Diapositivo 1

UNIVERSIDADE EDUARDO MONDLANEFACULDADE DE ENGENHARIAENGENHARIA ELECTRICA- LABORAL4o Ano

SISTEMAS DE COMANDO E REGULAOSEMINRIO 2

TEMA: PLC - MITSUBISHI

11/4/20151

11/4/20152

Discentes: (3 Grupo)MARIO, Edson AndrMASSINGUE, Arlindo SalvadorMATSINHE, Arnaldo Felisberto

Docentes:Prof. Doutor Eng. Zacarias Chilengue Eng. Zefanias Jos Mabote

1. INTRODUO11/4/20153 Automatizar um sistema, tornou-se muito mais vivel medida que a electrnica avanou e passou a dispor de circuitos capazes de realizar funes lgicas e aritmticas com os sinais de entrada e gerar respectivos sinais de sada. Toda a lgica de accionamento pode ser desenvolvida atravs de software, que determina ao controlador a sequncia de accionamento a ser desenvolvida e os PLSs so equipamentos electrnicos de controle que actuam a partir desta filosofia.

11/4/201542. OBJECTIVO GERAL2.1. Familiarizao com os CLPs (controladores lgicos programveis) da marca Mitsubishi.3. OBJECTIVOS ESPECFICOS3.1. Fazer uma breve descrio de um PLC no geral;3.2. Apresentar a estrutura interna e estrutura externa de um PLC da marca Mitsubishi;3.3. Apresentar as unidades de programao destes PLCs;3.4. Apresentar os perifricos e interfaces destes PLCs;3.5. Explicar seu princpio de funcionamento; 3.6. Apresentar as vantagens e desvantagens destes PLCs;

4. BREVE DESCRIO DE UM PLC NO GERAL11/4/201554.1. Histrico do surgimento de PLC

O Controlador Lgico Programvel (CLP) nasceu dentro da General Motors, em 1968,devido a grande dificuldade de mudar a lgica de controle dos painis de comando a cada mudana na linha de montagem. Tais mudanas implicavam em altos gastos de tempo e dinheiro. Os primeiros CLPs tinham como funo somente realizar operaes sequenciais que eram anteriormente implementadas com rels (Ex.: controle liga/desliga de mquinas e processos que necessitavam operaes repetitivas).

4.2. Controlador Lgico Programvel (CLP)

11/4/20156 O PLC(Programmable logic controller), um computador especializado, baseado em ummicroprocessador que desempenha funes de controle atravs de softwares desenvolvidos pelo usurio (cada PLC tem seu prprio software) para o controle de diversos tipos e nveis de complexidade de comandos elctricos.

Geralmente as famlias dos PLCs so definidas pela capacidade de processamento de um determinado numero de pontos de Entradas e/ou Sadas (E/S).

4.3. Arquitectura dos PLCs e Princpio de Funcionamento

11/4/20157 Os CLPs so projectados e construdos para operarem em ambientes severos, por isso so: Resistentes a altas temperaturas, Resistentes ao rudo elctrico, Resistente poluio atmosfrica, ambientes hmidos etc. Sua capacidade quanto ao nmero de entradas e sadas, memria, conjunto de instrues, velocidade de processamento, conectividade, flexibilidade, etc, varia conforme o fabricante e modelo.

11/4/20158Um controlador lgico programvel pode ser dividido em duas partes:Uma unidade central de processamento;Sistemas de interface de entrada/sada.

Figura :Principais partes de um PLC

4.4. Linguagens de Programao

11/4/20159 Visando atender aos diversos segmentos da indstria, incluindo seus usurios, e uniformizar as vrias metodologias de programao dos controladores industriais, a norma IEC 61131-3 definiu sintctica e semanticamente cinco linguagens de programao:Diagrama de Blocos de Funes (FBD - Function Block Diagram);Linguagem Ladder (LD - Ladder Diagram);Sequencialmente Grfico de Funes (SFC - System Function Chart);Lista de Instrues (IL - Instruction List);Texto Estruturado (ST - Structured Text).

4.5. Vantagens do uso de PLC

11/4/201510 Os PLCs possuem caractersticas de programao que o tornam mais eficiente em relao a outros equipamentos Industriais, tais como:Facilidade e flexibilidade para alterar os programas. O PLC pode ser reprogramado e operar com uma lgica distinta;O programa pode ser armazenado em memria para replicao em outro sistema ou ser guardado como sistema reserva (backup);No caso de defeito, sinalizadores visuais no CLP informam ao operador a parte do sistema que est defeituosa.

