AUTOMAÇÃOINDUSTRIAL 
Curso Básico de 
Controladores Lógicos 
Programáveis 
Prof. Rogério R. Magalhães 
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Automação cefet

  1. 1. AUTOMAÇÃOINDUSTRIAL Curso Básico de Controladores Lógicos Programáveis Prof. Rogério R. Magalhães Apostila de Automação - CEFET Pág. 1 de 23
  2. 2. T ó p ico s „„ C LP n a s P la ta fo rm a s d e P ro d u çã o „„ C o n tro le d e P ro ce sso s C o n tín u o s „„ C o n tro le d e P ro ce sso s D is c re to s „„ C o n tro la d o re s L ó g ico s P ro g ram á ve is (C LP ) •• C o n ce ito s B á s ico s •• C a rtõ e s d e E n tra d a e S a íd a •• M ó d u lo s A u x ilia re s •• P ro g ram a çã o L a d d e r •• In s tru çõ e s B á sica s •• E xe rc íc io P rá tico d e P ro g ram a çã o O q u e é u m C L P ? •É um com p u ta d o r a d a p ta d o à a u tom a ç ã o d e m á q u in as e p roce sso s in d u str iais (C o n tr o la d o r L ó g ico P ro g ram á v el) •A rq uitetura B asica: E P ro c e s s am e n to S O C L P n a A rq u itetu ra d e A u tom açã o S D V P C P C C OM C OM CO M E S TA ÇÕ ES D E S U PE RV ISà O CO M CO M CO M C P U R E D E E TH E R NE T CPU FONT E FONT E P S H R E M CP U ’s D O C L P S A LA D E C O NTR O LE R E D E P RO P R IE TÁ R IA D O C LP R E M R E M P C V A S O S EP A RA DO R B O M BA M Ó D U LO S R EM O TO S D O C LP Apostila de Automação - CEFET Pág. 2 de 23
  3. 3. D O IS T IPO S D E C O N TRO LE „„ C o n tro le co n tin u o - va riá ve is a n a ló g iica s (C o n tro le P ID ) „„ C o n tro le D is cre to - va riá ve is d iscrre ta s (In te rrttra vam e n to s ) N oções B ássiccas dee C ontrole C o n trole d e P ro ce sso s C o n tín u o s C o n tro le C on tín uo LT p ro d u to T T LC m isturador aq u e ced o r H 1 T C v a p o r Apostila de Automação - CEFET Pág. 3 de 23
  4. 4. V A R IÁ V E L AN A LÓ G IC A t n ív e l m A C onttrrolladorr P IID ( E stru tu ra )) P ID = P + I + D = P ro p o rc io n a l + In te g ra l + D e r iv a tiv o - D e s v io V a riá ve l C on trola d a (P V ) P ID + R efe re n cia (S E T -P O IN T ) V a riá ve l M a n ip u la da (M V ) C o n tro lad o r P ID ( P ro c esso ) • E x .: LO O P d e C o n t ro le d e V a z ã o V álvu la m A P ID C ontrolad or m A P roc e s s o V a zã o + R ef - e rro m A S ensor v a riá v e l c o n tro la d a Apostila de Automação - CEFET Pág. 4 de 23
  5. 5. T IP O S D E S IN A IS D E C O N T R O L E „„ P neum á ttico U tiliza a r p re s su riza d o re tid o em tu bo s com o m e io d e p ro p ag a ç ã o (3 a 15 ps i).. „„ E lé trriico - S inal d e te nsã o ‘‘V dc ’’ (1 a 5 / 0 a 10) - S inal d e c orre nte ‘‘m A ’’ (0 a 2 0 /4 a 20) N oções B ássiccas dee C ontrole C o n trole d e P ro ce sso s D iscreto s P ro cesso com C ontro le D iscreto LSHH P SHH T AN Q U E P S V G Á S S a íd a d e P ro d u to LS V X V E n tra d a d e P ro d u to Apostila de Automação - CEFET Pág. 5 de 23
