Prévia do material em texto
CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMÁVEIS AULA 6 Profª Carla Eduarda Orlando de Moraes de Lara 2 CONVERSA INICIAL Vamos apresentar exemplos práticos do uso do controlador lógico programável (CLP). Nosso objetivo é mostrar aplicações de diferentes tipos, empregando os conceitos de programação de CLP que abordamos durante a nossa caminhada. Além disso, tais aplicações visam tratar de assuntos relacionados ao CLP. Nosso primeiro projeto consiste em um sistema de controle de nível para um silo de armazenamento, que trabalha com botoeiras e sensores para o acionamento das entradas do CLP, além de válvula e com um contator, com acionamento pelas saídas deste. Já o segundo projeto consiste no controle de um portão eletrônico, que faz uso de botões e contatores para o acionamento do motor que abre e fecha o portão. O terceiro projeto consiste no controle de temperatura de aquecimento de um forno industrial, empregando o conceito de controle on/off. Na sequência, em nosso quarto projeto, vamos trabalhar com um controle semafórico para um cruzamento, implementado de duas maneiras distintas. Na primeira, empregamos o conceito de lógica combinacional, com a intenção de mostrar como podemos fazer o acionamento de saídas do CLP a partir de combinações do acionamento de suas entradas. A segunda proposta, que é a mais utilizada para esse tipo de aplicação, faz uso de lógicas com temporizadores para acionar as saídas do CLP, ligando os LEDs do semáforo. Por fim, temos o projeto de uma esteira transportadora, responsável por conduzir caixas que vão ser abastecidas com peças, tudo de forma automatizada. Uma segunda esteira transporta as peças, que são contadas por meio do CLP; ao completar o número de peças, o sistema para de enviá-las e conduz a caixa cheia para a próxima estação. TEMA 1 – PROJETO DE CONTROLE DE NÍVEL DE UM SILO DE ARMAZENAMENTO Nosso primeiro projeto é destinado ao controle de nível de um silo de armazenamento, que é responsável pelo enchimento de caixas com o material que contém. Para melhor compreensão do sistema, dividimos o assunto em duas seções: na primeira, vamos descrever o sistema, explicando os seus componentes. Na segunda parte, veremos o projeto de controle, responsável por 3 apresentar a conexão dos equipamentos utilizados ao CLP, com um exemplo de programa de instruções desenvolvido na linguagem ladder. 1.1 Descrição do sistema Como já vimos, o sistema é formado por um silo de armazenamento, que armazena o material que vai ser utilizado para o enchimento das caixas. A saída do silo é equipada com uma válvula solenoide, controlada pelo CLP. Ou seja, quando a saída na qual ela está conectada é acionada, a válvula abre; quando a saída for desativada, a válvula desliga. Além disso, o silo tem um sensor de nível baixo, responsável por emitir um sinal de alerta no painel, que índica que o tanque está vazio. Um sensor de nível é responsável pelo controle do enchimento das caixas, ou seja, ele verifica o nível de material já inserido na caixa, emitindo um sinal quando ela estiver completamente preenchida. Já a esteira é movimentada por meio de um motor elétrico, acionado pelo contator K1, responsável por controlar o seu funcionamento. Ainda, foi instalado, próximo à esteira, um sensor de proximidade, que tem a função de identificar a presença da caixa que deve ser enchida, enviando um comando para o CLP. No momento da identificação de um sinal ativo no sensor de proximidade, o CLP para a esteira, para que a caixa possa ser enchida. Completado o processo de enchimento da caixa, a esteira volta a ser acionada, conduzindo a caixa cheia para a próxima estação e trazendo uma nova caixa. Todos os elementos descritos podem ser observados na Figura 1, que traz uma representação para o sistema. Figura 1 – Representação do sistema de controle de nível de um silo de armazenamento 4 Além dos aspectos mencionados, existe um painel com botões pulsadores responsáveis por acionamento, B1 e B0. O Botão B1 liga o sistema, enquanto B0 o desliga. Para sinalizar o que está acontecendo no processo, temos três sinalizadores: ligado (representado pelo sinalizador verde), enchimento (representado pelo sinalizador amarelo) e tanque vazio (representado pelo sinalizador vermelho). O sinalizador de ligado é acionado sempre que