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APOSTILA DE

CLP

Controlador Lógico

Programável

Prof. Marcus Valério

INDICE

  1. Introdução

  1. Arquitetura básica de um CLP

  1. Esquema elétrico de ligação no PLC

  1. Linguagem Ladder

    1. Programas básicos em Ladder

    1. Principais programas de Intertravamento em Ladder

    1. Programar em Ladder com o Automation Studio

    1. Exercícios

  1. Temporizadores

CLP

1 Introdução

Na década de 60, o aumento da competitividade fez com que a indústria automotiva melhorasse o desempenho de suas linhas de produção, aumentando tanto a qualidade como a produtividade. Fazia-se necessário encontrar uma alternativa para os sistemas de controle a relés. Uma saída, possível, imaginada pela General Motors, seria um sistema baseado no computador.

Assim, em 1968, a divisão Hydramatic da GM determinou os critérios para projeto do PLC, sendo que o primeiro dispositivo a atender às especificações foi desenvolvido pela Gould Modicion em 1969.

As principais características desejadas nos novos equipamentos de estado sólido, com a flexibilidade dos computadores, eram:

  • Preço competitivo com o sistema a relés;

  • Dispositivos de entrada e de saída facilmente substituíveis;

  • Funcionamento em ambiente industrial (vibração, calor, poeira, ruído);

  • Facilidade de programação e manutenção por técnicos e engenheiros;

  • Repetibilidade de operação e uso.

Inicialmente, os PLCs eram chamados PCs – Programmable Contrllers, mas com o advento dos computadores pessoais (PCs – Personal Computers), convencionou-se PLCs para evitar conflitos de nomenclatura. Originalmente os PLCs foram usados em aplicações de controle discreto (on/off – liga/desliga), como os sistemas a relés, porém eram facilmente instalados, economizando espaço e energia, alem de possuírem indicadores de diagnósticos que facilitavam a manutenção. Uma eventual necessidade de alteração na lógica de controle da máquina era realizada em pouco tempo, apenas com mudanças no programa, sem necessidade de alteração nas ligações elétricas.

A década de 70 marca uma fase de grande aprimoramento dos PLCs. Com as inovações tecnológicas dos microprocessadores, maior flexibilidade e um grau também maior de inteligência, os Controladores Lógicos Programáveis incorporam:

1972. Funções de temporização e contagem;

1973. Operações aritméticas, manipulação de dados e comunicação com computadores;

1974. Comunicação com Interfaces Homem - Maquina;

1975. Maior capacidade de memória, controles analógicos e controles PID;

1979/80. Módulos de I/O remotos, módulos inteligentes e controle de posicionamento.

Nos anos 80, aperfeiçoamentos foram atingidos, fazendo do PLC um dos equipamentos mais atraentes na Automação Industrial. A possibilidade de comunicação em rede (1981) é hoje uma característica indispensável na industria. Além dessa evolução tecnológica, foi atingido um alto grau de integração, tanto no numero de pontos como no tamanho físico, que possibilitou o fornecimento de minis e micros PLCs ( a partir de 1982).

Atualmente, Os PLCs apresentam as seguintes características:

  • Módulos de I/O de alta densidade (grande numero de pontos I/O por módulo);

  • Módulos remotos controlados por uma mesma CPU;

  • Módulos inteligentes (co-processadores que permitem realização de tarefas complexas: Controle de PID, posicionamento de eixos, transmissão via radio ou modem, leitura de código de barras);

  • Softwares de programação em ambiente Windows (facilidade de programação);

  • E muitos outros mais.

2 Arquitetura básica de um PLC

O PLC, propriamente dito, significa program logic control. Traduzido para o português, o PLC significa Controlador Lógico Programável também chamado de CLP .

A CPU de um PLC compreende os elementos que formam a “inteligência” do sistema: O Processador e o Sistema de Memória por meio do Programa de Execução (desenvolvido pelo fabricante) interpretam e executam o Programa de Aplicação (desenvolvido pelo usuário), e gerencia todo o sistema. Os circuitos auxiliares de controle atuam sobre os barramentos de dados (data bus), de endereços (address bus) e de controle (control bus), conforme solicitado pelo processador, de forma similar a um sistema convencional baseado em microprocessador.

Abaixo, podemos ver a arquitetura básica de um PLC:

Entradas Digitais: São entradas que recebem sinais que assumem apenas 2 níveis, 0 e 1, 0v ou 5v, 0v ou 24v, 0v ou 220v. Estes sinais podem vir chaves fim de curso, botões de paines elétricos, sensores do tipo ON/OFF, etc.