  6. 6. V A R IÁ V E L D ISC R E TA t n ível alto norm al V d c 24 V dc 0 V dc C onttrole de P rocessos D iscretos E V E N TO A m u d a n ça d o E s ta d o d a s va riá ve is d e e n tra d a p ro vo ca a m u d a n ça d a s va rriá ve is d e sa íd a . E x : P rre s sã o a lta -> a b rir vá lvu la d e a líív io C ontrole de P rocessos D iscretos C o n tro le d e p ro c e s so s d is c re to s é a im p lem e n ta ç ã o d e um a S e q ü ê n c ia d e E ve n to s a tra v é s d o q u a l o p ro c e s so a tin g e um d eterm iin ad o ob je tiv o . E x : n ível alto -> fecha vállvu la e acio n a alarm e b o to eirra acio n ad a -> lig a b om b a e acen d e lâm p ad a ttem p eratu ra o u p res são allta -> ab re válvu la e d eslig a aq u eced o r Apostila de Automação - CEFET Pág. 6 de 23
  7. 7. C o n tro le d e P ro cesso s D iscreto s D e scrriiçã o da S e q ü ê n ciia d e E ve n to s „„ S e n te n ça s n a rra tiva s „„ T a b e la d e C a u s a e E fe ito „„ D ia g ram a L ó g ico B iin á rio „„ D ia g ram a L a d d e r M A TR IZ D E C AU SA E E F E ITO E FE ITO P SV -0 1 P SV -0 2 P SV -0 3 P SV -0 4 P SV -0 5 P SV -0 6 P SV -0 7 P SH -0 1 X X X P SH -0 2 X X P SH -0 3 X X P SL -0 1 X X X P SL -0 2 X X X P SL -0 3 X X X X X X X CCA A UUS S A C IR C U ITO S LÓ G IC O S ““ C iirccuiittoss ccom po ssttoss dee diispo siitivo s intterrlliig a d o s ( p neum á ttico s, e letrôn ico s e léétrricco s, eettcc..)),, fforrm ando um conjun to d e eenttrradass ee ssaíídass in terdep endenttes.”” Apostila de Automação - CEFET Pág. 7 de 23
  8. 8. FU N ÇÕ ES LÓ G IC AS B á s ic a s C IRCU ITO LÓ G ICO LÓ G IC A F IX A ““C ircu ito cu ja rre llação e nttrre sa íd a s e e n tra d a s é d etterrm iina da p e lla p rró p rriia e s tru tu ra d e s te c ircu itto .”” Apostila de Automação - CEFET Pág. 8 de 23
  9. 9. LÓ G IC A P RO G R AM Á V E L N o ççõ eess B ássiicca ss d e C LP C o n ttrro la d o r L ó g iico P ro g ram á ve l O R IG EM D O C LP Em 1 9 6 8 a G en e ra l M o to rs s o licito u a o s fab rica n te s d e in s trum e n to s d e c o n tro le o d e s e n vo lv im e n to u m n ovo t ip o d e c o n t ro la d o r m a is fá c il d e c o n fig u ra r p a ra su b s titu ir o s p a in é is a re lé s u s a d o s n a fa b r ic a ç ã o d e a u tom ó v e is . Apostila de Automação - CEFET Pág. 9 de 23
  10. 10. C a ra c te rístiica s d o s C LP s „„ F a c ilm e n tte p rro g ram á ve l e re p rro g ram á ve l. „„ M a n u te n çã o fá c ill (m ó d u llo s d e e n ca iixe ) „„ M a io r co n fia b iilliid a d e q ue o s p a iin é iis a re llé . „„ T am a n h o rre d u ziid o .. C a ra c te rísttiica s d o s C LP s „„ C a p a c id a d e d e com u n iica çã o com s iis tem a s d e co lle tta d e da d o s .. „„ F a c iliid a d e d e e xp a n são .. P riin ccipa iiss F ab rriccan tteess d ee C LP ss „„ G e -F a n u c - 9 0 /7 0 e 9 0 /3 0 „„ A lle n B ra d le y - P LC 5 e S LC 5 „„ D ire c tS o ft K o y o –– D L 0 5 „„ A ltu s - A L 2 0 0 3 „„ S iem e n s - S IM A T IC S 5 –– S 7 Apostila de Automação - CEFET Pág. 10 de 23
