CLP - Controlador Lógico Programável - Parte 1

CLP
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CLP ou do inglês PLC (Programmable Logic Controller) é um dos controladores mais utilizados na indústria, graças à sua grande flexibilidade de programação e de hardware. Como todo sistema embarcado, o CLP possui hardware e software avançados e em constantes atualizações.

 

Ao longo dessa série de artigos, veremos as principais características que fizeram o CLP se tornar o principal controlador de sistemas automáticos, bem como tentar eliminar algumas dúvidas referentes à sua utilização e aplicação.

 

Os assuntos tratados poderão ser úteis a todos profissionais desenvolvedores de sistemas embarcados, independentemente se trabalham ou não com automação, pois os CLPs agregam tecnologias que são referência na área de sistemas embarcados e podem servir de referência no desenvolvimento de muitas outras aplicações.

 

Os Controladores Lógico Programáveis (CLP’s) foram desenvolvidos na década de 60, com a finalidade de substituir painéis de relés que eram utilizados nas indústrias automobilísticas para executar controles baseados em lógicas combinacional e sequencial.        

 

Por serem eletromecânicos, os relés que eram utilizados nos dispositivos de controle apresentavam as seguintes desvantagens:

  • Mau contato;
  • Alto custo;
  • Desgastes dos contatos;
  • Necessidade de instalação de inúmeros relés;
  • Complexidade de alteração na sequência de operação;
  • Necessidade de manutenções periódicas.

 

Diante desses e outros inconvenientes, e com o surgimento dos sistemas microprocessados, a General Motors desenvolveu o primeiro CLP para automatizar de forma eficiente os processos em sua linha de montagem.

 

Inicialmente o CLP foi concebido para trabalhar com variáveis discretas (digitais), mas logo incluiu-se o processamento de variáveis contínuas (analógicas), tornando esse dispositivo um dos principais responsáveis pela automação da industrial moderna.

 

Portanto, os CLPs são equipamentos microprocessados, projetados para comandar e monitorar máquinas ou processos industriais. Sua operação se baseia na execução de um programa previamente armazenado em sua memória, que tem por função executar o processamento de sinais de entrada provenientes de diferentes tipos de sensores, chaves e botoeiras e fornecer sinais de saída compatíveis com o acionamento de diversos atuadores como motores elétricos e válvulas, atendendo à funções como:

 

  • Lógica sequencial;
  • Lógica Combinacional;
  • Intertravamento;
  • Comparação;
  • Temporização;
  • Contagem;
  • Controle PID (Proporcional Integral Derivativo);
  • Comunicação;
  • Segurança.

 

Entre muitas outras.

 

 

 

logo

 

 

Com os avanços da indústria eletrônica ao longo dos anos, os CLPs sofreram grandes mudanças em suas funções e aplicações e hoje podem ser encontrados nos mais diversos tipos de indústrias e finalidades.

 

A figura abaixo representa o ciclo de funcionamento de um sistema de automação genérico, onde podemos conferir as funções básicas do CLP.

 

 

controle

 

O aumento da capacidade de processamento dos CLPs permitiu grandes avanços, tornando possível a utilização de recursos vistos somente em aplicações de computadores, como, por exemplo, utilização de algoritmos de inteligência artificial, como lógica Fuzzy, e até mesmo como servidores web, fazendo com que o CLP possa ser acessado de qualquer parte do mundo por meio da internet. Não é difícil confundir esse equipamento com outros encontrados na indústria, mas suas definições são bem claras.

Entre as principais características de um CLP estão:

 

  •   Alta confiabilidade;
  •   Capacidade de Programação;
  •   Imunidade a ruídos e interferências;
  •   Isolação elétrica de entradas e saídas;
  •   Detecção de falhas e Auto diagnose;
  •   Modularidade e expansão de E/S;
  •  Operação em condições ambientais severas;
  •  Capacidade de execução em Tempo-Real;
  •  Segurança intrínseca (Atmosfera explosiva).

 

 Essas características são comuns a diversos equipamentos industriais.

 

Qual a aplicação do CLP atualmente?