4.6. Desvantagens dos PLCs

11/4/201511Custo mais elevado;Uso de algum tipo de programao ou lgebra booleana no projecto, tcnicas que so desconhecidas por uma boa parte dos electricistas;Sensibilidade interferncia e rudos elctricos, comuns em instalaes industriais;Necessidade de maior qualificao da equipe de manuteno.

4.7. Estrutura Interna do PLC11/4/201512 O PLC um sistema microprocessador , ou seja, constitu-se de um microprocessador, um Programa Monitor , uma Memria de Programa , uma Memria de Dados, uma ou mais Interfaces de Entrada, uma ou mais Interfaces de Sada e Circuitos Auxiliares.

Figura 2: Diagrama de blocos sobre a estrutura interna de um CLP

5. PLC DA MARCA MITSUBISHI11/4/201513Desde o seu lanamento em 1971, o PLC da Mitsubishi consolidou sua reputao como um controlador de automao industrial de alta confiabilidade. Algumas das caractersticas de segurana destes PLCs so descritas a seguir:Possuem uma forte resistncia a choques e no quebram por falha de energia, j que no possuem peas mveis;So projectados para funcionar num intervalo de temperatura maior que o de aparelhos electrodomsticos gerais;So compostos por componentes seleccionados estritamente, que aseguram o funcionamento estvel a longo prazo;Os programas so optimizados para finalidades de controle, o que facilita sua criao e edio.

11/4/201514O funcionamento estvel expresso pelo ndice de estabilidade de sistema de computao RAS.RAS refere-se a Reliability (confiabilidade), Availability (disponibilidade) e Serviceability (facilidade de manuteno). E os PLCs so produtos elctricos indistriais que satisfazem o ndice RAS devido ao facto de que eles no falham com facilidade, resistem a um funcionamento a longo prazo e so de fcil manuteno.

11/4/201515Estes PLCs apresentam vrias sries, algumas sries so:Srie Q;Srie FX;Srie GX.

O PLC da Srie Q foi lanado em 1998, e o PLC modular de srie Q uma fuso de novas tecnologias, com conceitos de desenho herdados da srie A.O PLC do tipo bloco modular possui uma estrutura que permite sua instalao simples. E cada bloco possui sua prpria funo e pode ser substituido um a um. Este adequado para futuras expanses, extenso de funes de controle e troca fcil de modelos.

ESTRUTURA INTERNA E EXTERNA DE UM PLC DA MARCA MITSUBISHI

11/4/201516Extrutura ExternaQuando fala-se de extrutura externa, refere-se aparncia fsica do CLP, isto , os blocos ou elementos em que se divide etc.. Dois fatores determinam esta extrutura: O mercado a que se dirige o PLC e A tendncia de produo que existe na rea em que se localize o fabricante (essencialmente Europa ou Amrica).Os PLCs da Mitsubishi esto dispnveis em seguintes categorias:Compactos: constituidos por apenas um nico bloco, que incorpora a alimentao de energia, CPU, memria, entradas, sadas, etc.. Modulares: o PLC aparece em partes ou mdulos que desempenham funes especficas.

11/4/201517Extrutura InternaTem a ver com as vrias partes que compem o PLC, e h trs componentes essenciais:

A seo de entrada; A seo de sada; A CPU.

11/4/201518PLC - MITTSUBISHIFXos 20MR-DS

FXos Srie20- Nmero total dos terminais de I/OM- MPU unidade principal de processamentoDS- Sadas rel 24 V

11/4/201519

PLC MITTSUBISHI [FX3U]

11/4/201520

PLC MITSUBISHI [FX3GC]

11/4/201521

UNIDADES DE PROGRAMAO DOS PLCs DA MITSUBISHI

11/4/201522

O softwarede programao MELSOFT GX DeveloperO GX Developer um software usado para a programao na linguagem Ladder, permitindo inclusive a converso para a linguagem de instrues. Apresenta-se, seguir, o interface do programa e a descrio das diferentes reas constituintes.

11/4/201523

11/4/201524Barra do ttulo: mostra a localizao e o nome do programa corrente.Barra do Menu: contm o menu que d acesso s diferentes funes.Barra de ferramentas: Muitas das funes frequentemente usadas podem ser acessadas atravs deste espao.Barra de Satus: mostra informao importante, incluindo o tipo actual de PLC e o modo de edio. Ecr de edio:rea de programao e documentao.Lista de dados do projecto:mostra os componentes do programa corrente.

