Apostila Termelétricas - Automação Industrial

AUTOMAO INDUSTRIAL

Automao Industrial

AUTOMAO INDUSTRIAL

SENAI

PETROBRAS

CTGAS-ERAutomao IndustrialNatal

2012

2012 CTGS-ER

Qualquer parte desta obra poder ser reproduzida, desde que citada a fonte.

Centro de Tecnologias do Gs e Energias Renovveis CTGS-ER

Diretor Executivo

Rodrigo Diniz de Mello

Diretor de TecnologiasPedro Neto Nogueira Digenes

Diretor de Negcios

Jos Geraldo Saraiva Pinto

Unidade de Negcios de Educao UNED

Coordenadora

Maria do Socorro Almeida

Elaborao

Hudson Antunes de LimaDiagramao

FICHA CATALOGRFICA

CENTRO DE TECNOLOGIAS DO GS E ENERGIAS RENOVVEIS CTGS -ER

AV: Cap. Mor Gouveia, 1480 Lagoa Nova

CEP: 59063-400 Natal RN

Telefone: (84) 3204.8100

Fax: (84) 3204.8118

E-mail: [email protected]: www.ctgas.com.brSUMRIO

97EXERCCIOS

156Referncias

CAPTULO 1 Lgica DigitalObjetivo

Aps estudar este captulo voc estar apto para: Entender os sistemas numricos e Realizar converses entre sistemas.

1.1 Sistemas de NumeraoComo o Controlador Lgico Programvel - CLP um computador, ele armazena as informaes em forma de condies ON ou OFF, ou seja, ON significa nvel lgico 1 ou ligado e OFF significa nvel lgico 0 ou desligado, sendo estas condies chamadas de binary digits (BITS).

Algumas vezes os dgitos binrios so usados individualmente ou usados para representar valores numricos.

1.1.1 Sistema decimal

O ser humano trabalha com o sistema de numerao decimal, isto , utilizamos nmeros de base 10. Base 10 significa que h dez algarismos diferentes para a formao de todos os nmeros: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9. O valor absoluto de cada dgito multiplicado por uma potncia de dez, dependendo de sua posio no nmero, porque 10 a base do sistema. A base 10 pode ser indicada pelo 10 subscrito ou pela letra D, geralmente direita do nmero: ex. 23510 = 2 x 102 + 3 x 101 + 5 x 100O valor de um dgito sempre multiplicado por 10 a cada nova posio que ele avana para a esquerda. Por exemplo, o nmero 77710: o 7 da direita tem peso 1 (100), o prximo esquerda tem peso 10, e o prximo tem peso 100. O algarismo de menor peso (mais direita) dito o menos significativo, e o algarismo de maior peso (mais esquerda) o mais significativo.

A utilidade dos nmeros decimais na computao bastante limitada devido natureza dos dispositivos eletrnicos elementares, os transistores, pois estes distinguem bastante bem entre dois estados de operao: corte (no conduo) e saturao (conduo plena). Por isso mesmo, esses dispositivos adaptam-se muito bem representao binria dos nmeros e no a decimal.1.1.2 Sistema Binrio

Base 2, significa que existem somente dois dgitos disponveis para formar os nmeros: 0 e 1; um dgito binrio chamado de bit (binary digit). Todo nmero tem que ser escrito somente com esses dois dgitos. Tudo uma questo de diferentes representaes para uma mesma quantidade: a quantidade 2, por exemplo, representada por 10, colocando-se o segundo dgito esquerda do primeiro. Um nmero na base 2 pode ser indicado pelo 2 subscrito ou pela letra B, geralmente direita do nmero.

Em um computador digital, os nmeros binrios so representados na forma de sequncias ou palavras de bits; a quantidade de bits de um nmero ou palavra binria A chamado de tamanho ou comprimento dessa palavra. As palavras dos microprocessadores usuais tm 32 bits de comprimento. Ento, ao invs do computador armazenar o 910 na forma decimal, ele o armazenar na forma binria: 1001B, com tantos zeros esquerda quantos necessrios para completar o tamanho da palavra. Os sistemas digitais sempre trabalham com palavras de tamanho constante, para todo e qualquer valor ou dado. Uma palavra de oito bits chamada de byte (binary term).1.1.2.1 Bits, Bytes, e Words

Cada pea binria de um dado um bit. Oito bits forma um byte. Dois bytes ou 16 bits formam um Word.

Em um nmero binrio qualquer, por exemplo, 110100110: O bit mais direita chamado de LSB (Least Significant Bit). o ltimo bit da palavra binria. No nmero acima, o LSB 0. O bit mais esquerda chamado de MSB (Most Significant Bit). o primeiro bit da palavra binria. No nmero acima, o MSB 1.

1.1.3 Converso decimal em binrio e binrio em decimal1.1.3.1 Converso de binrio para decimal:

Exemplo 1: Converter o nmero binrio 11012 para decimal.

Considerando que o nmero 1 a direita o valor menos significativo e o nmero 1 esquerda e mais significativo, podemos concluir que:

110121 x 200 x 211 x 221 x 23 Portanto:

11012 = 1 x 23 + 1 x 22 + 0 x 21 + 1 x 20 = 1310Exemplo 2: Converter o nmero binrio 110002 em decimal,

Calculando do bit menos significativo para o mais significativo:

(0 x 20) + (0 x 21) + (0 x 22) + (1 x 23) + (1 x 24)

0 + 0 + 0 + 8 + 16 = 24

1.1.3.2 Converso de decimal para binrio:

Para a converso de um nmero decimal para binrio, como por exemplo, o 116 o que fazemos uma srie de divises sucessivas. Vamos dividindo os nmeros por 2 at o ponto em que chegamos a um valor menor que 2 e que portanto, no pode mais ser dividido.

O resultado desta ltima diviso, ou seja, seu quociente ento o primeiro dgito binrio do nmero convertido. Os demais dgitos so obtidos lendo-se os restos da direita para a esquerda da srie de divises que realizamos.Exemplo: Converter o nmero 11610 em binrio:

O resultado a juno dos restos das divises sucessivas da direita para a esquerda.Portanto 11610 = 11101002.1.1.4 Lgica 0 e lgica 1

Os Controladores Lgicos Programveis - CLPs s entendem sinais que sejam ON ou OFF (presente ou no presente). O sistema binrio o sistema que tem somente dois nmeros, 1 e 0. o binrio 1 significa que o sinal est presente, ou ligado(ON). O binrio 0 significa que o sinal no est presente, ou desligado (OFF).

1.1.5 BCD

Binary-coded Decimal (BCD) so nmeros decimais onde cada dgito representado por quatro bits do sistema binrio . BCD comumente usado com dispositivos de entrada e sada, como no exemplo.

Os nmeros binrios so colocados em grupo de quatro bits, cada grupo representa um nmero decimal equivalente. O dispositivo mostrado acima que tenha quatro nmeros, ir usar 16 (4X4) entradas digitais do CLP.

1.1.6 Sistema Hexadecimal

outro sistema usado nos CLPs. O sistema numrico hexadecimal composto por 16 dgitos: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F - base 16 (1, 16, 256, 4096 ...)Os dez dgitos do sistema decimal so usados nos dez primeiros nmeros do sistema hexadecimal. As primeiras seis letras do alfabeto so usadas para os nmeros remanescentes.

A = 10, B = 11, C = 12, D = 13, E = 14 e F = 15

Este sistema usado nos CLPs porque permite que seja representado o status de um larga quantidade de nmero binrios num pequeno espao como uma tela do computador ou de um dispositivo de programao. Cada dgito hexadecimal representa o status exato de quatro nmeros binrios.

1.1.7 Converso de nmeros

A tabela seguinte mostra a representao correspondente entre nmeros decimais, binrios, BCD e hexadecimal.

1.2 Funes ou Portas Lgicas

As diversas funes lgicas bsicas ou combinadas so usadas nos computadores, isto , se aproveitam das operaes complicadas que muitas portas lgicas podem realizar em conjunto. 1.2.1 Tabelas Verdade

Os diversos sinais de entrada aplicados a uma funo lgica, com todas as suas combinaes possveis, e a sada correspondente podem ser colocados numa tabela. Nas colunas de entradas colocamos todas as combinaes possveis de nveis lgicos que as entradas podem assumir. Na coluna correspondente sada colocamos os valores que esta sada assume em funo dos nveis lgicos correspondentes na entrada. A Tabela verdade uma tabela que lista todas as combinaes possveis de

valores de entrada e os valores correspondentes das sadas. A tabela-verdade

uma das formas de se definir uma funo lgica.

1.2.2 Funes Lgicas Bsicas1.2.2.1 Funo Lgica E ou AND

A funo lgica E tambm conhecida pelo seu nome em ingls AND pode ser definida como aquela em que a sada ser 1 se, e somente se, todas as variveis de entrada forem 1.

As funes lgicas tambm so chamadas de portas ou gates (do ingls) j que correspondem a circuitos que podem controlar ou deixar passar os sinais sob determinadas condies.

As funes lgicas E podem ter duas, trs, quatro ou quantas entradas quisermos e representada pelos smbolos mostrados nas figuras 1.7 e 1.8.

Uma funo E ou AND pode ser representada por um circuito eltrico conforme figura 1.9.

Uma operao AND entre trs entradas apresentada na tabela-verdade a seguir.

1.2.2.2 Funo Lgica OU ou OR

A funo OU ouainda OR (do ingls) definida como aquela em que a sada estar em nvel alto se uma ou mais entradas estiver em nvel alto.

Esta funo representada pelos smbolos mostrados na figura 1.10. Para uma porta OU de duas entradas e de trs entradas podemos elaborar as tabelas verdade demonstradas na sequncia:

Tabela Verdade para Funes Lgicas OU ou OR de 2 e 3 entradas e 1 sada

Uma funo OU ou OR pode ser representada por um circuito eltrico conforme figura 1.11.

