Controladores Lógicos Programáveis (CLP) Disciplina: CLPA4 Profº. Fernando Barros Rodrigues 1.

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1 Controladores Lógicos Programáveis (CLP) Disciplina: CLPA4 Profº. Fernando Barros Rodrigues 1

2 Controladores Lógicos Programáveis Um Controlador Lógico Programável (CLP) é um dispositivo eletrônico que possui memória programável para armazenar instruções e executar funções específicas. É utilizado para controlar máquinas e processos. 2 Representação de um sistema de controle utilizando CLP

3 Controladores Lógicos Programáveis O desenvolvimento dos CLPs começou em 1968 em resposta a uma requisição da Divisão Hidramática da General Motors. A GM necessitava de um sistema de estado sólido, com flexibilidade de um computador, mas que pudesse ser programado e mantido pelos engenheiros e técnicos na fábrica. Era preciso também que suportasse o ar poluído, a vibração, o ruído elétrico e os extremos de umidade e temperatura encontrados normalmente num ambiente industrial. 3

4 Controladores Lógicos Programáveis Comparação entre painéis utilizando acionamento eletromecânico e CLP. 4

5 Controladores Lógicos Programáveis Exemplos de aplicações para o CLP 5

6 Controladores Lógicos Programáveis Vantagens do CLP 6 - Ocupam menor espaço; - Requerem menor potência elétrica; - Podem ser reutilizados; - São programáveis, permitindo alterar os parâmetros de controle; - Apresentam maior confiabilidade; - Manutenção mais fácil e rápida; - Oferecem maior flexibilidade; - Apresentam interface de comunicação com outros CLPs e computadores de controle; - Permitem maior rapidez na elaboração do projeto do sistema.

7 Controladores Lógicos Programáveis Estrutura do CLP 7

8 Controladores Lógicos Programáveis Estrutura do CLP 8 Fonte de alimentação: O CLP recebe alimentação da rede elétrica local, em corrente alternada, e a transforma em corrente contínua. Caso falte energia elétrica, a bateria mantém o programa do usuário para não perder toda a programação, reiniciando o ciclo de trabalho quando retornar a energia. CPU: A Unidade Central de Processamento inclui os circuitos de controle da interpretação e execução do programa em memória. Ela executa o programa do usuário, atualiza a memória de dados e a memória-imagem das entradas e saídas.

9 Controladores Lógicos Programáveis Estrutura do CLP 9 Programa monitor: constituída de memória EPROM que contém o programa que inicia o CLP, armazena os programas executivos e gerencia o roteiro de dados e a sequência de operação. Memória do usuário: é uma memória de aplicação, que armazena o programa do usuário, nesta área entra-se com o programa que se deseja executar em relação ao equipamento. A CPU processa este programa, atualiza a memória de dados internos e imagem E/S e retorna novamente para esta área de memória.

10 Controladores Lógicos Programáveis Estrutura do CLP 10 Memória de dados: reservada para o controle do programa do usuário. Nesta área se encontram os dados referentes ao processamento do programa do usuário. Memória-imagem: memória das entradas e saídas (E/S). Reservada à interligação dos Controladores Programáveis e equipamentos. Nesta área temos os dados do equipamento, seja ele de entrada ou saída.

11 Controladores Lógicos Programáveis Estrutura do CLP 11 Terminal de programação: é um periférico programador do CLP. Este periférico é o meio de comunicação entre o usuário e CLP, ou seja, é um periférico que pode ser de um simples teclado com um mínimo de funções e um display, até um terminal mais sofisticado, com teclados e funções complexas. Pode ser também, um micro PC normal, com software aplicativo que emula um terminal de programação.

12 Controladores Lógicos Programáveis Estrutura do CLP 12

13 Controladores Lógicos Programáveis Principio de Funcionamento 13 VERIFICAR ESTADO DAS ENTRADAS INICIALIZAÇÃO TRANSFERIR PARA A MEMÓRIA PROCESSAR O PROGRAMA DO USUÁRIO ATUALIZAR AS SAÍDAS

14 Controladores Lógicos Programáveis Linguagens de Programação Normalizadas (IEC 61131-3) 14 Gráficas Método SFC (Sequential Function Chart) ou Grafcet - ST – Structured Text (Texto Estruturado); - IL – Instruction List (Lista de Instrução); Textuais - FDB – Function Diagram Blocks (Diagrama de Blocos de Funções); - LD – Ladder Diagram (Diagrama de Relês ou de Contatos). Alguns fabricantes disponibilizam seus CLP’s com recursos de programação em grafcet;

15 Controladores Lógicos Programáveis Linguagens de Programação Normalizadas 15 Linguagem ST (Structured Text) – Texto Estruturado Linguagem de alto nível, muito poderosa, com raízes Ada, Pascal e C; Contém todos os elementos essenciais de uma linguagem moderna, incluindo estruturas condicionais (IF - THEN - ELSE e CASE OF) e iterações (FOR, WHILE e REPEAT). Exemplo:

16 Controladores Lógicos Programáveis Linguagens de Programação Normalizadas 16 De origem européia; Semelhante ao Assembler. Exemplo: Linguagem IL (Instruction List) - Lista de Instrução

17 Controladores Lógicos Programáveis Linguagens de Programação Normalizadas 17 Descreve graficamente o comportamento sequencial de um programa de controle; É derivado das redes de Petri e da norma IEC 848 Grafcet. Consiste de “passos”, interligados com blocos de “ações” e “transições”. Cada passo representa um estado particular do sistema que está sendo controlado. Exemplo: Linguagem Grafcet ou SFC (Sequential Function Chart)

18 Controladores Lógicos Programáveis Linguagens de Programação Normalizadas 18 Expressa o comportamento de funções, blocos funcionais e programas como um conjunto de blocos gráficos interligados, como nos diagramas de circuitos eletrônicos; Se parece com um sistema em termos do fluxo de sinais entre elementos de processamento. Linguagem FDB (Function Diagram Blocks) - Diagrama de Blocos de Funções Muito usada na indústria de processos;Exemplo:

19 Controladores Lógicos Programáveis Linguagens de Programação Normalizadas 19 Originou nos EUA; Baseada na representação gráfica da lógica de relês. Exemplo: Linguagem LD (Ladder Diagram) – Diagrama de Relês

20 Controladores Lógicos Programáveis Referências Bibliográficas 20 - NATALE, F. - Automação Industrial, ed. Érica, 10ª edição, São Paulo 2000. - MIYAGI, P. E. – Controle Programável: fundamentos do controle de sistemas a eventos discretos, ed. Edgard Blucher Ltda, São Paulo, 1996. - PRUDENTE, F. - Automação Industrial: PLC Teoria e Aplicações, ed. LTC, 2ª Edição, 2011. - GROOVER, M. - Automação industrial e sistemas de manufatura, Ed. Pearson, 3ª edição, 2010. - SILVEIRA, P. R. ; SANTOS, W. E. - Automação e controle discreto, São Paulo, ed. Érica, 2ª edição, 1999.