CLP Controladores Lgico Programveis Alison Akio Paulo Miazaki

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CLP – Controladores Lógico Programáveis Alison Akio Paulo Miazaki Guilherme Almeida Nascimento Fré PCS

CLP – Controladores Lógico Programáveis Alison Akio Paulo Miazaki Guilherme Almeida Nascimento Fré PCS 2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2010 1

Controlador Lógico Programável DEFINIÇÃO “A digitally operated electronic apparatus which uses a programmable memory

Controlador Lógico Programável DEFINIÇÃO “A digitally operated electronic apparatus which uses a programmable memory for the internal storage of instructions for implementing specific functions such as logic, sequencing, timing, counting, and arithmetic to control, through digital or analog input/output modules, various types of machines or processes. ” National Electrical Manufacturers Association (NEMA) – USA, 1978 PCS 2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2010 2

Controlador Lógico Programável CLP E A AUTOMAÇÃO CIRCUITOS INTEGRADOS ELETRICIDADE PCS 2038 – Conceitos

Controlador Lógico Programável CLP E A AUTOMAÇÃO CIRCUITOS INTEGRADOS ELETRICIDADE PCS 2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2010 3

Controlador Lógico Programável HISTÓRICO • Criado em 1968 para General Motors pela Associação Bed.

Controlador Lógico Programável HISTÓRICO • Criado em 1968 para General Motors pela Associação Bed. Ford; • Intuito: Substituir os painéis de relés; • Desenvolvido inicialmente componentes discretos; • Posteriormente, microprocessadores passaram a ser usados; • Atualmente é o mais popular dos controles de manufaturas. PCS 2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2010 4

Controlador Lógico Programável PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO O funcionamento de um CLP comum é dividido

Controlador Lógico Programável PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO O funcionamento de um CLP comum é dividido em três estágios: • Varredura das entradas: o sistema executa a leitura dos sinais nas entradas e guarda os valores em memória. • Execução do programa: os valores obtidos no estágio anterior são processados conforme a programação anteriormente feita. • Atualização das saídas: os resultados são salvos em memória (para o caso de realimentação) e as saídas são atualizadas. PCS 2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2010 5

Controlador Lógico Programável PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO INÍCIO VARREDURA DAS ENTRADAS EXECUÇÃO DO PROGRAMA ATUALIZAÇÃO

Controlador Lógico Programável PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO INÍCIO VARREDURA DAS ENTRADAS EXECUÇÃO DO PROGRAMA ATUALIZAÇÃO DAS SAÍDAS PCS 2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2010 6

Controlador Lógico Programável VANTAGENS • Maior flexibilidade e possibilidade de reutilização; • Maior escalabilidade;

Controlador Lógico Programável VANTAGENS • Maior flexibilidade e possibilidade de reutilização; • Maior escalabilidade; • Menor espaço ocupado; • Maior confiabilidade; • Menor custo para circuitos complexos; • Menor consumo de energia elétrica; • Baixo nível de ruído e inexistência de faísca; • Facilidade de interligação com outros sistemas; • Facilidade de configuração e programação; • Funções adicionais: contadores, temporizadores etc. PCS 2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2010 7

Controlador Lógico Programável VANTAGENS - TAMANHO Painel de Relés PCS 2038 – Conceitos Gerais

Controlador Lógico Programável VANTAGENS - TAMANHO Painel de Relés PCS 2038 – Conceitos Gerais de Automação CLP 1º Quadrimestre de 2010 8

Controlador Lógico Programável CLASSIFICAÇÃO Uma classificação possível é por capacidade: • Nano e micro:

Controlador Lógico Programável CLASSIFICAÇÃO Uma classificação possível é por capacidade: • Nano e micro: 16 pontos de I/O; módulo único; 512 passos de memória. • Médio porte: até 256 pontos de I/O, digitais e analógicos; módulo único; até 2048 passos de memória. • Grande porte: quantidade de pontos de I/O escalável; construção modular ou em racks, apresentam uma ou mais CPUs; quantidade de memória escalável. PCS 2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2010 9

