CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMÁVEIS CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMÁVEIS

A palavra automação está diretamente ligada aocontrole automático, ou seja açõesque não dependem da intervenção humana.

O conceito filosófico para o surgimento da automaçãoé muito antigo, remontando da época de 3500 e 3200A.C., com a utilização da roda.

O objetivo era sempre o mesmo, o de simplificar otrabalho do homem, de forma a substituir o esforçobraçal por outros meios e mecanismos, liberando obraçal por outros meios e mecanismos, liberando otempo disponível para outros afazeres, valorizando otempo útil para as atividades do intelecto, das artes,lazer ou simplesmente entretenimento.

Enfim, nos tempos modernos, entende-se por automação qualquer sistema apoiado emmicroprocessadores que substitua o trabalho humano.

A automação é um processo de engenharia que identifica comportamentos repetitivosem máquinas e processos, a fim de determinar a utilização de mecanismos e sensorespara reprodução destes movimentos e ações.

Garantindo pelo menos um dos seguintesobjetivos:

� Aumento da Produtividade,

� Aumento da Qualidade,

� Aumento da Segurança

� Evitar contato manual

Apresentamos um pequeno resumo da evolução da tecnologia que contribuíram para odesenvolvimento da automação industrial.

� Navegação com energia dos ventos, à vela pelos Fenícios ( 1000 A.C.)

� Moinhos de ventos já eram utilizados antes do século X;

� Invenção máquina de fiar (1764);

� Tear Hidráulico (1768);

� Máquina de Vapor (1769);

� Bateria Elétrica (1800) Alessandro Volta;

� Navegação com energia a vapor (1807);

� Relação entre eletricidade e magnetismo (1820), por Hans ChristianOrsted;

� Eletromagnetismo (1864) por James Clerk Maxwell;

� Equação da força eletromotriz por Faraday (1831) e Lenz (1834);

� Rede elétrica pública em Londres (1882);� Motor Elétrico CC (1886) através do gerador de CC por Werner VonSiemens� Motor Elétrico CA (1889) o Eng. Dobrowolsky patenteou este motor

Os Controladores Lógicos Programáveis ou CLPs, são equipamentos eletrônicosutilizados em sistemas de automação flexível. São ferramentas de trabalho muito úteis eversáteis para aplicações em sistemas de acionamentos e controle, e por isso sãoutilizados em grande escala no mercado industrial.Permitem desenvolver e alterar facilmente a lógica para acionamento das saídas emfunção das entradas.Desta forma, podemos associar diversos sinais de entrada para controlar diversosatuadores ligados nos pontos de saída.

CAMINHO COMPLETO DE UM SISTEMA ELETRÔNICO

ENTRADA DE SINAIS

SINAIS PROCESSADOS

SAÍDA DE SINAIS

A entrada de sinais corresponde aos sinais captados, como temperatura , pressão ,posição , etc. Após o tratamento (sinais processados ), estes sinais são enviados parao controle de diversos dispositivos do sistema (sinais de saída ).

O Controlador Lógico programável (CLP) é definido como aparelho eletrônico digital queutiliza uma memória programável para o armazenamento interno de instruçõesespecíficas, tais como; lógica, seqüenciamento, temporização, contagem e aritmética,para controlar, através de módulos de entradas e saídas, vários tipos de máquinas eprocessos.

O desenvolvimento dos CLPs começou em 1968 em resposta a uma requisição daDivisão Hidramática da General Motors. Naquela época, a General Motors passavadias ou semanas alterando sistemas de controles baseados em relés, sempre quemudava um modelo de carro ou introduzia modificações em uma linha de montagem.

A tecnologia dos CLPs só foi possível com o aperfeiçoamento dos circuitosintegrados e da evolução da lógica digital.

Fácil diagnóstico durante o projeto

Essa evolução trouxe consigo as principais vantagens:

Necessita de uma reduzida equipe de manutenção

Fácil diagnóstico durante o projeto

Economia de espaço devido ao seu tamanho reduzido

Possibilidade de criar um banco de armazenamento de programas

Baixo consumo de energia

Tem a flexibilidade para expansão do número de entradas e saídas

Capacidade de comunicação com diversos outros equipamentos

Entre outras

SINAIS E SISTEMAS

Sinal é uma descrição quantitativa deum determinado fenômeno, associado aum dado do meio. Exemplos de sinais:sonoros, visuais e elétricos.

O sistema é uma parte do meio que criasinais próprios e que permite que ele serelacione com o meio ambiente.Exemplos de sistemas: circuitoselétricos, sistemas hidráulicos, sistemasmecânicos.

Para controlar uma planta industrial, seja a mais simples ou mais complexa,necessitamos de um sistema que obviamente quanto mais complexo mais se exigedeste controle.Porém, a idéia do sistema de controle é bastante simples e pode serdividida em três partes.

ENTRADASSão sensores analógicos ou digitais, responsáveis por alimentar o controle com as informações externasSensores digitais captam e enviam aos controladores variáveis discretas, tais comoligado;desligado, ou alto;baixo, enquanto os analógicos captam e enviam aoscontrolares variáveis com uma faixa continua, tais como pressão, temperatura, vazãoou nível.

Manipula as informações através de umsoftware previamente embutido. Essedispositivo recebe as informações doestado real da planta através de uma redede sensores ligados a ele, então elecompara com um algoritmo de controle,previamente embutido no controlador queatualiza suas saídas.

DISPOSITIVO CONTROLADOR

SAÍDAS

Responsáveis pela ação, ou seja, são osatuadores, dispositivos com finalidade deprovocar uma ação. Os atuadores maiscomuns são as válvulas, solenóides, e osmotores.

