Especificação técnica
O CLP, controlador lógico programável ou do inglês PLC (Programmable Logic Controller), é um tipo especial de computador muito utilizado em indústria, em controles de máquinas e em processos de diferentes aplicações. Este dispositivo compartilha termos comuns de um PC pois ele é composto por uma CPU (Central Processing Unit ou processador), memória RAM (memória de leitura e gravação) , ROM (memória de apenas leitura) e também portas de comunicação (COMMs).
A principal diferença entre um CLP e um computador , é que ele foi projetado para trabalhar em condições industriais extremas e ambientes agressivos , de forma a suportar poeira, temperaturas e vibrações. O CLP também possui a característica de ser flexível e possibilita a inserção de módulos de entradas e saídas ou comunicação para diferentes aplicações, permitindo a interface com vários dispositivos de chão de fábrica.
Vantagens do uso do CLP :
•Menor espaço;
•Menor consumo de energia elétrica;
•Reutilizáveis;
•Programáveis;
•Maior confiabilidade;
•Maior flexibilidade;
•Maior rapidez na elaboração dos projetos;
•Interfaces de comunicação com outros CLP’s e computadores.
Funcionamento
Durante o seu funcionamento o CLP realiza uma sequência de operações denominada de ciclo de varredura. Quando o CLP é ligado um programa semelhante a BIOS de um computador, ele faz a verificação geral de vários itens tais como reconhecimento dos módulos de entradas e saídas ligadas ao CLP, estado da memória (onde se verifica a existência de um programa de um usuário instalado). A este processo é dado o nome de inicialização. Verificando se todo o hardware (parte física do CLP) está em condições e se existe um programa de usuário instalado, o programa de inicialização inicia o programa do usuário e, a partir daí, começa a realizar um ciclo repetitivo denominado de ciclo de varredura que consiste em verificar o estado das entradas e saídas, armazenar esta leitura na memória (imagem das entradas e saídas), fazer a comparação desta imagem com o programa do usuário e atualizar as saídas caso a imagem esteja divergindo do programa.
Entradas
As entradas são as interfaces que permitem ao CLP receber informações sobre o processo, é onde entram os sinais provenientes de botoeiras, contatos de relés, sensores, encoders, e todos os tipos de dispositivos usados para monitorar o processo e fornecer um retorno de informação ao CLP. Elas podem ser digitais ou analógicas e intenas ou externas. As entradas externas são aquelas por onde entrará o sinal enviado por um sensor ao CLP e as internas são aquelas que recebem sinal de outro componente interno do CLP.
Entradas digitais:
São aquelas que recebem sinais discretos, ou seja, sinais que só possuem dois valores, o de nível alto, que é representados pelo algarismo 1, e o de nível baixo, representado pelo algarismo 0. Exemplo : Um interruptor que apresenta as opções ligado (nível alto) ou desligado (nível baixo).
Entradas analógicas
São aquelas que recebem sinais contínuos no tempo e que podem assumir qualquer valor entre o mínimo e o máximo valor de trabalho da entrada. Exemplo : o sinal enviado por um tacogerador ( dispositivo utilizado para gerar energia e velocidade) para controlar a rotação de um motor, quanto maior a tensão, maio a rotação do motor.
Saídas
As saídas são as interfaces através das quais o PLC pode alimentar uma carga, elas também podem ser do tipo digitais ou do tipo analógicas e externas ou internas.
Saídas analógicas
São as interfaces através das quais podem ocorrer variações contínuas no tempo sobre a tensão ou a corrente sobre uma carga.
Saídas digitais
São aquelas que só oferecem dois valores, nível alto ou nível baixo onde podem ser ligadas lâmpadas, solenóides de contatores, solenóides de eletroválvulas ou qualquer dispositivo que só precise ser alimentado com tensão nominal ou desligado.
Diagrama representando o Hardware de um CLP:
Software
Para programar um CLP é necessário um computador, onde deve-se instalar um software de programação dedicado para o CLP específico. A maioria dos CLPs de mercado utilizam a linguagem Ladder para programação. A lógica Ladder é uma linguagem de fácil entendimento que utiliza símbolos específicos ao invés de linhas ou códigos de programação. Ela foi desenvolvida com a finalidade de representar os circuitos elétricos no mundo real e consequentemente facilitar a programação. Na lógica Ladder, os símbolos de entrada são representados por chaves (switch) normalmente abertas ou normalmente fechadas. Já as saídas representam bobinas conectadas por linha.
Exemplo de um programa escrito em linguagem Ladder :
Linguagem Ladder disponível em : <https://www.citisystems.com.br/linguagem-ladder/>. Acesso em 16, de setembro de 2017.
Topologia ou Esquema funcional
Diagrama representando o ciclo de varredura de um CLP:
Abaixo temos uma imagem de um painel CLP instalado em uma indústria, onde se percebe conexões para comunicação e conexões de entradas e saídas. Geralmente nas entradas podem ser ligados sensores analógicos ou digitais e comandos de outros dispositivos. Já nas saídas são ligados atuadores. Assim, por exemplo, um sensor pode enviar um sinal de comando para o CLP através de sua entrada, o clp processa o sinal e, por sua vez dá o comando através da saída que envia o sinal para um contator e aciona um motor : '
Conexões
Tecnologia Arduino
É possível utilizar a Plataforma Arduino programando na linguagem Ladder, a mesma utilizada nos CLPs, transformando a plataforma em um CLP de baixo custo. Disponível em : <http://labdeeletronica.com.br/automacao-industrial-e-arduino-e-possivel/>. Acesso em 19, de setembro de 2017. Source Innovation , Tecnologia Arduino, Disponível em : Tecnologia Arduíno. Acesso em 19, de setembro de 2017.
Informações adicionais
A Tecnologia CLP também pode ser ultilizada na automação residencial, atualmente há diversos fabricantes de componentes eletrônicos para acionamento, entretenimento e segurança das residências.
Na área do entretenimento, na questão dos comandos de controle do ambiente para gerar bem-estar ás famílias
Na área de acionamento, com os comando remoto de portões, portas, acionamento de luzes, entre outros.
Na área da segurança, na questão de equipamentos como sistemas de alarme e câmeras que nos possibilitam visualizar nossas casas até mesmo através da internet quando estamos longe dela. Sala da automação, Dísponível em : <http://saladaautomacao.com.br/automacao-residencial/>. Acesso em 19, de setembro de 2017.
Referências bibliográficas
Citisystems - Saiba tudo sobre CLP - Conceito e imagens Disponível em : <https://www.citisystems.com.br/clp/> Acesso em 16, de setembro de 2017.
Apostila Curso Técnico em Eletromecânica - IFSul - Funcionamento e definições de entrada e saída Disponível wm : <http://www2.pelotas.ifsul.edu.br/gladimir/Apostila%20de%20PLC_Gladimir.pdf> Acesso em 16, de setembro de 2017.
Citisystems - Linguiagem Ladder - Definição Disponível em : <https://www.citisystems.com.br/linguagem-ladder/> Acesso em 18, de stembro de 2017.