Introdução

A programação estruturada é um paradigma essencial na automação industrial, especialmente em sistemas de Controle Lógico Programável (CLP). Esse método organiza o código de forma clara e eficiente, facilitando a manutenção e a compreensão do sistema. Com práticas como a padronização de nomes, organização em pastas e uso de blocos de funções (FCs), os programadores podem criar soluções mais robustas e seguras, otimizando o desempenho das operações automatizadas.

O que é Programação Estruturada

Programação estruturada é um método que prioriza a organização e a clareza, essencial para otimizar o desenvolvimento de código. Muitas vezes, encontramos programas difíceis de entender, tornando a manutenção uma tarefa desafiadora. Isso acontece porque cada programador tem seu próprio metodo, resultando em lógicas variadas para resolver o mesmo problema.

Ao aplicar a programação estruturada, seguimos normas e convenções que tornam o código mais legível. Essa abordagem envolve a decomposição de problemas em partes menores, o uso de nomes padronizados para variáveis e a organização do código em funções. Dessa forma, facilitamos a interpretação e a manutenção, tornando a automação mais eficiente e acessível. Com um código estruturado, garantimos sistemas robustos e confiáveis, essenciais no ambiente industrial.

Padronização de Nomenclatura durante o código

Um dos métodos mais eficazes para organizar o código é a padronização de nomenclaturas. Essa prática não só melhora a legibilidade do código, mas também facilita a manutenção e a colaboração entre programadores. Veja como isso pode ser feito:

1. Identificação de Botões e Sensores: É essencial separar e identificar botões, chaves e sensores com letras que representem suas funções. Por exemplo:
   
   • b_cnc_01 → Indica o botão número 1 da máquina CNC.
     
2. Nomeação Baseada na Função: Atribuir nomes que descrevam claramente a máquina ou o processo associado a uma variável é fundamental. Por exemplo:
   
   • KUKA_Reset_memory → Refere-se à memória de reset do robô KUKA, tornando evidente sua finalidade.
     
3. Agrupamento de Variáveis: Concentrar variáveis ou dados relacionados em um Data Block com nomes similares é uma ótima maneira de manter a organização. Por exemplo:
   
   • DBEsteira_01_parada_ativa → Indica que se trata de uma variável do Data Block da Esteira 01, que está relacionada ao estado de parada ativa.

Esses exemplos mostram como a padronização de nomenclaturas pode ajudar tanto o programador a navegar pelo código quanto facilitar o trabalho de manutenção. Com nomes claros e organizados, é mais fácil criar, corrigir e entender o código, resultando em sistemas mais eficientes e menos propensos a erros.

Centralização dos Dados do Programa

Além da padronização e organização dos nomes das variáveis e dados do processo, a centralização das informações é um ponto crucial na programação estruturada. Ao programar, é fundamental ter uma abordagem organizada em relação aos dados que estamos manipulando. No TIA Portal, por exemplo, a utilização de Data Blocks (DBs) permite essa centralização de maneira eficiente.

1. Organização em Data Blocks: Criar Data Blocks específicos para cada função ou ação ajuda a manter o código claro e bem estruturado. Exemplos de como isso pode ser feito incluem:
   
   • DBKuka: Este Data Block centraliza todas as variáveis do robô KUKA, garantindo que todas as informações relacionadas ao robô estejam reunidas em um único local.
   • DBCaldeira_terreo: Similarmente, este Data Block contém todas as variáveis e dados da caldeira do térreo, facilitando o acesso e a gestão dessas informações.
     
2. Vantagens da Centralização: A organização das variáveis em Data Blocks oferece diversas vantagens, entre as quais se destacam:
   
   • Otimização de Espaço: Ao utilizar Data Blocks, você evita o uso excessivo de variáveis globais, o que não apenas melhora a eficiência do programa, mas também contribui para uma utilização mais eficaz da memória da CPU.
     
   • Facilidade de Manutenção: Com as variáveis centralizadas, fica mais simples realizar modificações, identificar e corrigir problemas. Isso reduz o tempo gasto em manutenção e aprimora a qualidade do código.
     
   • Clareza e Organização: Ter um ponto central para cada conjunto de dados promove uma estrutura clara, permitindo que outros programadores (ou você mesmo, no futuro) entendam rapidamente a lógica do programa.

A centralização das informações em Data Blocks é uma prática recomendada que, combinada com a padronização de nomes, resulta em um código mais organizado, eficiente e fácil de manter. Essa abordagem não apenas facilita a programação, mas também melhora a colaboração em equipe e a integração de novas funcionalidades ao longo do tempo de forma organizada, uma vez que programando apenas com variaveis globais é muito facil criar variveis chamadas de lixo logico, onde usamos apenas para testes rapidos e ainda as mantemos no programa, forçando-se a usar a db e pesar antes de criar qualquer variavel, trazendo um trabalho um pouco maior para criar uma variavel e ajudando a não criar lixo logico.

Criação e uso de funções

Criar funções para o programa é uma prática excelente que oferece diversos benefícios, como a descentralização da lógica, organização e versatilidade. Através das funções, é possível copiar e colar uma lógica quantas vezes for necessário, simplificando a programação e a manutenção do código. Mas quais códigos podem se tornar funções?

Em geral, praticamente qualquer código pode ser encapsulado em uma função, mas o ideal é que ações que serão realizadas repetidamente ou que têm uma lógica específica sejam programadas dentro de um bloco de função e chamadas no MAIN. Exemplos comuns de funções incluem:

• Modos de operação, como manual e automático.
• Subrotinas de execução.
• Lógicas de emergência e outros processos específicos.

Exemplo Prático

Imagine que você está desenvolvendo um modo manual para uma máquina. Você programaria esse modo manual dentro de um bloco de função, e é como se estivesse programando diretamente no MAIN. Dentro dessa função manual, toda a lógica necessária para executar as ações será desenvolvida.

Por exemplo, se no modo manual for necessário realizar uma leitura e ajuste de temperatura, é possível criar uma função específica para essa tarefa. Essa função de temperatura seria chamada dentro da função manual, permitindo que a lógica do programa seja organizada de forma modular.

Vantagens de Criar Funções

1. Descentralização da Lógica: Ao dividir o código em funções, você reduz a complexidade do MAIN, facilitando a leitura e manutenção do código.
2. Organização: Funções permitem agrupar lógicas relacionadas, tornando o código mais limpo e compreensível. Isso ajuda outros programadores (ou você mesmo) a entenderem rapidamente o que cada parte do programa faz.
3. Versatilidade: Com a possibilidade de reutilizar funções, você pode economizar tempo e esforço, copiando e colando a lógica em diferentes partes do programa sem precisar reescrever o código.
4. Facilidade de Teste: Funções podem ser testadas de forma independente, permitindo que você verifique se cada parte do código está funcionando corretamente antes de integrá-la ao sistema completo.

A criação de funções não é apenas uma questão de organização, mas uma maneira de programar de forma otimizada e eficaz. Essa prática não só melhora a estrutura do código, mas também facilita a manutenção e a implementação de novas funcionalidades ao longo do desenvolvimento.

Organização e documentação do projeto

Como último método de programação estruturada, a organização por pastas é uma abordagem eficaz que visa a manter o programa claro e fácil de navegar. Essa prática permite que os programadores organizem todo o código em pastas específicas, evitando confusões ao clicar ou acessar funções erradas, que podem ocorrer quando todos os elementos estão misturados em um único espaço.

Vantagens da Organização por Pastas

1. Clareza e Acesso Rápido: Ao separar o código em pastas temáticas, fica mais fácil localizar as funções e dados necessários. Isso é especialmente importante em projetos maiores, onde o número de funções e data blocks pode ser significativo.
2. Redução de Erros: A organização por pastas minimiza a chance de selecionar a função ou o data block errado, pois cada pasta contém apenas os elementos relacionados a um determinado processo ou máquina. Assim, ao acessar a pasta da caldeira, por exemplo, o programador sabe que encontrará somente informações pertinentes à caldeira.
3. Facilidade na Manutenção: Quando um programa está bem organizado, a manutenção se torna muito mais simples. Se for necessário fazer ajustes em uma parte específica do código, é fácil encontrar o que precisa ser alterado.

Estrutura Recomendada

As pastas podem ser organizadas preferencialmente por números ou nomes que reflitam claramente seu conteúdo. Por exemplo:

• Pasta 1: Caldeira
  • Data Block: DB_Caldeira
  • Funções: Func_Aquecimento, Func_Desligamento
  • Outros Dados: Variáveis de controle e monitoramento
• Pasta 2: Robô KUKA
  • Data Block: DB_KUKA
  • Funções: Func_Movimentacao, Func_Reset_Memoria
  • Outros Dados: Parâmetros de operação

Essa estrutura de pastas não apenas facilita o trabalho durante a programação, mas também melhora a colaboração entre diferentes programadores. Cada um pode trabalhar em sua área designada, sabendo que a organização do projeto permanecerá intacta. Em resumo, a organização por pastas é um método fundamental na programação estruturada, promovendo eficiência e clareza em todo o desenvolvimento do código.

Conclusão

Em suma, a programação estruturada em CLPs oferece uma série de vantagens que podem transformar a forma como os sistemas de automação são projetados e gerenciados. Ao adotar práticas como a padronização de nomes, a organização do código em pastas e a utilização de blocos de funções, os programadores não apenas aumentam a legibilidade e a manutenibilidade do seu código, mas também garantem a segurança e a eficiência das operações industriais. O desenvolvimento de sistemas automatizados mais robustos e confiáveis é essencial para atender às demandas crescentes da indústria, tornando a programação estruturada uma escolha valiosa para profissionais da área.

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