SAÍDAS

ABNT DEFINE CLP COMO

Um equipamento eletrônico digital com hardware e software compatíveis com aplicações industriais.

A NEMA (NATIONAL ELETRICAL MANUFACTURES ASSOCIATION) define CLP como

É um aparelho eletrônico que utiliza uma memória programável para armazenarinternamente instruções e para implementar funções específicas, tais como lógicaseqüencial, temporização, contagem e aritmética, controlando, por meio de módulos deentradas e saídas, vários tipos de maquinas ou processos.

SIEMENS LOGO 12 24RC

- Funciona de forma sequencial- Executa cilcos de varredura em seus estados- Quando cada estado do ciclo é executado os demais permanecem em repouso- O tempo total para realizar um ciclo é denominado clock

O CLP funciona de forma seqüencial, fazendo umciclo de varredura em algumas etapas. É importanteobservar que quando cada etapa do ciclo éexecutada, as outras etapas ficam inativas

O tempo total para realizar o ciclo é denominadoCLOCK . Isso justifica a exigência de processadorescom velocidades cada vez mais altas.

Início : Verifica o funcionamento da C.P.U, memórias,circuitos auxiliares, estado das chaves, existência deum programa de usuário, emite aviso de erro em caso

Atualiza as saídas: As saídas são acionadas ou desativadas conforme a determinação da CPU. Um novo ciclo é iniciado.

um programa de usuário, emite aviso de erro em casode falha. Desativa todas as saídas.Verifica o estado das entradas : Lê cada uma dasentradas, verificando se houve acionamento. Oprocesso é chamado de ciclo de varredura.

Compara com o programa do usuário : Através das instruções do usuário sobre qual ação tomar em caso de acionamento das entradas o CLP atualiza a memória imagem das saídas

E SE TIVER ALGUM ERRO DURANTE O PROCESSO

.

Unidade de processamento : Também conhecidapor CPU, é composta por microcontroladores oumicroprocessadores (Intel 80xx, motorola 68xx, PIC16xx). Endereçamento de memória de até 1MegaByte, velocidades de clock de 4 a 30 MHz,manipulação de dados decimais, octais e

Fonte de alimentação : Converte a tensão da redede 110 ou 220 VCA em +5VCC, +12VCC ou+24VCC para alimentar os circuitos eletrônicos, asentradas e as saídas.

manipulação de dados decimais, octais ehexadecimais.

Bateria : Utilizada para manter o circuito do relógioem tempo real. Normalmente são utilizadas bateriasrecarregáveis do tipo Ni - Ca.

Memória do programa supervisor : O programa supervisor é responsável pelogerenciamento de todas as atividades do CLP. Não pode ser modificado pelo usuário efica normalmente em memórias do tipo PROM, EPROM, EEPROM.

Memória do usuário : Espaço reservado aoprograma do usuário. Constituída por memóriasdo tipo RAM, EEPROM ou FLASH-EPROM.Também pode-se utilizar cartuchos de memória,para proporcionar agilidade e flexibilidade.

Memória de dados : Armazena valores doprograma do usuário, tais como valores detemporizadores, contadores, códigos de erros,senhas, etc. Nesta região se encontrasenhas, etc. Nesta região se encontratambém a memória imagem das entradas – asaídas. Esta funciona como uma tabela virtualonde a CPU busca informações para oprocesso decisório.

POWER ON RESET: desliga todas as saídas assim que oequipamento é ligado, isso evita que possíveis danos venham aacontecer.

POWER DOWN: monitora a tensão de alimentação salvando o conteúdo das memórias antes que alguma queda de energia possa acontecer.

WATCH DOG TIMER: o cão de guarda deve ser acionado emintervalos periódicos, isso evita que o programa entre em “loop”.

Nano e micro CLPs : possuem até 16 entradas e a saídas.Normalmente sãocompostos por um único módulo com capacidade de memóriamáxima de 512passos.

Os CLPs podem ser classificados segundo a sua capacidade:

CLPs de médio porte : capacidade de entrada e saída em até256 pontos, digitais e analógicas. Permitem até 2048 passos dememória.

CLPs de grande porte : construção modular com CPU principalCLPs de grande porte : construção modular com CPU principale auxiliares.Módulos de entrada e saída digitais e analógicas,módulos especializados, módulos para redes locais. Permitem autilização de até 4096 pontos. A memória pode ser otimizadapara o tamanho requerido pelo usuário.

ALLEN-BRADLEY

Entradas ( I ) – Os controladores lógicos programáveis são dotados deentradas físicas que podem ser analógicas e ou digitais.

Processamento - Após coletar os dados, estes devem ser processados a fim de que realizem uma determinada operação

Saídas ( 0 ) - Após coletar as informações e processá-las, um sinal elétrico que pode ser analógico ou digital será enviado a saída.

Interface homem máquina (IHM ) - É o elo de ligação entre o operador e a máquina, permite o operador alterar entradas e saídas do sistema, fazer leituras convertidas em gráficos de toda operação do sistema.

LEITOR DE CÓDIGOS

CLP

SENSOR DE DECTECÇÃO

CLP

ATUADOR 01

ATUADOR 02

S.D. 01 S.D. 02

CLP

ENVASE

CALIBRE

MOTOR

ETP

DOMÓTICA

DOMÓTICA

É uma tecnologia recente que permite agestão de todos os recursos habitacionais.O termo “Domótica” resulta da junção dapalavra latina “Domus” (casa) com“Robótica” (controlo automatizado dealgo).

É este último elemento que rentabiliza osistema, simplificando a vida diária dassistema, simplificando a vida diária daspessoas, satisfazendo as suasnecessidades de comunicação, deconforto e segurança