIL…END_REPEAT)

Como exemplo, de um programa feito em estruturado (ST), temos o caso apresentado na figura seguinte.

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 III-2 – Execução de um projeto para TwinCAT PLC v3.1

Neste capitulo, de uma maneira simples e concisa, iremos descrever os passos necessários para a execução de um
pequeno projeto a correr no TwinCAT PLC v3.1.

III-2.1 – Execução do programa

Abra um novo projeto no TwinCAT V3.1 clicando, com a tecla direita do rato, no icon PLC e de seguida no comando
“Add New Item…”.

Na janela pop-up atribua um nome ao seu projeto, selecione o template “Standard PLC Project” e clique no botão
de comando “Add”.

Automaticamente será criada, na pasta POUs, um programa PRG em linguagem estruturada (ST) com o nome MAIN.
Este programa é chamado por uma Task temporal.

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Para adicionar novos POUs devemos clicar em cima do icon POUs com a tecla direita do rato e escolher o comando
“Add” / “ POU…”.

De seguida, neste projeto, iremos adicionar uma Função Bloco (FB) com o nome “FB_Flash” e em linguagem
estruturada (ST). Neste novo FB iremos, em primeiro lugar, declarar as variáveis de entrada (VAR_INPUT), as
variáveis de saída (VAR_OUTPUT) e as variáveis locais (VAR).

O modo de funcionamento pretendido para este FB é de um automatismo de “pisca pisca”. Para executar este modo
de funcionamento iremos usar um temporizador do tipo TON. A instancia desse temporizador é fb_Ton1.
Ao longo do desenvolvimento do programa poderá usar a tecla função F2 para escolher as instancias ou as variáveis.

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O programa a escrever em estruturado (ST), na Função Bloco (FB), deverá ser o seguinte:

Para que este FB de nome FB_Flash corra é necessário, em primeiro lugar, instancia-lo no programa MAIN. O nome
dessa instancia é FB_Flash1.

Na primeira linha de texto do programa MAIN pressione na tecla função F2 e escolha, na pasta “Instance Calls”, a
instancia FB_Flash1 e clique em “OK”.

Parametrize as entradas da instancia (indicadas pelo símbolo := ) e as saídas (indicadas pelo símbolo => ).
De seguida coloque uma instrução de decisão dupla IF…ELSE…END_IF.

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Uma vez o programa concluído daremos inicio à sua compilação (“build”). Clique , com a tecla direita do rato, em
cima do icon “SampleProject Project” e escolha o comando “Build”.

Após a compilação, sem erros, será apresentada na janela “Output” o seguinte relatório.

III-2.2 – Ativação do programa

Após a conclusão da compilação do projeto teremos de ativar a configuração no sistema. Para isso deverá fazer o
Login ao PLC target selecionado. Ao fazermos o Login o programa é descarregado para o softPLC residente no
controlador target. Para começar a correr o programa clique em “Start PLC”.

O Login só será permitido se o seu softPLC target estiver em modo RUN. Caso esteja em modo CONFIG (icon com

cor azul) deverá coloca-lo em modo RUN (icon cor verde)

Em modo online podemos monitorizar o programa a correr.

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É possível modificar o tempo de “pisca pisca” em online. Por exemplo colocar 1s (T#1s) em vez de 3s.

Para efetuar esta alteração deverá dar ordem de escrita clicando, na barra de comandos, no seguinte icon :

III-2.3 – Debugging do programa

Por vezes é necessário fazer o debugging (deteção de erros na programação) do algoritmo do programa. O editor
de programa TwinCAT 3.1 fornece ferramentas para depurar falhas de algoritmo.

III-2.3.1 – Pontos de paragem (Breakpoint)

A ferramenta mais utilizada é o comando de breakpoint. Este comando vai permitir que o programa corra só até à
linha onde foi colocado. Para criar um breakpoint clique na linha pretendida e de seguida na tecla função F9. Irá
surgir nessa linha, com o fundo amarelo, um sinal vermelho (lado esquerdo da linha).

O programa poderá ser analisado e depurado passo a passo utilizando os seguintes comandos :

Se pretender parar o debugging clique na linha onde tinha colocado o comando breakpoint e pressione de novo na
tecla função F9. O sinal vermelho, colocado do lado esquerdo, desaparece permanecendo só o fundo amarelo.

De seguida acione o comando de “Start (F5)” e o programa correrá sem paragens. 53

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BRESIMAR AUTOMAÇÃO Capitulo III

III-2.3.2 – Monitorização do fluxo de código (Flow Control)

Outra técnica utilizada para depurar erros de algoritmo é usar o comando de controlo de fluxo (flow control) de
código. Permite-nos, de uma maneira colorida (cor verde), visualizar as partes de código que se encontram ativas.

Ao selecionar o comando “Flow Control”, na barra de ferramentas, surgirá uma janela pop-up informativa. Clique
em “OK”.

A partir deste momento as linhas de codigo, que estão ativas no programa, são assinaladas com uma cor de fundo
verde. As restantes com a cor de fundo branco. Assim, mais facilmente sabemos qual das linhas de código se
encontram ativas e a serem executadas.

Na mesma barra de ferramentas, ao lado do icon de “FlowControl”, existe um icon de “Single Cycle”. Cada vez que
clicarmos neste icon o programa corre um ciclo (um scanning de cada vez).

III-2.3.3 – Monitorização de multivariáveis (Watch 1 … 4)

Por vezes necessitamos visualizar simultaneamente diversas variáveis colocadas em blocos de programas separados.
Nesta situação podemos utilizar as janelas de “Watch 1”, “Watch 2”, “Watch 3” ou “Watch 4”.

Na barra de menus selecione no comando “PLC” / “Windows”. Tem disponíveis 4 opções de janelas de visualização.