1.2.2.3 Funo Lgica NO ou NOT (Inversor)

A funo NOT aplicada a uma nica varivel ou expresso booleana, produzindo o seu valor lgico oposto. Isto , ela inverte o valor lgico de uma varivel, de 1 para 0 ou de 0 para 1.

Esta funo representada pelos smbolos mostrados na figura 1.12.1.2.2.4 Funo Lgica NO-E ou NAND

As funes E, OU e NO (inversor) so a base de toda a lgebra booleana e todas as demais podem ser consideradas como derivadas delas.

Uma funo importante derivada das anteriores a obtida pela associao da funo E com a funo NO, ou seja, a negao da funo E que denominada NO-E

ou em ingls, NAND.

Na figura 1.13 temos os smbolos adotados para representar esta funo. Observe a existncia de um pequeno crculo na sada da porta para indicar a negao. Podemos dizer que para a funo NAND a sada estar em nvel 0 se, e somente se, todas as entradas estiverem em nvel 1.

A tabela verdade para uma porta NO-E ou NAND de duas entradas a seguinte:Uma funo NO-E ou NAND pode ser representada por um circuito eltrico conforme figura 1.14.

1.2.2.5 Funo Lgica NO-OU ou NOR

Esta a negao da funo OU,obtida da associao da funo OU com a funo NO ou inversor. O termo ingls usado para indicar esta funo NOR e seus smbolos so apresentados na figura 1.15.

A porta NO-E ou NOR produz 0 na sua sada quando pelo menos uma das suas entradas for igual a 1. A porta NO-E s d uma sada 1 se todas as suas entradas forem iguais a 0.Uma tabela verdade para uma funo NO-E de duas entradas mostrada a seguir:

Uma funo NO-OU ou NOR pode ser representada por um circuito eltrico conforme figura 1.16.

CAPTULO 2 Introduo a AutomaoObjetivo

Aps estudar este captulo voc estar apto para: Entender os processos onde a automao aplicada e as vantagens da mesma.

2.1 Introduo2.1.1 Sistemas Manuais

O homem, sabendo das limitaes de suas capacidades fsicas, tem criado ao longo da histria artifcios que lhe permitam seus poderes naturais. Iniciando com a utilizao de fontes energticas alternativas aos seus prprios msculos, o homem construiu maquinas movidas pela fora animal, elica e da gua.

Com o advento da tecnologia das mquinas a vapor muitos limites foram ultrapassados, principalmente na rea de transporte (barcos a vapor e trens) e na fabricao de bens de consumo. A fora das mquinas a vapor foi uma das principais bases para a Revoluo Industrial que se iniciou na Inglaterra no sculo XIX.

At poucas dcadas atrs, o comando e controle destas mquinas e equipamentos eram feitos por operadores humanos. Esta associao, onde a mquina fornece fora e o homem o pensamento. denominada de MAQUINISMO ou Mecanizao

No MAQUINISMO o operador, dispondo de informaes sensoriais dos dados de aparelhos de medida e de informaes diversas, introduz correes na atuao do sistema de mquinas de modo a atingir-se, da melhor forma possvel, um objetivo determinado. Um exemplo o torneiro mecnico que comanda os movimentos do seu torno de acordo com a forma que a pea fabricada vai tomando, em funo das medidas que realiza periodicamente.

No maquinismo o operador quem dita o regime de funcionamento da mquina, mas em muitos casos ele fica reduzido condio de escravo da mesma, sem qualquer possibilidade de alterar o seu ritmo de trabalho.

Na indstria mecanizada, simbolizada por uma cadeia de produo em massa, todos os movimentos das mquinas so sincronizados e repetitivos. Esse tipo de indstria exige dos operrios movimentos tambm montonos que possam operar a mquina dentro de rigorosos limites de tempo. Submetidos a situaes de grande "stress", os operrios podem cometer falhas que resultam muitas vezes em srios prejuzos.

2.2 Sistemas Automatizados

Com a evoluo da eletrnica que possibilitou o advento das telecomunicaes e dos sistemas computacionais, surgiu novas tecnologia que permitiram a criao de equipamentos que no s substituem a fora muscular do homem como na mecanizao, mas que tambm tm a capacidade de tomada de decises. A estas tecnologia dado o nome de automao.

A automao se baseia na utilizao de equipamentos capazes de realizar controles e auto-correo atravs de sensoriamento e aes similares a do ser humano.

A automao traz as seguintes vantagens:

Repetibilidade - o processo torna-se uniforme e as caractersticas dos produtos so mantidas

Flexibilidade - alteraes mais rpidas na forma de produo.

Aumento da produo - atravs do melhor aproveitamento do tempo e aumento da velocidade de operao das mquinas e processos;

Valorizao do trabalho humano - substituio do elemento humano em trabalhos repetitivos executados em longos perodos onde o homem levado exausto fsica e psicolgica, e tambm em trabalhos insalubres e de alta periculosidade;

importante salientar que a automao de um processo produtivo no garantia de aumento da produtividade da qualidade dos produtos, mas sim da repetibilidade dos processos. Esta repetibilidade que permite, atravs da variao dos parmetros do processo (composio da matria prima variao de velocidades, etc), o estabelecimento de um ponto timo de operao no qual se obtm produtos de maior qualidade e maiores ndices de produtividade.

2.3 Caracterizao dos Sistemas Automatizados

Como pode ser observado na figura 2.1, a automao industrial processa-se na maior parte das vezes da seguinte maneira:Um SISTEMA DE CONTROLE recebe sinais de entrada provenientes dos vrios SENSORES e TRANSDUTORES dos processos e/ou mquinas a serem controlados (PROCESSO CONTROLADO), compara essas medidas com os valores desejados e pr-determinados e executa, atravs de um SOFTWARRE de CONTROLE, operaes lgicas e matemticas de modo a gerar os sinais de correo que vo comandar os A TUADORES acerca do controle e atuao mais apropriada a cada instante no SISTEMA CONTROLADO

O SISTEMA DE CONTROLE comunica-se com um supervisor humano atravs de uma INTERFACE HOMEM- MQUINA e muitas vezes se comunica com outros sistemas atravs de uma REDE DE COMUNICAO.

Atravs deste esquema percebe-se que o desenvolvimento da Automao somente foi possvel devido ao surgimento de sistemas "inteligentes" de controle, que simulam a lgica de pensamento e tomada de decises realizada por um ser humano. pois este o elemento responsvel pela atuao sobre um sistema.

As vantagens de um sistema de controle automatizado em relao a um operador humano podem ser resumidas como:

Maior nmero de aquisies simultneas de dados para processamento;

Maior velocidade de processamento e deciso;

Maior confiabilidade:

Maior possibilidade de integrao com outros sistemas produtivos;

A grande desvantagem dos sistemas automatizados reside no fato de que os sistemas de controle (por enquanto) somente executam tarefas para as quais foram programados e, portanto, no tm capacidade para lidar com situaes no previstas.

2.3 Conceitos utilizados em Automao

Automao Industrial um conjunto de tcnicas destinadas a tornar automticos vrios processos numa indstria. Entre estas tcnicas podemos citar:

a) Comando Numrico

b) Controladores Programveis

c) Controle de Processo

d) Sistemas CAD/ CAM

e) Pneumtica e Hidrulica

Comando Numrico (CN Controle Numrico e CNC Controle Numrico Computadorizado) dispositivo que controla por nmeros mquinas ferramentas tais como: tornos frezas, furadeiras etc. O sistema CNC pode tambm trabalhar em conjunto com um controlador programvel como na figura 2.2.

CAPTULO 3 Controladores Lgicos ProgramveisObjetivo

Aps estudar este captulo voc estar apto para: Entender conceituaes inerentes a CLPs e Entender o funcionamento e a aplicao dos Controladores Lgicos Programveis na automao

3.1. Definio

Controlador Lgico Programvel ou CLP um aparelho ou equipamento eletrnico digital que usa memria programvel para armazenar instrues (software de controle). Este software de controle implementa funes como temporizao, contagem, lgica sequencial e operaes aritmticas para controlar, atravs de mdulos de entrada e sada, diversos tipos de mquinas ou processos.

3.2. Histrico dos Controladores Lgicos Programveis

At o incio da dcada de 60, utilizava-se quase que exclusivamente rels eletromecnicos para a implementao de controles lgicos industriais, pois a nica opo alternativa a estes era a utilizao de mdulos lgicos base de vlvulas que eram pouco confiveis na poca.

O rel de controle industrial, historicamente usado do tipo contator de 300 ou 600 Volts para 10 Ampres, no um elemento lgico ruim, pois sua estrutura multipolar e seus contatos intercambiveis lhe do flexibilidade economia facilidade de entendimento pelo pessoal da manuteno e vida til de centenas de milhares de operaes. Ele , porm volumoso tem tendncia a apresentar falhas intermitentes de difcil localizao, e se desgasta com o uso, o que compromete sua vida til. Alm disso, sua interligao em um sistema lgico completo, ou modificaes que se desejem executar neste, so atividades lentas e trabalhosas.

Ao longo dos anos surgiram vrios tipos distintos de rels que se propunham a implementar mdulos lgicos industriais, tais como rels tipo "controle de motores", rels "reed", encapsulados de baixa voltagem" e outros. Mas ainda hoje o rel tipo controle de motor, com os melhoramentos nele introduzidos ao longo dos anos, o de mais ampla utilizao em lgica industrial por rel.

