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1/11 Conceitos de CLP O Controlador Lógico Programável – CLP também denominado pela sigla PLC, que é a mesma abreviação, mas do inglês Programable Logic Controller. Trata-se de um dispositivo eletrônico utilizado para executar o controle de máquinas e processos industriais, normalmente empregado onde se há processos repetitivos, satisfazendo às condições de confiabilidade, segurança, eficiência e velocidade. Apresentação Situação Prática Resolução da Situação Prática Referências Bibliográficas Conceitos de CLP 2/11 Tal controle é possível porque o CLP possui em sua estrutura uma CPU, que pode ser programada pelo usuário, para receber, através de suas entradas, sinais de elementos de campo, como sensores, botões, chaves fim de curso, transmissores de nível ou temperatura, etc. De acordo com tais informações, aciona-se seus dispositivos de saídas como as bobinas de contatores, válvulas, motores elétricos, etc. O CLP é composto basicamente por três partes principais: 1 - ENTRADAS; 2 - SAÍDAS; 3 - CPU (Unidade Central de Processamento). Entradas São pontos de conexão em que conectamos os dispositivos que fornecem informações de campo (presença de peças, temperatura, vazão, velocidade, etc.) para o CLP em forma de sinais elétricos. Os sinais elétricos podem ser digitais ou analógicos. No sinal digital, também conhecido como sinal lógico ou discreto, somente são permitidos dois estados lógicos: 0, desligado, aberto (sem sinal elétrico nos terminais do CLP), ou 1, ligado, fechado (com sinal elétrico nos terminais do CLP). Os sinais digitais costumam ser: 24 Vcc, 110 Vca e 220 Vca. No sinal analógico, o sinal elétrico varia sua intensidade com o tempo, muito utilizado para representar o valor de grandezas físicas como vazão, temperatura, nível, deslocamento, etc. Apresentação Situação Prática Conceitos de CLP Resolução da Situação Prática Referências Bibliográficas 3/11 O sinal analógico pode ser em tensão (0 a 10 V) ou em corrente (4 a 20 mA). PROCESSO Contato de relés Botoeiras CPU Módulos de entradas PROCESSO Lâmpada de sinalização Válvula solenoides Sirenes Comandos de motoresM1 CPU Módulos de Saída Saídas Saídas são pontos de conexão onde ligamos os dispositivos de campo que são acionados pelo CLP (contatores que partem motores, sinalizadores, válvulas solenoides, inversores de frequência, etc.). Este acionamento é feito através do envio de sinais elétricos do CLP para os dispositivos de campo. Assim como as entradas, este sinal elétrico pode ser analógico ou digital. Apresentação Situação Prática Conceitos de CLP Resolução da Situação Prática Referências Bibliográficas 4/11 PROCESSO Contato de relés Botoeiras CPU Módulos de entradas PROCESSO Lâmpada de sinalização Válvula solenoides Sirenes Comandos de motoresM1 CPU Módulos de Saída Tipos de Saídas Digitais Quando utilizamos saídas digitais, estas devem ser dimensionadas de acordo com as especificações técnicas dos dispositivos a serem acionados, em relação à tensão, bem como à corrente elétrica consumida pelo mesmo. Temos disponíveis vários tipos de módulos de saída, sendo os mais usuais: Saída por Transistor: trabalha com sinal de saída em 24 Vcc. Normalmente não possui uma capacidade muito grande de corrente elétrica, em torno de 0,5 A (500 mA). O valor exato depende do produto que estamos utilizando, e este dado é obtido no manual do fabricante. Saída po Triac (Tiristor): trabalha com sinal de saída em 110 Vca ou 220 Vca. Apresentação Situação Prática Conceitos de CLP Resolução da Situação Prática Referências Bibliográficas 5/11 Normalmente não possui uma capacidade muito grande de corrente elétrica, em torno de 0,5 A a 1 A. Saída por Relé: este tipo de saída é muito utilizado, pois permite ao usuário trabalhar com qualquer valor de tensão, e possui uma capacidade maior de corrente elétrica, podendo passar dos 5 A. Isso ocorre porque a saída aciona um relé interno que disponibiliza um contato para o usuário. Este pode ser alimentado com qualquer valor de tensão, e o limite de corrente depende exclusivamente do relé usado pelo fabricante. Assista agora à videoaula sobre Conceitos de CLP – entradas e saídas. CPU (Unidade Central de Processamento) Considerada o centro do sistema, a CPU é constituída por um circuito eletrônico composto de microprocessadores e memórias programáveis pelo usuário. Essa programação é baseada na lógica de comandos elétricos, realizada de modo simplificado e amigável, através de um microcomputador. A CPU é a inteligência do processo de automação. Pode-se dizer isto pois ela tem a capacidade de identificar e compreender os sinais de entrada, provenientes dos dispositivos de campo conectados em seus terminais, e, de acordo com uma programação feita pelo usuário, enviar sinais elétricos aos dispositivos de campo conectados nos terminais de saída, fazendo com que os mesmos atuem no processo. A CPU torna disponível ao programador funções especiais como temporização, contagem e cálculos matemáticos. Apresentação Situação Prática Conceitos de CLP Resolução da Situação Prática Referências Bibliográficas 6/11 Porta de Comunicação Unidade Central de processamento (CPU) MEMÓRIA Programa Dados Baixa voltagem Alimentação AC Barreira de Isolação Alta voltagem E n t r a d a S a í d a C i r c u i t o C i r c u i t o Barreira de Isolação CR Alta voltagem Alimentação DCOU Ciclo de Operação 1) Varredura das Entradas: a CPU lê todas as entradas e guarda as informações em uma memória especial, denominada Memória Imagem de Entrada. 