Clique em uma delas.

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Clique no campo da coluna “Expression”.

Escolha as variáveis que pretende visualizar em online. Poderá usar o “Input Assistant”

ou poderá escrever manualmente a variável pretendida.
Podemos monitorizar e alterar, em online, as duas variáveis na “Watch 1”.

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BRESIMAR AUTOMAÇÃO Capitulo IV

IV – TwinCAT 3.1 - HMI

Visão geral da aplicação TwinCAT 3.1 HMI

Na versão 2 do TwinCAT, o editor de Interface Homem Máquina é
designado por Visualization e está integrado no editor de programa
TwinCAT PLC Control. Na nova versão 3 do TwinCAT esta aplicação
encontra-se na pasta PLC e dentro da subpasta designada por VISUs.

Os diversos ecrãs de visualização, que pretendemos ter para
monitorizar ou manobrar o automatismo, serão criados e colocados
dentro da subpasta VISUs. Estes ecrãs poderão ser chamados
automaticamente através de ordens vindas do programa residente
no softPLC ou através de ordens do operador.

É possível utilizar estes ecrãs como uma HMI (“Human Machine
Interface”) stand-alone. Isto significa, caso tenhamos um ecrã touch
ligado à carta gráfica do PCe-CX, que podemos visualizar todo o
automatismo como se tivéssemos uma consola HMI. Neste caso não
necessitamos de ter o editor de projeto TwinCAT 3.1 (XAE) aberto.

Se a utilizarmos como ajuda à programação e integrada na
plataforma de desenvolvimento TwinCAT 3.1 (XAE) poderá utilizar
uma licença trial de 7 dias.

O TwinCAT 3.1 – VISUs disponibiliza uma vasta gama de símbolos
gráficos dinâmicos. Estes símbolos poderão ser utilizados na feitura
da HMI, no projeto de automação, não necessitando assim de
importar símbolos externos.

Nos capítulos seguintes iremos, passo a passo, explicar o modo de programação de uma Interface Homem Máquina
(HMI) para visualização de um processo integrado no TwinCAT softPLC 3.1.

 IV-1 – Programação do TwinCAT 3.1 HMI (Interface Homem Máquina)

IV-1.1 – Criar um projeto de visualização

Para criar um novo projeto de visualização teremos de clicar na pasta VISUs com a tecla direita do rato. De seguida
clique em “Add” e escolha o comando “Visualization…”.

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BRESIMAR AUTOMAÇÃO Capitulo IV

Atribua o nome “Visualization” a esse ecrã de visualização e depois clique em “Open”.

Nesta janela existe uma
opção de escolha com o
nome:

“VisuSymbols (System)”

Esta opção, caso seja
ativada, disponibiliza
uma livraria da Beckhoff
com uma vasta coleção
de símbolos.

Será carregada no
gestor de livrarias, do
projeto, “References”
diversas livrarias de
símbolos e que são
visíveis na “Toolbox
graphics controls”.

Após executar o comando anterior surgirá no editor de programa, na coluna do lado direito, uma subpasta designada
“Toolbox”. Nesta subpasta “Toolbox” estão guardados uma vasta lista de símbolos gráficos.

IV-1.2 – Desenho da visualização

IV-1.2.1 – Símbolos gráficos para valores digitais

Neste capitulo começamos por renomear o ecrã “Visualization” com o nome “Visu1”. De seguida damos inicio ao
desenho de uma simples HMI com 2 símbolos gráficos. Um botão e um sinalizador. Para podemos visualizar o seu
funcionamento teremos de escrever este pequeno programa no PLC.

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Após a execução do programa do PLC coloque no ecrã de visualização “visu1” um botão e de seguida um sinalizador.
Selecione, na coluna esquerda “Toolbox”, na pasta “Basic” a subpasta de símbolos “Lamps/Switches/Bitmaps”.
Escolha os símbolos “Dip switch” e “Lamp”. Arraste-os para o ecrã “Visu1”.

De seguida teremos de configurar cada um destes dois símbolos. Para isso teremos de recorrer a cada uma das
propriedades da “Lamp” e do “Dip switch”. Selecione com o rato o símbolo pretendido e verifique as suas
propriedades no submenu “Properties”.

Para conseguirmos que os símbolos do botão e do sinalizador tenham os seus estados dinâmicos, teremos de atribuir
a cada um deles uma variável do programa.

Teremos, no campo das propriedades “Variable”, escolher a variável booleana “input” que foi atribuída ao botão do
tipo “Dip switch” e a variável “output” atribuída ao sinalizador do tipo “Lamp”.

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BRESIMAR AUTOMAÇÃO Capitulo IV

Após a configuração das propriedades dos dois objetos colocados na HMI “visu1” compile o programa fazendo “Build
Solution”(não é obrigatório) e descarregue-o para o softPLC fazendo “Login”  “Run”.

O “Login” só será permitido se o seu softPLC target estiver em modo RUN. Caso esteja em modo

CONFIG (icon com cor azul) deverá coloca-lo em modo RUN (icon cor verde)

Clicando em cima do símbolo “Dip switch” o sinalizador deverá mudar de cor como indicam as figuras seguintes:

Em edição Em funcionamento

IV-1.2.2 – Símbolos gráficos para valores analógicos

Neste passo iremos colocar na HMI um objeto analógico. Esse objeto será escolhido na Toolbox (coluna do lado
direito do editor) na pasta de símbolos “Measurement Controls” o símbolo “Meter”. Arraste-o para o ecrã “Visu1”.

Em edição

Para podemos visualizar o seu funcionamento teremos de
escrever um pequeno programa no PLC, com o seguinte
código:

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BRESIMAR AUTOMAÇÃO Capitulo IV

De seguida teremos de configurar este símbolo analógico. Para isso teremos de selecionar com o rato o símbolo
“Meter” e de seguida recorra ao submenu das propriedades.

No campo das propriedades “Value” clique na parte direita da janela em branco. Deverá surgir uma janela pop-up
para selecionarmos a variável atribuída, no programa do PLC, a este símbolo analógico.

Após a escolha da variável daremos inicio à configuração dos limites funcionais de escala do “Meter”. Deverá na
propriedade “Scale” alterar 4 parâmetros. Substitua os valores de defeito pelos seguintes:

 “Scale start” = [0]  0 - Valor de início de escala do instrumento (mínimo)

 ”Scale end” = [100]  1000 - Valor de fim de escala do instrumento (máximo)

 ”Main scale” = [20]  200 - Traço maior das divisórias da régua de escala

”Sub scale” = [5]  50 - Traço menor das divisórias da régua de escala

Em funcionamento

Coloque, em cada umas das propriedades, os valores apresentados na figura anterior. Após essa configuração
descarregue o programa para o PLC clicando em “Login”  “Run”.

Na HMI poderá verificar, em online, a variação da variável MAIN.a do programa do PLC. A variação desse valor
analógico, no símbolo “Meter”, faz-se dentro da escala de 0.0 até 1000.0.

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IV-1.2.3 – Símbolos gráficos para carateres

Neste passo iremos colocar na HMI um objeto que possa visualizar carateres de qualquer formato (chineses,
arábicos, etc). Para podemos visualizar o seu funcionamento iremos escrever o seguinte programa no PLC.

No programa foi declarada a variável “arr1”, do tipo de dado WSTRING, com a frase inicial “BECKHOFF”. Na HMI
iremos colocar um objeto retangular. Para isso deverá na Toolbox (coluna do lado direito do editor) e na pasta de
símbolos “Basic” escolher o símbolo “Rectangle”. Arraste-o para o ecrã “Visu1”.

Em cima do retângulo será colocada uma etiqueta informativa. Na pasta “Common Controls”, da Toolbox,
escolhemos o símbolo “Label”. Arrastamos para cima do retângulo colocado na visualização “visu1”.
De seguida teremos de configurar o objeto “Rectangle” colocado na visualização. Clicamos nesse objeto e saltamos
para as suas propriedades (coluna esquerda “Properties”). Selecione a propriedade “Texts” e “Text variable” e
configure com os dados apresentados nas figuras seguintes:

Clique duas vezes na janela em branco da propriedade “Texts”/”Text” e escreva %s . De seguida clique duas vezes

na janela em branco da propriedade “Text variables”/” Text variable” e clique o comando existente

nessa janela. Deverá surgir uma janela pop-up com a lista de variáveis já declaradas no seu programa do PLC. Escolha

a variável “MAIN.arr1” do tipo wstring.

Como pretendemos que o objeto “Rectangle” seja sensível ao toque do rato, quando o colocamos em cima dele,
será necessário configurar a propriedade “Inputconfiguration” / “OnMouseDown”. Selecione e coloque a ação
“Write a Variable”.

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BRESIMAR AUTOMAÇÃO Capitulo IV

Uma vez selecionada a ação “Write a variable” escolha a opção “Use another variable” e clique em

Escolha, na janela pop-up que surgir, a variável do tipo wstring “arr1” e termine com “OK”.

A seguir teremos de configurar a etiqueta “Label” colocada em cima do retângulo. Clique nesse símbolo. Nas suas
propriedades “Texts”/”Text” escreva “string”. Outra opção é escrever, na janela em branco do símbolo, “Label”

Depois de efetuadas todas as configurações das propriedades dos objetos descarregue o programa para o PLC
clicando em “Login”  “Run”.

Estado inicial Clique no Input box

Nesta janela, como esta declarada uma variável do tipo wstring, aceita a escrita de carateres não nacionais tais como
carateres em chinês, árabe, etc.

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IV-1.2.4 – Comando de mudança de ecrãs

Na maioria dos projetos de visualização (HMI) não temos só um ecrã de visualização, mas sim diversos. Por isso é
necessário colocar comandos, nessas visualizações, que nos permita saltar entre ecrãs. Neste capitulo iremos
explicar o procedimento para concretizar essa tarefa. De seguida iremos criar um novo ecrã com o nome “visu2”. Na
pasta VISUs com o comando “Add”/”Visualization” atribua o nome “visu2” e clique em “Open”.

Uma vez criado o novo ecrã coloque um botão que vai permitir saltar para o ecrã anterior “visu1”. Clique na coluna
Toolbox e selecione “Button” que se encontra dentro da pasta “Common Controls”. Arraste-o para a visualização.

Selecione com o rato o símbolo gráfico “Button”. Altere as propriedades “Texts”/“Text” escrevendo “Go to viso2”.
Este texto, colocado no botão, é informativo para os operadores da HMI.

De seguida iremos configurar a ação a efetuar por este botão. Neste caso pretendemos saltar para o ecrã “visu1”.
Clique na propriedade “Inputconfiguration” e escolha a ação “OnMouseClick” na janela “Configure…”.

Deverá surgir uma janela pop-up para selecionarmos a ação pretendida para o botão anterior. Selecione a ação
“Change shown Visualization” e coloque-a na coluna esquerda dessa janela pop-up.

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BRESIMAR AUTOMAÇÃO Capitulo IV

Uma vez selecionada a ação “Change shown Visualization” escolha a opção “Assign” e clique em

Selecione a visualização “visu1” e cilque em “OK”. O mesmo passo terá de efetuar, no ecrã de visualização “visu1”,
de maneira a poder saltar para a visualização “visu2”. O botão de comando de salto é igual ao colocado e explicado
no ecrã “visu2”.

Depois de efetuadas todas as configurações das propriedades dos botões de comando, de salto de ecrãs,
descarregue o programa para o PLC clicando em “Login”  “Run”. Clique no botão de comando “Go to visu2” e o
ecrã seguinte deverá surgir no PC.

Se clicar, no ecrã “visu2”, no botão de comando “Go to visu1” voltará para o ecrã anterior. 65

[asaTek / J.Andril]

BRESIMAR AUTOMAÇÃO Capitulo IV

IV-1.2.5 – Display de lista de texto dinâmico

Neste capitulo iremos explicar como colocar num ecrã de visualização de uma HMI uma janela que nos permita ver
texto em modo dinâmico. Utiliza-se estes objetos dinâmicos para indicar o estado de funcionamento da máquina ou
mostrar alarmes de um processo.
Para podemos demonstrar o seu funcionamento iremos escrever o seguinte programa no PLC. No programa foi
declarada uma variável “iVar1” com o dado INT de “0”.

De seguida iremos criar uma lista de texto com os erros de processo que pretendemos reportar na HMI. Clique na
pasta VISU´s, com a tecla direita, em “Add” / “Text List…”.

Na janela pop-up que surgir escreva “ErrorList” como nome da lista de texto. Clique em “Open”.

Nesta lista de texto “ErrorList” comece a escrever a lista de erros, na coluna “Default”, indexado a um nº inteiro
(coluna “ID”).

Após a construção da “base de dados”, com uma lista de erros, teremos de criar um display que mostre em dinâmico
o estado ou o erro que a máquina apresenta. Para isso teremos de acrescentar, no ecrã “visu2”, um símbolo gráfico
do tipo retângulo. Clique na Toolbox em “Basic” / “Rectangle”.

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BRESIMAR AUTOMAÇÃO Capitulo IV

Após a colocação do símbolo gráfico, do tipo retângulo, clique na “Properties” desse objeto gráfico e configure a
propriedade “Dynamic texts”/“Text list”. Na janela em branco clique e escolha “ErrorList” como mostra a figura
seguinte:

Clique no comando existente na parte direita da janela em branco da propriedade “Text índex”. Deverá surgir
uma janela pop-up com a lista de variáveis declaradas no programa do PLC. Escolha a variável INT com o nome
“iVar1”. De seguida clique em “OK”.

Caso pretendamos alterar na HMI a variável INT “iVar1”, para assim visualizarmos a lista de erros, podemos colocar
no ecrã um comando gráfico do tipo “combo”. Para isso recorra à Toolbox e escolha o comando “Common Controls”
/ “SpinControl” e arraste-o para o ecrã “visu2”.

Clique neste novo objeto gráfico e configure a propriedade “Position” / “Variable” com a variável “MAIN.iVar1”.
De seguida clique em “OK”.

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BRESIMAR AUTOMAÇÃO Capitulo IV

Depois de efetuadas todas as configurações das propriedades dos objetos gráficos, colocados anteriormente,
descarregue o programa para o PLC clicando em “Login”  “Run”.

No ecrã “visu2” clique no símbolo de controlo “SpinControl” que mostra o nº inteiro “0” e altere para “2”.
Imediatamente o texto, apresentado no display de texto em cima, altera.

IV-1.2.6 – Comando multilingue

Cada vez mais os fabricantes de máquinas industriais exportam as suas máquinas e sistemas para diversos
continentes e países. Por essa razão há necessidade que as HMIs se apresentem no idioma do utilizador final. Existe
a possibilidade de criar uma “base de dados” (lista de texto) com a tradução multilingue de todas as frases e palavras
usadas na HMI.
Nesta capitulo iremos explicar como se processa essa configuração. Iremos começar pela criação da lista de texto
com os idiomas que pretendemos utilizar na nossa HMI. Na pasta VISUs selecione “GlobalTextList”

Clique duas vezes em “GlobalTextList”. Surgirá uma janela pop-up com o texto já escrito na HMI. Clique nessa janela,
com a tecla direita do rato. Escolha o comando “Add Language”.

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BRESIMAR AUTOMAÇÃO Capitulo IV

Escreva “Chinese” na janela do “Choose language” e clique em “OK”.

De imediato surgirá uma nova coluna, do lado direito da janela, com o titulo de “Chinese”.

De seguida crie uma nova coluna “English” seguindo os procedimentos anteriores.

Este procedimento também poderá ser feito para a “ErrorList”, configurada no capitulo 1.2.5.

Para podermos escolher o idioma, que pretendemos trabalhar na HMI, teremos de colocar no ecrã dois icons que
representem cada uma das línguas. Usaremos icons com os símbolos das bandeiras da China e a da UK. Para executar
esta operação vamos clicar na pasta VISUs e escolher a função “Image Pool…”.

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BRESIMAR AUTOMAÇÃO Capitulo IV

Surgirá uma janela pop-up, após clicar na função “Image Pool…”. Atribua o nome “ImagePool” e clique em “Open”.

Uma nova janela “ImagePool” surgirá no seu editor de programa. Clique, na 1º linha em branco da coluna “File
name”, no comando .

No pop-up que surge, de seguida, escolha as figuras pretendidas para representar cada um dos idiomas. No nosso
caso o Chinês e o Inglês. É possível escolher diversos tipos de formato de imagem, como mostra a figura seguinte.

Após a escolha das respetivas imagens clique em “OK”.

Após a execução das tarefas anteriores estamos prontos a colocar, no ecrã “visu1”, dois símbolos que permitam ao
operador escolher o idioma com que pretende trabalhar.

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BRESIMAR AUTOMAÇÃO Capitulo IV

Na coluna do lado direito “Toolbox” selecione, na pasta “Basic”, o símbolo “Image”. Arraste-o para o ecrã “visu1”.

Ao efetuarmos o arrasto do símbolo “Image”, para a área de trabalho do ecrã, surgirá automaticamente um pop-up
designado de “Input Assistant”. Devemos selecionar a categoria “Imagepool” e escolher a figura pretendida. De
seguida clique em “OK”.

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BRESIMAR AUTOMAÇÃO Capitulo IV

Após colocarmos as duas imagens, como mostra o ecrã anterior, devemos dar inicio à configuração destes dois
objetos de maneira a ficarem ativos ao toque do rato. Isto é, quando pretendermos alterar a língua apresentada na
HMI devemos clicar no símbolo com a bandeira da China ou da UK.

Clique na imagem da bandeira da China e de seguida na propriedade ”Inputconfiguration”/“OnMouseDown”. Clique
na janela que diz “Configure” e escolha “Change the language”. Depois escolha em “Language:” Chinese.

O mesmo procedimento terá de efetuar para a seleção da língua “English”.

Depois de efetuadas todas as configurações das propriedades dos objetos gráficos, colocados anteriormente,
descarregue o programa para o PLC clicando em “Login”  “Run”.

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BRESIMAR AUTOMAÇÃO Capitulo IV

 IV-2 – TwinCAT 3.1 HMI em stand-alone

Até este capitulo explicámos o modo de colocar e parametrizar diversos símbolos numa HMI e que se encontram
disponíveis na Toolbox. Uma vez completada a Interface Homem Máquina seria importante que a nossa Interface
fosse visível num ecrã em full-screen e em modo Run. Esta solução irá permitir substituir uma possível consola
gráfica, diminuindo assim os custos da automação. Utilizaremos a HMI desenvolvida na plataforma do TwinCAT 3.1
(XAE) em modo stand-alone.

IV-2.1 – TwinCAT 3.1 HMI em sistemas operativos Windows XP e 7

Nos casos de máquinas IPC ou EPCs/CX em que temos instalados sistemas operativos Windows XP ou 7 teremos de
efetuar alguns procedimentos para conseguirmos ter uma HMI em stand-alone.

Para criar uma HMI de arranque automático, quando a máquina inicializa, teremos de recorrer à pasta “Visualization
Manager”. Clique nessa pasta.

De seguida clique em “Add”/“TargetVisualization” e na janela pop-up termine com o comando “Open”.

Escolha qual o ecrã (“Start screen”) que pretende quando a máquina é inicializada (ex. “visu1”)

Clique nas propriedades do ecrã selecionado como “Start screen” (ex. “visu1”) e coloque um visto em “Expert”.

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BRESIMAR AUTOMAÇÃO Capitulo IV

Como se pretende que sejam visíveis os carateres chineses é necessário ativar a propriedade “Unicode”. Clique duas
vezes na pasta “Visualization Manager” e coloque um visto em “Use Unicode strings”.

Como a aplicação HMI runtime, a correr em IPC ou EPC-CX com o TwinCAT PLC 3.1, não é gratuita teremos de
comprar e ativar uma licença. Caso pretenda só utilizar como demonstração poderá gerar uma licença de 7 dias.

Depois de efetuadas as configurações anteriores ative as configurações clicando no icon “Active configuration”. De
seguida descarregue o programa para o PLC clicando em “Login”  “Run”.

Selecione a pasta C:\TwinCAT\3.1\Components\Plc\Tc3PlcHmi existente no IPC. Clique duas vezes no ficheiro
TcPlcHmi.ini. Este ficheiro contem as configurações de inicialização da HMI construída anteriormente.

Contem a seguinte informação:
AmsNetID : Endereço AMS do equipamento em que
correrá a HMI (127.0.0.1.1.1)
AmsPort : Porta do softPLC (851)
StartVisualization : Ecrã de inicialização (“start-up”)
UpdateRate(ms) : Tempo de update dos dados

De seguida, caso queira correr a HMI em modo stand-alone e não integrada no editor TwinCAT 3.1 (XAE) clique no
ficheiro Tc3PlcHmi.exe. Não poderá estar aberto, em simultâneo, o editor TC 3.1(XAE) (só é possível um cliente).

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BRESIMAR AUTOMAÇÃO Capitulo IV

A boa visualização da HMI do TwinCAT 3.1 está dependente do monitor e da sua resolução com que pretendemos
trabalhar. Por isso, muitas vezes, temos de configurar o ecrã para a resolução mais adequada.

Para executar esta configuração deverá clicar na coluna do lado esquerdo no ecrã inicial “Visualization”. De seguida,
na coluna do lado direito das “Properties” selecione a propriedade “Visualization”/“Size”/”Size mode” e escolha a
opção “Specified”.

Se pretendermos sair da HMI, em modo full-screen, pressione em Alt+F4.

IV-2.1.1 – Configuração do boot do TwinCAT 3.1 HMI (XP e Win 7)

Para que a HMI seja inicializada automaticamente, em full-screen, quando do arranque do IPC ou EPC é necessário
criar um atalho do ficheiro executável da HMI - Tc3PlcHmi.exe ( C:\ TwinCAT\ 3.1\ Components\ Plc\ Tc3PlcHmi\ )

e coloca-lo na pasta C:\ TwinCAT\ 3.1\ Target\ Startup\.

IV-2.2 – TwinCAT 3.1 HMI em sistemas operativos Windows CE

Nos casos de máquinas EPCs-CX em que temos instalados sistemas operativos Windows CE teremos de efetuar os
mesmos procedimentos feitos para máquinas com sistemas operativos Windows XP ou 7 (ver cap. IV.2.1).

De seguida, caso queira correr a HMI em modo stand-alone no controlador remoto com o Windows CE, clique no
ficheiro Tc3PlcHmi.exe . O procedimento, neste caso, é diferente dos equipamentos com sistemas operativos
Windows XP ou 7.

