CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL

CLP - Maurício 1

CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL

CLP - Maurício 2

APLICAÇÕES

• AUTOMATIZAÇÃO DE PROCESSOS INDUSTRIAIS;

• MÁQUINAS INDUSTRIAIS;

• AQUISIÇÃO DE DADOS PARA SUPERVISÃO EM FÁBRICAS, PRÉDIOS INTELIGENTES;

• INDÚSTRIAS, QUÍMICAS, PETROQUÍMICAS, MINERAÇÃO;

• FABRICAÇÃO AUTOMOTIVA, TÊXTIL, ALIMENTÍCIA;

• ENTRE OUTROS.

CLP - Maurício 3

VANTAGENS

QUANDO COMPARADO AOS MÉTODOS DE CONTROLE NÃO PROGRAMÁVEIS, O CLP MOSTRA AS SEGUINTES VANTAGENS:

• MENOR ESPAÇO OCUPADO;

• MENOR ENERGIA ELÉTRICA;

• MENOR FREQÜÊNCIA E TEMPO PARA MANUTENÇÃO

CLP - Maurício 4

QUANDO COMPARADO AOS MÉTODOS DE CONTROLE NÃO PROGRAMÁVEIS, O CLP MOSTRA AS SEGUINTES VANTAGENS:

• MAIOR CONFIABILIDADE;

• REPROGRAMABILIDADE;

• POSSIBILIDADE DE COMUNICAÇÃO COM OUTROS CONTROLADORES E COMPUTADORES.

VANTAGENS

CLP - Maurício 5

• O CLP TEM ESTRUTURA BÁSICA IGUAL À DE DE UM COMPUTADOR:

•FONTE DE ALIMENTAÇÃO;

•UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO;

• MEMÓRIAS;

• DISPOSITIVOS DE INTERFACE DE ENTRADA E SAÍDA.

ESTRUTURA

CLP - Maurício 6

PROCESSADOR

ESTRUTURA

FONTE

CPU

INTERFACES DE ENTRADA E SAÍDA

MEMÓRIAS

CARTÕES DE ENTRADA

CARTÕES DE SAÍDA

DADOSDADOS

DADOS

CLP - Maurício 7

FONTE DE ALIMENTAÇÃO

– FORNECE ENERGIA DE QUALIDADE PARA ALIMENTAR A CPU E OS CARTÕES DE ENTRADA E SAÍDA

– TAL QUALIDADE SE REFERE A ALTA ESTALBILIDADE E BAIXÍSSIMO RIPPLE.

CLP - Maurício 8

CPU

• COLHE OS DADOS DA INTERFACE DE ENTRADA, PROCESSA TAIS DADOS DE ACORDO COM O PROGRAMA E ENVIA PARA AS INTERFACES DE SAÍDA O RESUSLTADO DE TAL PROCESSAMENTO.

CLP - Maurício 9

MEMÓRIA

• ARMAZENA INFORMAÇÕES COMO O PROGRAMA A SER EXECUTADO E AS CONDIÇÕES DOS PONTOS DE ENTRADA E SAÍDA

CLP - Maurício 10

CARTÕES DE ENTRADA

• RECEBEM OS SINAIS (ELÉTRICOS) PROVENIENTES DO CAMPO E TRANSFORMAM TAIS SINAIS EM CÓDIGOS PROCESSÁVEIS PELA UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO.

CLP - Maurício 11

CARTÕES DE SAÍDA

• RECEBEM OS SINAIS PROVENIENTES DA UNIDADE CENTRAL DE PROCESAMENTO E OS TRANSFORMAM EM SINAIS ELÉTRICOS VÁLIDOS PARA OS DISPOSITIVOS DE CAMPO.

