Automação Industrial

Prof. Ms. Getúlio Teruo Tateoki

http://www.getulio.eng.br/meusalunos/autind.html

-Duas Aulas quinzenais

-Datas: Engenharia Elétrica

08 e 18 de agosto

01, 15, 29 de setembro

13 e 27 de outubro

10 de novembro

Conteúdo Programático

1- Introdução:

Perspectiva Histórica. O que é um CLP. Comparação do

CLP com outros sistemas de controle. Lógica com Relês.

Arquitetura dos CLPs e princípio de funcionamento

Memórias. Tipos de Memórias. Estrutura de memória e

capacidade. Modos de Operação de CLP (Programação e

Execução)

Tipos de CLP (Compactos e Modulares)

2- Interfaces de Entradas e Saídas

Conceitos Básicos. Características de entradas e saídas

(E/S). Módulos de Entrada. Módulos de Entrada. Interfaces

de entradas de dados. Módulos de saída. Saídas

Analógicas.

Conteúdo Programático

3- Sensores e Atuadores

Chaves. Chaves botoeira. Chaves fim de curso. Principais

vantagens e desvantagens das chaves fim de curso.

Aplicações típicas. Critérios de seleção. Chaves

automáticas. Relés. Aplicações de Relés. Seleção de Relés.

Sensores de Proximidade. Classificação dos sensores com

relação ao tipo de saída. Sensores de proximidade

indutivos. Sensores Capacitivos. Sensores de proximidade

ópticos. Sensores difuso-refletido. Sensor de proximidade

ultrassônico.

Conteúdo Programático

4- Linguagens de Programação

Definições Básicas. Normas IEC 61131-3. Elementos

Comuns. Comentários. Unidade organizacional de

programas. Entradas, saídas e memória. Acesso direto a

variáveis. Tipo de dado. Strings. Tempos e datas.

Endereçamento simbólico. Declaração de variáveis.

Variáveis internas, de entrada, de saída, de entrada e de

saída. Inicialização. Atributos de variáveis.

Linguagens de programação. Linguagem Ladder (LD). Lista

de Instruções (IL). Texto Estruturado(ST). Diagrama de

Blocos de Funções. Function Block Diagram (FDB).

Sequenciamento Gráfico de Funções (SFC). Aplicação de

linguagens de programação aos CLPs.

Conteúdo Programático

5- Linguagem Ladder

Lógica de contatos. Chave aberta. Chave fechada.

Símbolos básicos. Relés. Diagrama de contatos em Ladder.

Circuitos de autorretenção. Leitura das entradas de dados.

6- Circuitos Combinacionais.

Tabela Verdade. Fluxograma para o desenvolvimento de

projetos combinacionais. Álgebra booleana. Estados

lógicos. Estados lógicos. Funções Lógicas. Representações

no diagrama de blocos, diagrama elétrico, linguagem

Ladder das funções NOT, AND, OR, NAND, NOR e XOR.

Conteúdo Programático

7- Mapa de Veich-karnaugh

Células adjacentes. Transcrição da tabela verdade para o

mapa de Karnaugh. Utilização do mapa. Agrupamentos de

minitermos. Soma de produtos ou produto de somas.

Funções incompletamente especificadas. Uso dos mapas

de Karnaugh.

Conteúdo Programático

8- Sistemas Sequenciais

Instrução contador. Contador crescente. Contador

decrescente. Contador bidirecional.

Temporizadores.Temporizador de Pulso (TP). Temporizador

com retardo para ligar(TON – Timer On Delay).

Temporizador TON nos controladores Allen-Bradley.

Temporizador de atraso para desligar (TOF). Temporizador

TOF – RsLogix500 (Allen- Bradley). Temporizador retentivo

(RTO).

Avaliação

A = 1,0T + 1,5(P1+P2)

A: Avaliação (4,0)

T: Trabalho

P1: Prova 1

P2: Prova 2

Bibliografia

CLAITON, M. F., CAMARGO, V. L.C. Controladores

Lógicos Programáveis. Sistemas Discretos. Ed.

Érica -2ª Edição. 2012

NATALE, F. Automação Industrial. Ed. Érica, 2001

OLIVEIRA, J.C.P. Controlador Programável. São

Paulo. Makron Books, 1993.

CASTRUCCI, P.L., MORAES, C.C. Engenharia de

Automação Industrial. Rio de Janeiro. LTC, 2001

Início...

• Revolucionado os comandos e controles industriais

desde seu surgimento na década de 70.

• Antes do surgimento dos CLP's as tarefas de

comando e controle de máquinas e processos

industrias eram feitas por relés eletromagnéticos.

• Os sistemas de controle passaram a necessitar cada

vez mais de confiabilidade, eficiência e agilidade para

atender os requisitos das aplicações a serem

controladas.

CLP

( Controlador Lógico Programável )

• Este equipamento foi batizado nos Estados

Unidos como PLC ( Programable Logic

Control ), em português CLP ( Controlador

Lógico Programável ) e este termo é registrado

pela Allen Bradley ( fabricante de CLP’s).

Características

• fácil e rápida programação ou

reprogramação .

• de operação em ambiente industrial.

• Hardware ocupando espaço reduzido e

baixo consumo de energia.

• Monitoração do estado e operação

(computadores).

• Custo de compra e instalação competitivo.

APLICAÇÕES

• automação da manufatura, de processos

contínuos, elétrica, predial, entre outras.

APLICAÇÕES

• Máquinas industriais ( injetoras de plástico, têxteis, calçados);

• Equipamentos industriais para processos ( siderurgia, papel e celulose, petroquímica, química, alimentação, mineração, etc. );

• Equipamentos para controle de energia ( demanda, fator de carga);

• Aquisição de dados de supervisão em: fábricas, prédios inteligentes, etc.;

• Bancadas de teste automático de componentes industriais;

Estrutura Básica

Diferenças entre CLP e

Microcomputadores

• As principais diferenças em relação a um

computador comum estão relacionadas a

qualidade da fonte de alimentação, que possui

características ótimas de filtragem e

estabilização, interfaces de E/S imune a ruídos

e um invólucro específico para aplicações

industriais.

Dispositivos de entrada

• leitor de fitas magnéticas, leitor de disco

magnético, leitor de cartão perfurado, leitor

de fita perfurada, teclado, painel de

chaves, mouse, scanner, etc.

• Estes dispositivos tem por função a

transformação de dados em sinais elétricos

codificados para a unidade central de

processamento.

Programação do CLP

• O terminal de programação é um dispositivo

(periférico) que conectado temporariamente ao

CLP, permite introduzir o programa do usuário

e configuração do sistema.

• Software que transforma um computador

pessoal em um programador.

Programação e Execução

• Linguagem de Programação

– Linguagem de Baixo Nível

– Linguagem de Alto Nível

Compiladores e Interpretadores

• Quando um microcomputador utiliza uma

linguagem de alto nível, é

• necessário a utilização de compiladores e

interpretadores para traduzirem este

• programa para a linguagem de máquina.

Vantagem

Desvantagem • Elaboração de programa em tempo

menor, não necessitando conhecimento

da arquitetura do microprocessador.

• Tempo de processamento maior do que

em sistemas desenvolvidos em

linguagens de baixo nível.

DIAGRAMA DE CONTATOS

• Também conhecida como:

• Diagrama de relés;

• Diagrama escada;

• Diagrama “ladder”.

Para que um relê seja energizado, necessita de

uma continuidade elétrica, estabelecida por uma

corrente elétrica.

Esta forma gráfica de apresentação está muito próxima a

normalmente usada em diagrama elétricos.

Exemplo: