Baixe Controladores Lógicos Programáveis (CLPs): Princípios, Evolução e Aplicações e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Matérias técnicas, somente na Docsity!
Índice
- Introdução................................................................................................................................
- Objectivos Gerais......................................................................................................................
- Histórico...................................................................................................................................
- Definição..................................................................................................................................
- Evolução...................................................................................................................................
- Utilização dos dos CLPs.............................................................................................................
- Transdutores............................................................................................................................
- Actuadores...........................................................................................................................
- Controladores.......................................................................................................................
- Comparação do CLP com outros sistemas de controle.............................................................
- PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO.............................................................................................
- Inicialização..............................................................................................................................
- CAPACIDADE ” DE UM C.L.P....................................................................................................
- C.L.P.s de Grande Porte:.........................................................................................................
- Tipos de CLP...........................................................................................................................
- CLPs compactos......................................................................................................................
- CLPs modulares......................................................................................................................
- Conclusão...............................................................................................................................
- Bibliografia.............................................................................................................................
Introdução
Os sistemas de controlo estão presentes em praticamente todas as actividades industriais, comerciais e de serviços, sendo a base da automação de processos industriais. Um Controlador Lógico Programável é definido pelo IEC (International Electrotechnical Commission) como: "Sistema eletrônico operando digitalmente, projetado para uso em um ambiente industrial, que usa uma memória programável para a armazenagem interna de instruções orientadas para o usuário para implementar funções específicas, tais como lógica, seqüencial, temporização, contagem e aritmética, para controlar, através de entradas e saídas digitais ou analógicas, vários tipos de máquinas ou processos.
Histórico
O Controlador Lógico Programável ( C.L.P. ) nasceu praticamente dentro da indústria automobilística americana, especificamente na Hydronic Division da General Motors , em 1968, devido a grande dificuldade de mudar a lógica de controla de painéis de comando a cada mudança na linha de montagem. Tais mudanças implicavam em altos gastos de tempo e dinheiro. Sob a liderança do engenheiro Richard Morley, foi preparada uma especificação que reflectia as necessidades de muitos usuários de circuitos à reles, não só da indústria automobilística, como de toda a indústria manufactureira. Nascia assim, um equipamento bastante versátil e de fácil utilização, que vem se aprimorando constantemente, diversificando cada vez mais os sectores industriais e suas aplicações, o que justifica hoje ( junho /1998) um mercado mundial estimado em 4 bilhões de dólares anuais. Desde o seu aparecimento, até hoje, muita coisa evoluiu nos controladores lógicos, como a variedade de tipos de entradas e saídas, o aumento da velocidade de processamento, a inclusão de blocos lógicos complexos para tratamento das entradas e saídas e principalmente o modo de programação e a interface com o usuário.
Definição
Podemos considerar o CLP um computador projectado para trabalhar no ambiente industrial. Os transdutores e os actuadores são conectados a robustos cartões de interface. Comparados com um computador de escritório, os primeiros CLPs tinham um conjunto de instruções reduzido, normalmente apenas condições lógicas e não possuíam entradas analógicas, podendo manipular somente aplicações de controle digital (discreto). Controlador Lógico Programável (CLP) é um aparelho electrónico digital, que utiliza uma memória programável para armazenar internamente instruções e para implementar funções específicas, tais como lógica, sequenciamento, temporização, contagem e aritmética, controlando, por meio de módulos de entradas e saídas, vários tipos de máquinas ou processos.
Evolução
Podemos didaticamente dividir os CLPs historicamente de acordo com o sistema de programação por ele utilizado: Primeira Geração : Os CLPs de primeira geração se caracterizam pela programação intimamente ligada ao hardware do equipamento. A linguagem utilizada era o Assembly que variava de acordo com o processador utilizado no projecto do CLP, ou seja, para poder programar era necessário conhecer a electrónica do projecto do CLP. Assim a tarefa de programação era desenvolvida por uma equipe técnica altamente qualificada, gravando - se o programa em memória EPROM, sendo realizada normalmente no laboratório junto com a construção do CLP. Segunda Geração : Aparecem as primeiras “Linguagens de Programação” não tão dependentes do hardware do equipamento, possíveis pela inclusão de um “Programa Monitor “ no CLP, o qual converte (no jargão técnico, Compila), as instruções do programa, verifica o estado das entradas, compara com as instruções do programa do usuário e altera os estados das saídas. Os Terminais de Programação (ou Maletas, como eram conhecidas) eram na verdade Programadores de Memória EPROM. As memórias
Transdutores
Transdutor é um dispositivo que converte uma condição física do elemento sensor em um sinal elétrico para ser utilizado pelo CLP através da conexão às entradas do CLP. Um exemplo típico é um botão de pressão momentânea, em que um sinal elétrico é enviado do botão de pressão ao CLP, indicando sua condição actual (pressionado ou liberado). Actuadores Sua função é converter o sinal elétrico oriundo do CLP em uma condição física, normalmente ligando ou desligando algum elemento. Os atuadores são conectados às saídas do CLP. Um exemplo típico é fazer o controle do acionamento de um motor através do CLP. Neste caso a saída do CLP vai ligar ou desligar a bobina do contator que o comanda. Controladores De acordo com os estados das suas entradas, o controlador utiliza um programa de controle para calcular os estados das suas saídas. Os sinais elétricos das saídas são convertidos no processo através dos actuadores. Muitos actuadores geram movimentos, tais como válvulas, motores, bombas; outros utilizam energia elétrica ou pneumática. O operador pode interagir com o controlador por meio dos parâmetros de controle. Alguns controladores podem mostrar o estado do processo em uma tela ou em um display.