Na primeira metade da dcada de 60 surgiram os primeiros mdulos lgicos construdos com componentes eletrnicos de estado slido, que apresentavam algumas vantagens sobre os rels:

Maior Confiabilidade

Maior velocidade

Capacidade de executar operaes complexas

Por isso previu-se que eles rapidamente tomariam conta do mercado, pois se esperava obter uma equivalncia de custo no futuro. Entretanto eram muitos os problemas enfrentados nas aplicaes da nova tecnologia principalmente

Era preciso usar lgebra de Boole no projeto lgico, totalmente desconhecida da maioria dos profissionais de controles eltricos que s, tinham experincias com esquemas funcionais do tipo "Diagrama de Contatos".

Os primeiros componentes eletrnicos em estado slido eram muito sensveis a interferncias e rudos eltricos originrios das prprias instalaes industriais.

Sua manuteno e pequenas modificaes eram tarefas de difcil execuo. pois o pessoal de manuteno s tinha experincia com rels e Diagramas de Contatos.

No inicio. os custos de sistemas Igicos de estado slido eram muito maiores que os de sistemas equivalentes com Igica a rels.

A baixa confiabilidade dos dispositivos de entrada, tais como chaves fim-de-curso. Comprometia seriamente o sistema ainda que a tarefa lgica propriamente dita fosse muito confivel.

Os sistemas Igicos em estado slido ainda estavam presos s limitaes das fiaes, o que tornava to difcil modificar a lgica quanto em sistemas a rel.

medida que foram surgindo aperfeioamentos nos componentes de estado slido, os sistemas com lgica fixa foram sendo abandonados, com apenas algumas aplicaes em sistemas onde o uso de Igica de rels era muito complexo e de difcil implementao.

O aperfeioamento dos minicomputadores no final da dcada de 60 incentivou alguns projetistas a iniciarem testes configurando-os como controladores programveis Isso, porm no se revelou uma tarefa de fcil execuo, visto no terem sido esses computadores projetados para operarem em ambientes hostis de unidades industriais. Logo havia a necessidade de se construrem interfaces especiais de entradas e sadas para controle industrial, uma vez que as mesmas no faziam parte da linha normal dos fabricantes. Alm disso, os recursos de programao disponveis na poca eram escassos e de utilizao difcil e demorada, pois frequentemente usava-se linguagem de mquina (Assembler) para programao.

Em 1968 cientes das dificuldades encontradas na poca para se implementar controles lgicos industriais. David Emmett e William Stone da General Motors Corporation solicitaram aos fabricantes de instrumentos de controle que desenvolvessem um novo tipo de controlador lgico que incorporasse as seguintes caractersticas: Ser facilmente programvel e programvel para permitir que a seqncia de operao por ele executada pudesse ser alterada, mesmo depois de sua instalao

Ser de fcil manuteno, preferencialmente constitudo de mdulos interconectveis (tipo "plug-in").

Ter condies de operarem ambientes industriais com maior confiabilidade que os painis de rels.

Ser fisicamente menor que os sistemas de rels.

Ter condies de ser interligado a um sistema central de coleta de dados.

Ter um preo competitivo com os sistemas de rels e de estado-slido usados at ento.

Alem dessas caractersticas algumas condies operacionais tambm eram desejveis:

Deveria aceitar todas as entradas em 115 Vca.

Todas as sadas deveriam ser 115 Vca, 2 Ampres para operar com vlvulas solenide, contatores, etc...

A unidade bsica deveria permitir expanses com alteraes mnimas no sistema como um todo.

Cada unidade deveria ser dotada de uma memria programvel com capacidade mnima de 3000 palavras com possibilidade de expanso.

Esse equipamento recebeu o nome de "Controlador Lgico Programvel".

O primeiro prottipo desenvolvido dentro da General Motors funcionava satisfatoriamente, porm foi utilizado somente dentro da empresa.

A primeira empresa que o desenvolveu, iniciando sua comercializao foi a MODICON. Isso permitiu o incio de utilizao pelas indstrias que precisavam produzir com flexibilidade, qualidade e competitividade.

Os primeiros Controladores Lgicos Programveis eram grandes e caros, s se tornando competitivos para aplicaes que equivalessem a peio menos 150 rels. Isso evoluiu ao longo dos anos e, com o advento dos circuitos integrados hoje se torna vivel o uso de CLP's para circuitos equivalentes a at 15 rels.

A seguir descreve-se um resumo histrico da evoluo dos Controladores Lgicos Programveis (CLP's), assim denominados devido ao prprio processo evolutivo por que passaram, que os conduziu desde simples processadores de funes lgicas anlogas s executadas por rels ou circuitos de lgica fixa at, sistemas multi-processados em funes complexas como controle de processos multi-malhas e interligao em rede com computadores

3.3. Aplicaes de CLP(s) na lndstria

Hoje encontramos CLP(s) empregados na implementao de painis sequenciais de intertravamento, controle de malhas, servo-posicionamento, sistemas SCADA (Supevisory Control and Data Aquisition), sistemas de controle estatstico de processo (SPC), sistemas de controle de estaes, sistemas de controle de clulas de manufatura, entre outras aplicaes.

Esse vasto campo de aplicaes associados a um grande nmero de outros equipamentos disponveis para a automao de uma planta geram a necessidade de uma metodologia estruturada de automao para permitir a utilizao do CLP de maneira correta num projeto de automao.

Tambm se tem mostrado til aplicao de CLP(s) na automao de processos discretos (onde necessrio controle ON-OFF), na automao de processos contnuos (onde o controle de malhas primordial), assim como na automao da prestao de servios (onde ambos os tipos de controle so aplicados com igual peso).

Os CLP(s) oferecem ainda um considervel nmero de benefcios para aplicaes na indstria. Estes benefcios podem resultar em economia. que excede o custo do CLP em si, e devem ser considerados quando da seleo de um dispositivo de controle industrial.

As vantagens da utilizao de CLP, se comparados a outros dispositivos de controle industrial incluem:

Menor ocupao de espao;

Potncia eltrica requerida menor

Reutilizao;

Programvel; se ocorrem mudanas de requisitos;

Confiabilidade maior

Manuteno mais fcil;

Maior flexibilidade, satisfazendo um nmero maior de aplicaes;

Permite a interface atravs de rede de comunicao com outros CPs e com microcomputadores;

Projeto do sistema mais rpido.

3.4. Caractersticas Gerais de um CLP

Um CLP apresenta as seguintes caractersticas:

Hardware e/ ou dispositivo de controle de fcil e rpida programao ou reprogramao, com a mnima interrupo na produo.

Capacidade de operao em ambiente industrial sem o apoio de equipamentos ou de hardware especficos.

Sinalizadores de estado e mdulos tipo plug-in de fcil manuteno e substituio.

Hardware ocupando espao reduzido e apresentando baixo consumo de energia.

Possibilidade de monitorao do estado e operao do processo ou sistema, atravs da comunicao com computadores.

Compatibilidade com diferentes tipos de sinais de entrada e sada.

Capacidade de alimentar, de forma contnua ou chaveada, cargas que consomem correntes de ate 2A.

Hardware de controle que permite a expanso dos diversos tipos de mdulos, de acordo com a necessidade.

Custo de compra e instalao competitivo em relao aos sistemas de controle convencionais.

Possibilidade de expanso da capacidade de memria.

Atualmente, os CLPs apresentam as seguintes caractersticas tcnicas em termos de hardwares e softwares:

3.4.1. Hardware

Maior velocidade de varredura, devido utilizao de tecnologia bit-slice e microprocessadores de 16 a 32 bits.

Mdulos de entrada e sada de alta densidade, possibilitando baixo custo e espaos reduzidos.

Mdulos inteligentes, microprocessados, que permitem controles descentralizados (mdulo PID, comunicao ASCII, posicionadores, emissores de relatrio, etc.).

Interligao com mdulos perifricos que permitem ao operador interfacear, armazenar e documentar as informaes do processo.

3.4.2. Software

Utilizao de linguagem de programao de alto nvel, permitindo grandes flexibilidadede programao quando da utilizao de perifricos.

Representao do programa em diagrama de contatos, diagrama de blocos funcionais e lista de instruo.

Diagnsticos e deteco de falhas na monitorao de mquinas e processos.

Introduo da matemtica de ponto flutuante, tornando possvel o desenvolvimento de clculos complexos.

Os sistemas de controle baseados em CLPs so aplicados nas mais diferentes reas, a saber:

Petroqumica, Refinarias

Aeronutica

Minerao (ouro, carvo, minrio de ferro, etc.)

Madeireiras

Indstrias de embalagens

Fbrica de vidro, Fbrica de borracha

Indstrias de produtos alimentcios

Programa espacial

Usinas hidroeltricas

Fbricas de automveis

Indstrias de plsticos

Parque de diverses

Transportadoras,etc3.5. Estrutura Bsica de um CLP Dizemos que um CLP um computador dedicado, pois possui a CPU de um computador convencional com fonte de alimentao interna e memrias, conectada a um terminal de programao e aos mdulos de entrada/sada.

3.6. Principio de operao de um CLP

Um CLP opera lendo e processando os sinais de entrada provenientes de elementos localizados no processo e fornecendo os sinais de sada para os atuadores e dispositivos de sada. Quando so detectadas mudanas na entrada, o CP reage de acordo com a lgica de programao para a atualizao dos sinais de sada. Este ciclo contnuo denomina-se Ciclo de Varredura.

3.7. Tempo de varredura

o tempo total requerido por um CLP para executar todas as operaes internas do microprocessador, como operao do circuito Co de Guarda (Watch Dog Timer), teste da memria do sistema, varredura das entradas/sadas e execuo das instrues.

O tempo de varredura varia de acordo com o nmero de instrues de um programa e pode ser calculado ou monitorado.

3.8. Principais Componentes do Controlador Programvel

3.8.1. Fonte de alimentao

Converte a voltagem da rede eltrica (CA) para voltagem em corrente contnua (CC) e especificada de acordo com a configurao e consumo do sistema.

Em caso de falta de energia eltrica, a bateria de Nquel Cdmio mantm o programa do usurio (memria RAM da CPU) e recarregada automaticamente pelo sistema quando se encontra em operao.