CLP - Maurício 12

CONFIGURAÇÕES

CONFIGURAÇÕES DE MONTAGEM

CLP - Maurício 13

- COMPACTA

- MODULAR

CONFIGURAÇÕES

CLP - Maurício 14

CONFIGURAÇÕES

- COMPACTA

•FONTE/ CPU

• CARTÕES ENTRADA SAÍDA

CLP - Maurício 15

CPU

CONFIGURAÇÕES

- MODULAR

FONTE

CARTÕES DE ENTRADA

CARTÕES DE ENTRADA

CLP - Maurício 16

ESTRUTURAS DE EXECUÇÃO

• CÍCLICO;• POR INTERUPÇÃO;• POR TEMPO;• POR EVENTO

FORMAS DE PROCESSAMENTO

CLP - Maurício 17

CÍCLICO

• INSTRUÇÕES LIDAS EM SEQÜÊNCIA DO INÍCIO AO FIM DO DO PROGRAMA;

• VOLTA-SE AO INÍCIO DO PROGRAMA. • ESSE CICLO É CHAMADO CICLO DE VARREDURA E SUA

DURAÇÃO, TEMPO DE VARREDURA• O TEMPO DE VARREDURA DEPENDE DO NÚMERO DE

INSTRUÇÕES• A VELOCIDADE É EM MÉDIA DE 100 INSTRUÇÕES POR

MILISEGUNDO

CLP - Maurício 18

CÍCLICO

CLP - Maurício 19

INTERRUPÇÃO

• SE UMA OCORRÊNCIA DO PROCESSO CONTROLADO NÃO PUDER ESPERAR O FIM DO CICLO ENTÃO DEVE HAVER UMA INTERRUPÇÃO PARA A EXECUÇÃO DO PROGRAMA DESSA OCORRÊNCA;

• APÓS A INTERRUPÇÃO O PROGRAMA NORMAL VOLTA A SER EXECUTADO DO PONTO ONDE HASVIA PARADO;

CLP - Maurício 20

INTERRUPÇÃO

CICLO NORMAL CICLO DE INTERRUPÇÃO

PONTO DE INTERRUPÇÃO

CLP - Maurício 21

TEMPO

• ALGUNS PROGRAMAS DEVEM ACONTECER A CADA CICLO DE TEMPO, INDEPENDENTE DO CICLO NORMAL DO PROGRAMA;

• É UMA INTERRUPÇÃO SÓ QUE NÃO DEPENDE DE NENHUM ACONTECIMENTO E SIM APENAS DA PASSAGEM DO TEMPO.

CLP - Maurício 22

TEMPO

CLP - Maurício 23

EVENTO

• SÃO INTERRUPÇÕES POR ACONTECIMENTOS ESPECÍFICOS:– RETORNO DE ENERGIA– FALHA DE BATERIA;– ULTRAPASSAGEM DO TEMPO DE

SUPERVISÃO• WATCH DOG TIME

CLP - Maurício 24

MEMÓRIA

• PALAVRAS DE MEMÓRIA– MESMO NÚMERO DE BITS

• MAPA DE MEMÓRIA

• MEMÓRIA RAM : DADOS• MEMÓRIA ROM : PROGRAMA

CLP - Maurício 25

PARTES DA MEMÓRIA

• MEMÓRIA EXECUTIVA;• MEMÓRIA DE SISTEMA;• MEMÓRIA DE ESTADO DAS ENTRADAS E

SAÍDAS OU MEMÓRIA IMAGEM;• MEMÓRIA DE DADOS;• MEMÓRIA DE DO USUÁRIO

CLP - Maurício 26

EXECUTIVA

• ROM E PROM• SISTEMA OPERACIONAL

– USUÁRIO NÃO OPERA

CLP - Maurício 27

SISTEMA

• RAM• RESULTADOS E OPERAÇÕES INTERMEDIÁRIAS

DO SISTEMA• COMO UM RASCUNHO• USUÁRIO NÃO OPERA

CLP - Maurício 28

STATUS OU IMAGEM

• NESSA ÁREA, TIPO RAM, SE ARMAZENAM OS ESTADOS DAS ENTRADAS E SAÍDAS– O PROCESSADOR APÓS LER OS ESTADOS

DE ENTRADA ,OS ARMAZENA NA IMAGEM DE ENTRADA;

– APÓS EXECUTAR O PROGRAMA ARMAZENA O ESTADO DAS SAÍDAS NA IMAGEM DE SAÍDA.