PERIFRICOS E INTERFACES DOS PLCs DA MITSUBISHI

11/4/201525INTERFACESSo os circuitos necessrios a todo sistema software-hardware. Sua funo garantir a comunicao entre a CPU e do exterior por meio de cdigos ou protocolos estabelecidos e, geralmente, so padres da indstria. Suas funes incluem a comunicao da console de programao com a CPU para introduo, testar e depurar o programa.

11/4/201526PERFRICOSH um grupo de perifricos que ligam se ao PLC, ou no, dependendo das necessidades especficas do processo de produo. Por exemplo: ImpressorasUnidades de memria-auxiliares, tais como: fitas ou unidades de gravao Monitores, Leitores de cdigo, Visores Teclados, etc..

PRINCPIO DE FUNCIONAMENTO DOS PLCs DA MITSUBISHI

11/4/201527A CPU executa a leitura dos status (condies, estados) dos dispositivos de entrada por meio dos mdulos de I/O. Esses status so armazenados na memria (RAM) para serem processados pelo programa de Aplicao (desenvolvido pelo usurio). Aps a execuo do programa de aplicao, o processador actualiza o status dos dispositivos de sada por meio dos mdulos de I/O, realizando a lgica de controle. Este processo denominado scan e a sua durao scan time.A programao do PLC feita por meio de uma ferramenta de programao que pode ser um programador manual ou um PC com o software de programao especfico.A linguagem Ladder (RLL-Relay Ladder Logic, lgica de contacto de rels), muito popular entre os usurios dos antigos sistemas de controle a rels, a mais utilizada. Esta linguagem a representao lgica da sequncia elctrica de operao.

ALGUMAS APLICAES DOS PLCs DA MITSIBISHI

11/4/201528

Com funcionalidade incorporada superior e usabilidade simples e directa, a serie FX atende as necessidades de uma variedade de aplicativos do usurio. Usando a imagem de fabrica abaixo como exemplo, os atributos essenciais que formam a base do controle de automao so demonstrados pelo sistema de controle FX.

11/4/201529

Controle Analgico

11/4/201530A serie FX incorpora fcil converso de analgico para digital e digital para analgico para todos os modelos usando placas de expanso, adaptadores especiais, ou blocos de funes especiais. Expandir o PLC FX com entradas e sadas analgicas necessrio quando o sistema necessita lidar com entradas/sadas de tenso ou corrente, entradas de temperatura ou controle de temperatura.

Controle de Alta Velocidade

11/4/201531Todos os PLCs da Serie FX so equipados com contadores de colector aberto de alta velocidade incorporados; ate 60 kHz para os FX3G/FX3GC/FX3GE/FX3S e at 100 kHz para o FX3U/FX3UC. Estas entradas de alta velocidade so conectados a dispositivos externos, tais como codificadores e sensores de ultrassom para controle de retroalimentao do sistema. A unidade principal FX3U pode ser expandida com adaptadores especiais de entrada de alta velocidade, habilitando entradas de receptor de linha diferencial de at 200 kHz.

11/4/201532

Controle de Inversor11/4/201533Tambm conhecidos como drives de frequncia varivel (VFDs), os inversores desempenham um papel vital em muitos sistemas de transportadores, de bombeamento e de posicionamento.Enquanto a frequncia de sada do inversor pode ser alterada facilmente utilizando sadas analgicas em quaisquer PLCs da Serie FX, a transferncia, tanto de parmetros como de comandos entre o PLC e os Inversores Mitsubishi, pode ser manipulada na Serie FX3 atravs de comunicao serial. Cada interface pode controlar at 8 Inversores com uma extenso total da rede de ate 500m.

11/4/201534

Comunicao Serial11/4/201535A partir de PCs, impressoras, leitores de cdigo de barras, modems e outros PLCs, a comunicao serial aumenta a flexibilidade do sistema da Serie FX, permitindo a troca confivel de dados sobre uma variedade de conexes.

Intercmbio de Informaes

11/4/201536A informao pode ser enviada para um PC de nvel mais alto que monitora constantemente a produo, aumentando a confiabilidade e eficincia global do sistema.A Serie FX utiliza Ethernet industrial em ate 8 portas, com caractersticas tais como comunicao PLC-para-PLC, opes extensivas de enviar/receber e-mail e upload/download de programa.