3.8.2. Unidade Central de Processamento (CPU)

A Unidade Central de Processamento contm os elementos que compem a inteligncia do sistema. Sua arquitetura pode diferenciar de um fabricante para outro, mas em geral seguem a mesma organizao.

O microprocessador interage continuamente com o sistema de memrias. Interpreta e executa o programa do usurio que vai controlar uma mquina ou um processo.

O sistema de alimentao estabilizado interno prov os nveis de tenso necessrios operao adequada das memrias e microprocessador.

O crebro do microprocessador a Unidade Lgica e Aritmtica (ULA) que efetua as operaes lgicas (decises) e aritmticas, alm de manipular dados armazenados no registrador interno com altssima velocidade.

As instrues e comandos programados e armazenados na memria do usurio so interpretadas pelo decodificador de instrues do microprocessador e uma seqncia de impulsos eltricos ser enviada para ULA para que se inicie a ao correta de processamento de acordo com a presente instruo.

3.5. Operaes Bsicas de Um CLP O CLP consiste em mdulos de entrada ou pontos, uma unidade central de processamento (CPU) e mdulos de sadas ou pontos. As entradas aceitam uma variedade de sinais digitais e/ou analgicos provenientes de vrios dispositivos de campo como sensores e conversores, que so convertidos em sinais lgicos que podem ser usados pela CPU. A CPU toma decises e executa as instrues de controle baseada no programa contido em sua memria.

Os mdulos de sada convertem as instrues de controle vindas da CPU em sinais digitais ou analgicos que podem ser usados para controlar vrios dispositivos de campo (atuadores) .

O equipamento de programao usado para entrar com as instrues desejadas. Estas instrues determinam o que o CLP ir fazer com determinada entrada. Uma interface com o operador permite que informaes do processo possam ser mostradas e novos parmetros de controle possam ser programados.

Botes de comando e sensores, conectado a uma entrada do CLP, pode ser usado para partir e parar o motor conectado ao CLP atravs do contator(atuador).

3.6. Circuito de Fora

Muitas das tarefas de controle podem ser resolvidas com contatores ou rels. Isto feito atravs de circuitos de comando e de fora.

Os diagramas eltricos devem ser elaborados, componentes devem ser especificados e instalados, e uma lista de conexes deve ser criada. Os eletricistas podem ento conectar os componentes necessrios para executar o controle desejado. Se houver algum erro nas conexes, necessrio refaz-las. Uma mudana na funo ou uma expanso no circuito de comando requer componentes extras e refazer a fiao.

Existe CLPs de pequeno, mdio e grande porte, dependendo do numero de entradas e sadas necessrias e da complexidade que o processo a ser controlado exige. Como exemplo de aplicaes podemos citar: elevadores, lavadoras de carros, misturadores, empacotadoras, enchedoras, embaladoras, etc.

Captulo 4 - Terminologia

Objetivo

Aps estudar este captulo voc estar apto para: Entender as principais terminologias aplicadas a CLPs4.1. Sensor o dispositivo que converte uma condio fsica num sinal eltrico para uso no CLP. Sensores so conectados nos mdulos de entrada do CLP. Um boto de comando um exemplo de sensor.

4.2. AtuadorConverte um sinal eltrico vindo do CLP numa condio fsica. Atuadores so conectados nos mdulos de sada do CLP. Um contator um exemplo de um atuador.

4.3. Entrada discretaTambm chamada de entrada digital, um sinal que pode assumir somente duas condies: ON ou OFF. Botes de comando, pulsadores, chaves fim-de-curso, sensores de proximidade, pressostatos, termostatos, so exemplos de entradas discretas.

Um boto de comando normalmente aberto(NA ou NO) usado no exemplo seguinte. Um lado do boto conectado primeira entrada digital do CLP. O outro lado do boto conectado a uma fonte interna de 24VCC. Muitos CLPs necessitam de uma fonte de alimentao separada para os mdulos de entrada digital. Com o contato aberto, nenhuma tenso chega na entrada do CLP. Esta a condio OFF. Quando o boto pressionado, 24VCC aplicado na entrada do CLP. Esta a condio ON

4.4. Entrada Analgica um sinal de entrada que tem um sinal contnuo. Entradas analgicas tpicas so 0 a 20mA, 4 a 20mA ou 0 a 10V. No exemplo seguinte, um transmissor de nvel monitora o nvel de um tanque. Dependendo do transmissor de nvel, o sinal para o CLP pode aumentar ou diminuir de acordo com o nvel do tanque.

4.5. Sada Discreta uma sada que pode assumir a condio ON ou OFF. Solenides, bobinas de contatores e sinalizadores so exemplos de sadas discretas.

4.6. Sadas analgica

So sinais de saida que tem um sinal contnuo. A sada pode ser to simples como um sinal de 0 a 10V para um medidor analgico. Exemplos de medidores ligados a sadas analgicas podem ser velocmetros, indicadores de temperatura e de peso. Podem ser usadas tambm em vlvulas de controle e inversores de frequncia (no controle de velocidade).

4.7. CPU - Central Processor Unit o sistema microprocessado que contem o sistema de memria e que toma as decises no CLP. A CPU monitora as entradas e toma decises com base nas instrues contidas no programa memorizado. A CPU controla reles, contadores, temporizadores, compara dados, atualiza dados e executa operaes sequenciais.

4.8. ProgramaoA padronizao e a normalizao de cada linguagem de programao foram desenvolvidas a partir de exigncias histricas, regionais e especficas a cada ramo de atividade.

Com a globalizao, a IEC 61131 est sendo aplicada mundialmente como um padro para os CLPs, o que traz inmeros benefcios para a comunidade tecnolgica, pois permite transferncia no conhecimento adquirido em vrios tipos de CLP independente de serem de fabricantes diferentes. Alm disso, houve uma reduo significativa de custos de desenvolvimento e de manuteno dos equipamentos.

Tendo em vista a importncia da norma IEC 61131, os tcnicos e especialistas da rea de automao necessitam conhec-la. Como os equipamentos de diversos modelos e fabricantes devem estar em conformidade com esta norma, ter um conhecimento geral a respeito dela permite um trabalho mais efetivo e seguro.

4.8.1. Aspectos Gerais da Norma IEC 61131

A norma IEC 61131 tem uma ampla abrangncia e est dividida em sees identificadas por um dgito aps o nmero da norma, o que permite localizar mais rapidamente assuntos referentes a interesses especficos:

IEC 6 1131-1 - Informaes gerais (1992)

IEC 6 1131-2 - Especificaes e ensaios de equipamentos (1992)

IEC 6 1131-3 - Linguagens de programao (1993)

IEC 6 1131-4 - Recomendaes ao usurio

IEC 6 1131-5 - Especificaes de servios de mensagem

As instrues comuns e mais utilizadas nas aplicaes de CLP sero abordadas em todas as linguagens de programao regulamentadas pela norma, a saber:

4.8.2. Linguagens Textuais INSTRUCTION LIST (IL) - Lista de Instrues;

STRUCTURED TEXT (ST) - Texto Estruturado;

4.8.3. Linguagens Grficas LADDER DIAGRAM (LD) - Linguagem de Diagramas de Contatos;

FUNCTION BLOCK DIAGRAM (FBD) - Esquema de Blocos Funcionais;

4.8.4. Elementos de Diagrama Funcional de Sequncia SEQUENTIAL FUNCTION CHART (SFC) - Diagrama Funcional de Sequncias.

A IEC 61131-3 define estas cinco linguagens de programao. Apesar das linguagens terem funcionalidade e estrutura diferentes elas so vistas pela norma como linguagens que tm elementos comuns de estrutura (declarao de variveis, partes organizacionais como funo, mdulos de funes e configurao).

As linguagens podem ser combinadas aleatoriamente em um projeto de CLP. A padronizao e a normalizao das cinco linguagens foi desenvolvida a partir das exigncias histricas, regionais e especficas em cada ramo de atividade.

De forma geral, a norma define para as linguagens de programao (LD, FBD, IL e ST):

a sintaxe e representao grfica dos objetos;

a estrutura de programas;

a declarao de variveis.

4.8.5. Objetos linguagem

O programador deve definir os nomes e tipo dos objetos pr-definidos. Os objetos Pr-definidos esto definidos em 3 zonas:

1. Zona memria (%M) ;

2. Zona de entradas (%I) ;

3. Zona de sadas (%Q) ;

Os objetos podem ser:

bits (X);

bytes (B) ;

words (W) ;

double word (D) ;

word long (L) de 64 bits .(L 12)

4.8.6. Ladder Logic (LAD) A linguagem Diagrama Ladder foi construda a partir de diagramas de comandos eltricos. uma linguagem muito acessvel aos profissionais que tm uma prtica ou formao na rea de eltrica e eletrnica.

O grupo de trabalho que desenvolveu a norma IEC 61131-3 identificou que os Controladores Lgicos Programveis iriam substituir os quadros de painis a rels. Observaram que os profissionais que trabalhavam com os rels eram da rea de eletricidade com competncias em desenvolvimento, anlise e aplicao de comandos eltricos. Para aproveitar esta competncia, o grupo de trabalho da IEC 61131-3 normalizou uma forma de representao da programao do CLP atravs de um diagrama semelhante aos de comandos eltricos.

A linha vertical esquerda do diagrama Ladder representa um condutor energizado. O elemento de sada ou instruo representa o neutro ou o caminho de retorno do circuito. A linha vertical direita, que representa o caminho de retorno do circuito, omitida. Diagramas Ladder so lidos da esquerda para a direita, de cima para baixo. Os degraus (linhas horizontais. Em ingls: Rungs) so algumas vezes chamadas de networks. Uma network pode ter vrios elementos de controle, mas somente um dispositivo de sada.

