O documento discute a automação industrial e controladores lógicos programáveis (CLP). Brevemente descreve a origem e estrutura básica de um CLP, incluindo suas principais partes como CPU, memória e módulos de entrada e saída. Também explica o princípio de funcionamento de um CLP em três etapas: transferência de sinais de entrada, varredura do programa armazenado e atualização das saídas.

1. AUTOMAÇÃO II
CONTROLADORES
LÓGICOS
PROGRAMÁVEIS – CLP

2. AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL ORIGEM DO CLP – BREVE
HISTÓRICO.

3. O QUE É AUTOMAÇÃO?
Em linhas gerais, trata-se da substituição do
trabalho braçal e repetitivo, pelo trabalho
realizado por dispositivos.
Pode ser aplicado em qualquer ambiente:
predial, comercial ou industrial.

4. O QUE É AUTOMAÇÃO ?
NOTAS DE AULA, CASTILHO (2010,)

5. AUTOMAÇÃO - HISTÓRICO
Inicia-se na década de 20, com o modelo de
produção criado por henry ford – modelo de
produção fordista (produção em massa e a
primeira linha de montagem automatizada).

6. AUTOMAÇÃO - HISTÓRICO

7. AUTOMAÇÃO - HISTÓRICO
Os painéis de controle eram de alta
complexidade e de baixa eficiência, o processo
de automação era baseado em relés .

8. AUTOMAÇÃO - HISTÓRICO

9. AUTOMAÇÃO - HISTÓRICO
Além dos problemas anteriores, existiam ainda os
inconvenientes:
Auto consumo energético;
Difícil manutenção;
Difícil modificação de comandos;
Muitas horas paradas ;
Necessidades de manter atualizados os esquemas
de comandos elétricos.

10. Os problemas anteriores foram contornados com
o surgimento dos transistores.

11. AUTOMAÇÃO - HISTÓRICO
No final da década de 60, surge o controlador
lógico programável.

13. COMANDOS ELÉTRICOS
Como seria a partida direta de um motor
trifásico?
Como seria a partida direta com reversão de um
motor trifásico?

14. AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
Estrutura e lógica
de funcionamento
do clp.

15. ESTRUTURAÇÃO BÁSICA DO CLP
Os principais blocos que compõem um CLP
são:
CPU (Central Processing Unit);
Memórias;
Fonte de alimentação;
Bateria;
Módulos de entradas/saídas;
Módulos especiais;
Base (rack).

16. ESTRUTURAÇÃO BÁSICA DO CLP

17. ESTRUTURAÇÃO BÁSICA DO CLP
Fonte de alimentação:
Fornece todos os nível de tensão exigidos
para as operações internas do clp.

18. ESTRUTURAÇÃO BÁSICA DO CLP
Memórias
Podem ser basicamente de dois tipos:
Memória de dados.
Memória de usuário ou de programa.

19. ESTRUTURAÇÃO BÁSICA DO CLP
 Memória de dados: serve para o
 Armazenamento temporário dos estados e/s,
 Marcadores ”presets” de
temporizadores/contadores,
 A cada ciclo a memória de dados é
atualizada. Geralmente memória RAM
(random access memory - memória de acesso
aleatório).
 Também conhecida como memória de rascunho
ou volátil.

21. ESTRUTURAÇÃO BÁSICA DO CLP
 Memória de usuário ou de programa: é a
memória que armazena o programa
interno e o do usuário, ou seja, o
software que controla o sistema a ser
utilizado.
 Podem ser eprom, nvram, flash-eprom,
dentre outras.

22. ESTRUTURAÇÃO BÁSICA DO CLP
CPU - (unidade central de processamento)
Lê o sinal de entrada na memória de dados;
Executa operações aritméticas e lógicas
baseada na memória de programa;
Gera os comando apropriados para a
memória de dados controlar o estado das
saídas.
Auto-diagnose (memória, temperatura,
bateria etc).

23. ESTRUTURAÇÃO BÁSICA DO CLP
Interface de entrada e saídas (e/s)
Faz o link entre os dispositivos e a CPU, numa via de
“mão dupla”.
Na entrada, os módulos de entrada recebem as
tensões usuais (p.E. 24vcc ou 220 vca) e convertem
as mesmas em tensões de níveis lógicos para a CPU;
Já na saída, os módulos comutam as tensões lógicas
oriundas da CPU para tensões necessárias de
acionamentos de atuadores e sensores. .

24. ESTRUTURAÇÃO BÁSICA DO CLP
Outras estruturas importantes
Bastidor;
Módulo de expansão;
IHM

25. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
Inicialmente, deve-se ter sedimentado o conceito de
controle.
Segundo o dicionário Aurélio Buarque:

26. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
Para se ter controle, necessita-se de um fluxo eficiente de
informações.
O fluxo de informações nos clp’s baseiam-se em conceitos
de lógica combinacional (função booleana) e
sequenciais (i. E TEMPORIZADORES).
Através do engenheiro americano shannom (1938) que
aplicou a teoria de boole (1815 - 1864) para
chaveamento de dispositivos telefônicos, facilitou-se a
lógica das informações.

