Controlador Lógico Programável – CLP – Parte 1

Caro(a) Colega,

confira abaixo o artigo técnico “Controlador Lógico Programável – CLP – Parte 1“, de autoria de  , cujo original está publicado no site Embarcados. Em breve também serão publicadas as sequências desse artigo no mesmo site.

Boa leitura. Abraço,

Henrique

consulte sempre um engenheiro eletrônico

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s7_300

CLP ou do inglês PLC (Programmable Logic Controller) é um dos controladores mais utilizados na indústria, graças à sua grande flexibilidade de programação e de hardware. Como todo sistema embarcado, o CLP possui hardware e software avançados e em constantes atualizações.

 Ao longo dessa série de artigos, veremos as principais características que fizeram o CLP se tornar o principal controlador de sistemas automáticos, bem como tentar eliminar algumas dúvidas referentes à sua utilização e aplicação.

 Os assuntos tratados poderão ser úteis a todos profissionais desenvolvedores de sistemas embarcados, independentemente se trabalham ou não com automação, pois os CLPs agregam tecnologias que são referência na área de sistemas embarcados e podem servir de referência no desenvolvimento de muitas outras aplicações.

 Os Controladores Lógico Programáveis (CLP’s) foram desenvolvidos na década de 60, com a finalidade de substituir painéis de relés que eram utilizados nas indústrias automobilísticas para executar controles baseados em lógicas combinacional e sequencial.        

 Por serem eletromecânicos, os relés que eram utilizados nos dispositivos de controle apresentavam as seguintes desvantagens:

  • Mau contato;
  • Alto custo;
  • Desgastes dos contatos;
  • Necessidade de instalação de inúmeros relés;
  • Complexidade de alteração na sequência de operação;
  • Necessidade de manutenções periódicas.

 Diante desses e outros inconvenientes, e com o surgimento dos sistemas microprocessados, a General Motors desenvolveu o primeiro CLP para automatizar de forma eficiente os processos em sua linha de montagem.

 Inicialmente o CLP foi concebido para trabalhar com variáveis discretas (digitais), mas logo incluiu-se o processamento de variáveis contínuas (analógicas), tornando esse dispositivo um dos principais responsáveis pela automação da industrial moderna.

 Portanto, os CLPs são equipamentos microprocessados, projetados para comandar e monitorar máquinas ou processos industriais. Sua operação se baseia na execução de um programa previamente armazenado em sua memória, que tem por função executar o processamento de sinais de entrada provenientes de diferentes tipos de sensores, chaves e botoeiras e fornecer sinais de saída compatíveis com o acionamento de diversos atuadores como motores elétricos e válvulas, atendendo à funções como: 

  • Lógica sequencial;
  • Lógica Combinacional;
  • Intertravamento;
  • Comparação;
  • Temporização;
  • Contagem;
  • Controle PID (Proporcional Integral Derivativo);
  • Comunicação;
  • Segurança.

 Entre muitas outras.

 

logo

 

 Com os avanços da indústria eletrônica ao longo dos anos, os CLPs sofreram grandes mudanças em suas funções e aplicações e hoje podem ser encontrados nos mais diversos tipos de indústrias e finalidades.

 A figura abaixo representa o ciclo de funcionamento de um sistema de automação genérico, onde podemos conferir as funções básicas do CLP.

  

controle

 

O aumento da capacidade de processamento dos CLPs permitiu grandes avanços, tornando possível a utilização de recursos vistos somente em aplicações de computadores, como, por exemplo, utilização de algoritmos de inteligência artificial, como lógica Fuzzy, e até mesmo como servidores web, fazendo com que o CLP possa ser acessado de qualquer parte do mundo por meio da internet. Não é difícil confundir esse equipamento com outros encontrados na indústria, mas suas definições são bem claras.

Entre as principais características de um CLP estão: 

  •   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).

  Essas características são comuns a diversos equipamentos industriais. 

Os CLPs podem ser aplicados em toda e qualquer indústria que tenha necessidade de automatizar processos ou máquinas e que não abre mão da confiabilidade para operar em ambientes severos. São encontrados no controle de um pequeno elevador ou até em uma plataforma de produção de petróleo.

 É comum utilizar o CLP em processos e máquinas como: 

  • 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.

 Sua aplicação também não se limita ao setor industrial, podendo naturalmente ser utilizado na automação de prédios e residências com finalidade diversas, como controlar bombas de água, iluminação programada, automação de sistemas de proteção de incêndio, controle de acesso, e até mesmo gerenciamento de energia.

 

CLP Siemens montado

 Os CLPs tendem a ser baseados na norma IEC-61131, fato que facilita sua implementação por parte dos profissionais pois cria um padrão que pode ser utilizado por diversos fabricantes.

 No próximo artigo veremos as linguagens de programação utilizadas no CLP e padronizadas pela norma IEC-61131.

Leia a sequência desse artigo, Controlador Lógico Programável – CLP – Parte 2   no site Embarcados. 

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