Controladores Lógicos Programáveis - CLP

Controladores Lógicos Programáveis - CLP

1. Aplicações do CLP

   • Industrias de Plástico
   • Industrias de petroquímica
   • Comandos e Acionamentos Elétricos
   • Automação de Processos
   • Controle de Motores Elétricos

2. Evolução

   • 1° Geração
     • Programação intimamente ligada ao hardware do equipamento. para poder programar era necessário conhecer profundamente o projeto construtivo do CLP
   • 2° Geração
     • Apareceram as primeiras "linguagem de programação" graças a inclusão de um "programa monitor" responsável pela conversão das instruções do programa em linguagem de maquinas. Os terminais de programação eram gravados de memória EPROM. Depois de programadas as memórias eram colocadas no CLP para que o mesmo executasse o programa do usuário
   • 3° Geração
     • Os CLP passam a ter uma entrada de programação na qual um teclado ou programador portátil é conectado, permitindo gravar, apagar ou alterar o programa, além de realizar testes no equipamento. Sistemas modulares com bastidores ou racks ganham força no mercado.
   • 4° Geração
     • CPL passam a ter uma entrada para comunicação serial. A utilização de microcomputadores na programação dos CLP possibilitou o surgimento de novas linguagem de programação, operações de simulação e teste e a criação de ferramentas extremamente inteligentes e amigáveis.
   • 5° Geração
     • A atual geração tem como principal preocupação a padronização entre equipamentos de fabricantes diferentes, bem como a comunicação do CLP com controladores de processos, sistemas supervisórios, redes internas de comunicação etc.

3. Principais fabricantes

   • Rockwell
   • WEG
   • Siemens
   • ABB
   • Schneider

4. Linguagens de Programação

   • Diagrama Ladder
   • Diagrama de Blocos Funcionais
   • Lista de Instruções
   • Diagrama de Fluxo
   • Texto Estruturado

5. Arquitetura

   • Fonte de Alimentação
   • Entradas e Saídas
   • Unidade Central de Processamento (CPU)
     • Processador
     • Memória
       • Memória de Programa
       • Memória de Dados

6. Vantagens

   • Fácil configuração e programação
   • Redução de custos
   • Maior segurança
   • Maior precisão e controle dos processos

7. Normas Regulamentadoras

   • IEC 61131-1
     • A primeira parte da norma IEC 61131 define as informações gerais dos controladores programáveis (CP), 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.
   • IEC 61131-2
     • A parte 2 da norma estabelece requisitos funcionais de Segurança de Manuseio, proteções e recomendações contra Interferências eletromagnéticas e requisitos construtivos elétricos, mecânicos e ambientais.
   • IEC 61131-3
     • Em sua parte 3 tem por objetivo: Fornecer metodologias de construção de lógicas de programação de forma estruturada e modular, permitindo a quebra dos programas em partes gerenciáveis; Definir 5 linguagens de programação, cada uma com suas características, de forma a cobrir a maioria das necessidades de controle atuais; Permite o uso de outras linguagens de programação, desde que obedecidas as mesmas formas de chamadas e trocas de dados (Visual Basic, Flow Chart, C++, etc); Abordagem e estruturação top-down e bottom-up, fundamentada em 3 princípios: Modularização; Estruturação Reutilização.
   • IEC 61131-4
     • Aqui são apresentadas as orientações para que aqueles que querem utilizar os Controladores Lógicos Programáveis possam os comprar e instalar, assim como a seus módulos. Ou seja, indica a forma como seus usuários/fabricantes devem especificar hardware e software necessários ao projeto, assim como instalar, comissionar e certificar o sistema de automação instalado e como formalizar a comunicação entre fornecedores e usuários finais. Essa parte também recomenda quanto a condições ambientais, assim como o uso de fiações corretas e aterramento e supressões de ruídos e transientes. Ela ainda interage com as normas IEC61508 e IEC 61511 que tratam de aplicação de Controladores Lógico Programáveis em sistemas de segurança.
   • IEC 61131-8
     • A oitava parte da norma complementa a terceira de forma a orientar usuários envolvidos com programação, configuração, instalação e manutenção de Controladores Lógicos Programáveis, de forma que a implementação de elementos comuns e linguagens de programação se dê de forma sistematizada, melhorando as práticas e garantindo a qualidade. Essa parte também orienta como devem ser utilizadas linguagens adicionais, assim como variáveis locais e globais.
   • IEC 61131-7
     • A norma define e estrutura o uso de linguagem utilizada em programação difusa – Fuzzy Control Language (FCL). Composta de seis tópicos, essa parte define: - O escopo e objetivo da programação Fuzzy; - Referências normativas; - Termos técnicos; - Integração da lógica Fuzzy com os CLPs; - Semânticas e sintaxes da FCL; - 5 anexos contendo definições, exemplos práticos, símbolos, abreviações e sinônimos; A lógica fuzzy é uma extensão da lógica booleana, ela admite valores intermediários entre 0 e 1, como se existisse entre o verdadeiro e o falso um talvez, ou um 0,5 entre o 0 e 1.
   • IEC 61131-6
     • Essa parte da norma especifica os requisitos para controladores programáveis e seus periféricos associados, tal como definido na Parte 1, que se destinam a ser usado como o subsistema de lógica de um elétrico / eletrônico / programável eletrônico (E / E / PE) sistema relacionada com a segurança.
   • IEC 61131-5
     • A parte 5 está relacionada com os aspectos de comunicação de um Controlador Programável, como a definição do módulo de comunicação, seus blocos funcionais e mecanismos para conexão entre controladores e outros dispositivos de automação. Ele especifica como um controlador pode se comunicar com um servidor ou qualquer outro tipo de dispositivo. A norma não possui a finalidade de especificar como um dispositivo pode se comunicar com outro através de um controlador (como um servidor ou gateway). O comportamento do controlador como um cliente e servidor de comunicação é especificado independentemente do subsistema de comunicações em particular, mas a funcionalidade de comunicação pode ser dependente das capacidades do subsistema de comunicações utilizado.

8. Princípio de Funcionamento

   • Inicialização
     • No momento que é ligado são verificadas as condições de funcionamento da CPU.
   • Leitura das entradas e atualização das imagens
     • Nessa etapa é lida cada entrada do processo, verificando se ocorreu algum acionamento.
   • Programa
     • O CLP atualiza a memória, a imagem da saída a partir da comparação com as instruções que o usuário inseriu no programa para acionamento das entradas.
   • Atualização das saídas referidas a imagem
     • As saídas são acionadas ou desativadas de acordo com a determinação do CLP e um novo ciclo se inicia.