Automação - 12.CLP - Controladores Lógicos Programáveis

Automação - 12.CLP - Controladores Lógicos Programáveis

(Parte 1 de 2)

12 AULA

Uma empresa fabrica clipes em trŒs tamanhos: grande, mØdio e pequeno. Seus clientes consomem os produtos dos trŒs tamanhos, mas a empresa nunca conseguiu determinar qual deles Ø consumido em maior quantidade, jÆ que mŒs a mŒs os pedidos variam.

A gerŒncia de produçªo sabe que suas mÆquinas sªo capazes de produzir apenas um tipo de clipe de cada vez e que as alteraçıes necessÆrias para produzir clipes nos trŒs tamanhos sªo demoradas. JÆ tomou algumas providŒncias, que nªo surtiram o efeito desejado atØ agora. Por exemplo:

•devido à dificuldade de alterar a produçªo dos clipes, adotou-se um sistema em que as trŒs mÆquinas sªo ajustadas para produzir, cada uma delas, um tamanho diferente de clipe;

•decidiu-se que as trŒs mÆquinas produziriam simultaneamente, por dez dias, clipes grandes; nos dez dias seguintes, clipes mØdios, e nos œltimos dez dias do mŒs, clipes pequenos.

Por que essas tentativas nªo tiveram Œxito?

Este Ø um problema típico de produçªo, que abrange vÆrios aspectos da automaçªo, conforme veremos nesta aula.

O mercado atual

Devido às necessidades atuais de aumentar a produtividade, reduzir custos e aumentar a flexibilidade, o mercado vem se organizando de forma a atender a estas exigŒncias.

Os profissionais buscam conhecimentos para se tornarem mais eclØticos, adequando-se a vÆrias ocupaçıes no mercado de trabalho; por sua vez, as empresas buscam maior variedade de produçªo para atender ao cliente, que se torna mais exigente.

Um problema

12 A U L A

Controladores Lógicos ProgramÆveis (CLPs)

AULA Automatizaçªo

No início, os processos produtivos utilizavam ao mÆximo a forçaforçaforçaforçaforça da mªo-deobra. A produçªo era composta por estÆgios nos quais as pessoas desenvolviam sempre as mesmas funçıes, especializando-se numa certa tarefa ou etapa da produçªo. É o princípio da produçªo seriada.

O mesmo ocorria com as mÆquinas, que eram específicas para uma dada aplicaçªo, o que impedia de utilizÆ-las em outras etapas da produçªo. Por exemplo, uma determinada mÆquina só fazia furos e de um só tipo.

Com o passar do tempo e a valorizaçªo do trabalhador, foi preciso fazer algumas alteraçıes nas mÆquinas e equipamentos, de forma a resguardar a mªode-obra de algumas funçıes que nªo se adequavam à estrutura física do homem. A mÆquina passou a fazer o trabalho mais pesadotrabalho mais pesadotrabalho mais pesadotrabalho mais pesadotrabalho mais pesado e o homem, a supervisionÆ-la.

A fim de conseguir uma boa integraçªo entre o operador e seu instrumento de trabalho, foram colocados sensores nas mÆquinas, para indicar a situaçªo da produçªo, e tambØm atuadores, para melhorar a relaçªo entre o homem e a mÆquina.

O processo da produçªo era controlado diretamente pelo operador, o que caracteriza um sistema automÆticosistema automÆticosistema automÆticosistema automÆticosistema automÆtico.

Automatizar um sistema tornou-se bastante viÆvel quando a eletrônica passou a dispor de circuitos eletrônicos capazes de realizar funçıes lógicas e aritmØticas com os sinais de entrada, e gerar sinais de saída.

Assim, o controlador uniu-se aos sensores e aos atuadores para transformar o processo num sistema automatizado.

Sistemas rígidos e flexíveis de automaçªo

Na automatizaçªo faz-se distinçªo entre sistemas rígidossistemas rígidossistemas rígidossistemas rígidossistemas rígidos e sistemassistemassistemassistemassistemas flexíveis.flexíveis.flexíveis.flexíveis.flexíveis.

Os primeiros sistemas de automaçªo operavam por meio de componentes eletromecânicos, como relØs e contatores.

Os sinais de sensores acoplados à mÆquina ou equipamento a ser automatizado acionam circuitos lógicos a relØs que disparam cargas e atuadores.

Sistema flexível de automação : permite fazer algumas alterações no sistema e em seus componentes, como incluir ou retirar entradas e saídas.

Sistema automático : sistema no qual o resultado é definido previamente e o sistema se encarrega de atingi-lo sem que haja interferência de um controlador externo (operador).

Sistema rígido de automação : o controle é automático, mas não permite alterações do processo depois da definição do sistema e de seus componentes.

AULAAs mÆquinas de tear sªo bons exemplos da transiçªo de um sistema de automaçªo para outro.

As primeiras mÆquinas de tear eram acionadas manualmente. Depois passaram a ser acionadas por algum tipo de comando automÆtico. Entretanto, esse comando só produzia um modelo de tecido, de padronagem, de desenho ou estampo.

A introduçªo de um sistema automÆtico flexível no mecanismo de uma mÆquina de tear tornou possível produzir diversos padrıes de tecidos num mesmo equipamento.

Uma mÆquina de tear com esta característica Ø composta de: •um sistema de entrada para informaçıes sobre o tipo de tecido;

•um sistema de acionamento;

•bobinas ou solenóides que se movimentam para obedecer à seqüŒncia definida no sistema de entrada.

A fita perfurada continha a combinaçªo referente ao padrªo de tecido desejado. A perfuraçªo permitia que alguns receptores de luz fossem sensibilizados e atuassem sobre os solenóides. Os solenóides entrelaçam os fios para gerar o modelo desejado.

A fita perfurada corresponde à unidade de memória que armazena o modelo de tecido a ser produzido; os sensores e receptores de luz sªo as entradas; os solenóides, as saídas.

Com o avanço da eletrônica, as unidades de memória ganharam maior capacidade, permitindo armazenar mais informaçıes.

Os circuitos lógicos tornaram-se mais rÆpidos, compactos e capazes de receber mais informaçıes de entrada, atuando sobre um maior nœmero de dispositivos de saída. Chegamos, assim, aos microprocessadores (UCPs), responsÆveis por receber informaçıes da memória, dos dispositivos de entrada, e a partir dessas informaçıes desenvolver uma lógica para acionar saídas.

Controladores lógicos programÆveis

Os controladores lógicos programÆveis (CLPs ) sªo equipamentos eletrônicos de œltima geraçªo, utilizados em sistemas de automaçªo flexível. Permitem desenvolver e alterar facilmente a lógica para acionamento das saídas em funçªo das entradas. Desta forma, pode-se utilizar inœmeros pontos de entrada de sinal para controlar pontos de saída de sinal (cargas).

AULAAs vantagens dos controladores lógicos programÆveis em relaçªo aos sistemas convencionais sªo:

•ocupam menos espaço;

•requerem menor potŒncia elØtrica;

•podem ser reutilizados;

•sªo programÆveis, permitindo alterar os parâmetros de controle;

•tŒm maior confiabilidade;

•sua manutençªo Ø mais fÆcil;

•oferecem maior flexibilidade;

•permitem interface de comunicaçªo com outros CLPs e computadores de controle; •permitem maior rapidez na elaboraçªo do projeto do sistema.

O controlador lógico programÆvel nasceu na indœstria automobilística americana, devido à grande dificuldade que havia para mudar a lógica de controle de painØis de comando ao se alterar a linha da montagem. Essa mudança exigia muito tempo e dinheiro.

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