iniciamos o sistema, por meio do botão B1. Ele permanece ativo enquanto o sistema não for desligado. O sinalizador amarelo indica que a caixa está sendo enchida. Portanto, ele permanece aceso durante todo o processo de abertura da válvula. Por fim, o sinalizador vermelho é acionado apenas quando o nível do tanque diminui, atingindo o nível de tanque vazio. O CLP recebe os sinais oriundo dos botões e sensores por meio de uma conexão entre eles e as suas entradas. Ainda poderá acionar os sinalizadores e o contator para controle do motor por meio das saídas, pois eles estão conectados a elas. Conforme já vimos, o CLP executa o programa de instruções com base nas informações fornecidas pelos sensores conectados ao módulo de entrada, enquanto os resultados do processamento são enviados ao módulo de saída. Sendo assim, quando uma saída é ativada, o atuador conectado também é ativado. 1.2 Implementação do sistema de controle e programação Neste momento, vamos explicar o programa de instruções desenvolvido para o controle do sistema, por meio de um quadro de associação de entradas e saídas do CLP aos componentes (Quadro 1). Com base na associação apresentada a seguir, podemos analisar como ocorre o acionamento das entradas e saídas do CLP, pois o programa de instruções apresenta apenas elementos associados a elas. Quadro 1 – Associação de entradas e saídas para o projeto Elemento Entrada Elemento Saída B0 I1 Contator K1 Q1 B1 I2 Válvula solenoide Q2 Sensor de proximidade I3 Sinalizador verde Q3 Sensor de nível baixo I4 Sinalizador amarelo Q4 Sensor de nível I5 Sinalizador vermelho Q5 5 Para o controle do processo, desenvolvemos um programa de instruções empregando a linguagem ladder, padronizada pela norma IEC 61131. Vale lembrar que o programa desenvolvido é um exemplo, de modo que não se trata da única alternativa possível. Ou seja, podemos desenvolver programas com diferenças na programação, ainda que possam executar a mesma lógica. Observe o programa desenvolvido na Figura 2. Figura 2 – Programa de instruções desenvolvido em linguagem ladder A primeira linha corresponde à inicialização do sistema. Assim, quando pressionamos o botão B1, acionamos a entrada I2; se o botão B0 (conectado à entrada I1) e o sensor de nível baixo (conectado a entrada I4) não estiverem acionados, a memória M1 será ligada. Além disso, existe um contato de selo para manter a memória M1 ativa, mesmo que a entrada I2 seja desativada, pois temos um botão pulsador conectado a ela. Depois de ativada a memória M1, ela só será desligada caso o botão B0 ou o sensor de nível baixo sejam acionados. Na segunda linha, temos o acionamento do sinalizador vermelho, com a indicação de tanque vazio. Como esse sinalizador é acionado pela saída Q5, sempre que o sensor de nível baixo for ativado, ele acionará a saída Q5, ligando o sinalizador vermelho. A terceira linha é responsável pelo acionamento do contator K1, que liga o motor que controla o funcionamento da esteira. Sempre que o sistema é iniciado pelo botão B1, ele ligará a memória M1, que automaticamente aciona a saída Q1, que por sua vez energiza o contator. Além disso, em paralelo ao acionamento da saída Q1, temos o acionamento da saída 6 Q3, que liga o sinalizador verde, que por sua vez representa o sistema em funcionamento. Por fim, na quarta linha, temos o acionamento da válvula solenoide, por meio da saída Q2. Essa saída será acionada quando o sistemaestiver ligado (condicionado pelo contato da memória M1) e quando o sensor de proximidade identificar a presença de uma caixa na esteira. Nessa condição, além de ligar a saída Q2 para abrir a válvula, será necessário desligar a saída Q1, para que a esteira seja desligada e a caixa enchida. Ao final do processo de enchimento da caixa, o sensor de nível conectado à entrada I5 será responsável por desligar a saída Q2 e por acionar novamente a saída Q1, ligando a esteira. Isso faz com que a caixa cheia seja enviada para a próxima estação. Uma nova caixa vazia será posicionada para o enchimento. Dessa maneira, conseguimos implementar um sistema de controle de nível do silo de armazenamento e um enchimento de caixas com o material armazenado no silo. TEMA 2 – PROJETO DE PORTÃO AUTOMÁTICO Neste projeto, vamos implementar um sistema de controle de portão automatizado empregando CLP. Assim como no projeto anterior, vamos dividir nossos estudos: primeiramente, uma descrição, depois os detalhes sobre a implementação do programa de controle a ser executado pelo CLP. Portanto, as próximas seções são esses tópicos. 