Princípios Básicos de CLP

Transcrição

1 Princípios Básicos de CLP

2 Conceitos de CLP C : Controlador L : Lógico P : Programável Equipamento dedicado que surgiu como opção para a substituição e simplificação de ligações físicas (fios e relés) nos painéis de controle elétrico. As ligações deixaram de ser físicas e passaram a ser feitas de forma lógica, através de um programa previamente carregado na memória do CLP. Qualquer alteração na lógica de programação do equipamento pode ser alterada em segundos, muitas vezes sem a necessidade de alteração física nas ligações. Neste equipamento são interligados os sensores e atuadores de um sistema, através de entradas e saídas digitais.

3 Conceitos de CLP Função : Combinar os sinais para atuar o equipamento certo no momento correto. Substitui a tradicional ligação feita com relés e outros elementos de combinação, otimizando espaço e reduzindo custo e tempo para desenvolvimento, verificação e instalação de um equipamento. Constituição Básica : Estágio de Entrada : coleta os sinais provenientes do processo, da máquina e dos comandos manuais. Estágio de Processamento : processa os dados conforme orientações do programa, combinando-os aos sinais coletados pelo estágio de entrada Estágio de Saída : repassa os comandos seguindo a lógica programada. Aciona solenóides de válvulas, elementos de posicionamento,etc.

4 Conceitos de CLP Programação : Por ser um equipamento dedicado, possui vários fabricantes cada qual com seu modo de programação e linguagem específico e diferenciado. Vantagens : - Alterações no programa facilmente executadas - Elimina a necessidade de instalação da maior parte dos elementos de combinação - Enorme Variedade de funções

5 Lógicas Utilizadas - Lógica E - Lógica OU - Lógica NÃO - Lógica OU Exclusivo - Lógica NÃO E - Lógica NÃO OU Blocos de Funções Utilizados - Função Set/Reset - Função Pulso - Função Flip-Flop - Função Atraso - Função One Shot - Função Trem de pulsos - Função Contador - Função Comparador - Função Ganho - Função Display - Função Tempo Real - Função Schmitt trigger

6 - Lógica E Tabela Verdade A B So A B So

7 - Lógica OU Tabela Verdade A B So A B So

8 - Lógica NÃO Tabela Verdade A So A So

9 - Lógica OU Exclusivo Tabela Verdade A B So A B So

10 - Lógica NÃO E Tabela Verdade A B So A B So

11 - Lógica NÃO OU Tabela Verdade A B So A B So

12 - Função Set/ Reset - Sempre que houver sinal na entrada SET a saída assumirá nível lógico 1 ( 24Vdc, 110 ou 220Vac ) - Sempre que houver sinal na entrada RESET a saída assumirá nível lógico 0 ( 0 Volts ) - É possível a utilização de lógicas liga ou desliga dominante

13 - Função Pulso - Sempre que houver alteração de sinal de entrada para subida ou descida será emitido um pulso de saída - É possível a utilização de lógicas de pulso na borda de subida, de descida ou as duas combinadas

14 - Função Flip-Flop ( ALT ) - Ao ser acionada a entrada do bloco a saída assume nível lógico 1 CL - Ao ser acionada novamente a entrada, a saída assume nível lógico 0 - A função CL ( Clear ) interrompe o funcionamentodo bloco

15 - Função Temporizador ( Delay ) - Ao ser acionada a entrada do bloco a saída assume nível lógico 1, após o tempo pré-ajustado ( on-delay ). Para que a saída seja ativada a entrada deverá permanecer acionada. CL - Ao ser desligada a entrada do bloco a saída assume nível lógico 0, após o tempo pré-ajustado ( off-delay ) - A função CL ( Clear ) interrompe o funcionamentodo bloco

16 - Função One-Shot - Ao ser acionada a entrada do bloco a saída assume nível lógico 1 por um tempo pré-determinado e após este tempo retorna ao nível 0. CL

17 - Função Trem de Pulsos ( Flicker ) - Ao ser acionada a entrada do bloco a saída emite um trem de pulsos, assumindo nível lógico 0 e 1 continuamente. CL - Pode funcionar em ciclo contínuo, emitir uma determinada quantidade de pulsos ou emitir o trem de pulsos por um tempo pré-determinado e parar.

