Controladores Lógicos Programáveis: Aula 1 - Estruturas e Evolução

1 38 1 Profª Carla Eduarda Orlando de Moraes de Lara Controladores Lógicos Programáveis Aula 1 38 2 Conversa Inicial 38 3 Histórico definições e evolução Aplicações e vantagens Funcionamento Estrutura interna de um CLP Classificações dos CLPs Controlador lógico programável 38 4 Histórico definições e evolução 38 5 Automação fixa Automação programável Automação flexível Classificação da automação 38 6 Comparação entre os tipos de automação Automação flexível Automação programável Automação fixa Variedade de Produtos Quantidade produzida Adaptado de Camargo 2014 1 2 3 4 5 6 2 38 7 Necessidade de flexibilização do sistema automatizado Facilitação na programação dos processos Redução de espaço em chão de fábrica Otimização da produtividade e manutenção Cenário que levou à criação do CLP 38 8 Sigla de controlador lógico programável Também conhecido como PLC que vem do nome em inglês programmable logic controller Origem do nome CLP 38 9 Facilidade de programação Manutenção facilitada plug in Alta confiabilidade Dimensões reduzidas Envio de dados para processamento centralizado Preço e custo de implantação competitivo Sinais de entrada e saída de 115 VCA Expansão em módulos Especificações definidas pela General Motors GM 38 10 1969 criação do primeiro CLP pela Gould Modicon 1971 passou a ser aplicado em outros tipos de indústrias além da automobilística 1975 foi introduzida a função PID Histórico da criação do CLP 38 11 Ocorre devido aos avanços nas tecnologias São agregadas novas funções É dividido em cinco gerações Evolução do CLP 38 12 Evolução do CLP Geração Principal característica 1ª Uso de linguagem de máquina 2ª Linguagens de programação específicas para CLP 3ª Entradas de programação 4ª Comunicação serial 5ª Uso de protocolos de comunicação 7 8 9 10 11 12 3 38 13 Aplicações e vantagens 38 14 Aplicações do CLP Programa de instruções CPU Módulos de saída CLP Módulos de entrada Sensores Atuadores Processo Adaptado de Camargo 2014 38 15 Controle binário Lógico Sequencial Controle digital Controle analógico Aplicações do CLP 38 16 Menor espaço ocupado em chão de fábrica Menor potência elétrica requerida Reutilização Ser programável Maior confiabilidade Vantagens do uso do CLP 38 17 Fácil manutenção Maior flexibilidade Permite interface por meio de redes de comunicação Projeto mais rápido Vantagens do uso do CLP 38 18 Funcionamento 13 14 15 16 17 18 4 38 19 Funcionamento Sistema automatizado CLP Variáveis de entrada Variáveis de entrada Transdutores Sensores Chaves Botoeiras Atuadores Amplificadores Sinalizadores Adaptado de Rosário 2005 38 20 Ciclo de varredura Execução do programa Atualização das saídas Atualização das entradas 38 21 Processamento por interrupção Processamento comando por tempo Processamento comando por evento Métodos de processamento 38 22 Modo de programação Modo run Modo stop Modo reset Modos de operação 38 23 CLP do kit polo Modos de operação Crédito Jefferson Schnaider 38 24 Estrutura interna de um CLP 19 20 21 22 23 24 5 38 25 Arquitetura do CLP Processador Módulo de entradasaí da Fonte de alimentação Unidade de memória Fonte externa de energia Entradas Saídas Adaptado de Groover 2011 Dispositivo de programação 38 26 Alimentação de todos os demais elementos Fornecer alimentação em níveis de tensão adequados Alimentação do banco de baterias Fonte de alimentação 38 27 Módulo de entrada Digitais Analógicas Módulo de saída Digitais Analógicas Módulos de entradasaída 38 28 Cérebro do CLP Responsável por todos os processamentos do CLP Programas do usuário Programas do fabricante Atualização de memórias Unidade central de processamento 38 29 Memória EPROM programa monitor Memória do usuário Memória de dados Memóriaimagem das entradas e saídas Memórias 38 30 Memórias TIPO DE MEMÓRIA DESCRIÇÃO OBSERVAÇÕES RAM Memória de acesso randômico Volátil e gravada pelo usuário ROM Memória somente para leitura Não volátil não permite apagamento e gravada pelo fabricante PROM Memória programável somente de leitura Não volátil não permite apagamento e gravada pelo usuário EPROM Memória programávelapagáve l somente de leitura Não volátil apagamento por UV gravada pelo usuário EEPROM E²PROM FLASHEPROM Memória programávelapagáve l somente de leitura Não volátil apagável eletricamente gravada pelo usuário Adaptado de Stallnings 2010 25 26 27 28 29 30 6 38 31 Periférico destinado à programação Computador Teclado e display Tablet Unidade de programação rozdemirShutterstock 38 32 Classificação dos CLPs 38 33 Compacto Modular Classificação quanto à estrutura 38 34 Todos os elementos da arquitetura em uma única caixa Normalmente possuem poucas ES Possuem custos menores Não permitem a expansão CLP compacto 38 35 CLP compacto Crédito Wasteresley Lima 38 36 Cada elemento da arquitetura é um módulo Ocorre a montagem desses módulos sobre uma base Permitem a expansão Possuem custos maiores quando comparados aos compactos CLP Modular 31 32 33 34 35 36 7 38 37 CLP Modular Unidade Central Alimentação Módulo de entrada Módulo de saída Módulo de entrada Módulos do CLP Módulo adicional rack 38 38 Classificação quanto ao tamanho Tamanho do CLP Quantidade de ES CLP grande 1024 CLP médio 1024 CLP pequeno 256 CLP micro 32 CLP nano 16 Adaptado de Groover 2011 38 39 37 38 39