Controlador Lógico Programável - CLP - Parte 3

CLP sinais analógicos
Este post faz parte da série CLP. Leia também os outros posts da série:

No terceiro artigo da série veremos como o CLP reconhece sinais analógicos, que tipo de sinais analógicos são utilizados e quais dispositivos podem transmitir esses sinais.

 

Entradas e saídas analógicas

 

Muitos dispositivos na indústria trabalham com sinais contínuos e por isso requerem sinais analógicos que sejam compatíveis com sua aplicação.

 

São dispositivos como:

  • Transmissores;
  • Válvulas proporcionais;
  • Sensores;
  • Inversores de frequência;
  • Analisadores Industriais.

 

Utilizam sinais analógicos para transmitir ou receber informações de controle ou medição em variáveis como pressão, vazão, nível, temperatura, etc.

 

O sinal padrão de transmissão eletrônico é o de 4 a 20 mA dc (24Vdc), recomendado pela International Electromechanical Commission (IEC), em maio de 1975.

 

O sinal de um sensor de pressão é um exemplo comum que pode ser aplicado na entrada analógica do CLP, para que possa ser lido o seu valor.

 

 

sensor pressão CLP sinais analógicos 

 

Existe ainda o sinal de transmissão de 1 a 5 Vdc, porém ele não é adequado pois há atenuação na transmissão da tensão.

 

Usa-se a corrente na transmissão e a tensão para a manipulação e condicionamento do sinal localmente, dentro do instrumento.

 

Vantagens do 4-20 analógico:

  • Não é necessária alimentação precisa e estável;
  • O sinal de corrente é independente das variações de tensão e da resistência da linha;
  • Alimentação e sinal  podem utilizar os mesmos 2 fios;
  • Insensibilidade às quedas de tensão a grandes distâncias;
  •  Imunidade a ruídos;
  •  O instrumento pode estar localizado distante da fonte de alimentação;
  • Ligação possível de várias cargas em série.

 

Exemplos de outros sinais de transmissão analógicos:

  • 0-10V;
  • 0-1V;
  • 0-20 mA;
  • -10 a +10V.

 

Entradas analógicas

 

 

Os módulos de entradas analógicas permitem a medição de sinais analógicos em tensão e corrente, para tanto é possível fazer a seleção de dois modos:

  • Através de Jumper no módulo;
  • Através de terminais dedicados a cada tipo de sinal, tensão ou corrente.

Na figura abaixo vemos um exemplo de diagrama de blocos de uma entrada analógica.

 

diagrama de blocos entrada analogica CLP sinais analógicos
Diagrama de blocos de um cartão de entrada analógica.

 

 

 

O esquema elétrico de ligação de um instrumento que funciona em 4-20 mA deve ser feito ligando os elementos em série, no caso a fonte 24Vdc, o canal analógico do CLP e o instrumento.

 

 esquema de ligação 4a20ma CLP sinais analógicos

 

 

 

Saídas analógicas

 

As saídas analógicas são utilizadas para enviar sinais contínuos para atuadores como:

  • Válvulas proporcionais;
  • Inversores de frequência;
  • Indicadores;
  • Conversores I/P(corrente/pressão).

 

diagrama de blocos saida analogica CLP sinais analógicos

 

O Inversor de frequência é capaz de controlar diversas variáveis do motor elétrico como torque e velocidade, possibilitando comandar um motor através de um sinal analógico proveniente do CLP.

CFW08 CLP sinais analógicos

É possível encontrar no mercado bornes fusíveis para proteção de canais analógicos 4-20ma.

posicionador valvula CLP sinais analógicos 

No exemplo acima vemos uma válvula globo com posicionador. Nele, o  CLP envia o sinal analógico para o posicionador e este, por sua vez, manipula a posição da válvula de 0 a 100% de acordo com a amplitude do sinal recebido. Se o sinal analógico for o 4-20mA podemos ter a seguinte configuração:

 

  • Sinal 4ma - Válvula fechada.
  • Sinal 12ma - Válvula 50% aberta.
  • Sinal 20ma - Válvula 100% aberta.

 

 

Referências:

 

 Programmable  Logic Control (PLC) Solution Guide. Texas Instruments

Catálogo WEG

Catálogo Smar

 

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Carlos Márcio Freitas
Engenheiro eletricista trabalha a 13 anos com sistemas microprocessados para automação industrial e eletrônica automotiva (com certificação ASE), atualmente trabalha com automação na industria de óleo e gás.

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Excelente post para nois que somos profissionais da área o site ta nota 10000
Um post falando sobre motores de passo e driver seria interessante!!!!!!!!