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 2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2010 1
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 Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2010 3
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 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 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; • 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 de Automação CLP 1º Quadrimestre de 2010 8
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 2010 10
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 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 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 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; § 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; • 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 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 de Automação 1º Quadrimestre de 2010 18
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 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; • 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 – 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; • 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. 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: //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 fazer o trabalho de um homem incomum. ” Elbert Hubbard (1865 -1915) Editor Americano PCS 2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2010 26
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