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Já pensou em abrir um painel elétrico e se deparar com centenas de contatores e temporizadores interligados por quilômetros de fios, apenas para controlar uma esteira simples? Já pensou no pesadelo que seria se, para mudar o tempo de fechamento de uma válvula, você tivesse que refazer toda a fiação do quadro e trocar componentes físicos? Já pensou no prejuízo de uma linha de produção parada por horas simplesmente porque um único relé eletromecânico falhou no meio de uma lógica complexa e ninguém consegue encontrar qual deles foi? Pois bem, o CLP (Controlador Lógico Programável) nasceu justamente para aposentar a era do "emaranhado de fios". Ele surgiu da necessidade de flexibilidade: em vez de mudar fiação, mudamos linhas de código. Ele é o cérebro que processa informações de sensores e decide o que os motores e atuadores devem fazer, tudo de forma compacta, confiável e rápida. Aqui, você vai mergulhar no universo dos CLPs. Vamos entender desde a sua arquitetura interna até as principais linguagens de programação, como o Ladder, e por que ele se tornou o coração indispensável da Indústria 4.0.
Inicialmente, seguimos aqui com a descrição do CLP (controlador lógico programável) de acordo com a IEC (International Electrotechnical Commission) e outra descrição da NEMA (National Electrical Manufacturers Association - EUA), que melhor abrange tal dispositivo/tecnologia:
"Sistema eletrônico operando digitalmente, projetado para uso em um ambiente industrial, que usa uma memória programável para a armazenagem interna de instruções orientadas para o usuário para implementar funções específicas, tais como lógica, sequencial, temporização, contagem e aritmética, para controlar, através de entradas e saídas digitais ou analógicas, vários tipos de máquinas ou processos. O controlador programável e seus periféricos associados são projetados para serem facilmente integráveis em um sistema de controle industrial e facilmente usados em todas suas funções previstas." ~ IEC (International Electrotechnical Commission);
"Um equipamento eletrônico que funciona digitalmente e que utiliza uma memória programável para o armazenamento interno de instruções para implementar funções específicas, tais como lógica, sequenciamento, registro e controle de tempos, contadores e operações aritméticas para controlar, através de módulos de entrada/saída digitais (LIGA/DESLIGA) ou analógicos (1-5 Vcc, 4-20 mA etc.), vários tipos de máquinas ou processos." ~ NEMA (National Electrical Manufacturers Association).
Em outras palavras, controlador lógico programável pode ser visto como um equipamento eletrônico de processamento que possui uma interface amigável com o usuário que tem como função executar controle de vários tipos e níveis de complexidade.
Neste sentido, existem dois tipos de CLP: os compactos e os modulares.
CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL COMPACTO - possuem incorporados em uma única unidade: a fonte de alimentação, a CPU e os módulos de E/S, ficando o usuário com acesso somente aos conectores do sistema E/S. Esse tipo de estrutura normalmente é empregado para CLP's de pequeno porte. Atualmente suportam uma grande variedade de módulos especiais (normalmente vendidos como opcionais), tais como:
Entradas e saídas analógicas;
Contadores rápidos;
Módulos de comunicação;
Interfaces Homem/Máquina (IHM);
Expansões de I/O.
CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL MODULAR - esses CLP's são compostos por uma estrutura modular, em que cada módulo executa uma determinada função. Podemos ter processador e memória em um único módulo com fonte separada ou então as três partes juntas em um único gabinete. O sistema de entrada/saída é decomposto em módulos de acordo com suas características. Eles são colocados em posições predefinidas (racks), formando uma configuração de médio e grande porte. Desta forma temos os seguintes elementos colocados para formar o CLP:
Rack;
Fonte de alimentação;
CPU (Central Processing Unit) ;
Módulos de E/S.
Os CLP's modulares vão desde os denominados MicroCLP's que suportam uma pequena quantidade de E/S até os CLP's de grande porte que tratam até milhares de pontos de E/S. Para programar é necessário conectar via IP (internet protocol) e conectar o cabo ethernet.
Os CLPs utilizam uma linguagem de programação em blocos denominada "Ladder" (escada), se referindo ao modo como as linhas de programação são dispostas: em formato de degraus, o que lembra uma escada.
Possui vantagens como:
Possibilidade de uma rápida adaptação do pessoal técnico (semelhança com diagramas elétricos convencionais com lógica a relés);
Possibilidade de aproveitamento do raciocínio lógico na elaboração de um comando feito com relés;
Fácil recomposição do diagrama original a partir do programa de aplicação;
Fácil visualização dos estados das variáveis sobre o diagrama Ladder, permitindo uma rápida depuração e manutenção do software;
Documentação fácil e clara;
Símbolos padronizados e mundialmente aceitos pelos fabricantes e usuários;
Técnica de programação mais difundida e aceita industrialmente.
E desvantagens como:
Sua utilização em programas extensos ou com lógicas mais complexas é bastante difícil;
Programadores não familiarizados com a operação de relés tendem a ter dificuldades com essa linguagem;
Edição mais lenta.
Abaixo você pode conhecer mais especificamente sobre os controladores lógicos programáveis, basta clicar na guia "CLIQUE AQUI PARA SABER MAIS".