  11. 11. FU N Ç Õ E S D O C LP „„ L ó g ica d e iin te rtra vam e n to „„ R e tte n çã o d e va riá ve iis „„ T em p o rriza çã o „„ F u n çõ e s a riitim é ttiica s „„ C o n ttrro le P IID „„ M a n iip u lla çã o d e d a d o s „„ In te rffa ce com com p u ta d o re s „„ E tc ..... C LP C om p o n en te s B á s ico s C O M PO N EN TE S B Á S IC O S D O C L P „„ R a c k o u C h a s s i „„ F o n tte „„ C P U „„ M em ó riia „„ E /S d ig iita is „„ E /S a n a ló g iica s „„ In te rffa ce s d e C om u n ica çã o Apostila de Automação - CEFET Pág. 11 de 23
  12. 12. R A C K D O C L P „ É o b a s tid o r o n d e sã o e n ca ixa d o s o s ca rtõ e s d o C LP (fon te, C P U , E /S, m ó du lo s d e c om u n ic a çã o , e tc .). „ S e rvem p a ra d a r p ro te çã o m e câ n ica a o s ca rtõ e s , b lin d a g em e le tro s tá tica e su p o rtam o b a rram e n to d e in te rlig a çã o (b a ck p la n e ) a o q u a l sã o lig a d o s o s ca rtõ e s. FO N TE S D E A L IM EN TAÇ ÃO „„ F o rrn e ce T e n sã o p a ra o b la c k p la n e p a rra a lim e n ta rr a C P U e d em a is ca rttõ e s in s ta la d o s n o ch a s s is .. „„ S ã o fo rn e c id o s com d ive rsa s te n sõ e s d e e n tra d a (1 2 0 V A C , 2 4 V D C ) e am p e rra g em . U N ID AD E C E N TR A L D E P RO C E S SAM E N TO (C PU ) „„ P ro ce s s a o p ro g ram a ló g ico d o C LP a rm a ze n a d o d a d o s n a m em ó ria , e xe c u ta n d o a s fu n çõ e s ló g ic a s , tem p o riza ç ã o , co n ttag em ,, reten çã o , com p a ra ç ã o , , o p e ra çõ e s a ritim é tica s , P ID , to ta liza çã o e m a n ip u la çã o d e d a d o s . Apostila de Automação - CEFET Pág. 12 de 23
  13. 13. PR IN C ÍP IO D E FU N C IO N AM EN TO D O C L P „„ C ic lo d e va rrre d u ra (s ca n )= a ttu a lliza çã o d a s E /S + p ro ce s sam e n to d o p ro g rram a la d d e rr le itu ra d o s s in a is d e e n tra d a a tu a liza ç ã o d a s s a íd a s P R O C E S S A M E N TO D O P R O G R AM A IN IC IO D O S C A N C A R TÕ E S D E E N TR AD A E SA ÍD A (E /S ) „ F a zem in te rfa c e en tre o C L P e o s d isp o s itiv o s d e cam p o , ad a p ta n d o o s s in a is d o p ro c es so p a ra o co n tro lad o r. „ F a zem a is o la ç ã o e lé tric a e filtram o s ru íd o s d o c irc u ito . „ P o s s u em le d ’s in dic a d o res d o e s tad o d a en tra d a o u d a s a íd a , p ro te ç ã o c o n tra s o b re c o rre n te (fu s ív e l) e s o b reten s ão . TIIPO SS D E D IISSPO SSIITIIVO SS D E E//SS Apostila de Automação - CEFET Pág. 13 de 23
  14. 14. S IIN A IS T ÍÍP IIC O S P A R A E /S „„ E /S D iig iitta iis 1 1 5 V a c & 1 1 5 V c c „„ E /S D iig iitta iis 2 4 --4 8 V c c „„ E /S A n a lló g iica s 1 a 5 V cc , 4 a 2 0 m A „„ C o n ta d o r d e a ltta ve lo c iid a d e (p u llso s )) „„ In te rffa ce se ria l „„ E n tra d a d e tte rrm o p a r „„ R TD IIN STRUM EN TO S L IG AD O S A UM C A R TÃO D E E N TR AD A D IIG ITA L „„ P re s so s tta tto s „„ T e rrm o s ta to s „„ C h a ve s d e n íve ll „„ B o to e ira s „„ C h a ve s d e fim d e cu rso „„ E tc .. IN ST RU M E N TO S L IIG AD O S A U M C A R TÃO D E EN TR AD A A N A LÓ G IC A „„ T ra n sm iis so rre s d e n ííve l. „„ T ra n sm iis so rre s d e p rre s sã o .. „„ T ra n sm iis so rre s d e ttem p e rra ttu ra .. „„ T ra n sm iis so rre s d e va zã o . „„ E tc .. Apostila de Automação - CEFET Pág. 14 de 23