2.1 Descrição do sistema O portão é controlado por um motor elétrico, que é responsável por sua abertura e fechamento. O motor deverá operar girando nos sentidos horário e anti-horário, pois essa mecânica faz o portão abrir ou fechar. Para acionar o motor em dois sentidos, será necessário usar dois contatores. No caso, vamos utilizar os contatores K1 e K2. O contator K1 será utilizado para acionar o motor no sentido horário, o que faz ele abrir, enquanto o contator K2 será empregado para acionar o motor no sentido anti-horário, fechando-o. O sistema conta ainda com dois sensores do tipo fim de curso, que indicam se o portão está totalmente aberto ou fechado. Se o portão estiver totalmente aberto, o sensor fim de curso do portão nessa condição será acionado, levando ao desligamento do motor. O 7 mesmo acontece quando o sensor fim de curso do portão totalmente aberto é acionado, pois nesse caso também será preciso desligar o motor. Além dos componentes já descritos, três botões do tipo pulsador são responsáveis por comandar o portão automático: B0, B1 e B2. O botão B0 é destinado à abertura do portão. Portanto, será o nosso botão ABRIR, enquanto o botão B1 fecha o portão, ou seja, é o nosso botão FECHAR. Temos ainda o botão B2, que serve para parar tanto a abertura quanto o fechamento do portão – ou seja, ele será o botão PARAR. No controle também existem dois sinalizadores, um para indicar que o portão está abrindo e outro para indicar que ele está fechando. Eles são conectados às saídas Q3 e Q4, respectivamente. Vemos uma representação desse sistema na Figura 3, na qual podemos observar a presença do motor, controlado pelos contatores K1 e K2, além dos sensores do tipo fim de curso, responsáveis por fornecer os sinais de portão totalmente fechado ou aberto. Figura 3 – Representação do sistema de controle do portão automático 2.2 Implementação do sistema de controle e programação Assim como no primeiro projeto, daremos início à explicação sobre a implementação com um quadro que traz a associação das entradas e saídas do CLP aos componentes utilizados (Quadro 2). Para as entradas, temos os botões B0, B1 e B2 conectados às entradas I1, I2 e I3, respectivamente. Temos ainda sensores fim de curso conectados às entradas I4 (sensor que indica portão totalmente fechado) e I5 (sensor que indica portão totalmente aberto). Na saída Q1, temos o contator K1; na saída Q2, o contator K2. O sinalizador de portão abrindo está conectado à saída Q3, enquanto o sinalizador de portão fechando 8 está conectado à saída Q4. Além do quadro de associação de entradas e saídas, temos uma representação para as conexões entre os componentes do sistema e o CLP (Figura 4). Quadro 2 – Associação de entradas e saídas para o projeto Elemento Entrada Elemento Saída B0 – ABRIR I1 Contator K1 Q1 B1 – FECHAR I2 Contator K1 Q2 B2 – PARAR I3 Sinalizador indicando portão abrindo Q3 Sensor fim-de-curso portão totalmente fechado (FC1) I4 Sinalizador indicando portão fechando Q4 Sensor fim-de-curso portão totalmente aberto (FC2) I5 Figura 4 – Conexões com as entradas e saídas do CLP Ainda sobre as ligações, temos a representação do circuito de força utilizado para o acionamento do motor elétrico (Figura 5). A rede de alimentação trifásica alimenta os contatores responsáveis por acionar o motor nos sentidos horário e anti-horário. 9 Figura 5 – Circuito de força para acionamento do motor elétrico Agora, vamos discutir o desenvolvimento do programa de instruções, pois já definimos como foram implementadas as conexões necessárias para o funcionamento do sistema. Na Figura 6, temos o diagrama para o controle do portão, desenvolvido em linguagem ladder. Na primeira linha, temos o acionamento da saída Q1, responsável por energizar o contator K1, para que o motor gire no sentido horário e abra o portão. Para que a saída seja ativada, é necessário pressionar o botão ABRIR, que ativa a entrada I1. Quando essa entrada é acionada, ocorre a energização da saída Q1, o que faz com que o contato de selo da saída seja fechado, sendo posicionado paralelamente ao contato da entrada I1. Além disso, em