4.8.6.1. Principais caractersticas

Elementos grficos organizados em linhas conectadas por barras de alimentao.

Forma grfica dos elementos imposta.

Elementos utilizados: contatos, bobinas, funes, blocos funcionais.

Elementos de controle de programa (salto , return ,...) .

4.8.7. Lista de instrues (statement list STL)A linguagem de Lista de Instrues tambm chamada de LIS; uma linguagem baseada em lista de instruo e tem relao com a programao dos microcontroladores que o corao do CLP. uma linguagem mais complexa que as anteriores, pois exige um domnio de programao.

O uso desta linguagem frequente para a construo de equipamentos controladores do CLP. Dependendo do CLP, o microcontrolador pode ser mais simples como o 8051 ou mais complexo de acordo com o set de instrues.

O uso desta linguagem feito por profissionais que tm familiaridade com microcontroladores, como por exemplo, projetistas de equipamentos controladores.

Esta linguagem usada em 60% dos CLPs. Permite uma outra viso de como usar as instrues de programao. A operao que ser executada mostrada esquerda. O operando, o item a ser operado na operao, apresentado na direita. A comparao entre a lista de instruo e o Ladder, revela uma estrutura similar.


Sries de instrues: cada uma deve comear em uma nova linha.

Uma instruo = um operador + um ou mais operandos separados por vrgulas.

Nomes opcionais seguidos por :

Comentrio opcional deve formar o ltimo elemento de uma linha e ser definido entre (*).

Blocos de funo ligados por um operador especfico, por exemplo CAL (comando de Chamada de sub-rotina), utilizando a entrada do bloco, a qual funciona como um operador.

4.8.8. Diagrama de blocos funcionais (Function Block Diagrams-FBD) uma linguagem que facilmente compreendida e pode ser analisada por quem no domina os circuitos eltricos e eletrnicos. usada em 80% dos CLPs.

O uso desta linguagem feito por quem trabalha com controle de processo, como por exemplo, na indstria qumica. Como esta linguagem trabalha com blocos a sua compreenso dominada facilmente pelos profissionais da lgica da linguagem. A representao grfica semelhante as partes correspondentes s lgicas digitais.


Representao de funes por blocos ligados um a outro.

Nenhuma conexo entre sadas de blocos de funo.

Formao de uma rede: da sada de um bloco funcional entrada de outro.

Nome da rede definida direita por " : " .

Cada funo tem um nome para designar uma especifica tarefa. Funes so indicadas num retngulo. Entradas so apresentadas do lado esquerdo do retngulo e as sadas so apresentadas no lado direito do retngulo.

4.8.9. Texto Estruturado (ST Structured Text)

A linguagem de texto estruturado mais complexa que a linguagem LIS pois necessrio ter noes de programao tcnica avanada do tipo TURBO C++. uma linguagem muito usada por profissionais da rea de programao.

Esta linguagem aplicada em grandes processos como por exemplo da indstria qumica e petroqumica.

A linguagem ST usada em 40% dos CLPs.


Sintaxe similar ao PASCAL, permitindo a descrio de estruturas algortmicas complexas.

Sucesso de enunciados para a destinao de variveis, o controle de funes e blocos de funo usando operadores, repeties, execues condicionais.

Os enunciados devem terminar com " ; ".

Exemplo:

4.8.10. Elementos de Diagrama Funcional de Sequncia, Grfico de Sequncia Funcional - (SFC Sequential Function Chart)

Os elementos de Diagrama Funcional de Sequncia SFC, so usados na estruturao da organizao interna de uma unidade interna de um programa do controlador programvel, escrita em uma das linguagens padronizadas pela norma IEC 6 1131-3 com o propsito para permitir um controle seqencial das funes.

Estes elementos de Diagrama Funcional de Sequncia SFC tem um diferencial em relao s linguagens citadas que mostrar o fluxo de funcionamento do processo e sua representao por blocos o que permite o uso de qualquer uma das linguagens anteriores dentro deles.

Os elementos de Diagrama Funcional de Sequncia - SFC, tambm denominados Grafcet, so muito usados em equipamentos europeus e possibilita uma interpretao mais rpida por quem no tem familiaridade com lgica de programao pois apresenta o fluxo. Assim, como em cada bloco pode haver um tipo de linguagem no preciso conhecer a linguagem para identificar alguns problemas, basta compreender o fluxo para se localizar onde ele se localiza.

Esta representao usada para o controle de processos contnuos como a produo de alimentos em grande escala, bebidas, etc.

Cerca de 50% dos CLPs fazem uso desta representao.


Descrever funes de controle seqencial.

Etapas representadas graficamente por um bloco ou literalmente por uma construo comum s linguagens IL e ST.

Transies representadas graficamente por uma linha horizontal ou literalmente pela construo.

Condio de transio em linguagem LD, FBD, IL ou ST.

Aes associadas s etapas: variveis booleanas ou um trecho de programa escrito em uma das cinco linguagens. Associao entre aes e etapas de forma grfica ou literal.

Propriedades (qualificaes) de ao que permitem temporizar a ao, criar pulsos, de memorizar, etc.

4.8.11. Os Fabricantes e as Linguagens

No mercado h vrios tipos de CLPs e ferramentas que so usadas em diversas linguagens. O quadro a seguir, apresenta algumas informaes dos fabricantes em relao linguagem que utilizam.

Utilizao de linguagem de programao de CLPs

Para programar um CLP, utilizamos um software geralmente For Windows, podendo ser instalao em qualquer PC, desde que tenha uma porta serial (COM1 ou COM2) disponvel para conexo do cabo de comunicao.

4.9. PLC ScanO programa do CLP executado como parte de um processo repetitivo chamado de Scan. O scan do CLP inicia com a CPU lendo o estado das entradas. O programa aplicado executado usando o estado das entradas. Uma vez que o programa completado, a CPU atualiza diagnsticos internos e atividades de comunicao. O ciclo de scan termina com a atualizao dos estados das sadas, e ento, o ciclo de scan recomeado.

O tempo de um ciclo de scan depende do tamanho do programa, do nmero de entradas/sadas e do montante de dados de comunicao requerida.

4.10. Memrias

Tamanho de memria: Quilo, abreviado k, refere-se a 1000 unidades. Quando falando sobre computador ou memria de CLP, entretanto, 1k significa 1024, isto devido ao numero binrio 210= 1024. 1k pode ser 1024 bits, 1024 bytes ou 1024 words, dependendo do tipo de memria.

4.10.1. RAM Random Access Memory (RAM) uma memria onde os dados podem ser diretamente acessados em qualquer endereo. Dados podem ser escritos e lidos da RAM. RAM usada como uma rea de estoque temporria. RAM voltil, que significa que os dados armazenados na RAM sero perdidos se a fonte de alimentao for desligada. Uma bateria de backup requerida para evitar perda de dados em uma eventual falha na fonte de alimentao .

4.10.2. ROM Read Only Memory (ROM) um tipo de memria que os dados podem ser lidos mas no possvel a escrita. Este tipo de memria usada para proteger dados ou programas de apagamentos acidentais. A memria ROM no voltil, isto significa que o usurio no ir perder dos dados durante uma falta de energia. ROM so normalmente usadas para armazenar programas que definem a capacidade do CLP.

4.10.3. EPROM Erasable Programmable Read Only Memory (EPROM)Permite um nvel de segurana contra mudanas no autorizadas ou no desejadas no programa. EPROMs so designadas para armazenar dados e ento serem lidos, mas no facilmente alterados. Mudanas nos dados da EPROM requer um esforo especial. As UVEPROMs (ultravioleta erasable programmable read only memory) podem ser apagadas com luz ultravioleta. EEPROM (electronically erasable programmable read only memory), podem ser apagadas eletronicamente.4.10.3.1. Firmware um especifico software de aplicao ou do usurio gravado em uma EPROM e entregue como parte do hardware. Firmware dar as funcionalidades bsicas de um CLP.

4.11. Requisitos bsicos

Para criar ou mudar um programa, os itens seguintes so necessrios:

Um CLP

Um equipamento para programao (computador ou programador porttil)

Um software de programao

Um cabo de conexo

4.12. Modo de Operao RUN/PROGRAM

Quando a chave do CLP est na posio RUN, a CPU est no modo execuo e roda o programa armazenado na memria do CLP. Quando a chave estiver no modo STOP, a CPU pra. Quando a chave estiver na posio TERM, o dispositivo de programao pode selecionar o modo de operao.

Alguns CLPs suportam o uso de um cartucho opcional de memria com uma EEPROM onde possvel armazenar uma cpia do programa do CLP para ser usado com backup.

4.13. Mdulos de Expanso

Os CLPs permitem que seja adicionados mdulos de expanso, caso seja necessrio o uso mais entradas e sadas ou cartes especiais.

4.14. Leds indicadores de Status

Na CPU h leds indicadores que informam o modo de operao da CPU(RUN, STOP, PROGRAM ) e se h possveis falhas no CLP. Algumas CPUs tambm possuem leds que indicam quando um FORCE estiver ativado.

4.15. Uso de fonte externa

Os CLPs podem ser alimentados com 24VCC ou com tenso alternada , geralmente de 85 a 240VCA. Quando alimentados com tenso alternada, geralmente o CLP possui uma fonte interna de 24VCC para alimentar os cartes e para ser usado como sinal de entrada para os cartes de entrada digital. Caso seja necessrio, possvel utilizar uma fonte externa de 24 VCC para servir como sinal de entrada para os cartes de entrada digital.

4.16. Endereamento de entradas e sadas

As entradas e sadas do CLP so identificadas com nmeros e letras. Estes caracteres alfanumricos iro identificar cada uma das entradas e sadas, sendo chamados de endereamento (address).