11/4/201537Gerenciamento de DadosUm adaptador especial permite que os dados sejam automaticamente escritos num carto em intervalos especificados ou sob certas condies. Os dados so salvos com nomes de arquivo definidos pelo usurio e marcas de tempo automticas para aumentar a eficincia.Manter registos de componentes, processos-chave e eventos so cruciais para a manuteno de um sistema confivel

11/4/201538Visualizao Para proporcionar facilidade de operao para um sistema, a aparncia e a sensao geral da interface e fundamental. O IHM Terminal de Operao Grfica Serie GOT1000 oferece displays coloridos, com refinado toque de tela, que fazem com que a interaco com o sistema seja directa e simples. Se apenas um display de texto simples e necessrio para monitoramento e configurao Z de dispositivo, mdulos de display tambm esto disponveis.

11/4/201539Posicionamento As sadas de pulso de alta velocidade incorporadas em todos os PLCs do tipo transstor da Serie FX, em conjunto com instrues especiais de operaes de posicionamento, so desenhadas para satisfazer aplicaes de posicionamento simples de eixo independente, usando motores de passos e servo com velocidade e preciso. Para aplicaes mais avanadas, como controle de quatro eixos e interpolao livre de rudo, o sistema FX pode ser expandido com adaptadores especiais e blocos de funo especial. Com alto desempenho a baixo custo, as possibilidades de posicionamento da Serie FX proporcionam um pacote formidvel.

11/4/201540

DETALHAMENTO DE EXPANSO DO CLP FX11/4/201541 As placas de expansao, tambem chamadas de BDs, sao placas de expansao basica da CPU. Gracas as dimensoes compactas, nao e necessario espaco de instalacao adicional. A programacao e feita diretamente atraves de comandos especiais e registro de dados dedicados no CLP. Estao disponiveis BDs para comunicacao serial, E/S analogicas e digitais.

11/4/201542AdaptadoresOs adaptadores especiais, tambem chamados de ADPs, adicionam funes de alta velocidade para o CLP. Montado no lado esquerdo, estas unidades sao extremamente compactas e de facil utilizacao. A programacao e semelhante aos BDs, atraves de instrucoes especiais e registros de dados dedicados no CLP. Esto disponiveis vrios ADPs tais como comunicao serial, entrada analgica e de temperatura, log de dados, posicionamento e contadores de alta velocidade.Comparado aos BDs, os ADPs oferecem mais flexibilidade e desempenho.

11/4/201543Mdulos de Funo EspecialOs Modulos de Funcao Especial, tambem chamados de SFBs, sao as mais avancadasexpansoes de funcao disponiveis para o CLP FX. Gracas a comunicacao padronizada atraves da memoria integrada nos SFBs, a programacao e simples e direta. A CPU integrada realiza o scan time independentemente das operacoes de rede ou de posicionamento perfeitamente ajustados, reduzindo assim a carga sobre a unidade principal do CLP. Ate 8 unidades diferentes podem ser conectadas a unidade principal. Estao disponiveis comunicacao serial, analogica, controle de temperatura, rede, posicionamento e contagem de alta velocidade.Comparado aos ADPs, os SFBs oferecem maior funcionalidade e mais flexibilidade.SFBs dedicados para o FX3GC e FX3UC tambem estao disponiveis.

11/4/201544Expanses E/SExpanses de E/S digitais estao disponiveis com ou sem fonte de alimentacao. Uma ampla gama de 8 a 48 pontos de E/S, com diferentes tipos entradas e saidas digitais estao disponiveis. No h limitao no numero de unidades ou modulos de extensao. Voce pode projetar o sistema para atender as necessidades da sua aplicacao. Apenas certifique-se de verificar a alimentacao do sistema e o numero de pontos de E/S disponiveis.Modulos de E/S dedicados para o FX3GC e FX3UC tambm esto disponiveis.

CONCLUSO11/4/201545Os PLC da Mitsubishi apresentam trs sries (Q, FX e GX). E cada uma das sries tem um respectivo software para programao do mesmo.Todas estas sries podem ser compactas ou modulares.Quanto aos perifricos de entrada e sada, os PLCs da Mitsubishi podem apresentar entradas tanta analgicas ou digitais, de corrente ou tenso; e as sadas podem ser rels, triacs ou transstores.Os PLCs da Mitsubishi apresentam uma gama de vantagens, tais como facilidade de programao, A simplificao no desenho de instalaes,Elaborao de projectos em menos tempo, Menor necessidade de espaos que com o uso de rels.

FIM [OBRIGADO] 11/4/201546