Deverá utilizar os comandos “Start”/“Run” e na janela branca do pop-up escreva “\”. De seguida clique em “OK”.

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Clique duas vezes no ficheiro executável Tc3PlcHmiCe7x86.exe, que se encontra no diretório \Hard Disk\ TwinCAT\
3.1\ Components\ Plc\ Tc3PlcHmi, para abrir a HMI em modo full-screen.

IV-2.2.1 – Problemas com o TwinCAT 3.1 HMI em full-screen com Windows CE

O sistema operativo Windows CE é um sistema operativo que não tem as características operacionais dos sistemas
mais evoluídos e robustos como o Windows XP, 7 ou posteriores. Consideramos um sistema operativo ligth e por
isso algumas vezes encontramos dificuldades funcionais quando utilizamos a HMI a correr em full-screen. De seguida
são apresentados alguns dos problemas que poderão surgir.

 1 - Ecrãs da HMI aparecem incompletos

Ecrã com falta de figuras Ecrã completo

Para corrigir este defeito deverá selecionar na HMI, para ambientes WinCE, em “Selected style” a
opção “Default, 3.0.0.0 (Beckhoff Automation GmbH)”.

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 2 - Ecrãs da HMI que não suportam cores em gradient
Nas HMI em ambientes WinCE os símbolos de controlo não suportam “Gradiant color” ,
“Transparancy”, nem “Optimized drawing”. Serão apresentados em formato normal.

 3 – Ecrãs com imagens em formato .jpg
Se numa HMI, a correr numa máquina com WinCE, não apareçem imagens em formato .jpg deve-se
a que os sistemas operativos WinCE não suportam este formato. Recomenda-se a substituição
dessas imagens pelo formato .bmp. A pasta de projeto com as imagens é a “Image Pool”/“Image”.

Ecrã com imagem em .JPG Ecrã com imagem em .BMP

 4 – Ecrãs não apresentam os carateres chineses
Se uma HMI, a correr numa máquina com WinCE, não consegue apresentar texto com carateres
chineses deve-se a que os SO´s WinCE não tem instalado a respetiva fonte de carateres.

Deverá instalar essa fonte de carateres, em falta, no diretório \Hard Disk\ do seu PC embedded com
o Sistema Operativo WinCE.

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Crie um diretório com o nome de “Fonts” em “Hard Disk\System”.

Copie as novas fontes de carateres para esse novo diretório.

De seguida registe, no sistema operativo, as novas fontes. Para isso clique duas vezes no ficheiro
de registry e de seguida “Yes”.

Faça o restart do sistema operativo clicando em “Yes”.

Após este procedimento deverão aparecer os carateres chineses, em falta.

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IV-2.2.2 – Configuração do boot do TwinCAT 3.1 HMI (Win CE)

Para que a HMI seja inicializada automaticamente em full-screen quando do arranque do EPC, com um sistema
operativo Windows CE, é necessário criar um ficheiro de start-up. Para isso deverá seguir os passos que explicarei
nos passos seguintes.

Abra a aplicação “Startup Manager” que se encontra no botão “Start”/”StartMan”. Clique em “OK”.

Na janela pop-up, que aparece, clique em “New”. De seguida, na janela “Add Item”, adicione o comando
“ShellCommand”.

Não coloque o nome em “Name”. Clique em “OK”. 79

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BRESIMAR AUTOMAÇÃO Capitulo IV

Na janela pop-up “Edit Item” e na subpasta “General” selecione, com um visto, no campo “Startup Options” as
opções “Autostart” e “Start Focused”. Não recomendamos colocar 0ms no campo “Delay(ms)”. Coloque 1000ms.

Na subpasta “Shell Command” e na janela “Enter Shell command” escreva o caminho “\hard Disk\ TwinCAT \ 3.1
\ Components\ Plc \Tc3PlcHmi\Tc3PlcHmiCE7x86.exe” e de seguida clique em “OK”.

Na janela pop-up “Beckhoff Startup Manager” surgirá, na 1ª linha, uma ação de tipo “Shell Command”.

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Clique, nessa janela pop-up, em “Save” para salvar as configurações anteriores e reiniciar o sistema.

Se no processo de reboot do sistema operativo surgir um erro, o sistema não o conseguiu arrancar com as
configurações anteriormente feitas. Será apresentada uma janela de aviso.

Verifique se não colocou um tempo de delay de 0ms ou o valor introduzido é baixo. Aumente esse tempo de delay.

 IV-3 – Gestão do acesso funcional ao TwinCAT 3.1 HMI

Neste capitulo daremos uma explicação breve como podemos gerir o acesso funcional à HMI em run-time ou a certos
ecrãs de visualização. A gestão de login permite definir níveis de controlo e de permissões a áreas da HMI ou de
comandos.
Na pasta da coluna esquerda designada por “Visualization Manager” temos diversas subpastas, entre as quais uma
designada por “User management”

É nesta pasta que podemos criar os grupos de utilizadores, os seus níveis de acesso e permissões. Clique em “Create
user management with default groups and users”. Uma vez criado esta configuração verificamos que foram criados,
por defeito, 3 grupos: “Admin”; “Service” e “Operator”.

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Clique na subpasta “Users” e verificará que também tem 3 utilizadores, de defeito, “Admin”; “Service”; “Operator”.

Em ambas subpastas podemos criar novos grupos de utilizadores, novos utilizadores, novas passwords, modificar
os login, etc.

Para testarmos estas funcionalidades vamos acrescentar no ecrã “visu1” dois comandos “Button”. Um com a função
de Login e outra com a função Logout.

Em ambos símbolos “Button” selecione a propriedade “Inputconfiguration”/“OnMouseClick”. 82

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Configure os botões, na função “User Management”, com a ação de “Login” e outro com a de “Logout”.