Os endereamentos so usados pela CPU para determinar que entrada esteja presente e que sada necessita ser ligada ou desligada. I designa uma entrada digital(INPUT) e Q designa uma sada discreta.

O primeiro nmero identifica o byte, o segundo identifica o bit.

Por exemplo a entrada I:0.0 ,significa o byte 0 e o bit 0.

I0.0 = Byte 0, Bit 0




4.17. Barra conectora removvel

Quando for necessrio substituir a CPU ou cartes do CLP, no precisa desconectar todos os fios, basta liberar a barra conectora onde os fios esto parafusados e encaixar no novo carto.

Algumas CPU possuem um super capacitor, assim chamado por ter a habilidade de manter a carga por um longo perodo de vida, protegendo assim dados armazenados na RAM em caso de eventual falta de energia.

4.18. Smbolos

A linguagem Ladder consiste em smbolos comumente usados que representa componentes de controle e instrues.

4.18.1. Contatos Um dos aspectos que mais geram confuso na programao de CLPs por usurio pela primeira vez a relao entre o dispositivo que controla o status de um bit e a funo de programao que usa o status de um bit. Duas das funes de programao mais comuns so contatos normalmente abertos (normally open NO) e contatos normalmente fechados (normally closed NC). Simbolicamente, a energia passa atravs deste contatos quando eles esto fechados. Um contato normalmente aberto (NO) verdadeiro(fechado) quando o status de um bit de entrada ou sada igual a 1. Um contato normalmente fechado (NC) verdadeiro (fechado) quando o status de um bit de entrada ou sada 0.

4.18.2. BobinasRepresentam reles que so energizados quando a energia passa por eles. Quando uma bobina energizada, isto faz com que a sada correspondente seja mudada o seu bit de status para 1. O mesmo bit de sada pode ser usado para controlar contatos NO e NC em qualquer lugar no programa.

4.18.3. CaixasRepresentam vrias instrues ou funes que so executadas quando ativadas. Funes tpicas destas caixas so temporizadores, contadores e operaes matemticas.

4.19. Interligando elementos

Elementos de controle so adicionados ao diagrama Ladder posicionando o cursor e selecionando o elemento numa lista.

No exemplo seguinte o cursor tem sido colocado na posio a direita da instruo I0.2. a bobina foi selecionada de uma lista e inserida nesta posio.

4.19.1. Operao ANDCada rung ou network no diagrama Ladder representa uma operao lgica. Dois contatos fechados e uma bobina so colocadas na network 1. eles so endereados como I0.1, I0.2 e Q0.0. Observe que, somente quando as entrada I0.0 e I0.1 forem verdadeiras (nvel lgico 1), a bobina representada por Q0.0 ser ligada.

Esta configurao executa a mesma funo de uma porta lgica AND.

Outra forma de visualizar a lgica AND atravs da diagrama lgico Booleano. Na lgica Booleana a porta AND representada pelo nmero de entradas do lado esquerdo. Neste caso tem duas entradas. A sada representada do lado direito.

4.19.2. Operao OR

Neste exemplo, a operao OR usado na network 1. Se a entrada I0.2 ou a entrada I0.3, ou as duas forem verdadeiras, a sada Q0.1 ser verdadeira.

4.20.Testando o programaUma vez que o programa tem sido escrito, necessrio ser testado e retirado erros(debug). Uma forma de fazer isto simular as entradas do campo com um simulador de entradas. O programa deve primeiramente ser baixado(download) para o CLP e colocado no modo RUN. As chaves do simulador ao serem operadas, resultaro na indicao luminosa dos leds da entradas do CLP, e o CLP acionar as sadas, de acordo com o programa.

4.20.1. Funes de Status

Aps o programa ter sido carregado e est rodando no CLP, o status atual dos elementos do diagrama Ladder podem ser monitorados pelo software de configurao. A forma padro de apresentao de um elemento Ladder a indicao da condio do circuito quando o dispositivo est desenergizado ou no acionado. Na ilustrao seguinte, a entrada1 (I0.0) programada como um contato NO. Nesta condio, a energia no ir passar atravs do contato para a sada (Q0.0).

Quando visualizarmos o diagrama Ladder no modo status, o elemento que estiver ativo ou verdadeiro(lgica 1) estar hachurado. No exemplo, apresentado um boto pulsador conectado entrada 1 que est pressionado. A energia pode agora passar para o elemento associado com a entrada 1 (I0.0) e ativar a sada (Q0.0). o sinalizador ir acender.

4.20.2. Uso de FORCING

O uso de FORCING (Forar) outra ferramenta muito til no comissionamento da aplicao. Ele pode ser usado para sobrepor, sobrescrever temporariamente o status de uma entrada ou uma sada para testar uma aplicao ou para tirar defeitos do programa. A funo FORCE pode tambm ser usada para pular parte do programa, para permitir que instrues sejam jumpeadas permitindo assim a atuao de uma sada.

No exemplo, a entrada I0.0 pode ser forada, e mesmo sem pressionar o boto, acionar a sada, ligando a lmpada.

4.20.3. Fiao

Para executar uma tarefa, no exemplo didtico de um boto ligando um sinalizador, o boto conectado na entrada o CLP e o sinalizador na sada.

4.21. Exemplo de uma partida para motor No exemplo seguinte, envolve a partida e parada de um motor. O diagrama ilustra como um boto de comando NO e NC pode ser usado num circuito de comando. A bobina do contator (M) conectada em srie com o contato NO do boto Liga(Start) , com um contato NC do boto desliga(STOP) e com um contato NC do rel trmico (OL).

Quando o boto START pressionado, a energia passa alimentando a bobina do contator (M).

Quando o contator acionado, fecha o contato auxiliar Ma. Quando o boto START liberado, o contator continua acionado devido ao contato auxiliar. O motor ir rodar continuamente at ser pressionado o boto STOP ou se o rel trmico OL atuar.

Este controle pode ser executado pelo CLP.

4.22. Programando

O boto START(normalmente aberto NO) conectado na primeira entrada (I0.0) , o boto STOP(normalmente fechado NC) conectado na segunda entrada (I0.1) e o contato do rel trmico(normalmente fechado NC) conectado na terceira entrada (I0.2).

A primeira entrada(I0.0), a segunda(I0.1) e a terceira(I0.2). formam uma lgica AND e so usadas para controlar funes de programao normalmente abertas na network 1.

O status do bit I0.1 est em nvel lgico 1 porque o contato normalmente fechado(NC) do boto STOP est fechado. O status do bit I0.2 est em nvel lgico 1porque o contato normalmente fechado do rel trmico(OL) esta fechado. A sada Q0.0 est tambm presente na network 1. em adicional, o contato normalmente aberto do contato associado com Q0.0 est presente na network 1 para formar uma lgica OR. O contator conectado na sada Q0.0.

Quando o boto START for pressionado, a CPU recebe nvel lgico 1 da entrada I0.0. Isto causa que o contato I0.0 feche. Estando todas as trs entradas em nvel lgico 1, a CPU manda nvel lgico 1 para a sada Q0.0. o contator energizado e o motor parte.

Quando o boto Start pressionado, a sada Q0.0 agora verdadeira e no prximo ciclo de scan, quando o contato de Q0.0 estiver ativado, o contato estar fechado e assim a sada Q0.0 permanecer ligada mesmo que o boto Start seja liberado.

O motor ir continuar funcionando at que o boto STOP seja pressionado. A entrada I0.1 ir ento para nvel lgico 0(falso). A CPU ir enviar o sinal binrio 0 para a sada Q0.0. O motor ir ser desligado.

4.23. Expandindo a aplicao

A aplicao pode ser facilmente expandida para incluir sinalizadores para indicar a condio RUN e STOP. Neste exemplo o sinalizador Run est conectado sada Q0.1 e o sinalizador Stop sada Q0.2.

Podemos ver que o contato normalmente aberto de Q0.0 est ligado com a sada Q0.1 na network 2 e o contato normalmente fechado de Q0.0 est ligado com a sada Q0.2 na network 3. quando o motor estiver parado, a sada Q0.0 est desligada; o contato normalmente aberto de Q0.0 na network 02 estar aberto e o sinalizador RUN estar apagado. O contato normalmente fechado Q0.1 na network 03 estar fechado, ligando assim o sinalizador Q0.2.

Expanso:

4.24. Exemplo de aplicao

O dispositivo de campo que mede a variao o sinal tipicamente conectado a um transdutor. No exemplo seguinte, uma balana conectada a uma clula de carga. A clula de carga um dispositivo que pega a variao do sinal e converte num sinal varivel de tenso ou corrente. No exemplo, a clula de carga est convertendo o valor do peso num sinal de sada de 0 a 10V. o valor de sada depende inteiramente das especificaes do fabricante do sensor. Nesta clula, a sada de 0 a 10V corresponde a uma entrada(peso) de 0 a 500 libras (226 kg). O sinal de 0 a 10V da sada da clula de carga conectado a uma entrada analgica do CLP

Este exemplo de aplicao pode ser expandido para incluir um sistema transportador com um brao seletor para direcionar embalagens com pesos variados.

As embalagens movem-se sobre a esteira e so pesadas. A embalagem que tiver peso igual ou maior que o valor especificado, segue o caminho normal. A embalagem que tiver peso inferior que o valor especificado, ir retornar para inspeo.

4.25. Temporizadores

Temporizadores so dispositivos que contam incrementos no tempo. Semforos so exemplos onde temporizadores so usados. Neste exemplo, temporizadores so usados para controlar o intervalo de tempo entre uma lmpada e outra do semforo.

Temporizadores so representados por caixas no diagrama Ladder. Quando um temporizador ativado, comea a contar tempo. O temporizador compara o tempo transcorrido com o tempo setado(ajustado). A sada do temporizador est em nvel lgico zero enquanto o tempo transcorrido for menor que o tempo setado. Quando o tempo transcorrido maior que o setado, o temporizador ir para nvel lgico 1.

