(CLP) Disciplina: TAIE4 Profº. Fernando Barros Rodrigues 1
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. Representação de um sistema de controle utilizando CLP 2
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
Comparação entre painéis utilizando acionamento eletromecânico e CLP. 4
Exemplos de aplicações para o CLP 5
Vantagens do CLP - 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. 6
Estrutura do CLP 7
Estrutura do CLP 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. 8
Estrutura do CLP 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. 9
Estrutura do CLP 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. 10
Estrutura do CLP 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. 11
Estrutura do CLP 12
Principio de Funcionamento INICIALIZAÇÃO VERIFICAR ESTADO DAS ENTRADAS TRANSFERIR PARA A MEMÓRIA PROCESSAR O PROGRAMA DO USUÁRIO ATUALIZAR AS SAÍDAS 13
Linguagens de Programação Normalizadas (IEC 61131-3) Textuais - ST Structured Text (Texto Estruturado); - IL Instruction List (Lista de Instrução); Método SFC (Sequential Function Chart) ou Grafcet Alguns fabricantes disponibilizam seus CLP s com recursos de programação em grafcet; Gráficas - FDB Function Diagram Blocks (Diagrama de Blocos de Funções); - LD Ladder Diagram (Diagrama de Relês ou de Contatos). 14
Controladores Lógicos Programáveis Linguagens de Programação Normalizadas 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: 15
Controladores Lógicos Programáveis Linguagens de Programação Normalizadas Linguagem IL (Instruction List) - Lista de Instrução De origem européia; Semelhante ao Assembler. Exemplo: 16
Linguagens de Programação Normalizadas Linguagem Grafcet ou SFC (Sequential Function Chart) 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: Step 1 N FILL Transition 1 Step 2 S Empty Transition 2 Step 3 17
Linguagens de Programação Normalizadas Linguagem FDB (Function Diagram Blocks) - Diagrama de Blocos de Funções Muito usada na indústria de processos; 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. Exemplo: 18
Linguagens de Programação Normalizadas Linguagem LD (Ladder Diagram) Diagrama de Relês Originou nos EUA; Baseada na representação gráfica da lógica de relês. Exemplo: 19
Referências Bibliográficas - 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. 20