2) Varredura do Programa: as informações da Memória Imagem de Entrada são processadas de acordo com o programa realizado pelo usuário e, de acordo com a lógica do programa, muda os estados das saídas e guarda estas informações em outra memória especial denominada Memória Imagem de Saída. Apresentação Situação Prática Conceitos de CLP Resolução da Situação Prática Referências Bibliográficas 7/11 Apresentação Situação Prática Conceitos de CLP Resolução da Situação Prática Referências Bibliográficas 3) Varredura das Saídas: as saídas são atualizadas de acordo com a Memória Imagem de Saída. Essa rotina de operação recebe o nome de Scan e é executada ciclicamente pela CPU. O tempo de cada ciclo depende do tamanho do programa e do número de pontos de Entradas e Saídas (I/Os). Tal tempo, porém, tem de ser o menor possível (poucos ms), e varia de CPU para CPU. Início Varredura de entradas Varredura do programa Varredura do saída Modelos de CLP Temos disponíveis no mercado vários modelos de CLPs. Cada fabricante incorpora ao seu produto características diferentes, como formato, acessórios especiais, protocolos de comunicação, velocidade de processamento, etc. Porém, basicamente podemos dividir os CLPs em “compacto” e “modular”. 8/11 Apresentação Situação Prática Conceitos de CLP Resolução da Situação Prática Referências Bibliográficas Estrutura Compacta Nesse tipo de configuração, um mesmo produto comporta CPU, Entradas e Saídas. Estrutura Modular Neste tipo de configuração o CLP pode ser “montado” de acordo com a necessidade da aplicação. Isto ocorre porque seus componentes estão divididos em módulos, podendo existir módulos com a mesma função para um mesmo CLP, porém com características diferentes, como Módulo de CPU, Módulos de Entradas e Saídas, Módulo de Alimentação, Rack, Protocolos de Rede, etc. 9/11 Apresentação Situação Prática Conceitos de CLP Resolução da Situação Prática Referências Bibliográficas Dimensionamento Para dimensionar um CLP, é preciso atenta-se para algumas características básicas de nossa aplicação, como no caso: - Quantidade e características das I/Os; - Capacidade de memória da CPU; - Alimentação e funções especiais; - Condições ambientais. Assista agora à videoaula sobre Conceitos de CLP – características 10/11 Situação Práticapara Exercitar Na empresa em que trabalha, você foi destacado para a especificação de um CLP em uma determinada aplicação. De acordo com as habilidades adquiridas, você verificou diversas características da aplicação, como as condições ambientais, a alimentação e, por fim, realizou um levantamento de campo, identificando todos os dispositivos que serão conectados às entradas e saídas do CLP. O resultado do seu levantamento de campo foi a identificação de 10 dispositivos para serem conectados às entradas do CLP, e 12 dispositivos para serem conectados às saídas do CLP. Pensando em apresentar uma solução completa, você buscou os sites dos fabricantes de CLP e encontrou algumas opções de equipamentos em promoção. Dos CLPs listados, você indicará para seu superior: ( ) a) CLP com 8 entradas e 8 saídas; ( ) b) CLP com 10 entradas e 10 saídas; ( ) c) CLP com 10 entradas e 12 saídas; ( ) d) CLP com 12 entradas e 12 saídas; ( ) e) CLP com 16 entradas e 16 saídas. Assista agora à videoaula sobre Conceitos de CLP – situação prática. 11/11 Referências Bibliográficas Se você deseja saber mais sobre Conceitos de CLP, consulte: BABILÔNIA DIGITAL. MicroLogix 1200 - Algumas Características. Youtube, 2012. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=QzwUi2zttcU. Acesso em: 03 maio 2018. FRANCHI, Claiton Moro. Controladores Lógicos Programáveis. 2ª ed. São Paulo: Érica, 2008. PORCIUNCULA, Amanda. Entradas e saídas de um CLP. Disponível em: https:// automacaoifrsrg.wordpress.com/2014/07/14/entradas-e-saidas-de-um-clp/. Acesso em: 03 maio 2018. SCMAEFFER, Felipe Fernandes. Como funciona o SCAN de um PLC. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=mZ23Av2RTtc. Acesso em: 03 maio 2018. SILVEIRA, Cristiano Bertulucci. Saiba tudo sobre CLP. Disponível em: https:// www.citisystems.com.br/clp/. Acesso em: 03 maio 2018. Se você ficou com alguma dúvida, acesse o Fale Conosco e pergunte a um especialista, mencionando o assunto “Conceitos de CLP”.