A maioria dos CLPs possuem trs tipos de temporizadores: On- Delay (TON), Retentive On-Delay (TONR), e Off-Delay (TOF).

Os temporizadores geralmente podem contar tempo em milisegundos, centsimos de segundos ou em segundos.

4.25.1. Timer on-delay(TON)

Quando a network onde um TON est ativada (nivel lgico 1) , o mesmo comea a contar tempo. Atingido o valor predeterminado, o bit de sada do TON ir para nvel lgico 1 e permanecer assim at que a network onde est o temperizador se torne falsa. Quando isto acontecer, o temporizador resetado.

No exemplo seguinte, uma chave conectada na entrada I0.3, e um sinalizador conectado na sada Q0.1.

Quando a chave for fechada, o temporizador ser ativado. O valor setado de 150 e a base de tempo 100ms, o que dar 15s (150 x 0,1). Atingido o valor setado, o sinalizador ir acender. Ao abrirmos a chave, a network do temporizador ser falsa, resetando o temporizador e desligando o sinalizador, permitindo assim uma nova contagem de tempo.

4.25.2. Timer Off-Delay (TOF)

Este temporizador usado para atrasar o desligamento de uma sada por um perodo de tempo aps uma entrada ser desligada. Quando a network onde o TOF estiver for verdadeira, imediatamente o TOF colocar o seu bit de sada em nvel lgico 1 e no conta tempo. Quando a network for falsa, o TOF manter o bit de sada verdadeiro e comear a contar tempo, que aps atingido, retornar o bit de sada para falso.

4.26. Exemplo de aplicao

No exemplo seguinte, um tanque ir ser preenchido por dois produtos, sero misturados e ento drenados. Quando o Boto Start precionado (I0.0), o programa liga a bomba 1(Q0.0). a bomba 1 roda por 5 segundos, preenchendo o tanque com o primeiro produto, e ento desligada. O programa ento liga a bomba 2(Q0.1) que roda por 3 segundos pra. O programa mistura os dois produtos por 60 segundos. O programa ento abre a vlvula de dreno(Q0.3) e parte a bomba 3(Q0.4). a bomba 3 desligada aps 8 segundos e o processo pra. A parada manual(I0.1) pode ser acionada a qualquer momento.

4.27. Contadores

Os contadores comparam um valor acumulado com um valor setado(programado) para controle de processos.

Contadores so representados por caixas no diagrama Ladder. Eles incrementam/decrementam uma contagem cada vez que h uma transio de OFF para ON na entrada que est gerando os pulsos. Contadores so resetados(zerados) quando uma instruo de RESET executada.

Alguns CLPs disponibilizam trs tipos de contadores: up counter (CTU) contador crescente, down counter (CTD) contador decrescente, e up/down counter (CTUD).

4.27.1. Exemplo de aplicaoUm contador pode ser usado para controlar o nmero de veculos num estacionamento. Quando um veiculo entra no estacionamento, o contador incrementa um pulso. Quando sai, o contador decrementa um pulso. O contador pode informar o nmero de veculos estacionados, ou seja, o nmero de vagas disponveis. Quando o estacionamento estiver lotado, o que significa que o contador atingiu o valor presetado, um sinalizador acende informando que no h mais vagas.

No exemplo, um sensor est fixado ao porto de entrada e conectado na entrada I0.0 do CLP. outro sensor est fixado no porto de sada e conectado na entrada I0.1. um boto de reset localizado na cabine de controle est conectado na entrada I0.2. O estacionamento comporta 150 veculos. Este o valor que tem sido presetado no contador.

A sada do contador ativa a sada Q0.1 que est conectada a sinalizador que indica Estacionamento Lotado.

Quando um veculo entra no estacionamento, o contador incrementa um pulso. Se um veculo sair, decrementa um pulso no contador.

Quando o contador atingir 150, a sada Q0.1 aciona o sinalizador, avisando que no h vagas disponveis.

4.28. Mdulos especiais

Em adio aos mdulos de I/O, mdulos de expanso so disponveis tais como: mdulos para termopares e RTDs, para controle de posicionamento, para comunicao entre outros.

4.28.1. Mdulos de Comunicao

Em alguns sistemas complexos, a comunicao rpida essencial. Modems so dispositivos eletrnicos usados para enviar e receber dados de longa distncia. Com isto, possvel acessar um CLP que esteja em outro estado ou pas, usando uma linha telefnica. Com isto, possvel fazer diagnstico e manuteno distncia, controlar mquinas, sistemas de alarme, funes de comunicao e supervisionar operaes e dados.

possvel tambm utilizar CLPs conectados a dispositivos inteligentes de campo como inversores de freqncia, atuadores e sensores , usando as LANs - local area network (LAN). LANs so usadas em escritrios, fbricas e em reas industriais.

No passado as redes eram freqentemente proprietrias, ou seja, eram usados por um fabricante proprietrio de um sistema. Hoje temos vrias redes abertas como a PROFIBUS-DP e Actuator Sensor Interface (ASi).

4.28.2. Profibus DP uma rede (barramento) aberta, usada para vrias aplicaes em automao e processos de fabricao. Profibus-DP trabalha com dispositivos de campo como medidores de energia, dispositivos de proteo de motores, disjuntores e controle de iluminao.

4.28.3. AS-i Actuator Sensor Interface (AS-i or AS-Interface) um sistema de rede para dispositivos binrios como sensores. At recentemente, extensivos cabos paralelos eram usados para conectar sensores at o dispositivo de controle. AS-I substitui esta complexidade de cabos por um nico par de fios. Vrios dispositivos podem ser conectados neste cabo nico.

Os CLPs possuem cartes especiais que recebe estes sinais binrios vindos do cabo AS-i .

4.29. Seleo de um CLP

Para a escolha correta de um equipamento de CLP, o usurio dever conhecer as caractersticas dos CLPs existentes no mercado levando em conta as caractersticas especficas de hardware e software sendo que:

As caractersticas de hardware de um CLP so aquelas que esto ligadas construo do mesmo, por ex. tipo de componente eletrnico utilizado, circuitos, modularidade, cartes de comunicao, etc.

As caractersticas de software so aquelas que definem os recursos do CLP, refletindo em programao, recursos, instrues, tipo de comunicao, recursos da IHM.

Deve-se observar que algumas caractersticas de hardware interferem na de software, por exemplo, o circuito de filtro na fonte no sendo de boa qualidade pode provocar a perda de programa e/ou funcionamento inadequado do CLP e ser observado como um efeito de software.

3.29.1. Hardware

Para selecionar o hardware do CLP, devem ser levadas em conta as seguintes caractersticas:

Sinalizao de status de Entrada e Sada (sinaliza a ligao ou no das Entradas/Sadas).

Alto MTBF (Mean Time Between Failure), ou seja, tempo mdio entre falhas.

Burn In (capacidade de fcil insero/extrao dos mdulos do CLP).

Robustez mecnica e eltrica.

Imunidade a rudos (capacidade de no ter seu funcionamento alterado se surgirem surtos de sinais eltricos no desejados).

Isolao tica de entradas e sadas (proteo da eletrnica fina do CLP com os circuitos exteriores).

Facilidade de configurao (modularidade).

Facilidade de manuteno (itens de estoque).

Autodiagnose (capacidade de sinalizar falhas e indicar possvel soluo).

Fusveis de proteo independentes.

Tenso de alimentao.

Tenso de alimentao dos mdulos de entrada e de sada.

Nmero de entrada e de sada.

Temperatura de armazenamento.

Temperatura de operao.

Imunidade a Descarga Eletrosttica.

Vibrao.

3.29.2. Software

Para selecionar o software, preciso levar em conta as seguintes caractersticas:

Facilidade de programao (interface de programao amigvel).

Aplicativo com teste de consistncia (capacidade do controlador do CLP: verificar se o programa elaborado reconhecido pelo mesmo).

Facilidade de simulao (utilizao de funo FORCE, que fora um nvel lgico 0 ou 1 em um elemento do programa).

Flexibilidade de programao conjunto, Set de instrues variadas.

Recurso de monitorao.

Programao on-line, programar diretamente no CLP.

Nmero de estados internos.

Interface de comunicao com outros equipamentos.

Varredura de programa (leitura e execuo seqencial das instrues do programa, que tem incio na primeira instruo e vai at o final do mesmo).

O tempo de execuo do programa varia de 1ms a 100ms/K, e vai depender da tecnologia empregada pelos fabricantes. importante observar que esse tempo calculado com base em instrues simples, do tipo contato aberto, contato fechado e sadas. Para as instrues avanadas que envolvem multiplicao, diviso, etc., o tempo estimado maior para a execuo.

4.30. Automao de um Setor, Processo ou EquipamentoO primeiro passo para automao de um processo, setor ou equipamento conhec-lo detalhadamente e document-lo atravs da descrio de seu funcionamento. Os mtodos mais utilizados para essa descrio so o fluxograma Universal, o Diagrama de tempos e movimentos ou uma descrio escrita do funcionamento do processo. Uma vez conhecida essa descrio, o CLP pode ser especificado, pois tem-se o numero e tipo das entradas/ sadas, que permite iniciar o processo de programao.

A figura a seguir apresenta um Fluxograma Universal com os passos necessrios para a automao de um setor, processo ou equipamento.

CAPTULO 5 Sistemas ScadaObjetivo

Aps estudar este captulo voc estar apto para: Entender os processos relativos ao sistema SCADA.

5.1. Sistemas Scada (Supervisory Control And Data Acquisition)

Os sistemas SCADA, tambm conhecidos como sistemas supervisrios, permitem que sejam monitoradas e rastreadas informaes de um processo produtivo ou instalao fsica. Tais informaes so coletadas atravs de equipamentos de aquisio de dados e, em seguida, manipuladas, analisadas, armazenadas e, posteriormente, apresentadas ao usurio. (SILVA, 2005).