  15. 15. IN ST R U M E N TO S L IG AD O S A U M C A R T à O D E SA ÍD A D IG ITA L „„ S o le n ó id e s „„ C o n ta to re s „„ R e lé s „„ L âm p a d a s d e s in a liza ç ã o „„ B u zin a d e a la rm e C A R T à O D E SA ÍD A A N A LÓ G IC A „„ S in a is n um é ric o s em 1 6 B IT ’’s (W O R D ) s ã o g e ra d o s d u ra n te o p ro c e s s am e n to d o p ro g ram a la d d e r p e la C P U , e a s s o c ia d o s a c a d a s a íd a d o c a rtã o a n a ló g ic o . „„ O s c a rtõ e s d e s a íd a s a n a ló g ic a s c o n v e rtem o v a lo r n um é ric o p a ra um v a lo r a n a ló g ic o p a d rã o . „„ E x : 4 a 2 0 m A , 1 a 5 V , e tc . E X EM P LO S D E EQ U IP AM EN TO S D E P RO G R AM A Ç ÃO H a n d h e ld S o ftw a re D O S S o ftw a re W in d ow s S im u la d o r Apostila de Automação - CEFET Pág. 15 de 23
  16. 16. L IN G U AG E N S D E P RO G R AM A Ç ÃO „ L in g u agem G rá fica • D ia g ram a d e L ó g ica d e R e le (L a d d e r) • D ia g ram a d e B lo c o s d e F u n çõ e s (F B D ) „ L in g u agem T e x tu a l • L is ta d e In s tru çõ e s (IL ) • T e x to E s tru tu ra d a (S T ) E X EM P LO S D E L IN G U AG E N S D E P RO G R AM A Ç ÃO D IA G R AM A LA D D E R A B C ( ) L is ta d e In s tru ç õ e s LD A A N D N B S T C C A B B lo c o d e F u n ç ã o A N D T e xtto E s tru tu ra d o C = A A N D N O T B EN D E R EÇ AM EN TO „„ É um n úm e rro o u có d ig o u sa d o p a ra iid e n ttiiffiica rr ca d a p o n tto ffíís ico d e e n ttrra d a o u sa íd a d o C LP o u a llg um p o n tto iin te rn o .. „„ C a d a rre g iis ttrro ((co n jju n tto d e 1 6 B IIT ’’s )) a s so c iia d o a um g ru p o d e E /S o u p o n tto s iin te rn o s tam b ém ttem um e n d e re ço . „„ O e n d e re ço se rve p a ra rre fe rê n c ia r p o n to s o u rre g is tro s n o p rro g ram a lla d d e r.. Apostila de Automação - CEFET Pág. 16 de 23
  17. 17. D IAG R AM A LAD D E R „„ F o rm a d e p ro g ram a çã o u sa d a p a ra p a s sa r in s tru çõ e s a o C LP s o b re com o d e ve se r e xe cu ta d o o p la n o d e co n tro le . „„ U tiliza s íím b o lo s s im ila re s a o s u sa d o s em d ia g ram a e llé ttriico d e rre le s com o lin g u a g em d e p ro g ram a ç ã o . INSTRUÇÕES DO TIIPO RELÉ E xam in e O n E xam in e O ff B o b in a (E n erg iza r sa íd a ) E XEM PLO D E IN STRU ÇÕ E S D O T IPO R E LÉ C IRC U ITO SÉ R IE C IR C U ITO E LE TR OM E C AN IC O CH 1 C H 2 SO L 1 D IAG R AM A LA DD ER I:000 I:000 O :001 ( ) 01 02 12 Apostila de Automação - CEFET Pág. 17 de 23
  18. 18. TE IN T E R L IG A Ç Ã O D O S D ISPO S IT IVO S D E E /S A O C L P c a r tã o d e e n tra d a + - + - c a r tã o d e s a íd a E X EM P LO D E IN ST RU Ç Õ E S D O T IIPO R E L É C IIRC U ITO P A RA LE LO C IR CU ITO EL E TR O M EC A N ICO S 1 A L A R M E S 2 D IAG R AM A LAD D ER O :003 ( ) I:0 1 2 0 2 0 4 I:0 1 2 0 3 E X EM P LO D E IN S T RU Ç Õ E S D O T IPO R E L É C IR C U ITO SÉ R IE -P A R A LE LO C IRC U ITO E L E T ROM EC AN IC O S 1 S 2 S 3 LÂM P A D A O :0 0 0 ( ) D IAG R AM A LA D D E R I:0 0 1 0 3 I:0 0 1 I:0 0 1 0 4 0 5 0 5 Apostila de Automação - CEFET Pág. 18 de 23
