INSTRUMENTAÇÃO E CONTROLE Controlador Lógico Programável (CLP) Professor Miguel Neto

Controlador lógico programável Possuem entradas e saídas digitais ou analógicas para conexão dos sensores e dos atuadores. Possuem memória programável para implementar funções específicas para controlar vários tipos de máquinas ou processos.

Controlador lógico programável O primeiro CLP data de 1968 na General Motors. Surgiu como evolução aos antigos painéis elétricos, cuja lógica fixa tornava impraticável qualquer mudança extra do processo. A tecnologia dos CLPs só foi possível com o advento dos chamados Circuitos Integrados e da evolução da lógica digital.

Utilização dos CLP’s Sua aplicação abrange desde processos de fabricação industrial até processo que envolva transformação de matéria-prima.

Entradas e saídas discretas

Utilização dos CLP’s Note que foi utilizado um relé como interface pois a saída do CLP fornece 24Vcc enquanto o contator opera com 220 Vca.

Utilização dos CLP’s Note que foi utilizado um relé como interface pois a saída do CLP fornece 24Vcc enquanto o contator opera com 220 Vca.

Utilização dos CLP’s Note que foi utilizado um relé como interface pois a saída do CLP fornece 24Vcc enquanto o contator opera com 220 Vca.

Estrutura Básica de um CLP Memória de programa Processador Memória Memória de dados Fonte de alimentação

Modos de operação de um CLP O CLP funciona de forma sequencial, fazendo um ciclo de varredura em algumas etapas. Quando cada etapa do ciclo é executada, as outras etapas ficam inativas. O tempo total para realizar o ciclo é denominado CLOCK. Em cada etapa o CLP realiza as tarefas descritas ao lado: Ciclo de varedura

Linguagens de Programação Conjunto padronizado de instruções que o sistema operacional é capaz de reconhecer. A norma IEC 61131-3 definiu cinco linguagens de programação: Diagrama de blocos de funções (FBD- Function Block Diagram); Linguagem Ladder (LD-Ladder Diagram); Sequenciamento Gráfico de Funções (SFC- System Function Chart); Lista de Instruções (IL- Instruction List); Texto Estruturado (ST-Structured Text). Gráficas Textuais

Linguagem de Programação Linguagem IL (Instruction List) Linguagem ST (Structured Text) Linguagem LADDER Linguagem FBD (Function Block Diagram) Sequenciamento gráfico de funções

Diagrama de contatos em Ladder A função principal de um programa em linguagem Ladder é controlar o acionamento de saídas, dependendo da combinação lógica dos contatos de entrada. A linha vertical à esquerda representa o polo positivo e a da direita o polo negativo. O fluxo de energia flui sempre do polo positivo para o negativo.

Linguagem em Ladder: Simbologia

Linguagem em Ladder: Simbologia

Diagrama de contatos em Ladder Degrau em ladder

Diagrama de contatos em Ladder Fluxo reverso O fluxo reverso (da direita para esquerda) não é permitido em ladder. O “fluxo de corrente elétrica” virtual em uma lógica ladder flui somente no sentido da barra da esquerda para direita. Fluxo não permitido Fluxo permitido

Diagrama de contatos em Ladder Repetição de contatos Nos programas em Ladder uma bobina pode ter quantos contatos normalmente abertos ou fechados desejar. Obs: Na prática recomenda-se que as bobinas não sejam repetidas de forma demasiada.

Diagrama de contatos em Ladder Relés internos ou bobinas auxiliares São elementos utilizados para armazenamento temporário de dados. Para efeitos de programação, suas bobinas podem ser energizadas e desativadas e seus contatos para ligar ou desligar outras saídas.

Endereçamento Para codificar as entradas e saídas, é comum utilizar a letra I (Input) para as entradas e a letra Q (Quit) ou O (Output) para as saídas. Alguns utilizam as letras X e Y para codificar as entradas e saídas respectivamente. Note que foi utilizado um relé como interface pois a saída do CLP fornece 24Vcc enquanto o contator opera com 220 Vca.

Conversão de diagramas elétricos em diagrama Ladder Normalmente é relativamente fácil passar um diagrama elétrico para o ladder. Contudo, alguns casos merecem atenção.

Conversão de diagramas elétricos em diagrama Ladder

Conversão de diagramas elétricos em diagrama Ladder Exemplo 1: Contatos na vertical Relés eletromecânicos Representação em ladder

Conversão de diagramas elétricos em diagrama Ladder Exemplo 2: Contatos na vertical ou Relés eletromecânicos Representação em ladder

Linguagem em Ladder

Linguagem em Ladder

Linguagem em Ladder Contatos de selo (auto retenção) – Manter uma saída energizada, mesmo quando a entrada venha a ser desligada. Instruções SET e RESET – Outra maneira de fazer a auto-retenção de uma bobina e pela instrução set. Para desligar a saida e utilizada a instrucao reset.

Linguagem em Ladder Circuitos de Detecção de Borda Existem situações em que é necessário registrar não o estado da entrada, mas sim o instante em que essa entrada comuta (ativado/desativado). Exemplo de detecção de borda durante a subida.

Linguagem em Ladder

Linguagem em Ladder Antes da execução do programa principal são lidos os estados das entradas e alterados os conteúdos dos endereços correspondentes na Tabela de Imagem das Entradas. Se a entrada não está recebendo energia (chave aberta), é armazenado o valor 0 no endereço correspondente. Se a entrada está recebendo energia (chave fechada), é armazenado o valor 1 no endereço correspondente.

Linguagem em Ladder

Linguagem em Ladder Ligação no CLP genérico. Programa em linguagem ladder.

Linguagem em Ladder Chave PB1 não acionada. Com PB1 aberto, os contatos internos permanecem na sua condição original, ou seja, da mesma forma como são desenhados no diagrama. Lâmpada LP1 não acende e LP2 acende.

Linguagem em Ladder Chave PB1 acionada. Com PB1 fechado, os contatos internos comutam da sua condição original, ou seja, vão apresentar comportamento contrário de como são desenhados no diagrama. Lâmpada LP1 acende e LP2 não acende.

Linguagem em Ladder

Linguagem em Ladder

Linguagem em Ladder

Linguagem em Ladder

Linguagem em Ladder