Entradas Analógicas: São entradas que recebem sinais que podem assumir vários valores dentro de uma faixa determinada de tensão ou controle. Estes sinais podem vir de sensores de temperatura, velocidade, nível, e que sejam proporcionais, ou seja, enviam um sinal que varia de 0v a 10v, por exemplo, para informar a temperatura exata do processo naquele instante.

Saídas Digitais: São saídas que enviam sinais que podem assumir apenas 2 níveis de tensão, 0v ou 24v, por exemplo, e podem ser utilizados para acionar um motor, uma bomba, etc.

Saídas Analógicas: São saídas que enviam sinais que podem assumir vários níveis de tensão dentro de uma determinada faixa, por exemplo 0v a 10v. Podem ser utilizados para controlar a velocidade do motor à abertura de uma válvula proporcional, etc.

Software: Existem vários fabricantes de PLC , e cada um tem o seu próprio software com suas particulariedades , como por exemplo a forma de dar nomes a cada entrada que podem ser:

I32.0 , I32.1 .... I32.7 , I33.0 ...I33.7 ( padrão Siemens )

E0.0 , E0.1... E0.7, E1.0 , ... E1.7 ( padrão Altus )

I0 , I1 , I2 ( padrão WEG )

%I0.0 , %I0.1 , %I0.2 ( padrão Telemecanique )

mas quando o assunto é programação existem 03 formas básicas de programar em PLC : Ladder (linguagem de contatos) , Blocos , Lista de instruções ( semelhante a Assembly ) , em todos os PLC modernos existem estas formas de programação , variando alguns recursos que alguns fabricantes tem a mais , a forma de programar é idêntica , portanto se você souber programar bem em um determinado fabricante , para programar em PLC´s de outros fabricantes não será difícil . Como a linguagem em Ladder é a mais utilizada , vamos durante o curso utiliza-la .

3 Esquema elétrico de ligação no PLC

O esquema elétrico é quem irá informar o que está ligado em cada entrada e em cada saída do PLC , no desenho abaixo temos várias chaves ligadas nas entradas digitais ( que poderiam ser sensores do tipo ON OFF termostatos ou pressostatos ) , e lâmpadas ligadas nas saídas digitais ( que poderiam ser motores , bombas , travas )

Dizemos que uma determinada entrada está atuada , quando o componente ligado a ela permite que a tensão de 24v chegue até esta entrada . E que uma determinada saída está atuada quando esta saída libera , permite que saia 24 v para alimentar o que estiver ligado a ela .

4 Linguagem Ladder

Esta linguagem é baseada na linguagem de contatos de relés , que já era muito utilizada para automatizar máquinas antes da invenção dos PLC´s .

Simbologia básica :

4.1 Programas básicos em Ladder

Circuito Liga : Ao pressionar B1 a entrada I1 será atuada ( receberá 24v ) e portanto onde tiver o contato de I1 no programa deverá mudar de estado , neste caso ele ficará fechado habilitando a saída Q1 ( liberando 24v para acender L1 )

Circuito Desliga : basicamente é o inverso do anterior , antes de B1 ser pressionada L2 está acesa , mas quando B1 for pressionada L2 irá apagar .

Lógica Selo : sem que B3 ou B4 sejam pressionados L5 estará apagada , mas quando B3 for pressionada atuará I3 que fará a saída Q5 ser atuada , uma vez que a saída Q5 foi atuada o contato de Q5 será fechado fazendo com que esta saída continue atuada mesmo que o botão B3 seja solta . E esta saída só voltará a ficar desligada se B4 for pressionado . Portanto numa lógica selo sempre teremos um contato responsável por ligar a saída e outro para desliga-la , neste caso B3 tem a função de ligar L5 e B4 a de desliga-lo .

Lógica OU : L3 irá acender se B1 ou B3 forem pressionados ou os 02 botões

Lógica E : L4 só irá acender se B1 e B2 forem pressionados ao mesmo tempo

4.2 Principais programas de Intertravamento em Ladder

Programa 1 : neste programa se B1 for pressionado L1 acende e impede que L2 seja aceso , e se B2 for pressionado L2 acende e impede que L1 seja aceso . A tabela ao lado do programa em Ladder é chamada de Tabela da Verdade , onde temos B1 e B2 nas entradas e L1 e L2 nas saídas . Quando temos 0 nas entradas significa que as entradas não estão atuadas , ou seja neste caso que os botões não estão pressionados , e quando temos 1 significa que as entradas estão atuadas , ou seja neste caso que os botões estão pressionados . Quando temos 0 na saída significa que que esta saída não está acionada , ou seja , neste caso aquela lâmpada que está ligada a esta saída não estará acesa , e quando temos 1 , significa que a saída está acionada , ou seja , neste caso a lâmpada que estiver ligada a esta saída irá acender .

B1

B2

L1

L2

0

0

0

0

1

0

1

0

0

0

0

0

0

1

0

1

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0

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