aula - clp & linguagem ladder

AUTOMAÇÃO IICONTROLADORES

LÓGICOS

PROGRAMÁVEIS – CLP

AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL ORIGEM DO CLP – BREVE

HISTÓRICO.

O QUE É AUTOMAÇÃO?

Em linhas gerais, trata-se da substituição dotrabalho braçal e repetitivo, pelo trabalhorealizado por dispositivos.

Pode ser aplicado em qualquer ambiente:predial, comercial ou industrial.

O QUE É AUTOMAÇÃO ?

NOTAS DE AULA, CASTILHO (2010,)

AUTOMAÇÃO - HISTÓRICO

Inicia-se na década de 20, com o modelo de produção criado por henry ford – modelo de produção fordista (produção em massa e a primeira linha de montagem automatizada).

AUTOMAÇÃO - HISTÓRICO

AUTOMAÇÃO - HISTÓRICO

Os painéis de controle eram de altacomplexidade e de baixa eficiência, o processode automação era baseado em relés .

AUTOMAÇÃO - HISTÓRICO

AUTOMAÇÃO - HISTÓRICO

Além dos problemas anteriores, existiam ainda osinconvenientes:

Auto consumo energético;

Difícil manutenção;

Difícil modificação de comandos;

Muitas horas paradas ;

Necessidades de manter atualizados os esquemasde comandos elétricos.

Os problemas anteriores foram contornados com o surgimento dos transistores.

AUTOMAÇÃO - HISTÓRICO

No final da década de 60, surge o controlador lógico programável.

COMANDOS ELÉTRICOS

Como seria a partida direta de um motor trifásico?

Como seria a partida direta com reversão de um motor trifásico?

AUTOMAÇÃO INDUSTRIALEstrutura e lógica

de funcionamento

do clp.

ESTRUTURAÇÃO BÁSICA DO CLP

Os principais blocos que compõem um CLP são: CPU (Central Processing Unit);

Memórias;

Fonte de alimentação;

Bateria;

Módulos de entradas/saídas;

Módulos especiais;

Base (rack).

ESTRUTURAÇÃO BÁSICA DO CLP

ESTRUTURAÇÃO BÁSICA DO CLP

Fonte de alimentação:

Fornece todos os nível de tensão exigidos para as operações internas do clp.

ESTRUTURAÇÃO BÁSICA DO CLP

Memórias

Podem ser basicamente de dois tipos:

Memória de dados.

Memória de usuário ou de programa.

ESTRUTURAÇÃO BÁSICA DO CLP

Memória de dados: serve para o

Armazenamento temporário dos estados e/s,

Marcadores ”presets” de temporizadores/contadores,

A cada ciclo a memória de dados é atualizada. Geralmente memória RAM(random access memory - memória de acesso aleatório).

Também conhecida como memória de rascunho ou volátil.

ESTRUTURAÇÃO BÁSICA DO CLP

Memória de usuário ou de programa: é a memória que armazena o programa interno e o do usuário, ou seja, o software que controla o sistema a ser utilizado.

Podem ser eprom, nvram, flash-eprom,dentre outras.

ESTRUTURAÇÃO BÁSICA DO CLP

CPU - (unidade central de processamento)

Lê o sinal de entrada na memória de dados;

Executa operações aritméticas e lógicas baseada na memória de programa;

Gera os comando apropriados para a memória de dados controlar o estado das saídas.

Auto-diagnose (memória, temperatura, bateria etc).

ESTRUTURAÇÃO BÁSICA DO CLP

Interface de entrada e saídas (e/s)

Faz o link entre os dispositivos e a CPU, numa via de “mão dupla”.

Na entrada, os módulos de entrada recebem as tensões usuais (p.E. 24vcc ou 220 vca) e convertem as mesmas em tensões de níveis lógicos para a CPU;

Já na saída, os módulos comutam as tensões lógicas oriundas da CPU para tensões necessárias de acionamentos de atuadores e sensores. .

ESTRUTURAÇÃO BÁSICA DO CLP

Outras estruturas importantes

Bastidor;

Módulo de expansão;

IHM

PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO

Inicialmente, deve-se ter sedimentado o conceito de controle.

Segundo o dicionário Aurélio Buarque:

PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO

Para se ter controle, necessita-se de um fluxo eficiente deinformações.

O fluxo de informações nos clp’s baseiam-se em conceitosde lógica combinacional (função booleana) esequenciais (i. E TEMPORIZADORES).

Através do engenheiro americano shannom (1938) queaplicou a teoria de boole (1815 - 1864) parachaveamento de dispositivos telefônicos, facilitou-se alógica das informações.

TIPOS DE SINAIS

Sinais analógicos Sinais que variam continuamente no tempo. Ex: pressão, temperatura,

vazão,

TIPOS DE SINAIS

Sinais digitais Sinais que variam continuamente no tempo assumindo apenas dois valores.

Ex.: Relés, sensores de níveis etc.

PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO

O CLP TEM FUNCIONA BASICAMENTE EM TRÊS ETAPAS:

TRANSFERÊNCIA DOS SINAIS DE ENTRADA PARA A MEMÓRIA DE DADOS

INICIA-SE O VARREDURA DO SOFT ARMAZENADO NA MEMÓRIA DE

PROGRAMA.

CONCLUÍDA A VARREDURA, OCORRE A ATUALIZAÇÃO DAS SAÍDAS, DANDO

INICIO A OUTRO CICLO.

PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO

PORTANTO, APÓS O START TEM-SE:

FLUXO DE INFORMAÇÃO PARA O CONTROLE DE PROCESSOS.

WEG (2004, PÁG. 04)

EXEMPLO

Botões de comando e sensores, neste simples exemplo, conectado a uma entrada do CLP, pode ser usado para partir e parar o motor conectado ao CLP através do contator (atuador).

TERMINOLOGIA

Sensor: é o dispositivo que converte uma condição física num sinal elétrico para uso no CLP. Sensores são conectados nos módulos de entrada do CLP.

Um botão de comando é um exemplo de sensor .

TERMINOLOGIA

Atuador: converte um sinal elétricos vindo do CLP numa condição física. Atuadores são conectados nos módulos de saída do CLP. Um contator é um exemplo de um atuador.

TERMINOLOGIA

Entrada discreta, também chamada de entrada digital, é um sinal que pode assumir somente duas condições: ON ou OFF. Botões de comando, pulsadores, chaves fim-de-curso, sensores de proximidade, pressostatos, termostatos, são exemplos de entrada discretas.

TERMINOLOGIA

Entrada Analógica é um sinal de entrada que tem um sinal contínuo. Entradas analógicas típicas são 0 a 20 mA, 4 a 20mA ou 0 a 10V. No exemplo seguinte, um transmissor de nível monitora o nível de um tanque. Dependendo do transmissor de nível, o sinal para o CLP pode aumentar ou diminuir de acordo com o nível do tanque.

TERMINOLOGIA

Saída Discreta é uma saída que pode assumir a condição ON ou OFF. Solenóides, bobinas de contatores e sinalizadores são exemplos de saídas discretas.

TERMINOLOGIA

Saídas analógicas são sinais de saída que tem um sinal contínuo. A saída pode ser tão simples como um sinal de 0 a 10V para um medidor analógico. Exemplos de medidores ligados a saídas analógicas podem ser velocímetros, indicadores de temperatura e de peso. Podem ser usadas também em válvulas de controle, inversores de frequência ( no controle de velocidade).

TERMINOLOGIA

A CPU monitora as entradas e toma decisões com base nas instruções contidas no programa memorizado. A CPU controla reles, contadores, temporizadores, compara dados, atualiza dados e executa operações seqüenciais.

LINGUAGEM LADDER

DIAGRAMA DE CONTATOS EM LADDER

A função principal de um programa em linguagem Ladder é controlar o acionamento de saídas, dependendo da combinação lógica dos contatos de entrada.

O diagrama de contatos Ladder é uma técnica adotada para descrever uma função lógica utilizando contatos e relés. Sua notação é bastante simples. Um diagrama de contatos é composto de duas barras verticais que representam os polos positivos e negativo de uma bateria.

DIAGRAMA DE CONTATOS EM LADDER

A ideia por trás da linguagem ladder é representar graficamente um fluxo de “eletricidade virtual” entre duas barras verticais energizadas. Essa “eletricidade virtual” flui sempre do polo positivo em direção ao negativo.

A LINGUAGEM LADDER

Como seria a programação em Ladder para o diagrama ao lado?

FUNÇÕES LÓGICAS

As funções lógicas são estudadas em todos e quaisquer elementos. A combinação entre os contatos NA e NF servem de importante orientação para o projetista e programador de circuitos lógicos.

FUNÇÕES LÓGICAS

Função “E”

Função “OU”