Podemos configurar diferentes controlos para diferentes permissões de acesso. Se pretendemos dar acesso só a
utilizadores do tipo “Admin” temos de selecionar nas propriedades “Background”/ “Access Rigths”.

Clique em “Access rigths”. Na janela pop-up que surgir configure as opções pretendidas, como mostra a figura
seguinte.

No caso de restringir o acesso, à seleção do idioma na HMI (“English” ou “Chinese”), aos utilizadores que estejam
nos grupos “Service” e “Operator” deverá por um visto na coluna de “invisible” nesses dois grupos. Neste caso os
símbolos, com as bandeiras da China e da UK, não ficam visíveis aos utilizadores destes dois grupos.

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Após as configurações efetuadas anteriormente compile o programa e ponha a aplicação a “correr”. Verificará que
os símbolos de escolha do idioma não se encontram visíveis na HMI.
O comando do tipo Dip switch também será inibido à operação. Para isso deverá fazer as mesmas parametrizações,
como efetuadas anteriormente, com os símbolos gráficos das bandeiras da China e UK.
Quando a HMI estiver em run-time e para ter acesso a estes comandos deverá clicar em “Login”. Coloque o “User
name” de “Admin” e na “Password” escreva “1”.

Clique em “OK”. A partir deste momento terá acesso à manobra do switch e os símbolos gráficos, com as bandeiras
da China e UK, ficam visíveis.

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 IV-4 – TwinCAT 3.1 HMI em plataforma web

Cada vez mais as plataformas de HMI estão a migrar de aplicações informáticas residentes em IPC ou EPC para
servidores web. Esta é a tendência atual devido à grande capacidade de processamento dos controladores e da
memória disponível, permitindo assim a instalação de servidores web.

O TwinCAT 3 permite reconfigurar toda Interface Homem Máquina para o formato web. Para isso ser possível é
necessário a instalação, nas versões superiores ao TwinCAT 3.1.4018.13, de um novo pacote plug-in designado por
HMI-Web com a referencia TF1810-PLC-HMI-Web.

IV-4.1 – TwinCAT 3.1 HMI – Web em redes LAN

Para dar inicio ao funcionamento da HMI, baseada na Web, iremos criar uma rede LAN com um IPC ou EPC, um
switch e um PC com o software de desenvolvimento de edição TwinCAT 3.1 (XAE). O Controlador baseado no IPC
ou EPC terá o endereço IP 192.168.1.100 e a gateway o 192.168.1.1 como mostra a figura seguinte.

O endereço da rede é o 192.168.0.0. O PC remoto, com o editor de programa TwinCAT 3.1 (XAE), ficará dentro da
mesma rede com o endereço 192.168.1.123 como mostra a figura seguinte.

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De seguida abra o seu projeto com o editor do TwinCAT 3.1 (XAE). Na coluna esquerda do seu projeto clique na pasta
“System” e no botão de comando “Choose target…”. Faça um varrimento aos controladores existentes na rede. Para
esse fim utilize o comando “Search (Ethernet)”/“Broadcast Search”. Registe o controlador encontrado, no seu router
virtual.

De seguida deverá configurar o seu projeto, da HMI, para plataforma web. Para isso deverá, na coluna esquerda
“Solution Explorer”, clicar na pasta de gestão das visualizações “Visualization Manager” e adicionar a função
“WebVisualization”.

De seguida deverá registar a sua configuração , descarregar o projeto para o controlador EPC-CX e por
fim ponha a correr o programa .

Depois de finalizado com sucesso, o processo anterior, poderá fechar e sair do editor de programa TwinCAT-XAE.
Abra o browser que tenha disponível no seu PC. Coloque na janela do browser o seguinte caminho:

Http: // (“IP do controlador remoto”) /Tc3PlcHmiWeb/port_851/visu/webvisu.htm

No nosso caso o controlador IPC/EPC-CX tem o IP 192.168.1.100. Surgirá no browser a HMI desenvolvida para a
plataforma Web. Assim podemos visualizar e manobrar o nosso automatismo, através de um simples browser
instalado no PC, sem necessidade de termos o TwinCAT 3.1.

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BRESIMAR AUTOMAÇÃO Capitulo IV

IV-4.2 – TwinCAT 3.1 HMI – Web em redes Wireless

Uma segunda via de acesso ao controlador pode ser, em vez de rede Ethernet física LAN, a utilização de
comunicações wireless em equipamentos moveis tais como PC portáteis, tablets ou smartphones. Neste capitulo
explico os procedimentos de configuração necessários para concretizarmos essas comunicações.

Teremos de colocar o nosso controlador IPC ou EPC-CX com o IP 192.168.1.100, tal como foi feito no capitulo
anterior.

Com o seu equipamento móvel (PC portátil, tablet ou smartphone) entre na rede wireless disponível (ex. TP-LINK).
Caso tenha uma password ou chave de encriptação deverá coloca-la. Uma vez concretizado, com sucesso, o acesso
à rede wireless está pronto a comunicar com o controlador remoto (IP: 192.168.1.100).

Utilize o browser colocando na janela o caminho seguinte :

Http: //192.168.1.100 /Tc3PlcHmiWeb/port_851/visu/webvisu.htm

Surgirá no browser do seu equipamento móvel (PC portátil, tablet ou smartphone) a HMI desenvolvida para a
plataforma Web. Assim podemos, de uma maneira simples, visualizar e manobrar o nosso automatismo.

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BRESIMAR AUTOMAÇÃO Capitulo IV

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BRESIMAR AUTOMAÇÃO Capitulo V

V – TwinCAT 3.1 - Gestão de Livrarias

Visão geral da gestão de livrarias no TwinCAT 3.1

A gestão de livrarias na versão 3 do TwinCAT é diferente da versão
anterior 2. A gestão é feita de uma maneira mais elaborada, sofisticada
e segura.

A organização das livrarias é baseada nos seguintes itens de informação:

“References” - Designa a pasta, no projeto, que contem todos os
“contentores” (“placeholder”) das livrarias que necessitamos.

“Version” - Indica a versão da livraria existente.

“Company” - Nome da empresa que a criou.

“Placeholder” - Nome do placeholder em que se encontram todas os
POUs, GVLs,VISUs da livraria. Dentro do placeholder podemos ter
também versões anteriores da livraria.

“Namespace” - Nome do atributo reservado à livraria. Com este atributo
podemos ter FB´s ou FUNs, como o mesmo nome, em diversas livrarias.
Para selecionar cada uma delas necessitamos atribuir o Namespace.

“Install” - Todas as livrarias necessárias ao projeto PLC terão de ser
instaladas na “Library repository”. No TwinCAT v2 bastava fazer copy e
paste.

 V-1 – Gestão da biblioteca de livrarias

Em todos os projetos obrigatoriamente utilizamos livrarias. Estas livrarias encontram-se na pasta “References”. As
livrarias que são sempre “carregadas” automaticamente em um novo projeto são a “Tc2_Standard”, a “Tc2_System”
e a “Tc3_Module”. Alem destas temos à nossa disposição, no Library repository, uma vasta gama de livrarias criadas
pela Beckhoff e por outras empresas. Nem todas as livrarias disponíveis são free.

Para adicionar novas livrarias terá, na pasta “References”, de clicar com a tecla direita do rato. Surgirá um janela

pop-up com um menu com os seguintes 5 comandos :

“Add Library…” : Adiciona uma nova livraria

“Placeholders…” : Mostra os placeholders que contem as livrarias instaladas no projeto

“Library repository…” : Localização do repositório de livrarias (caminho/path)

“Set to Effective Version” : Mostra a versão usada, no projeto, dos placeholders das livrarias

“Set to Always Newest Version” : Mostra a versão mais recente dos placeholders das livrarias

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BRESIMAR AUTOMAÇÃO Capitulo V

Com o comando “Add library…” conseguimos visualizar todas as livrarias à nossa disposição e selecionar a que
desejamos usar no projeto. No pop-up, que surge quando clicamos em “Add library…”, se selecionarmos o comando
“Advanced…” surgirá uma janela com as seguintes pastas.

Na pasta “Company:” conseguimos visualizar a empresa autora da livraria. A maioria é da Beckhoff mas também
podemos ter outras empresas.

Se selecionarmos a opção “Display all versions (for experts only)”, com um visto, conseguimos visualizar todas as
versões instaladas no placeholder da livraria do nosso PC.

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BRESIMAR AUTOMAÇÃO Capitulo V

Clique no comando “Details…” para ver todo o conteúdo da livraria.

Também poderá adicionar a livraria através do seu placeholder. Clique na subpasta “Placeholder”.

Podemos também fazer a seleção sem ser por grupo. Opção “Group by category” não ativo.

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BRESIMAR AUTOMAÇÃO Capitulo V

A outra opção de escolher a livraria pretendida para o projeto é, na janela de cima, escrever a o nome da livraria. À
medida que se escreve a designação vai surgindo, na janela de baixo (assinalado com a cor amarela), as livrarias que
contem essas letras embutidas.

Como vimos anteriormente existem diversas maneiras de encontrarmos, no editor de projeto, as livrarias. Após a
seleção feita clique em “OK”.

Verifique e confirme, se na pasta do projeto “References”, se encontra a livraria selecionada anteriormente.

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BRESIMAR AUTOMAÇÃO Capitulo V

Todas as livrarias disponíveis encontram-se na pasta “Managed Libraries” :
C: \ TwinCAT \ 3.1 \ Componets \ Plc \ Managed Libraries

 IV-2 – Criação de livrarias próprias

No decorrer de diversos projetos é natural que repitamos diversos automatismos e processos. Como boa politica de
gestão de recursos e de tempo convém criar livrarias próprias pertencentes à nossa empresa. Este processo pode
ser efetuado também no TwinCAT 3.1. Neste capitulo iremos explicar como proceder à criação dessas livrarias.
Crie um projeto de PLC do tipo “Empty PLC Project”. De seguida crie os POUs que pretende colocar em livraria, tal
como FBs, FUNs, etc. No nosso exemplo temos uma FB com o nome “FB_test”.

De seguida necessitamos carregar e encapsular as nossas POUs no gestor de livraria do TwinCAT 3.1. Para isso
deverá clicar, com a tecla direita do rato, em cima do projeto do PLC e escolher o comando “Properties”.

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BRESIMAR AUTOMAÇÃO Capitulo V

Surgirá uma janela pop-up em que deverá introduzir dados com informação da livraria que pretende criar. Deverá
preencher no formulário, obrigatoriamente, as janelas que tem o titulo em black bold . Esses campos são o nome
da empresa que criou a livraria (“Company”), o titulo da livraria (“Title”) e a versão ex. 1.0 ou 1.0.0 (“Version”).
Também poderá designar o “Default namespace”, o “Placeholder”, o “Author” e a “Description”. Se quiser deixar
em branco poderá faze-lo.

Após o preenchimento da ficha com os dados informativos da livraria clique, com a tecla direita do rato, em cima do
projeto do PLC. Na janela pop-up que surgir encontrará duas opções que permitem salvar a livraria : “Save library…”
e “Save as library and install…”.

O comando “Save as library…” simplesmente guarda a livraria mas não a instala no repositório geral das livrarias
“Library repositor”. As livrarias poderão ser guardadas com duas diferentes extensões. Uma tem a extensão “
.library” em que podemos visualizar o programa fonte e a outra tem a extensão “ .compiled-library” em que não é
possível visualizar o programa fonte (“source code”).

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