CLP - Maurício 29

DADOS

• MEMÓRIADO TIPO RAM• ARMAZENAM VALORES DE ENTRADA E

RESULTADOS DO PROCESSAMENTO;– VALORES LIMITES DE TEMPORIZAÇÃO;– VALORES ATUAIS DE TEMPORIZAÇÃO;– VALORES LIMITES DE CONTAGENS;– VALORES ATUAIS DE CONTAGENS; – VALORES DE FUNÇÕES ARITMÉTICAS.

CLP - Maurício 30

USUÁRIO

• TIPO RAM; RAM/EPROM; RAM EEPROM– USUÁRIO DESENVOLVE E TESTA EM RAM E

DEPOIS PASSA PARA EPROM– USUÁRIO DESENVOLVE E TESTA EM RAM E

DEPOIS PASSA PARA EEPROM

CLP - Maurício 31

MÓDULOS DE ENTRADAS E SAÍDAS

• OS MÓDULOS DE ENTRADAS E SAÍDAS SÃO INTERFACES ENTRE OS SINAIS ELÉTRICOS DO CLP E OS DISPOSITIVOS DE CAMPO

• PODEM SER DO TIPO DIGITAL OU ANALÓGICO.• PODEM APRESENTAR CARACTERÍSTICAS DIVERSAS

DEPENDENTES DOS COMPONENTES UTILIZADOS NOS CIRCUITOS ELETRÔNICO DO CLP.

CLP - Maurício 32

MÓDULOS DE ENTRADAS DIGITAIS

• SÃO SENSÍVEIS A DOIS NÍVEIS DE TENSÃO : ALTO E BAIXO;

• TAIS VALORES SÃO DETERMINADOS PELO FABRICANTE;• O NÍVEL ALTO COMPREENDE UMA FAXA DE VALORES

PRÓXIMOS DO NOMINAL;• O NÍVEL BAIXO COMPREENDE UMA FAIXA DE VALORES

PRÓXIMOS AO VALOR ZERO.

CLP - Maurício 33


• VALORES COMUNS 0 A 110Vca 0 A 220Vca 0 A 24Vcc

CLP - Maurício 34

+vOPTO ACOPLADOR


EXEMPLO DE CIRCUITO DE ENTRADA

ELEMENTO DE CAMPO

24V

CPU

CLP - Maurício 35


• A CPU ASSOCIA A TENSÃO BAIXA DE ENTRADA COMO VALOR ZERO PARA O BIT DE MEMÓRIA EM QUE ARMAZENA O VALOR DE TAL ENTRADA

• A CPU ASSOCIA A TENSÃO ALTA DE ENTRADA COMO VALOR UM PARA O BIT DE MEMÓRIA EM QUE ARMAZENA O VALOR DE TAL ENTRADA

CLP - Maurício 36

NÍVEL ALTO

NÍVEL BAIXO


BIT = 1

BIT = 0

CLP - Maurício 37

MÓDULOS DE ENTRADAS ANALÓGICAS

• SÃO SENSÍVEIS A FAIXAS DE VALORES ;

• TAIS VALORES SÃO DETERMINADOS PELO FABRICANTE;

CLP - Maurício 38


EXEMPLO DE CIRCUITO DE ENTRADA

CONVERSOR ANA/DIGELEMENTO DE CAMPO

4 A 20mA

CPU

SHUNT

CLP - Maurício 39


• A FAIXA DE VALORES DE ENTRADA É DIVIDIDA EM VÁRIAS PARTES DE ACORDO COM A CPU;

• A CADA PARTE É ASSOCIADA UMA SEQÜÊNCIA BINÁRIA PRÓPRIA E PROPORCIONAL NA MEMÓRIA;

CLP - Maurício 40


• 0 A 5V 0 A 10V 1 A 5V -5 A 5V -10 A 10V ;

• 0 A 20mA 4 A 20mA

EXEMPLOS DE FAIXAS ANALÓGICAS

CLP - Maurício 41


• O NÚMERO DE BITS DEPENDE DO FABRICANTE SENDO 16 UM NÚMERO COMUM;

• QUANTO MAIOR FOR A PALAVRA MAIOR A PRECISÃO DO PROCESSAMENTO.

