Cleiton (apostila clp) - BRASILTEC

Cleiton (apostila clp) - BRASILTEC

(Parte 1 de 5)

Introdução aos Controladores Lógicos

Programáveis (CLPs

INTRODUÇÃO CONCEITUAL - HISTÓRICO 3

DIVISÃO HISTÓRICA 3

VANTAGENS DO USO DE CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMÁVEIS 3

PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO - DIAGRAMA EM BLOCOS 4

ESTRUTURA INTERNA DO C.L.P. 5

DESCRIÇÃO DOS PRINCIPAIS ITENS 6

FONTE DE ALIMENTAÇÃO : 6 UNIDADE DE PROCESSAMENTO : 6 BATERIA : 6 MEMÓRIA DO PROGRAMAMONITOR : 6 MEMÓRIA DO USUÁRIO : 6 MEMÓRIA DE DADOS : 7 MEMÓRIA IMAGEM DAS ENTRADAS /SAÍDAS : 7 CIRCUITOS AUXILIARES : 7 MÓDULOS OU INTERFACES DE ENTRADA : 7 ENTRADAS ANALÓGICAS : 8 MÓDULOS ESPECIAIS DE ENTRADA 9 MÓDULOS OU INTERFACES DE SAÍDA : 9 SAÍDAS ANALÓGICAS : 10 “ CAPACIDADE ” DE UM C.L.P. 1

PARTE I - PROGRAMAÇÃO DOS CLPS 12 LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO - CLP 12

LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO STEP 5 12 INTERCAMBIALIDADE ENTRE REPRESENTAÇÕES 12 ESTRUTURA DA LINGUAGEM 12 NOÇÕES BÁSICAS DE REPRESENTAÇÃO 13 INSTRUÇÕES E BLOCOS BÁSICOS 13 INSTRUÇÕES E BLOCOS ESPECIAIS 15

ESCLARECIMENTOS : 25

O Controlador Lógico Programável ( C.L.P. ) nasceu praticamente dentro da indústria automobilística americana, especificamente na Hydronic Division da General Motors , em 1968, devido a grande dificuldade de mudar a lógica de controla de painéis de comando a cada mudança na linha de montagem. Tais mudanças implicavam em altos gastos de tempo e dinheiro.

Sob a liderança do engenheiro Richard Morley, foi preparada uma especificação que refletia as necessidades de muitos usuários de circuitos à reles, não só da indústria automobilística, como de toda a indústria manufatureira. Nascia assim, um equipamento bastante versátil e de fácil utilização, que vem se aprimorando constantemente, diversificando cada vez mais os setores industriais e suas aplicações, o que justifica hoje ( junho um mercado mundial estimado em 4 bilhões de dólares anuais.

Desde o seu aparecimento, até hoje, muita coisa evoluiu nos controladores lógicos, como a variedade de tipos de entradas e saídas, o aumento da velocidade de processamento, a inclusão de blocos lógicos complexos para tratamento das entradas e saídas e principalmente o modo de programação e a interface com o usuário.

Podemos didaticamente dividir os CLPs historicamente de acordo com o sistema de programação por ele utilizado :

1a. Geração : Os CLPs de primeira geração se caracterizam pela programação intimamente ligada ao hardware do equipamento. A linguagem utilizada era o Assembly que variava de acordo com o processador utilizado no projeto do CLP, ou seja , para poder programar era necessário conhecer a eletrônica do projeto do

CLP. Assim a tarefa de programação era desenvolvida por uma equipe técnica altamente qualificada, gravando - se o programa em memória EPROM , sendo realizada normalmente no laboratório junto com a construção do

2a. Geração : Aparecem as primeiras “Linguagens de Programação” não tão dependentes do hardware

do equipamento, possíveis pela inclusão de um “Programa Monitor “ no CLP , o qual converte ( no jargão técnico ,Compila )

, as instruções do programa , verifica o estado das entradas, compara com as instruções do programa do usuário e altera o estados das saídas. Os Terminais de Programação ( ou Maletas, como eram conhecidas ) eram na verdade Programadores de Memória EPROM . As memórias depois de programadas eram colocadas no CLP para que o programa do usuário fosse executado.

3a. Geração : Os CLPs passam a ter uma Entrada de Programação, onde um Teclado ou Programador

Portátil é conectado, podendo alterar, apagar , gravar o programa do usuário, além de realizar testes ( Debug ) no equipamento e no programa. A estrutura física também sofre alterações sendo a tendência para os Sistemas Modulares com Bastidores ou Racks.

4a. Geração : Com a popularização e a diminuição dos preços dos micro - computadores ( normalmente clones do IBM PC )

, os CLPs passaram a incluir uma entrada para a comunicação serial. Com o auxílio do microcomputadores a tarefa de programação passou a ser realizada nestes. As vantagens eram a utilização de várias representações das linguagens , possibilidade de simulações e testes , treinamento e ajuda por parte do software de programação, possibilidade de armazenamento de vários programas no micro, etc.

5a. Geração : Atualmente existe uma preocupação em padronizar protocolos de comunicação para os

CLPs, de modo a proporcionar que o equipamento de um fabricante “converse” com o equipamento outro fabricante, não só CLPs , como Controladores de Processos, Sistemas Supervisórios, Redes Internas de Comunicação e etc., proporcionando uma integração afim de facilitar a automação, gerenciamento e desenvolvimento de plantas industriais mais flexíveis e normalizadas, fruto da chamada Globalização. Existe uma

Fundação Mundial para o estabelecimento de normas e protocolos de comunicação.

- 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.

No momento em que é ligado o CLP executa uma série de operações pré - programadas, gravadas em seu Programa Monitor :

- Verifica o funcionamento eletrônico da C.P.U. , memórias e circuitos auxiliares; - Verifica a configuração interna e compara com os circuitos instalados;

- Verifica o estado das chaves principais ( RUN / STOP , PROG, etc. )

; - Desativa todas as saídas;

- Verifica a existência de um programa de usuário;

- Emite um aviso de erro caso algum dos itens acima falhe.

O CLP lê o estados de cada uma das entradas, verificando se alguma foi acionada. O processo de leitura recebe o nome de Ciclo de Varredura ( Scan ) e normalmente é de alguns micro - segundos ( scan time )

Após o Ciclo de Varredura, o CLP armazena os resultados obtidos em uma região de memória chamada de Memória Imagem das Entradas e Saídas. Ela recebe este nome por ser um espelho do estado das entradas e saídas. Esta memória será consultada pelo CLP no decorrer do processamento do programa do usuário.

O CLP ao executar o programa do usuário , após consultar a Memória Imagem das Entradas , atualiza o estado da Memória Imagem das Saídas, de acordo com as instruções definidas pelo usuário em seu programa.

O CLP escreve o valor contido na Memória das Saídas , atualizando as interfaces ou módulos de saída. Inicia - se então, um novo ciclo de varredura.

O C.L.P. é um sistema microprocessado , ou seja, constituí - se de um microprocessador ( microcontrolador )

, um Programa Monitor , uma Memória de Programa , uma Memória de Dados, uma ou mais Interfaces de Entrada, uma ou mais Interfaces de Saída e Circuitos Auxiliares.

FONTE DE ALIMENTAÇÃO : A Fonte de Alimentação tem normalmente as seguintes funções básicas :

- Converter a tensão da rede elétrica ( 110 ou 220 VCA ) para a tensão de alimentação dos circuitos eletrônicos ,

+ 5VCC para o microprocessador , memórias e circuitos auxiliares e +/- 12 VCC para a comunicação com o

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