Controlador Lógico Programável CLASSIFICAÇÃO PCS 2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de

Controlador Lógico Programável CLASSIFICAÇÃO PCS 2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2010 10

Controlador Lógico Programável COMPONENTES • Módulos de entrada/saída (I/O); • Processador; • Memória de

Controlador Lógico Programável COMPONENTES • Módulos de entrada/saída (I/O); • Processador; • Memória de programa supervisor; • Memória de usuário; • Memória de dados; • Fonte de alimentação; • Luzes indicadoras (dependendo do tipo do CLP); • Terminal de programação. PCS 2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2010 11

Controlador Lógico Programável PONTO DE ENTRADA • É cada sinal recebido pelo CLP a

Controlador Lógico Programável PONTO DE ENTRADA • É cada sinal recebido pelo CLP a partir de dispositivos ou componentes externos; • Podem ser digitais (discretos) ou analógicos; • Os pontos de entrada digitais reconhecem dois estados: ligado ou desligado; • Os pontos de entrada analógicos reconhecem vários estados, dependendo do número de bits usado pelo conversor A/D da entrada. PCS 2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2010 12

Controlador Lógico Programável PONTO DE SAÍDA • É cada sinal produzido pelo CLP para

Controlador Lógico Programável PONTO DE SAÍDA • É cada sinal produzido pelo CLP para acionar dispositivos ou componentes do sistema de controle (atuadores). • Podem ser digitais (discretos) ou analógicos; • Pontos de saída digitais são usadas no acionamento de lâmpadas, relés, transistores, contatores, entre outros; • Pontos de saída analógicos são usados no acionamento e controle de lâmpadas (dimmers), motores, solenóides, válvulas, entre outros. PCS 2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2010 13

Controlador Lógico Programável MEMÓRIAS • Memória do Programa Supervisor: armazena o programa supervisor do

Controlador Lógico Programável MEMÓRIAS • Memória do Programa Supervisor: armazena o programa supervisor do CLP, não podendo ser modificada pelo usuário. É do tipo PROM, EEPROM; • Memória do Usuário: armazena o programa do usuário com a lógica de operação do CLP, sendo do tipo RAM, EEPROM ou FLASH-EPROM; • Memória de Dados: armazena valores do programa do usuário, tais como valores de temporizadores, contadores, códigos de erros e senhas, bem como a imagem das entradas e saídas do CLP. PCS 2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2010 14

Controlador Lógico Programável PROGRAMAÇÃO • Linguagens de Baixo Nível: § Linguagem de máquina; §

Controlador Lógico Programável PROGRAMAÇÃO • Linguagens de Baixo Nível: § Linguagem de máquina; § Assembley • Linguagens de Alto Nível: § BASIC; § COBOL; § Fortran; § LADDER. PCS 2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2010 15

Controlador Lógico Programável LÓGICA LADDER • Auxílio gráfico para a programação de CLPs; •

Controlador Lógico Programável LÓGICA LADDER • Auxílio gráfico para a programação de CLPs; • Baseada em esquemas elétricos de circuitos com relés; • Funções lógicas são representadas por contatos e bobinas; • Não foi criada para os CLPs; • Fácil interpretação dos “programas”; • Não exige grande quantidade de estudo e treinamento. PCS 2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2010 16

Controlador Lógico Programável SIMBOLOGIA Contato Normalmente Aberto - NA Contato Normalmente Fechado - NF

Controlador Lógico Programável SIMBOLOGIA Contato Normalmente Aberto - NA Contato Normalmente Fechado - NF Bobina ou Saída PCS 2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2010 17

Controlador Lógico Programável EXEMPLO – CONTROLE DE NÍVEL D’ÁGUA PCS 2038 – Conceitos Gerais

Controlador Lógico Programável EXEMPLO – CONTROLE DE NÍVEL D’ÁGUA PCS 2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2010 18

Controlador Lógico Programável EXEMPLO – SOLUÇÃO PCS 2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º