conexão paralela à saída Q1, temos a saída Q3, responsável por ligar o sinalizador que indica que o portão está abrindo. As saídas Q1 e Q3 serão desligadas somente se o botão PARAR ou o sensor que indica que o portão está totalmente aberto forem ativados. A segunda linha controla o acionamento da saída Q2, que energiza o contator K2. Como esse contator é responsável por ligar o motor no sentido anti-horário (ou seja, fechá- lo), ele deve ser acionado em duas condições: • O portão deverá ser fechado quando o botão FECHAR for acionado; • Caso o portão seja esquecido aberto, por questões de segurança, ele deverá fechar automaticamente após 25 segundos. 10 Portanto, na segunda linha, implementamos uma condição OU para o acionamento da saída Q2. Ela será acionada se o botão FECHAR for pressionado, ativando a entrada I2, o que faz com que o contato de selo também seja fechado. Assim como fizemos para indicar que o portão estava sendo aberto, temos uma saída ligada em paralelo à Q2, que irá acionar o sinalizador: trata-se da saída Q4. Figura 6 – Programa de instruções desenvolvido em linguagem ladder O motor será desligado se o botão PARAR for acionado, ou quando ele está totalmente fechado e o sensor que indica essa condição aparece ativo. A segunda condição que aciona a saída Q2 para fechar o portão é a ativação do sensor que indica o portão aberto por um período de 25 segundos. Ou seja, nesse caso, o portão já estaria aberto por 25 segundos, o que significa que ele foi esquecido aberto, sendo necessário acionar a saída Q2 para fechá-lo. Ainda, durante todo o processo de fechamento do portão, a saída Q4 permanece acionada, ativando o sinalizador referente ao processo. TEMA 3 – PROJETO DE CONTROLE DE AQUECIMENTO DE UM FORNO INDUSTRIAL Para esse projeto, teremos a implementação de um sistema de controle do tipo on/off para o controle de temperatura de um forno industrial. O controle é realizado por meio de um CLP, que deverá identificar variações de temperatura fora da faixa de funcionamento do forno, atuando ainda sobre a resistência responsável por esquentá-lo. Assim como nos tópicos anteriores, também 11 vamos dividir esse assunto em descrição do projeto e implementação do sistema de controle. 3.1 Descrição do sistema O forno industrial utilizado neste exemplo apresenta dois modos de operação: manual e automático. No modo manual, o usuário tem a função de ligar e desligar o forno. Já no modo automático, depois de acionado, ele permanecerá ligado durante30 minutos. O forno é aquecido por uma resistência elétrica conectada a uma das saídas do CLP. A Figura 7 traz uma representação desse sistema. Figura 7 – Representação do sistema de controle forno industrial Além disso, o sistema conta com um sensor de temperatura que produz um sinal discreto, ou seja, 0 e 1. Existem ainda outros tipos de sensores de temperatura, inclusive analógicos, que geram sinais de saídas também analógicos. Entretanto, nessa implementação optamos por usar um sensor que produz um sinal de saída discreto, para que possamos utilizar as entradas digitais do CLP. Esse sensor é capaz de identificar a temperatura. Para uma determinada faixa de temperatura, ele emite um sinal de nível lógico baixo, ou seja, zero. Caso a temperatura aferida esteja fora dessa faixa, ele passa a emitir um sinal de nível lógico alto, ou seja, de valor 1. Esse tipo de sensor aparece em um exemplo de aplicação abordado por Natale (2008). A faixa de temperatura corresponde a um intervalo de valores de temperatura entre um limite inferior (Ti) e um limite superior (Ts). A saída do sensor emite um sinal discreto, que terá valor 1 caso a temperatura aferida esteja fora da faixa, ou valor 0 para uma temperatura dentro da faixa. A relação entre o valor de temperatura medido e o sinal de saída do sensor pode ser observada na Figura 8. 12 Figura 8 – Relação entre valor de temperatura medido e sinal de saída do sensor Fonte: Natale, 2008. Temos ainda que o sistema é acionado pelos botões ON e OFF, que ligam e desligam o forno, respectivamente. Durante o período em que o forno está acionado, um LED fica acesso, indicando o seu funcionamento. 