  19. 19. EM LO E X E M P L O D E IN ST RU Ç Õ E S D O T IPO R E L É C IIRC U IITO SÉ R IE -P A R A LE LO C IRCU ITO ELE TRO M E C A N IC O C H 1 C H 2 C H 3 SO L .1 D IAG R AM A LAD D ER I:0 0 1 O :0 0 0 ( ) I:0 0 1 0 2 I:0 0 1 0 3 0 4 0 1 E X EM P LO D E IN ST RU Ç Õ E S D O T IPO R E L É C IIRC U IITO SÉ R IE -P A R A LE LO C IRCU ITO ELE TRO M E C AN IC O M G R B 1 B 2 M 1 M 2 D IAG R AM A LAD D ER I:0 0 1 I:0 0 1 O :0 0 0 ( ) 0 4 0 5 O :000 ( ) 0 6 O :000 ( ) O :000 0 5 O :000 0 5 0 2 O :000 0 5 0 7 B ob in a R eeteen ttivva Apostila de Automação - CEFET Pág. 19 de 23
  20. 20. E x em p lo d e B o b in a R e ten tiva C IRCU ITO ELE TRO M E C A N IC O M B 1 B 2 M 1 D IAG R AM A LAD D ER I:0 0 1 O :0 0 0 ( L ) 0 2 0 5 I:0 0 1 O :0 0 0 ( U ) 0 3 0 5 IIN STRU Ç Õ E S D E TEM PO R IIZAÇ ÃO ((TO N ) TO N T IM E R O N D E LA Y T im e r T im e B a se P re se t A c c um E N D N T IM E R - E n d e reç o d o tem po riza d o r T IM E B A S E - B ase d e tem p o P R E S E T - V a lo r d e fin id o com o lim ite A C C U M - V alo r a cum u lad o TO N Apostila de Automação - CEFET Pág. 20 de 23
  21. 21. A P L IC AÇ ÃO D E UM TEM PO R IIZAD O R ((TO N ) TO N E N D N T IM ER O N D EL AY T IM E R T 4 :0 T IM E B A S E 1 .0 P re s e t 1 8 0 A c c um 0 I:0 0 1 0 1 T 4:0 O :0 0 1 0 1 E N T 4:0 D N O :0 0 1 0 2 IIN ST RU Ç ÃO D E T EM PO R IZAÇ ÃO ((TO F )) TO F T IM E R O F F D E LA Y T im e r T im e B a se P re se t A ccum E N D N T IM E R - E n d ereç o do tem p oriza d o r T IM E B A S E - B a se de tem po P R E S E T - V a lo r d e fin ido com o lim ite A C C U M - V a lor a cum u lad o TO F Apostila de Automação - CEFET Pág. 21 de 23
  22. 22. A P L IIC AÇ ÃO D E UM TEM PO R IZAD O R (TO F ) TO F E N D N T IM ER O N D EL AY T IM E R T 4 :0 T IM E B A S E 1 .0 P re s e t 1 8 0 A c c um 0 I:0 1 2 1 0 T 4:0 O :0 1 3 0 1 E N T 4:0 D N O :0 1 3 0 2 IIN STRU Ç Õ E S D E C O N TAD O R (C TU )) C TU C O U N T U P C o u n ter P re se t A c c um C U D N C O U N TE R - E n d e re ç o do C o n ta do r PR E S E T- V a lo r d e fin id o com o lim ite AC C U M - Va lor a cum ulado C U - C o n ta d o r h a b ilita d o D N - C on ta gem co nc luíd a A P L IC AÇ ÃO D E UM C O N TAD O R C TU C U D N C O U N T U P C o u n te r C 5 :0 P re s e t 4 A c c um 0 I:0 0 1 0 1 C 5:0 O :0 0 1 0 1 D N I:0 0 1 0 2 C 5:0 R E S Apostila de Automação - CEFET Pág. 22 de 23
  23. 23. A P L IIC AÇ ÃO D E UM A IN STRU Ç ÃO A R IT IM É T IC A AD D AD D SO U R C E A N 7 :3 SO U R C E B N 7 :4 D E T IN A T IO N N 7 :2 0 I:0 1 2 1 0 A P L IC AÇ ÃO D E UM A IN STRU Ç ÃO LÓ G IIC A AN D B ITW IS E A N D SO U R C E A D 9 :3 SO U R C E B D 1 0 :4 D ET IN AT IO N D 12 :3 I:0 1 2 1 0 IIN STRU Ç ÃO D E M O V IM EN TAÇ ÃO (M O V ) M O V M O VE S ou rce D estination fim Apostila de Automação - CEFET Pág. 23 de 23

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