Vantagens do uso de Controladores Lógicos Programáveis
Ocupam menor espaço; Requerem menor potência elétrica; Podem ser reutilizados; São programáveis, permitindo alterar os parâmetros de controlo; Apresentam maior confiabilidade; Manutenção mais fácil e rápida; Oferecem maior flexibilidade; Apresentam interface de comunicação com outros CLPs e computadores de controlo;
Permitem maior rapidez na elaboração do projeto do sistema.
Comparação do CLP com outros sistemas de controle
Apesar de abordarmos o controle de processos com CLPs, outros sistemas com relés, sistemas digitais lógicos e computadores podem ser utilizados em aplicações de controle monitoração e intertravamento de processos industriais. Uma das grandes vantagens de utilizarmos o CLP deve-se ao fato de possuir características de programação que o tornam mais eficiente que outros equipamentos industriais, tais como: Facilidade e flexibilidade para alterar os programas. O CLP pode ser reprogramado e operar com uma lógica distinta. O programa pode ser armazenado em memória para replicação em outro sistema ou ser guardado como sistema reserva(backup). No caso de defeito, sinalizadores visuais no CLP informam ao operador a parte do sistema que está defeituosa. Os CLPs apresentam as seguintes desvantagens em relação aos relés: Custo mais elevado; Uso de algum tipo de programação ou álgebra booleana no projeto, técnicas que são desconhecidas por uma boa parte dos eletricistas; Sensibilidade à interferência e ruídos elétricos, comuns em instalações industriais; Necessidade de maior qualificação da equipe de manutenção. Diversos fabricantes lançaram módulos lógicos de estado sólido que usam linguagem de programação baseada na lógica de contatos de relés (diagramas do tipo Ladder), o que dá condições ao projectista de desenvolver sistemas de forma semelhante àqueles que usavam relés eletromecânicos.
CAPACIDADE ” DE UM C.L.P.
Podemos ressaltar que, com a popularização dos micro - controladores e a redução dos custos de desenvolvimento e produção houve uma avalanche no mercado de tipos e modelos de C.L.P.s, os quais podemos dividir em: Nano e Micro - C.L.P.s: São C.L.P.s de pouca capacidade de E/S (máximo 16 Entradas e 16 Saídas), normalmente só digitais, composto de um só módulo (ou placa), baixo custo e reduzida capacidade de memória (máximo 512 passos). C.L.P. s de Médio Porte: São C.L.P.s com uma capacidade de Entrada e Saída de até 256 pontos, digitais e analógicas, podendo ser formado por um módulo básico, que pode ser expandido. Costumam permitir até 2048 passos de memória, que poder interna ou externa (Módulos em Cassetes de Estado - Sólido, Soquetes de Memória, etc.), ou podem ser totalmente modulares.
C.L.P.s de Grande Porte:
Os C.L.P.s de grande porte se caracterizam por uma construção modular, constituída por uma Fonte de alimentação, C.P.U. principal, CPUs auxiliares, CPUs Dedicadas, Módulos de E/S digitais e Analógicos, Módulos de E/S especializados, Módulos de Redes Locais ou Remotas, etc., que são agrupados de acordo com a necessidade e complexidade da automação. Permitem a utilização de até 4096 pontos de E/S. São montados em um Bastidor (ou Rack ) que permite um Cabeamento Estruturado.
Tipos de CLP
De acordo com a disposição dos elementos constituintes dos controladores lógicos programáveis, podemos classificá-los em compactos ou modulares.
CLPs compactos
Possuem incorporados em uma única unidade: a fonte de alimentação, a CPU e os módulos de E/S, ficando o usuário com acesso somente aos conectores do sistema E/S. Esse tipo de estrutura normalmente é empregado para CLPs de pequeno porte. Actualmente suportam uma grande variedade de módulos especiais (normalmente vendidos como opcionais), tais como: Entradas e saídas analógicas; Contadores rápidos; Módulos de comunicação; Interfaces Homem/Máquina (IHM); Expansões de I/O.
CLPs modulares
Esses CLPs são compostos por uma estrutura modular, em que cada módulo executa uma determinada função. Podemos ter processador e memória em um único módulo com fonte separada ou então as três partes juntas em um único gabinete. O sistema de entrada/saída é decomposto em módulos de acordo com suas características. Eles são colocados em posições predefinidas(racks), formando uma configuração de médio e grande porte. Desta forma temos os seguintes elementos colocados para formar o CLP: Rack; Fonte de alimentação; CPU; Módulos de E/S Os CLPs modulares vão desde os denominados MicroCLPs que suportam uma pequena quantidade de E/S até os CLPs de grande porte que tratam até milhares de pontos de E/S.
Bibliografia
http://www2.pelotas.ifsul.edu.br/gladimir/Apostila%20de%20PLC_Gladimir.pdf http://eadensinandoeletrica.com.br/wp-content/uploads/2018/01/Ensinando-El %C3%A9trica-Controladores-Logico-Programaveis-sistema_discretospdf.pdf.pdf http://webx.ubi.pt/~felippe/texts3/autom_ind_cap2.pdf
