PLC- Controlador Lógico Programável

INTRODUÇÃO

O Controlador Lógico Programável é um equipamento de controle industrial microprocessador, utilizado em sistemas de automação flexível, criado inicialmente para efetuar o controle lógico de variáveis discretas, e atualmente usado para todos os tipos de controle. São ferramentas de trabalho muito úteis e versáteis para aplicações em sistemas de acionamentos e controle, e por isso são utilizados em grande escala no mercado industrial.

HISTÓRIA

O CLP foi idealizado pela necessidade de poder se alterar uma linha de montagem sem que tenha de fazer grandes modificações mecânicas e elétricas. O CLP nasceu praticamente dentro da indústria automobilística, especificamente na Hydronic Division da General Motors, em 1968, sob o comando do engenheiro Richard Morley e seguindo uma especificação que refletia as necessidades de muitas indústrias manufatureiras.

A idéia inicial do CLP foi de um equipamento com as seguintes características resumidas:

1. Facilidade de programação;

2. Facilidade de manutenção com conceito plug-in;

3. Alta confiabilidade;

4. Dimensões menores que painéis de Relês, para redução de custos;

5. Envio de dados para processamento centralizado;

6. Preço competitivo;

7. Expansão em módulos;

8. Mínimo de 4000 palavras na memória.

O QUE É UM PLC?

Controlador lógico programável, também chamado PLC ou controlador programável, é um dispositivo de computador que controla equipamentos em oficinas industriais. A quantidade de equipamentos que os PLCs podem controlar são tão variados quanto as instalações industriais deles. Sistemas de transportador, linhas de máquinas de processamento de alimentos, máquinas CN e até mesmo um sistema de elevadores prediais, provavelmente haverá um PLC para controlar estas coisas. Em um sistema de controle industrial tradicional, todos os dispositivos de controle são enviados eletrônica e diretamente de um para outro de acordo com como é suposto que o sistema opera. Em um sistema de PLC, porém, o PLC substitui a instalação elétrica entre os dispositivos. Assim, em vez de ser telegrafado diretamente de um para outro, todo o equipamento é telegrafado ao PLC. Então, o programa de controle dentro do PLC provê a "conexão de instalação elétrica" entre os dispositivos. O programa de controle é o programa de computação armazenado na memória do PLC que conta ao PLC o que supostamente está entrando no sistema. O uso de um PLC para prover as conexões de instalações elétricas entre dispositivos de sistemas é chamado "softwiring".

VANTAGENS DO USO DO PLC

Uma das grandes vantagens do uso da PLC é que, por utilizar a rede de energia eléctrica, qualquer "ponto de energia" é um potencial ponto de rede, ou seja, só é preciso ligar o equipamento de conectividade (que normalmente é um modem) na tomada, e pode-se utilizar a rede de dados. Além disso, a tecnologia suporta altas taxas de transmissão, podendo chegar até aos 200Mbps em várias frequências entre 1,7 MHz e 30 MHz.

• Ocupam menor espaço;

• Podem ser reutilizados;

• Manter uma documentação sempre atualizada;

• Apresentam interface de comunicação com outros CLPs e computadores de controle;

• Permitem maior rapidez na elaboração do projeto do sistema.

• Maior flexibilidade;

• Baixo consumo de energia;

DESVANTAGENS DO USO DO PLC

Uma das grandes desvantagens do uso da PLC (ou BPL), é que qualquer "ponto de energia" pode se tornar um ponto de interferência, ou seja, todos os outros equipamentos que utilizam radiofrequência, como receptores de rádio, telefones sem fio, alguns tipos de interfone e, dependendo da situação, até televisores, podem sofrer interferência. A tecnologia usa a faixa de frequências de 1,7 MHz a 50 MHz, com espalhamento harmónico até frequências mais altas. Outra desvantagem é o facto de ser half-duplex sem esquecer que é um sistema de banda partilhada. Estas duas características fazem com que o débito seja reduzido em comparação com outras tecnologias. Em alguns países, existem movimentos e ações judiciais contra a sua instalação.

• Custo muito alto

ARQUITETURA

A arquitetura do CLP pode ser dividida, resumidamente, em duas partes: uma unidade central de processamento; e sistemas de interface de entradas/saídas.

Funcionamento:

O principio fundamental de funcionamento de um CLP é a execução por parte da CPU (Unidade Central de Processamento) de um programa executivo, que realiza ciclicamente as ações de leitura das entradas, execução do programa do usuário e atualização das saídas.

Ao ser ligado, um CLP cumpre uma rotina de inicialização gravada em um sistema operacional. Essa rotina realiza as seguintes tarefas:

- Limpeza das memórias-imagem.

- Teste da memória RAM.

- Teste de executabilidade do programa.

Após este processo, a CPU passa a trabalhar continuamente scaneando o programa. Esse scan consiste em um ciclo executado várias vezes. São vários passos, onde checam o sistema e atualiza o contador interno, corrente e valores do timer. Os passos mais importantes são:

Passo 1

Verifica estados das entradas – O CLP olha em cada entrada para determinar se está ligada ou desligada. Em outros termos, o CLP identifica se o sensor conectado na primeira entrada esta ligado? E a segunda entrada? Qual o valor numérico de uma entrada analógica? E a terceira? Após esse processo de confirmações, o CLP registra os dados de cada canal de entrada, tanto digitais como analógicos.

Passo 2

Executa o programa – O CLP executa seu programa,