Controlador Lógico Programável (CLP)

Arquitetura e princípios de funcionamento

Unidade central de processamento

A CPU é um elemento responsável por
buscar as instruções, interpretar essas
instruções e executá-las.

Circuitos auxiliares

São circuitos responsáveis para atuar em
casos de falha do CLP.

POWER ON RESET

POWER - DOWN

WATCH - DOG - TIMER

Memória de dados

É a região de memória destinada a armazenar
os dados do programa do usuário.

Estes dados são
valores de temporizadores, valores de
contadores, códigos de erro, senhas de
acesso, etc.

Fonte de alimentação

A fonte é responsável por transformar e
regular as tensões para níveis
adequados de cada CLP.

Memória de usuario

É onde se armazena o programa da
aplicação desenvolvido pelo usuário.

Pode ser alterada pelo usuário
já que uma das vantagens do uso de CLPs
é a flexibilidade de programação

Memória do programa monitor

O Programa Monitor é o responsável pelo
funcionamento geral do CLP.

Ele é o responsável pelo gerenciamento de
todas as atividades do CLP.

Não pode ser alterado pelo usuário e fica
armazenado em
memórias do tipo PROM, EPROM ou
EEPROM.

Módulos de saída

Responsável por comunicar o CLP com as
cargas diversas de um processo ou
equipamento, pode ser compostos de
saídas analógicas ou digitais como as
entradas.

Trabalham como o resultado de um
programa que tem por finalidade atuas as
cargas diversas.

Atuadores eletropneumáticos

Atuadores eletroidráulicos

Contadores (interfaceando com cargas
diversas como motores, iluminações,
resistências e etc.)

Boninas e temporizadores internos ao CLP.

Módulos de entrada

São circuitos utilizados para adequar
eletricamente os sinais de entrada para que
possa ser processado
pela CPU ( ou microprocessador ) do CLP.

Temos dois tipos básicos de entrada: as
digitais e as analógicas.

Entradas Digitais: São aquelas que,
possuem apenas dois estados possíveis,
ligado ou desligado.

-Botoeiras;
-Chaves (ou micro) fim de curso;
-Sensores de proximidades indutivos ou
capacitivos;
-Chaves comutadores;
-Termostatos;
-Pressostatos;
-Controle de nível (bóia).

Dispositivo de programação

É o dispositivo através do qual o programa
é inserido na memória do processador

Evolução

Na década de 1920 as engenharias dos sistemas mecânicos foram substituídos
pelas lógicas à relês e contatores, onde eram responsáveis pelos sistemas mais
complexos e sofisticados.

Com o desenvolvimento da tecnologia dos Circuitos Integrados (CI`s) possibilitou uma nova geração de sistemas de controle.

•Por volta da década de 1970, surgiram os primeiros computadores comerciais, utilizados anteriormente para controlar sistemas de grande porte.

MODICON (Modular Digital Controller)

Foi o primeiro CLP criado para tornar os sistemas de manufatura flexíveis e seguros.

PLC “Programmable Logic Controller” (CLP “Controlador Lógico Programável”) -

Surgiu da necessidade das empresas automobilísticas norte-americana.

Tipos de programa

Lista de instruções;

Texto estruturado;

Diagrama Ladder;

Diagrama de blocos funcionais e

Sequenciamento de gráficos de funções.

Normas

IEC61131-3

Define as informações gerais dos controladores programáveis, delimitando e identificando as principais características relevantes para a seleção e aplicação de CP`s, e também para qualquer equipamento ou acessório ligado à CPU.

Aplicações

Controle de Turbomáquinas

Controle de processos e malhas de
controle como vazão, nível, pressão e
temperatura.

Controle de processos químicos

Controle de máquinas eletro-hidráulicas
e/ou eletro-pneumáticas.

Controle de motores elétricos e bombas

Controle de linhas de montagem e
fabricação.

Comandos e acionamentos elétricos em
geral.

Especificações

Ciclo de Varredura

Durante o seu funcionamento o CLP
realiza uma sequência de operações
denominadas de ciclo de varredura

O tempo que o CLP leva para completar
um cilo denomina-se Tempo de
Varredura ou Scan Time

Inicialização

No momento em que é ligado, o CLP
executa uma série de operações pré-
programadas.

Verifica o estado das chaves principais
(RUN/STOP/PRG).

Verifica a existência de um programa de usuário.

Verificação de Estados das Entradas

O CLP lê os estados de cada uma das
entradas, verifica seus respectivos
acionamentos e utiliza seus estados.

Programa

O CLP armazena os resultados obtidos
no decorrer de processamentos e
compara com as instruções definidas
no programa do usuário.

Atualizar o Estado das Saídas

Os sinais analógicos são variações de
níveis de um valor mínimo ao valor máximo.

Leitura/escrita de valores analógicos

Os sinais analógicos são variações de
níveis de um valor mínimo ao valor
máximo.

Cada valor analógico (''canal'') ocupa uma
palavra de entrada ou saída.

Características

Alta confiabilidade

Capacidade de Programação

Imunidade a ruídos e interferências

Isolação elétrica de entradas e saídas

Detecção de falhas e Auto diagnose

Modularidade e expansão de E/S

Operação em condições ambientais
severas

Capacidade de execução em Tempo-Real

Segurança intrínseca (Atmosfera
explosiva)