27. TIPOS DE SINAIS
Sinais analógicos
 Sinais que variam continuamente no tempo. Ex: pressão, temperatura,
vazão,

28. TIPOS DE SINAIS
Sinais digitais
 Sinais que variam continuamente no tempo assumindo apenas dois
valores.
Ex.: Relés, sensores de níveis etc.

29. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
O CLP TEM FUNCIONA BASICAMENTE EM TRÊS ETAPAS:
TRANSFERÊNCIA DOS SINAIS DE
ENTRADA PARA A MEMÓRIA DE DADOS
INICIA-SE O VARREDURA DO SOFT
ARMAZENADO NA MEMÓRIA DE
PROGRAMA.
CONCLUÍDA A VARREDURA, OCORRE
A ATUALIZAÇÃO DAS SAÍDAS, DANDO
INICIO A OUTRO CICLO.

30. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
PORTANTO, APÓS O START TEM-SE:

31. FLUXO DE INFORMAÇÃO PARA O
CONTROLE DE PROCESSOS.
WEG (2004, PÁG. 04)

32. EXEMPLO
Botões de comando e sensores, neste simples exemplo,
conectado a uma entrada do CLP, pode ser usado para partir e
parar o motor conectado ao CLP através do contator (atuador).

33. TERMINOLOGIA
Sensor: é o dispositivo que converte uma condição física
num sinal elétrico para uso no CLP. Sensores são
conectados nos módulos de entrada do CLP.
Um botão de comando é um exemplo de sensor .

34. TERMINOLOGIA
Atuador: converte um sinal elétricos vindo do CLP
numa condição física. Atuadores são conectados
nos módulos de saída do CLP. Um contator é um
exemplo de um atuador.

35. TERMINOLOGIA
Entrada discreta, também chamada de entrada digital, é um sinal
que pode assumir somente duas condições: ON ou OFF. Botões de
comando, pulsadores, chaves fim-de-curso, sensores de proximidade,
pressostatos, termostatos, são exemplos de entrada discretas.

36. TERMINOLOGIA
Entrada Analógica é um sinal de entrada que tem um
sinal contínuo. Entradas analógicas típicas são 0 a 20 mA,
4 a 20mA ou 0 a 10V. No exemplo seguinte, um
transmissor de nível monitora o nível de um tanque.
Dependendo do transmissor de nível, o sinal para o CLP
pode aumentar ou diminuir de acordo com o nível do
tanque.

37. TERMINOLOGIA
Saída Discreta é uma saída que pode assumir a condição
ON ou OFF. Solenóides, bobinas de contatores e
sinalizadores são exemplos de saídas discretas.

38. TERMINOLOGIA
Saídas analógicas são sinais de saída que tem um sinal contínuo. A
saída pode ser tão simples como um sinal de 0 a 10V para um
medidor analógico. Exemplos de medidores ligados a saídas
analógicas podem ser velocímetros, indicadores de temperatura e de
peso. Podem ser usadas também em válvulas de controle, inversores
de frequência ( no controle de velocidade).

39. TERMINOLOGIA
A CPU monitora as entradas e toma decisões com base nas instruções
contidas no programa memorizado. A CPU controla reles, contadores,
temporizadores, compara dados, atualiza dados e executa
operações seqüenciais.

40. LINGUAGEM LADDER

41. DIAGRAMA DE CONTATOS EM LADDER
A função principal de um programa em linguagem
Ladder é controlar o acionamento de saídas,
dependendo da combinação lógica dos contatos de
entrada.
O diagrama de contatos Ladder é uma técnica
adotada para descrever uma função lógica
utilizando contatos e relés. Sua notação é bastante
simples. Um diagrama de contatos é composto de
duas barras verticais que representam os polos
positivos e negativo de uma bateria.

42. DIAGRAMA DE CONTATOS EM LADDER
A ideia por trás da linguagem ladder é representar graficamente um
fluxo de “eletricidade virtual” entre duas barras verticais
energizadas. Essa “eletricidade virtual” flui sempre do polo positivo
em direção ao negativo.

43. A LINGUAGEM LADDER
Como seria a
programação em
Ladder para o
diagrama ao lado?

44. FUNÇÕES LÓGICAS
As funções lógicas são estudadas em todos e quaisquer
elementos. A combinação entre os contatos NA e NF
servem de importante orientação para o projetista e
programador de circuitos lógicos.

45. FUNÇÕES LÓGICAS
Função “E”
Função “OU”