Segundo Souza (2003), no estgio atual dos sistemas SCADA, os computadores tm um papel importante na superviso dos sistemas por coletar, entre outras coisas, dados do processo, principalmente dos CLPs. Estes dados podem ser observados de maneira remota e amigvel pelo operador; tm sua monitorao e controle facilitado; disponibiliza, em tempo til, o estado atual do sistema atravs de um conjunto de previses, grficos e relatrios; permitindo assim, a tomada de deciso operacional, seja ela automtica ou por iniciativa do operador.

Estes sistemas revelam-se de crucial importncia na estrutura de gesto das empresas, fato pelo qual deixaram de ser vistos como meras ferramentas operacionais, ou de engenharia, e passaram a ser vistos como uma importante fonte de informao. Em relao ao CLP, os sistemas de superviso oferecem duas funes bsicas: superviso e operao.

5.2. Superviso

Na superviso so includas todas as funes de monitoramento do processo, sejam elas sinticas, grficos de tendncias de variveis analgicas e digitais, relatrios em vdeo e impressora, dentre outras.

5.3. Operao

A operao tem a grande vantagem de substituir as funes da mesa de controle, otimizando os processos de liga e desliga de equipamentos e de seqncia de equipamentos e a mudana de modo de operao de equipamentos.

5.4. Funcionalidades

As principais funcionalidades dos sistemas SCADA atualmente so: aquisio de dados, visualizao de dados, processamento de alarmes e tolerncia a falhas.

5.4.1. Aquisio de dados

A aquisio de dados o processo que envolve a coleta e transmisso de dados desde as instalaes das indstrias, eventualmente remotas, at as estaes centrais de monitorao. O processo inicia-se nas instalaes das indstrias, onde as estaes remotas lem os valores dos dispositivos conectados. Aps a leitura desses valores, segue-se a fase de transmisso de dados atravs de rede de comunicaes at a estao central. Por fim, o processo de aquisio de dados concludo com o respectivo armazenamento em bases de dados. (SOUZA, 2003).

5.4.2. Visualizao de dados

A visualizao de dados consiste na apresentao de informaes atravs de interfaces homem-mquina, geralmente acompanhados por animaes, de modo a simular a evoluo do estado dos dispositivos controlados na instalao das indstrias.

5.4.3. Alarmes

Os alarmes so classificados por nveis de prioridade em funo da sua gravidade, sendo reservada a maior prioridade para os alarmes relacionados com questes de segurana.

Em situaes de falha do servidor ou da rede de comunicaes, possvel efetuar o armazenamento das mensagens de alarme em memria, que aliado capacidade de transmisso de mensagens de alarme para vrios servidores, permite elevar o grau de tolerncia falhas. Atravs de informaes sobre os usurios do sistema, contidas em uma base de dados, os sistemas SCADA identificam e localizam os operadores, de modo a filtrar e encaminhar os alarmes em funo das suas reas de competncia e responsabilidade. Os sistemas SCADA guardam em arquivos as informaes relativas a todos os alarmes gerados, de modo a permitir que posteriormente se proceda a uma anlise mais detalhada das circunstncias que estiveram na sua origem. (SOUZA, 2003).

5.4.4. Tolerncia a falhas

Para atingir nveis aceitveis de tolerncia falhas usual a existncia de informao redundante na rede e de mquinas de backup situadas dentro e fora das instalaes das indstrias. Desta forma, sempre que verificada uma falha num computador, o controle das operaes transferido automaticamente para outro computador que possui todos os dados espelhados do computador que estava funcionando at ento. (SOUZA, 2003).

Os sistemas SCADA permitem visualizar os dados recolhidos, alm de previses e tendncias do processo produtivo com base em valores recolhidos e valores parametrizados pelo operador, bem como grficos e relatrios relativos a dados atuais e existentes em histrico. (SOUZA, 2003).

A Automao Industrial visa, principalmente, a produtividade, qualidade e segurana em um processo. Em um sistema tpico toda a informao dos sensores concentrada em um controlador programvel o qual de acordo com o programa em memria define o estado dos atuadores. Atualmente, com o advento da instrumentao de campo inteligente, funes executados no controlador programvel tem uma tendncia de serem migradas para estes instrumentos de campo.

A automao industrial possui vrios barramentos de campo ( mais de 10, incluindo vrios protocolos como: CAN OPEN, INTERBUS-S, FIELD BUS FOUNDATION, MODBUS, STD 32, SSI, PROFIBUS,DEVICENET etc.) especficos para a rea industrial (em tese estes barramentos se assemelham a barramentos comerciais tipo ethernet, intranet, etc.), mas controlando equipamentos de campo como vlvulas, atuadores eletromecnicos, indicadores, e enviando estes sinais a uma central de controle conforme descritos acima. A partir destes barramentos que conversam com o sistema central de controle eles podem tambm conversar com o sistema administrativo da empresa.

Uma contribuio adicional importante dos sistemas de Automao Industrial a conexo do Sistema de superviso e controle com sistemas corporativos de administrao das empresas. Esta conectividade permite o compartilhamento de dados importantes da operao diria dos processos, contribuindo para uma maior agilidade do processo decisrio e maior confiabilidade dos dados que suportam as decises dentro da empresa para assim melhorar a produtividade.

4 - REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

1. Apostila Monitoramento e Controle de Processos. 2003 Marcelo Giglio Gonalves

2. Apostila de Automao Industrial Prof. Marcelo Eurpedes

3. SENAI DR SC Apostila CONTROLADORES LGICOS PROGRAMVEIS (SENAI_CET TUBARO)

4. SENAI DR_SP - Centro de Educao a Distncia (Controladores Lgicos Programveis Linguagens de Programao)5. Siemens S.A. (S7-200 Programmable Controller Quick Start _Primer)6. www.ab.com7. www.schneider-electric.com.br

Fig. 1.1 Bit, Byte e Word

Fig. 1.2 bits mais e menos significativos

Fig. 1.3 Byte

Fig. 1.4 Lgica 0 e Lgica 1

Fig. 1.5 Componente BCD

Fig. 1.6 Tabela de Converso

S

Tabela Verdade

Fig. 1.8 Funo Lgica AND ou E de 3 entradas e 1 sada

C

Fig. 1.9 Circuito eltrico de uma Funo Lgica AND ou E

S

Tabela Verdade

Fig. 1.10 Funo Lgica OU ou OR de 2 e 3 entradas e 1 sada

Tabela Verdade

Tabela Verdade

Fig. 1.11 Circuito eltrico de uma Funo Lgica OU ou OR

Fig. 1.12 Funo Lgica NOT ou inversor

Fig. 1.13 Funo Lgica NO-E ou NAND

Tabela Verdade

Fig. 1.14 Circuito eltrico de uma Funo Lgica NO-E ou NAND

Fig. 1.15 Funo Lgica NO-OU ou NOR

Tabela Verdade

Fig. 1.16 Circuito eltrico de uma Funo Lgica NO-OU ou NOR

Fig. 2.1 Diagrama esquemtico de um sistema genrico de automao

Fig. 2.2 - Comando numrico interfaceando com CLP

Fig. 3.1 Controladores Lgicos Programveis

Fig. 3.2 CLP montado em painel

Fig. 3.3 Aplicaes de um CLP

Fig. 3.4 - Hardware

Fig. 3.5 - Software

Fig 3.6 CLP Estrutura Bsica

Fig 3.7 Princpio de Funcionamento

Fig 3.8 - CLP AB

Fig 3.9 CLP AB

Fig. 3.10 - Mdulos de entrada e Sada de um CLP

Fig. 3.11 - Composio bsica de um CLP

Fig. 3.12 - Componentes bsicos

Fig. 3.13 - Diagrama Eltrico

Fig. 4.1 Sensor (boto pulsador)

Fig. 4.2 Atuador (contator)

Fig. 4.3 Entradas Discretas

Fig. 4.4 Entrada Discreta Nvel Lgico 0

Fig. 4.5 Entrada Discreta Nvel Lgico 1

Fig. 4.6 Entrada Analgica

Fig. 4.7 Sada Discreta

Fig. 4.8 Sada Analgica

Fig. 4.9 CPU

Fig. 4.10 Diagrama Linguagem Ladder

Fig. 4.11 Linguagem Lista de Instrues

Fig. 4.12 Linguagem Lista de Instrues

Fig. 4.13 - Linguagem Texto estruturado

Fig. 4.14 - Linguagem Grafset

Fig. 4.15 Sequncia de Scan do CLP

Fig. 4.16 Memrias

Fig. 4.17 Software/Hardware

Fig. 4.18 Seleo do modo de operao

Fig. 4.19 Memria Removvel

Fig. 4.20 Mdulos de Expanso

Fig. 4.21 LEDs indicadores

Fig. 4.15 Hardware

Fig. 4.22 Fonte externa

Fig. 4.23 Barra de conexo

Fig. 4.15 Hardware

Fig. 4.24 Capacitor/CLP

Fig. 4.25 Contatos NA e NF

Fig. 4.26 Bobina (smbolo)

Fig. 4.27 Caixa (smbolo)

Fig. 4.28 Diagrama Ladder

Fig. 4.29 Programao

Fig. 4.30 Programao AND

Fig. 4.32 Programao OR

Fig. 4.33 Programao OR

Fig. 4.34 Programao Bsica




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Figura 5.1 - Visualizao de dados (Fonte: Elipse Software, 2007.)

Figura 5.2 - Tela de Alarmes (Fonte: Centro Tecnolgico de Mecatrnica SENAI, 2007.)

Figura 5.3 -Sistema Profibus

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Centro de Tecnologias do Gs & Energias Renovveis CTGAS-ER

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Apostila Termelétricas - Automação Industrial