Introdução à Automação Sistemas de controle Prof. Jacson R. Dreher

Evolução dos Sistemas de Controle Os sistemas automatizados podem ser divididos em três partes com funções bem definidas: Os transdutores; Os controladores; Os atuadores.

Evolução dos Sistemas de Controle

Evolução dos Sistemas de Controle O controlador monitora o estado do processo através de transdutores e sensores (digitais e analógicos); O controlador utiliza algoritmos para determinar o estado das saídas; Os sinais elétricos da saída atuam no sistema através dos atuadores (válvulas, motores, bombas).

Evolução dos Sistemas de Controle Os relés eletromecânicos foram os componentes mais importantes na evolução dos sistemas de controle; A função de controle é definida pela forma em que os relés são associados; O custo de um sistema de controle baseado em relés é determinado pelo número de relés usados.

Evolução dos Sistemas de Controle Em plantas muito grandes, a complexidade do sistema aumenta; Como vantagem dos sistemas de controle com relés é a descentralização do controle; Como desvantagem temos a manutenção contínua, vida útil limitadas e o tempo gasto para fazer alterações.

CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL - CLP O CLP é um dos equipamentos mais importantes na automação atualmente; É um equipamento eletrônico programável baseado em microprocessadores; É projetado para funcionar em ambientes industriais, podendo controlar simples máquinas até processos industriais e plantas completas;

CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL - CLP O primeiro CLP surgiu em 1960 pela DEDFORD ASSOCIATES chamado de controlador modular (MODICON) em solicitação da GM nos EUA; O propósito era de substituir os complicados sistemas de controle das máquinas;

CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL - CLP O sistema de acordo deveria mudar de acordo com as necessidades da produção; Encontrar defeitos também era complexo; Haviam painéis com centenas de relés;

CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL - CLP Esses controladores deveriam ser programados facilmente pela manutenção e pelos coordenadores da planta; A técnica de programação deveria ser similar a substituição de peças mecânicas; Deveriam sobreviver em ambientes industriais (poeira, corrosão);

CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL - CLP A comunicação surgiu em 1973; O primeiro sistema era o MODBUS da MODICON; Os CLP´s poderiam se comunicar com outros CLP´s distantes; Na mesma época entraram no mundo analógico, enviando e recebendo níveis de tensão;

CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL - CLP Surgiram uma infinidade de protocolos e redes físicas incompatíveis; Na década de 80 surgiram as primeiras tentativas de padronização de protocolos; Ouve a redução do tamanho do CLP; O desenvolvimento de software de programação simbólica em computadores.

CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL - CLP Nos anos 90 houve a redução do surgimento de novos protocolos; Surgiu o padrão IEC 1131-3, hoje IEC 61131-3 que funde as linguagens de programação em um padrão internacional; Hoje temos CLP´s programáveis em blocos de função, lista de instruções, C, em texto estruturado e seqüenciamento gráfico, todos ao mesmo tempo;

CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL - CLP

CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL - CLP Atualmente o CLP é flexível e versátil; Permitem leitura de variáveis digitais e analógicas; Possuem canais de comunicação que permitem a conexão com outro controlador ou computador (SCADA); Possibilita ao SCADA monitorar a operação dos CLP´s, verificar anomalias, falhas na produção, relatórios;

CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL - CLP Algumas vantagens do CLP: Menor ocupação de espaço; Menos potência elétrica requerida menor; Reutilização; Programável (mudanças de requisitos de controle); Maior Confiabilidade; Manutenção mais fácil; Flexibilidade, grande número de aplicações; Permite a interface através de rede de comunicação com outros CLPs e microcomputadores; Projeto do sistema mais rápido.

CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL - CLP

SISTEMAS DE SUPERVISÃO E CONTROLE Atualmente a maioria das plantas possui um sistema SCADA (Spervisory Control And Data Acquisition); Estes sistemas possuem monitores coloridos em alta resolução onde os operadores podem programar e avaliar o processo produtivo; O custo de desenvolvimento e manutenção de softwares tem se tornado o fator predominante nos sistemas de automação.

SISTEMAS DE SUPERVISÃO E CONTROLE O operador interage com o controlador através dos parâmetros de controle; Alguns controladores mostram o estado do processo em telas e displays; As funções de uma planta industrial são distribuídas entre um determinado número de controladores usualmente interligados por uma rede local (LAN) e a um computador supervisório central;

O SCADA (Spervisory Control And Data Acquisition) recebe as medições de fluxo e nível e manda os pontos de ajuste aos CLP’s. O CLP1 compara o fluxo medido ao ponto de ajuste e controla a velocidade da bomba conforme requerido para levar o fluxo ao ponto de ajuste. O CLP2 copara o nível medido com o ponto de ajuste e controla o fluxo da válvula para levar o nível ao ponto de ajuste.