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Um Controlador Lógico Programável (CLP) atua como um instrumento eficaz na implementação de controle discreto em equipamentos utilizados nas indústrias. O CLP tem sua utilização amplamente consolidada, sobretudo, quando há a possibilidade de adição de novos recursos, o que o torna cada vez mais prático e efetivo nas tarefas a que se destina. Sendo assim, observa-se que há uma gama de práticas e técnicas direcionadas ao controle de sistemas, podendo ser utilizada em diversos campos de atuação. Logo, a forma encontrada com frequência na indústria e utilizada para controlar os sistemas é o algoritmo Proporcional, Integral e Derivativo (PID). O PID, que é uma abordagem empregada para fins de controle clássico, é aplicado em sistemas cuja configuração e arquitetura permitem uma entrada e uma saída, Single Input Single Output(SISO). O PID tornou-se popular em virtude da sua facilidade de ajuste e disposição no mercado, possuindo uma ampla variedade de ferramentas que permitem e tornam viáveis sua aplicação. Neste sentido, elabore um texto dissertativo explicando a relação entre PID e CLP, e como podemos integrá-los de modo que sua aplicação seja viável no contexto industrial. RESPOSTA: CLP (Contador Lógico Programável) é um tipo especial de computador amplamente utilizado na indústria, em controles de máquinas e processos em diversas utilizações. Possui uma estrutura semelhante à de um computador comum: abrangeu um processador ou CPU (Unidade Central de Processamento), uma memória de leitura e escrita (memória RAM), uma memória de leitura (ROM) e portas de comunicação (COM). A principal diferença é que o CLP é resistente à sujeira e poeira, altas temperaturas, ruídos e vibrações, pois foi projetado para operar em diversos ambientes industriais. Este dispositivo é muito flexível e permite interagir com outros equipamentos da fábrica. Basicamente, o PLC atua como um sistema de controle de processo. No entanto, para que esse controle funciona convenientemente, o processo controlado deve ser controlado. Assim, o CLP atua nas leituras dos sensores e emite comandos aos atuadores. Para uma operação eficiente do controlador é necessário que ele seja programado. Ou seja, ele deve ser fornecido com os dados necessários (usando a linguagem de programação apropriada) para que seja acionado e, assim, executa a ação desejada. Todas as variáveis envolvidas no processo são medidas pelo computador principal que garante essa precisão e desempenho. Existem sensores no sistema que são monitorados e enviam informações ao PLC para garantir que toda a produção seja de alta qualidade. Assim, as chances de falha são reduzidas, gerando menos manutenção e mais qualidade de produção, portanto, economia. Na indústria moderna, a automação dos processos de fabricação é essencial para manter ou aumentar a competitividade do mercado seja local, nacional ou mesmo global. O objetivo da automação geralmente é produzir a mesma entrada de forma mais eficiente. O resultado é a diminuição do desperdício, do consumo de energia e, em alguns casos a do impacto ambiental. Existem diferentes graus de automação e diversos tipos de sistema de controle. Pode-se ter desde um controle simples de posicionamento e enchimento de um refil como uma garrafa de refrigerante a um controle sofisticado de temperatura e vazão de uma coluna de destilação. Diversas técnicas de controle podem ser empregadas em um sistema, mas a mais usada é a do controle proporcional, integral e derivativo (PID). Esta é uma técnica de controle clássica que se aplica apenas a sistemas com uma entrada e uma saída (Single Input Single Output – SISO), sua popularidade se deve ao fato de ser simples de ajustar e ter, no mercado, uma grande variedade de ferramentas que possibilitam sua implementação de maneira fácil e prática. Um exemplo é que todo CLP, por mais simples que seja, possui o algoritmo PID pronto para ser usado. Existe até aqueles que possuem ferramentas de auto-ajuste do PID reduzindo ainda mais a necessidade de ter uma pessoa qualificada para ajusta-lo. O controle PID fornece uma variação contínua da saída dentro de um mecanismo de realimentação de loop de controle para controlar com precisão o processo, removendo a oscilação e aumentando a eficiência. O controle proporcional é utilizado para minimizar a característica de oscilação do controle de ligar/desligar. O Controle PID vai um pouco além para reduzir erros e fornecer precisão e estabilidade em um processo. Ele faz isso usando a ação integral e ações derivativas. Dessa forma elimina erros de desvio de controle e para gerenciar movimentos rápidos do processo. Todos os três termos PID precisam ser ajustados adequadamente com os requisitos da aplicação para alcançar o melhor controle. Para um alto nível de controle, os controladores digitais PID são frequentemente usados. Estes normalmente vêm na forma de Controladores de Temperatura ou Controladores de Processo e podem ser instrumentos simples, duplos ou multi-loop. O Controle PID é usado para uma variedade de variáveis de processo, tais como; Temperatura, Fluxo e Pressão. Tipicamente, aplicações desafiadoras, tais como processos industriais de tratamento térmico, fornos e fornos usam controladores PID, bem como no setor científico e de laboratório, onde precisão e confiabilidade são essenciais para a qualidade de uma aplicação de controle.
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