CLP - Maurício 42

VALOR MÁXIMO

VALOR MÍNIMO

MÓDULOS DE ENTRADAS ANALÓGICA

1

EXEMPLO DE CONVERSÃO COM 1 BIT

VALOR BINÁRIOVALOR

ANALÓGICO

VALOR MÉDIO

0

CLP - Maurício 43

VALOR MÁXIMO

VALOR MÍNIMO


1

EXEMPLO DE CONVERSÃO COM 1 BIT

VALOR BINÁRIOVALOR

ANALÓGICO

VALOR MÉDIO

0

CLP - Maurício 44

VALOR MÁXIMO

VALOR MÍNIMO


00

EXEMPLO DE CONVERSÃO COM 2 BITS

VALOR BINÁRIOVALOR

ANALÓGICO

01

10

11

CLP - Maurício 45

VALOR MÁXIMO

VALOR MÍNIMO


EXEMPLO DE CONVERSÃO COM 3 BITS

VALOR BINÁRIOVALOR

ANALÓGICO

VALOR MÉDIO

000

111

010

110110

001

100011

101

CLP - Maurício 46

• ENTRE AS LINHAS PONTILHADAS O SINAL ANALÓGICO MUDA MAS O DIGITAL CONTINUA FIXO. O VALOR ENTRE AS LINHAS PONTILHADAS DEVE SER BEM PEQUENO PARA QUE O VALOR DIGITAL SE APROXIME DO ANALÓGICO.O VALOR ENTRE AS LINHS PONTILHASDAS PODE SER CALCULADO DIVIDINDO-SE O SPAN DA FAIXA POR 2N .

NO EXEMPLO, A FAIXA É DIVIDIDA EM 28 = 256 PARTES


CLP - Maurício 47

• A FAIXA ANALÓGICA DE ENTRADA É DIVIDIDA EM 2N

PARTES.

NO EXEMPLO, A FAIXA É DIVIDIDA EM 28 = 256 PARTES

• NO CASO DE SE UTILIZAR UMA PALAVRA DE 16 BITS, A FAIXA É DIVIDIDA EM 216 = 32768 PARTES


CLP - Maurício 48

MÓDULOS DE SAÍDAS DIGITAIS

• PRODUZEM DOIS NÍVEIS DE SINAL: ALTO E BAIXO• TAIS SINAIS SÃO GERADOS POR DIVERSOS TIPOS

DE ELEMENTOS, A SABER:

# CONTATOS SECOS;# TRIACS;# TRANSISTORES;

CLP - Maurício 49


# CONTATOS SECOS;

PODEM OPERAR EM CORRENTE CONTÍNUA OU ALTERNADA SÃO LENTOS; TÊM PEQUENA VDA ÚTIL

CLP - Maurício 50


# TRIACS;

PODEM OPERAR APENAS EM CORRENTE ALTERNADA SÃO MAIS RÁPIDOS QUE OS CONTATOS SECOS; TÊM LONGA VDA ÚTIL

CLP - Maurício 51


# TRANSISTORES;

PODEM OPERAR APENAS EM CORRENTE CONTÍNUA; SÃO MAIS RÁPIDOS QUE OS CONTATOS SECOS; TÊM LONGA VDA ÚTIL

CLP - Maurício 52

MÓDULOS DE SAÍDAS ANALÓGICAS

• PRODUZEM UMA FAIXA DE VALORES DE TENSÃO OU DE CORRENTE.

• QUANTO MAIOR A PALAVRA BINÁRIA DA CPU MAIS CONTÍNUA A SAÍDA, QUE A RIGOR NÃO É UMA RAMPA E SIM UMA ESCADA

CLP - Maurício 53

LÓGICAS RELACIONADAS

• OS SINAIS DIGITAIS DE ENTRADA PODEM PRODUZIR LIGAÇÕES E DESLIGAMENTOS NO PROGRAMA;

• AS SAÍDAS DIGITAIS SÃO PRODUZIDAS POR LIGAÇÕES E DESLIGAMENTOS NO PROGRAMA;

• OR NÃO É UMA RAMPA E SIM UMA ESCADA

Documents

CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL