CLP ( Controladores Lógicos Programáveis)

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AUTOMAÇÃO
Taiane Cruz
Engenheira Controle e Automação 
EMENTA:
11/05: Incoder, Supervisório, Redes de Automação;
18/05: Linguagem Ladder, Intertravamento;
25/05: AV I
01/06: Princípios de Comandos Elétricos;
08/06: Comandos para Sistemas Hidráulicos e Pneumáticos;
15/06: AV II
06/07: Princípios de Programação
13/07: RS LOGIX
20/07: AV III
27/07: AV IV (APRESENTAÇÃO)
EMENTA:
Controladores Programáveis:
Características técnicas;
Mapa de entradas e saídas;
Linguagem de Programação;
Estrutura de Programação;
Técnica estruturada de programação;
Funções de controle de processos;
EMENTA:
 IHM’s:
Sistema de Supervisão: local e Remoto;
Interfaces Homem Máquina;
Funções básicas dos Sistemas de Supervisão;
Modos de comunicação;
Padronização de telas;
Desenvolvimento de telas.
Controladores Programáveis:
 DEFINIÇÕES:
Foi nos Estados Unidos como PLC(Programable Logic Control);
Segundo a ABNT(Associação Brasileira de Normas Técnicas): é um equipamento eletrônico digital com hardware e software compatíveis com aplicações industriais;
Segundo a NEMA(National Electrical Manufactures Association): aparelho eletrônico digital que utiliza uma memória programável para o armazenamento interno de instruções específicas( lógica, sequenciamento, temporização, contagem e aritmética).
Controladores Programáveis:
 Perspectiva Histórica:
Os primeiros sistemas de controle foram desenvolvidos durante a Revolução Industrial;
Os dispositivos precisavam ser desenvolvidos para cada tarefa e devido à natureza mecânica;
Na década de 1920, os dispositivos mecânicos foram substituídos pelos relés e contatores.
O desenvolvimento da tecnologia dos Circuitos Integrados(CIs )possibilitou uma geração de sistemas de controle.
Controladores Programáveis:
 Perspectiva Histórica:
O primeiro protótipo desenvolvido dentro da General Motors funcionava satisfatoriamente;
A primeira empresa que o desenvolveu, iniciando sua comercialização foi a MODICON(Indústria Norte Americana);
Os primeiros controladores era grandes e caros;
Os competitivos eram os que substituíssem aplicações equivalentes a pelo menos 150 relés.
Controladores Programáveis:
 Perspectiva Histórica:
Em 1968, cientes das dificuldades encontradas na época para se implementar controles lógicos industriais. David Emmett e William Stone da General Motors Corporation solicitaram aos fabricantes que desenvolvessem um novo tipo de controlador lógico:
Ser facilmente programado e reprogramado;
Ser de fácil manutenção;
Ter condições de operarem ambientes industriais;
Ser fisicamente menor que os sistemas de relés;
Ter condições de ser interligado a um sistema central de coleta de dados.
Controladores Programáveis:
 Principais fabricantes:
Klocner Moeller- WEG
Autos – Aromat
Atos – Siemens
Allen Bradley
Características Técnicas
Controladores Programáveis:
 Características Técnicas:
Podemos considerar um CLP um computador projetado para trabalhar no ambiente industrial.
Comparados com um computador de escritório, os primeiros CLPs tinham um conjunto de instruções reduzidas;
Os primeiros CLPs lançados eram equipamentos grandes e relativamente caros;
Devido ao intuito inicial de substituírem os painéis de relés no controle discreto, foram chamados de PLC que é traduzido para português como CLP.
Controladores Programáveis:
 Utilização dos CLPs:
Sensores/transdutores: transdutor é um dispositivo que converte uma condição física do elemento sensor em um sinal elétrico;
Atuadores: sua função é converter o sinal elétrico oriundo do CLP em uma condição física, normalmente ligando ou desligando algum elemento.
Controladores: de acordo com os estados das suas entradas, o controlador utiliza um programa de controle para calcular os estados das suas saídas.
Controladores Programáveis:
 SCADA ( Supervisory Control And Data Acquisition)
Controladores Programáveis:
 Comparação do CLP com outros sistemas de controle:
Facilidade e flexibilidade para alterar os programas;
O programa pode ser armazenado em memória para replicação em outro sistema;
No caso de defeito, sinalizadores visuais no CLP informam ao operador a parte do sistema que está defeituosa.
Controladores Programáveis:
 Os CLPs apresentam as seguintes desvantagens em relação os relés:
Custo mais elevado;
Uso de algum tipo de programação ou álgebra booleana no projeto;
Sensibilidade à interferência e ruídos elétricos;
Necessidade de maior qualificação da equipe de manutenção.
Controladores Programáveis:
 Lógica com relés:
Facilidade de verificação de funcionamento;
Imunidade a ruídos elétricos e interferências eletromagnéticas;
Simplicidade de entendimento, fiação e manutenção.
Controladores Programáveis:
 Desvantagens da lógica com relés:
Grande complexidade da fiação e sua verificação em sistemas grandes e complexos;
Pouca flexibilidade para mudanças, pois qualquer modificação na lógica dos relés implicava refazer todos os desenhos esquemáticos, fiação e testes;
Ocupam um grande espaço dentro dos painéis.
Controladores Programáveis:
 Aplicações dos controladores lógicos programáveis:
Indústria de plástico;
Indústria Petroquímica;
Máquinas de embalagens;
Instalações de ar condicionado e calefação;
Papel e celulose;
Indústrias alimentícias;
Mineração.
Controladores Programáveis:
 Arquitetura dos CLPs e princípio de funcionamento:
O CLP é um equipamento de estado sólido que pode ser programado pela implementação de funções específicas: lógica de controle, sequenciamento, controle de tempo, operações aritméticas..
São projetados e construídos para operarem em ambientes severos;
Sua capacidade quanto ao número de entradas e saídas, meméoria, conjunto de instruções.. Varia conforme o fabricante;
Os primeiros tinham como função primordial somente substituir os relés.
Controladores Programáveis:
 Um CLP pode ser dividido em duas partes:
Controladores Programáveis:
 Diagrama de blocos do CLP:
Controladores Programáveis:
 Categorias de memórias
Memórias voláteis: perdem seu conteúdo quando sua alimentação elétrica é removida, são facilmente alteradas;
Memórias não voláteis: retêm o conteúdo programado, mesmo durante uma completa falta de energia.
Controladores Programáveis:
 Categorias de memórias
Controladores Programáveis:
 Os seis principais tipo de memória e suas características que afetam a maneira como as instruções são armazenadas em um CLP:
Memória ROM( Read Only Memory): projetada para armazenagem permanente de um determinado programa de dados;
Memória RAM(Randon Acess Memory): desenvolvida para que a informação possa ser escrita ou lida em qualquer posição de memória com alta velocidade;
Memória PROM(Programmable Read Only Memory): é usada para o armazenamento permanente de dados para algum tipo de memória RAM.
Controladores Programáveis:
 Os seis principais tipo de memória e suas características que afetam a maneira como as instruções são armazenadas em um CLP:
Memória EPROM( Erasable PROM): é uma memória PROM que pode ser reprogramada depois de ser inteiramente apagada por uma fonte de luz ultravioleta.
Memória EEPROM(Electrically Erasable PROM): não é volátil e oferece a mesma flexibilidade de programação que a RAM;
Memória FLASH: é utilizada pelas placas-mãe de computadores pessoais para armazenar o programa BIOS.