3.2 Implementação do sistema de controle e programação Agora, vamos discutir as conexões realizadas para a implementação do sistema, avaliando o desenvolvimento do programa de instruções. Para que o CLP possa operar no controle de acionamento da resistência, precisamos realizar as conexões dos componentes às entradas e saídas do CLP, conforme os dados do Quadro 3. Quadro 3 – Associação entre entradas e saídas para o projeto Elemento Entrada Elemento Saída Botão ON I1 Resistência de aquecimento Q1 Botão OFF I2 Chave seletora – modo manual I3 Chave seletora – modo automático I4 Sensor de temperatura I5 A chave seletora é conectada a duas entradas. O contato normalmente fechado (NF) será conectado à entrada I3, com o sistema operando em modo manual. Enquanto isso, o contato normalmente aberto (NA) é conectado à 13 entrada I4, indicando ao sistema que o forno ficará ligado em modo automático, sendo necessário desligá-lo depois de 30 minutos. Quanto à parte de controle de temperatura, temos que a resistência deverá ser ligada sempre que a temperatura estiver abaixo da temperatura inferior da faixa de atuação do forno, pois estamos considerando que ela nunca será maior do que o limite superior do sensor, já que a resistência não tem capacidade de elevar a temperatura acima dele. A Figura 9 apresenta o programa de instruções desenvolvido na linguagem ladder para o controle desse sistema. Figura 9 – Programa de instruções desenvolvido em linguagem ladder A primeira linha corresponde ao acionamento da memória, que indica se o forno está ligado ou não. Sendo assim, a entrada I1 liga e sela a memória M1, enquanto a entrada I2 faz o desligamento. Ainda, existe um contato da memória M2, que desliga a memória M1, caso o forno esteja operando em modo automático, depois de 30 minutos. Na segunda linha, ocorre o acionamento da resistência, o que será possível somente se o forno tiver sido ligado, pois nessa situação a memória M1 estará ativa. Além disso, nessa linha fazemos a consideração do modo de operação. Se o forno estiver no modo manual, a entrada I3 permanece acionada e liga a resistência, enquanto a temperatura do forno não atinge o valor inferior da faixa do sensor. A partir do momento em que a temperatura entra nesta faixa, o sinal do sensor muda de 1 para 0. Assim, o contato NA, associado a ele, estará aberto, e a resistência será desligada. Quando a resistência já está desligada há um tempo, a temperatura começa a abaixar dentro do forno. Quando a temperatura for menor do que o limite inferior, o contato associado ao sensor volta a fechar, permitindo o 14 acionamento da resistência novamente. Esse processo acontece durante todo o funcionamento do forno, tanto em modo manual quanto automático. A associação de contatos NA, em paralelo, das entradas I3 e I4, corresponde à seleção do modo de operação, pois tanto no modo manual quanto no modo automático é necessário acionar a resistência. A terceira linha faz o acionamento do temporizador, caso o forno esteja operando em modo automático. Sendo assim, ao ligar o forno, tem início a contagem de tempo de 30 minutos. Ao final desse intervalo de tempo, a memória M2 é acionada, desligando a memória M1. TEMA 4 – PROJETO DE UM SEMÁFORO COM CRUZAMENTO O quarto projeto consiste no controle semafórico para um cruzamento de ruas. Precisamos desenvolver o acionamento dos sinalizadores de ambos os semáforos, para controlar o fluxo de carros. Sendo assim, quando uma rua permite a passagem de carros, a outra deverá estar bloqueada. A apresentação do desenvolvimento desse projeto também está dividida entre a descrição do sistema e a implementação das conexões e da programação de CLP. 4.1 Descrição do sistema O sistema conta com um controle, realizado pelo CLP, de dois semáforos, cada um formado por três sinalizadores, nas cores vermelha, amarela e verde, ordenados de cima para baixo. O cruzamento cujo tráfego desejamos controlar está entre as ruas A e B. Tais elementos podem ser observados na Figura 10. Figura 10 – Representação do sistema de controle de semáforos 15 O objetivo é bloquear o fluxo de carros na Rua A enquanto o fluxo da Rua B estiver liberado. Da mesma forma, precisamos bloquear o fluxo da Rua B quando o fluxo da Rua A estiver livre. Além disso, seguimos os seguintes tempos para o controle dos semáforos: • O sinalizador vermelho deverá ficar aceso por 10 segundos; • O sinalizador verde deverá ficar aceso por 7 segundos; e • O sinalizador amarelo deverá ficar acesso por 3 segundos. Sendo assim, o fluxo de carro de uma rua ficará permitido durante 10 segundos, enquanto o da outro ficará bloqueado durante os mesmos 10 segundos. Durante os 10 segundos em que o fluxo fica liberado em cada rua, 7 segundos são indicados pelo sinalizador verde e 3 segundos pelo amarelo, que indica redução da velocidade. 4.2 Implementação do sistema de controle e programação Para a implementação do controle dos semáforos por meio do CLP, é preciso realizar a conexão dos elementos às entradas e saídas do semáforo. Além dos sinalizadores nas cores dos semáforos, existem ainda dois botões: um deles liga o sistema e outro o desliga. Tais botões são do tipo pulsadores. Portanto, quando aplicamos um pulso no botão B1, ligamos o processo cíclico de funcionamento do sistema; quando pressionamos o botão B0, desligamos o mesmo processo. O Quadro 4 apresenta a associação entre as entrada e saídas do CLP e os componentes do sistema. Lembrando: o CLP executará o programa de instruções com base nas informações que recebe em suas entradas. Além disso, ele envia comandos às saídas para que exerçam o controle dos dispositivos conectados a elas. Quadro 4 – Associação entre entradas e saídas para o projeto Elemento Entrada Elemento Saída Botão B0 I1 Semáforo da Rua A Sinalizador vermelho Q1 Sinalizador amarelo Q2 Sinalizador verde Q3 16 Botão B1 I2 Semáforo da Rua B Sinalizador vermelho Q4 Sinalizador amarelo Q5 Sinalizador verde Q6 Para esse programa de instruções, temos o desenvolvimento da lógica de acionamento, que controla os sinalizadoresque devem ser ativados a cada etapa. Sendo assim, desenvolvemos a lógica de controle para a execução de uma operação síncrona e cíclica, para o acionamento dos sinalizadores do semáforo, seguindo a lógica de funcionamento descrita na seção anterior. Ao pressionar o botão B1, o sistema é ativado, o que ocorre por meio do acionamento de uma memória (M1), que só é desligada quando o botão B0 for acionado. A Figura 11 apresenta o programa de instruções desenvolvido, por meio da qual podemos observar o acionamento e o desligamento do sistema. Depois de iniciar o processo, passamos ao acionamento sincronizado dos sinalizadores. Para isso, devemos ligar as saídas Q1 e Q6, que acionam o sinalizador vermelho da Rua A e o verde da Rua B, respectivamente. Eles permanecem acionados durante 7 segundos. Depois desse intervalo de tempo, o sinalizador verde da rua B é desligado, por meio da desativação da saída Q6; será ligado o sinalizador amarelo da rua, sendo que o CLP ligará a saída Q5. Figura 11 – Programa de instruções desenvolvido em linguagem ladder 17 Após os 3 segundos, em que a Rua A fica fechada e a Rua B fica em alerta, devemos inverter a liberação do fluxo. Portanto, o CLP liga as saídas Q3 e Q4, acionando o sinalizador verde da Rua A e o vermelho da Rua B, respectivamente, durante 7 segundos. Em seguida, o sinalizador verde é desligado e o amarelo é acionado por 3 segundos. Depois desses acionamentos, o sistema começa o processo novamente, permanecendo nesse ciclo até que seja desativado. TEMA 5 – PROJETO DE CONTROLE DE ESTEIRAS TRANSPORTADORAS Neste último projeto, vamos implementar um sistema de controle de esteiras transportadoras, que fazem o transporte de materiais para o enchimento de caixas. Além disso, vamos realizar o transporte das caixas preenchidas para a próxima estação da planta industrial. No geral, o sistema consiste em duas esteiras: a primeira é responsável por trazer peças que serão alocadas dentro de caixas de papelão. Cada caixa deverá conter 15 peças. Portanto, precisamos contabilizar quantas peças são colocadas em cada. Ainda, sabemos que é preciso enviar a caixa com 15 itens para a próxima estação; portanto, uma segunda esteira deverá funcionar durante 5 segundos para conduzir a caixa com os itens para a próxima estação, trazendo uma nova caixa. As seções a seguir apresentam a descrição do sistema e o desenvolvimento do programa de instruções para o controle do sistema, realizado pelo CLP. 5.1 Descrição do sistema O sistema conta com duas esteiras, chamadas de 1 e 2. Por sua vez, elas são ligadas pelos motores elétricos M1 e M2, que são acionados pelos contatores K1 e K2, respectivamente. A esteira 1 é equipada com um sensor de proximidade que será acionado cada vez que uma peça passa por ele. Ainda, sabemos que o sistema apresenta dois botões de controle: o botão B1 para ligar e o botão B2 para desligar. A Figura 12 apresenta a representação do sistema, assim como a relação entre as entradas e as saídas do CLP e os componentes. 18 Figura 12 – Representação do sistema de controle do sistema de esteiras Tanto o botão B0 quanto o B1 são do tipo pulsador. Ou seja, com apenas um pulso deverão ativar ou desativar o sistema. Analisando a Figura 12, temos que, ao pressionar o botão B0, a entrada I1 será ativada, enquanto que, ao pressionar o botão B1, temos a ativação da entrada I2. O sensor de proximidade está conectado à entrada I3. Além disso, temos conectados, às saídas Q1 e Q2, os contatores K1 e K2, respectivamente, que comandam o funcionamento dos motores que acionam as esteiras. 5.2 Implementação do sistema de controle e programação Neste projeto, precisamos utilizar dois blocos de funções no desenvolvimento do programa de instruções, pois será necessário contar as peças que passam pelo sensor e acionar a esteira durante um certo intervalo de tempo. Faremos uso de um bloco funcional contador crescente e de outro bloco funcional do tipo temporizador, com atraso na energização. O programa de instruções desenvolvido na linguagem ladder pode ser observado na Figura 13. Na primeira linha, temos o acionamento da saída Q1, que faz com que o contator K1 seja acionado. Esta saída é ativada por meio da entrada I2, sendo desativada pela entrada I1. Além disso, podemos observar a presença de um contato de selo em paralelo com o contato da entrada I2. Como o sistema deverá operar de forma cíclica, enquanto não for desativado, existe uma condição OU implementada no acionamento da saída Q1, referente ao final da contagem de tempo do funcionamento da segunda esteira. Isto ocorre por meio de presença de um contato da memória M1 em paralelo com o acionamento da saída Q1. 19 Figura 13 – Programa de instruções desenvolvido em linguagem ladder Ainda, precisamos mencionar que, quando a segunda esteira é ligada por meio da saída Q2, a primeira esteira deverá ser desligada. Por isso, temos um contato NF da saída Q2 que desliga a saída Q1. Na segunda linha, ocorre a contagem de peças que passam pelo sensor. Sendo assim, sempre que o sensor identifica uma peça, temos uma variação de sinal. Portanto, a cada variação no sinal fornecido pelo sensor de proximidade, ocorre o acionamento da entrada de contagem do bloco CTU. Ao final do processo de contagem, é acionada a saída Q2, que liga o motor M2 e conduz a caixa até a próxima estação. Para que esse processo seja feito, a esteira 2 deverá permanecer acionada durante 5 segundos. Por isso, temos, na terceira linha, um bloco temporizador T1, acionado pela saída Q2. A partir do momento em que a entrada do bloco é acionada, ele passa a contar o tempo até atingir os 5 segundos especificados. Depois desse intervalo, ocorre o acionamento da memória M1, que tem como função resetar o contador, desligar a esteira 2 e acionar novamente a esteira 1, para que uma nova caixa seja enchida com peças, o que faz com que o ciclo seja reiniciado. FINALIZANDO Durante esta etapa, estudamos a implementação de diferentes sistemas que empregam o CLP no controle do processo. Conforme vimos, existem inúmeras possibilidades para a utilização desse dispositivo, importante para a automação de processos no ambiente industrial e em outros setores, conforme discutimos ao longo da nossa caminhada. 20 A partir de exemplos, estudamos a aplicação de diferentes conceitos abordados durante a esta caminhada, como a associação de contatos para a implementação de lógicas combinacionais, o uso de blocos de funções, além do desenvolvimento de programas de instruções na linguagem ladder. Lembrando que essa linguagem é mais comum quando falamos da programação de CLPs. Desejamos que os conhecimentos obtidos durante os nossos estudos possam contribuir com a sua formação profissional, ampliando os horizontes da aplicação de um dispositivo amplamente utilizado para aplicações de automação industrial. Ainda, fica o incentivo de que você aprofunde os conhecimentos a respeito do tema, pois, conforme vimos, existem diversos modelos e fabricantes. Portanto, certamente um deles vai atender a sua aplicação de forma precisa. 21 REFERÊNCIAS NATALE, F. Automação Industrial. 10. ed. São Paulo: Érica, 2008.