 

Os CLPs podem ser aplicados em toda e qualquer indústria que tenha necessidade de automatizar processos ou máquinas e que não abre mão da confiabilidade para operar em ambientes severos. São encontrados no controle de um pequeno elevador ou até em uma plataforma de produção de petróleo.

 

É comum utilizar o CLP em processos e máquinas como:

 

  • Controle de Turbomáquinas;
  • Controle de processos e malhas de controle como vazão, nível, pressão e temperatura;
  • Controle de Processos químicos;
  • Controle de máquinas eletro-hidráulicas e/ou eletro-pneumáticas;
  • Controle de motores elétricos e bombas;
  • Controle de linhas de montagem e fabricação;
  • Comandos e acionamentos elétricos em geral.

 

Sua aplicação também não se limita ao setor industrial, podendo naturalmente ser utilizado na automação de prédios e residências com finalidade diversas, como controlar bombas de água, iluminação programada, automação de sistemas de proteção de incêndio, controle de acesso, e até mesmo gerenciamento de energia.

 

CLP Siemens montado

 

Os CLPs tendem a ser baseados na norma IEC-61131, fato que facilita sua implementação por parte dos profissionais pois cria um padrão que pode ser utilizado por diversos fabricantes.

 

No próximo artigo veremos as linguagens de programação utilizadas no CLP e padronizadas pela norma IEC-61131.

 

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CLP - Controlador Lógico Programável - Parte 2 >>
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Licença Creative Commons Esta obra está licenciada com uma Licença Creative Commons Atribuição-CompartilhaIgual 4.0 Internacional.

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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Idoino
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Idoino

Boa tarde.
Gostaria de saber como podemos usar o plc para desenvolver as pequenas e medias empresas?

Adriano Assis
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Adriano Assis

Boa noite. Muito bom essa explicação. Me tire uma dúvida...
Estou fazendo meu TCC na área de automação, e seria a implantação do sistema numa residência universitária. Onde a mesma contem 7 quartos(kitnetes), 6 com 4 pessoas, e 1 com 8 pessoas. Farei utilização de arduino para controle. Seria necessário um CLP?
Grato desde já.

Marcos Campos
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Marcos Campos

Olá. No seu caso, o próprio arduino seria responsável pelo processo de controle. Não há sentido implementar um sistema automatizado residencial com o uso de um CLP, já que o custo seria extremamente maior.

Paulo
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Paulo

Por que a estrutura do funcionamento é tão importante para a programação do controlador

Elizeu Cavalcante de Assis
Visitante
Elizeu Cavalcante de Assis

Prezados, bom dia!

Você poderia me ajudar a entender melhor sobre a diferença entre SDCD e PLC?

Desde já, agradeço pela atenção.

Freud Xavier
Visitante
Freud Xavier

Boa noite Carlos.

Desenvolvi um novo tipo de gerador elétrico e ele faz uso de um CLP.
Gostaria de saber de saber qual o CLP marca, modelo seria mais a desenvolver a função no gerador.
Estou enviando o site e link do youtube onde descrevo o funcionamento do gerador.
No vídeo o CLP é chamado de Dispositivo que chavea a corrente Contínua.
Tenho empresas que mostraram interesse em montar o gerador.
Agora preciso saber qual CLP devo utilizar.
Ficaria muito agradecido com sua recomendação.
Se a vossa empresa representa alguma marca.
Poderíamos entrar em contato.
https://sites.google.com/site/geradoreletronico/home
https://www.youtube.com/watch?v=8gOUjk0GFG0

Carlos Márcio Freitas
Visitante
Carlos Márcio Freitas

Olá Freud, vi sua aplicação e percebi que a velocidade de resposta deve ser alta, você deve procurar por um sistema de chaveamento que possa responder no tempo desejado, o CLP pode ser utilizado nessa aplicação, mas creio que a velocidade de resposta dos canais de saída digital não sejam suficientes para sua aplicação, o ideal seria utilizar elementos de eletrônica de potência como transistores bipolares, Mosfet ou IGBT e utilizar um microcontrolador para realizar o chaveamento dos mesmos na frequência desejada.

Um abraço.

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[...] abaixo o artigo técnico “Controlador Lógico Programável – CLP – Parte 1“, de autoria de Carlos Márcio Freitas , cujo original está publicado no site Embarcados. [...]