Controlador Lógico Programável EXEMPLO – SOLUÇÃO PCS 2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2010 19

Aplicações Práticas AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL – APLICAÇÕES • Máquinas industriais, tais como operatrizes; • Controle

Aplicações Práticas AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL – APLICAÇÕES • Máquinas industriais, tais como operatrizes; • Controle de energia (demanda, fator de carga); • Aquisição de dados de supervisão; • Bancadas de testes automáticos; • Controle de processos com realização de sinalização, intertravamento e controle PID. PCS 2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2010 20

Aplicações Práticas AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL – ÁREAS • Automobilística; • Siderúrgica; • Química; • Petroquímica;

Aplicações Práticas AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL – ÁREAS • Automobilística; • Siderúrgica; • Química; • Petroquímica; • Papel e celulose; • Têxtil e calçados; • Mineração; • Alimentícia; • Indústrias de tipo contínuo em geral. PCS 2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2010 21

Aplicações Práticas AUTOMAÇÃO PREDIAL • Controle de iluminação; • Alarme contra intrusos; • Ambiência

Aplicações Práticas AUTOMAÇÃO PREDIAL • Controle de iluminação; • Alarme contra intrusos; • Ambiência – ventilação, temperatura e umidade; • Controle de painéis solares para aquecimento de água; • Acionamento remoto de equipamentos; • Economia de energia elétrica. PCS 2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2010 22

Aplicações Práticas TENDÊNCIAS • Aumento do poder de processamento; • Barateamento; • Massificação das

Aplicações Práticas TENDÊNCIAS • Aumento do poder de processamento; • Barateamento; • Massificação das aplicações; • Descentralização na indústria; • Utilização dos CLP em campos não industriais; • Aplicação não só em processos, mas também em produtos. PCS 2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2010 23

Bibliografia [1] Hugh, J. Automating Manufacturing Systems, with PLCs. Disponível em: <http: //www. eod.

Bibliografia [1] Hugh, J. Automating Manufacturing Systems, with PLCs. Disponível em: <http: //www. eod. gvsu. edu/~jackh/books/plcs/chapters/plc_intro. pdf> Acesso em: 24 jan. 2010. [2] Silva Filho, B. S. da S. F. Material do Curso de Controladores Lógicos Programáveis da Faculdade de Engenharia da UERJ. Disponível em: <http: //www. lee. eng. uerj. br/downloads/cursos/clp. pdf> Acesso em: 24 jan. 2010. [3] Richter, C. Curso de Automação Industrial Dexter Ind. e Com. de Equip. Eletrônicos Ltda. Disponível em: <http: //www. dexter. ind. br/download/curso_01. ZIP> Acesso em: 18 jan. 2010. [4] Material do Curso: Robotics And Automation - School of Engineering and Applied Science from the University of Pennsylvania. Disponível em: <http: //www. seas. upenn. edu/~meam 520/slides/PLC. pdf> Acesso em: 30 jan. 2010. PCS 2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2010 24

Bibliografia [5] Da Silva, M. E. Controladores Lógico Programáveis – Ladder. Disponível em: <http:

Bibliografia [5] Da Silva, M. E. Controladores Lógico Programáveis – Ladder. Disponível em: <http: //pinga. eep. br/~mesilva/Apostila%20 de%20 CLPs%20 -%20 Ladder. pdf> Acesso em: 05 fev. 2010. [6] De Carvalho, P. C. Controlador Lógico Programável – Parte 4. Disponível em: <http: //www. getec. cefetmt. br/~edilson/clp-parte 4. pdf> Acesso em: 06 fev. 2010. PCS 2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2010 25

 “Uma máquina pode fazer o trabalho de cinqüenta pessoas comuns. Máquina alguma pode

“Uma máquina pode fazer o trabalho de cinqüenta pessoas comuns. Máquina alguma pode fazer o trabalho de um homem incomum. ” Elbert Hubbard (1865 -1915) Editor Americano PCS 2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2010 26