Automação Industrial. Interfaces de Entrada e saída (I/O) Professor Miguel Neto

Transcrição

1 Automação Industrial Interfaces de Entrada e saída (I/O) Professor Miguel Neto

2 Ciclo de varredura de um CLP Durante a execução do CLP no modo Run, o equipamento vai realizar as etapas descritas abaixo: Ciclo de varredura

3 Interfaces de Entrada e saída (I/O) Características: A interação do CLP com o mundo externo é por meio de módulos de entradas e saídas; As entradas e saídas podem ser digitais e/ou analógicas; Não há conexão física entre as entradas e saídas; A conexão entre a entrada e a saída é através do programa;

4 Endereçamento das Entradas e Saídas 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.

5 Lógica das Entradas Digitais Para este tipo de entrada, os sinais podem assumir os níveis lógicos 0 ou 1 (1 bit), ligado ou desligado, verdadeiro ou falso, acionado ou desacionado, ativado ou desativado. Estes dispositivos funcionam essencialmente como chaves, enviando o nível lógico 0 (OFF) quando abertas e nível lógico 1 (ON)quando fechada. 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.

6 Exercícios de aplicação Verifique o estado lógico das portas do módulo de entrada do CLP mostrado ao lado, quando: a) Nenhum contato for comutado; b) Forem comutados os contatos externos B 1, B 2 e B 3; c) Forem comutados os contatos B 2, B 5 e B 6. Fonte: GV Ensino

7 Entrada e saída analógica As interfaces analógicas permitem que o CLP manipule grandezas que variam continuamente no tempo. Os intervalos mais comuns são: 0 a 5 V dc, 1 a 5 V dc, 4 a 20 ma, etc. Exemplo: Temperatura, Pressão, Vazão, Nível, Velocidade etc. Aplicação: Uma porta lógica com intervalo de operação, 0 a 5 V, está conectada a um sensor de temperatura com escala de 0 a 200 C. Qual a tensão de entrada nesta porta, sabendo que em um determinado instante a temperatura medida foi de 150 C?

8 Resolução das portas de entradas e saídas analógicas A resolução de uma entrada analógica é medida em bits. Quanto maior o número de bits, melhor será a representação da grandeza analógica. Por exemplo: Uma placa de saída analógica de 0 a 5 V dc e Resolução (8 bits: 2 8 = 256) possui faixa de saída analógica: (5 0)/2 8 = 20,0 mv; Uma placa de entrada analógica de 0 a 5 V dc e Resolução (10 bits: 2 10 = 1024) possui faixa de entrada analógica: (5 0)/2 10 = 4,9 mv;

9 Módulo de Entrada (sink e source) Entradas Digitais AC DC 0 a 10 V 220 V 127 V Sink (-) Tipo P Source (+) Tipo N Analógicas 4 a 20 ma 0 a 24 V

10 Cartão de Entrada Digital do tipo Sink (Entrada Tipo P) Tipo do Módulo de Entrada Tipo de Entrada Sink Tipo P Fonte: GV Ensino

11 Cartão de Entrada Digital Source (Entrada Tipo N) Tipo do Módulo de Entrada Tipo de Entrada Source Tipo N Fonte: GV Ensino

12 Módulos de Saídas Os módulos de saída são portas que recebem os sinais resultantes do processamento da lógica e controle e são responsáveis por fazer a interface entre o CLP e os elementos atuadores. As saídas podem ser discretas (digitais) ou contínuas (analógicas). EXEMPLOS DE ELEMENTOS ATUADORES

13 Tipos de Saídas Relé Digitais TRIAC Sink (-) Tipo N Saídas Transistor Analógicas Sinal padrão: 1 a 5V, 4 a 20 ma etc. Source (+) Tipo P

14 Saída digital a relé Características: Aciona cargas alimentadas em CC ou CA; A saída é praticamente imune a qualquer tipo de transiente da rede; Possuem uma pequena vida útil dos contatos (desgaste mecânico); Resposta lenta;

15 Saída digital a transistor Características: Possuem comutações com alta velocidade; Aciona cargas alimentadas em Corrente Contínua (DC); Pode suportar uma corrente de até 1A; Não há desgaste mecânico, pois utiliza as propriedades do transistor, que é um semi-condutor.

16 Saída Digital a Transistor Sink (Tipo N) Tipo do Módulo de Saída Sink Tipo de Saída Tipo N Fonte: GV Ensino

17 Saída Digital a Transistor Source (Tipo P) Tipo do Módulo de Saída Source Tipo de Saída Tipo P Fonte: GV Ensino

18 Saída digital a TRIAC Características: Tem maior vida útil que a saída a relé; Aciona cargas em Corrente Alternada (CA); Pode suportar uma corrente de até 1A; Não há desgaste mecânico, pois utiliza as propriedades do TRIAC, que é um semi-condutor.

19 Referências Fonte: GV Ensino, acesso em 02/07/2018. Fonte: GV Ensino, acesso em 02/07/2018.