18 - Função Contador - Conta o nº de pulsos que são dados na entrada e compara a um valor prédeterminado. Quando o nº de pulsos de entrada se iguala a este valor a saída do bloco assume nível 1 até que CLEAR seja acionado. CL - Pode possuir a variação com entrada de subtração de contagem formando um contador positivo e negativo (UP/Down Counter)

19 - Função Comparador - Compara dois valores de entrada ( A e B )conforme uma condição prédeterminada ( >, <, =,>=, <=, etc ) e quando a condição for satisfeita, emite sinal 1 na saída. Pode também comparar um valor de entrada com um valor pré-estabelecido. H a b i l. A B - Possui entrada de habilitação que deve estar acionada para que funcione. - Possui uma variação de comparação por faixa de valores ( Zone Compare )

20 - Função Ganho ( Off-Set ) - Gera um ganho do sinal de entrada seguindo a equação Y = (A/B).x + C, onde : A, B e C são parâmetros ajustáveis na programação. x é o valor analógico fornecido pelo sistema em operação na entrada do bloco x - Este bloco também possui entrada de habilitação para seu funcionamento

21 - Função Display - Ao ser acionada a entrada, mostra no display do CLP uma frase gravada, a data ou a hora. - Este bloco não possui saída. As informações solicitadas são mostradas no display do CLP

22 - Função Tempo Real - Permite que o acionamento de uma parte ou de todo o programa seja executado em um determinada dia e hora, ou aconteça periodicamente. - Este bloco não possui entrada.

23 - Função Schmitt Trigger - Utilizada para regulagem de Histerese. - Este bloco também possui entrada de habilitação para seu funcionamento

24 Diagrama Ladder Técnica desenvolvida e utilizada para desenhar lógica de utilização de relés. Eram utlizados muito antes deo desenvolvimento dos CLP s. Como funciona : A linha da esquerda representa um barramento energizado Os elementos ( contatos, bobinas, etc. ) são dispostos em linhas horizontais ligando o barramento positivo ao negativo. A linha da direita representa um barramento terra

25 Diagrama Ladder Exemplo : - Se as duas portas de uma sala estiverem abertas será acesa uma lâmpada de aviso. A lâmpada também poderá ser acesa de maneira manual. Lógica E P1 Sensor Porta 1 P2 Sensor Porta 2 L1 Lâmpada Acion. Manual BLi Lógica OU

26 Diagrama de Funções ( FBD ) É a representação das combinações lógicas através dos Blocos de Função. Para o mesmo exemplo, o Diagrama de Funções seria representado da seguinte maneira : P1 P2 BLi L1

27 Álgebra de Boole Método desenvolvido em 1854, pelo filósofo e matemático inglês Geroge Boole ( ), que serve como base para a teoria dos dispositivos de chaveamento de dois estágios. É estruturada sobre um conjunto de 3 tipos de operações : - Lógica E, simbolizada por um ponto (. ) - Lógica OU, simbolizada por um sinal de mais ( + ) - Complemento, simbolizada por uma barra ( - ) colocada sobre o elemento em questão

28 Mapa Veitch-Karnaugh Método que consiste em se fazer a minimização de uma função a partir de uma tabela verdade ou sobre um mapa característico chamado mapa de Karnaugh A seguir veremos alguns exemplos de utilização da Álgebra de Boole e do Mapa de Karnaugh

29 Exemplo 1 Tomando-se como exemplo a tabela verdade do lógica OU Exclusivo temos a seguinte situação : A B So Sempre que temos a saída So acionada devemos analisar em que condições de entrada isto ocorreu, ou seja, quais as condições que temos nas entradas A e B : Toda vez que uma destas entradas for zero deve-se barrar a entrada correspondente. No exemplo ao lado a equação da saída So seria a seguinte : Lê-se : A barrado e B ou A e B barrado

30 Exercício 1 Tirar a equação da tabela verdade anexa : A B So

31 Exercício 2 Represente a seguinte equação na tabela : A B C So

32 Exemplo 2 Simplificar a equação do exercício anterior usando o mapa de Karnaugh : So = A