Como usar um Controlador Lógico Programável

Ricardo Jorge porRicardo Jorge

Como usar um Controlador Lógico Programável

Neste artigo sobre Como usar um Controlador Lógico Programável – CLP, veremos como este dispositivo versátil pode ser empregado em outras funções e locais, além da indústria onde normalmente é encontrado.

Um CLP ( Controlador Lógico Programável ), ou PLC ( Programmable Logic Controller ) é um dispositivo composto por algumas entradas ( sensores ) e algumas saídas ( atuadores ), com a possibilidade de programação que regula o que deve ocorrer com as saídas em função do estado das entradas.

Também é importante lembrar que os dispositivos CLP mais simples contam com entradas e saídas digitais, enquanto alguns modelos mais versáveis possuem entradas e saídas analógicas.

Os dispositivos digitais normalmente são usados como uma lógica SE ISTO ENTÃO AQUILO.

Ou seja, conforme o estado de uma ou mais entradas, uma ou mais saídas serão acionadas.

Existem também, ações que podem ser configuradas nas saídas independente das entradas, como por exemplo, aquelas associadas a um relógio de tempo real ( RTC ) ou por um período de tempo fixo.

Os dispositivos analógicos permitem maior versatilidade porque podem fazer a leitura de sensores que informam com maior precisão o que ocorre em cada uma das entradas e não apenas um estado ligado ou desligado.

Da mesma maneira, as saídas analógicas também permitem um controle gradual dos atuadores e não somente abrir ou fechar uma válvula, ligar ou desligar uma lâmpada, etc.

Como podemos observar, os modelos analógicos acabam utilizando uma programação mais complexa porque necessitam avaliar os vários estados de cada uma das entradas, para tomada de decisão das várias possibilidades de cada saída.

É comum que mesmo um CLP com entradas e saídas analógicas também tenha algumas entradas e saídas digitais.

CLP - PLC - Visão geral
CLP / PLC – Visão geral – Imagem obtida deste link.

Tipos de CLP

Além dos modelos com entradas e saídas digitais e analógicas, existem CLPs com IHM ( Interface Homem Máquina ) acoplada ou conectada de forma remota.

A IHM também é conhecida como HMI ( Human Machine Interface ) ou MMI ( Man Machine Interface ) que são os equivalentes em idioma inglês.

Alguns CLPs podem ser configurados para um trabalho sem qualquer tipo de supervisão e nestes casos a IHM pode não ser necessária e assim, não será instalada.

Contudo, a grande maioria dos CLPs que conhecemos e utilizamos tem algum tipo de IHM tanto para configurações específicas da instalação, como para supervisão de alguns parâmetros de operação.

Existem CLPs com interfaces de comunicação remota que permitem a configuração de parâmetros e a coleta de dados operacionais.

Para estes CLPs com interface de comunicação, normalmente são usados os protocolos Modbus e Profibus e existem casos que utilizam CanBus, além de outros protocolos e formas de comunicação implementadas por determinados fabricantes.

A relação entre CLP e IoT

Em outro artigo, já comentei sobre o uso de um CLP como um dispositivo IoT.

Um dispositivo IoT é composto de um sensor ( entradas digitais ou analógicas ) e / ou de um atuador ( saídas digitais ou analógicas ).

Olhando para a descrição de um CLP podemos observar a grande semelhança entre eles e os dispositivos IoT.

Mesmo quando um CLP só permite comunicação utilizando protocolos e meios de comunicação diferentes de uma Rede Local, ainda assim é possível utilizar um dispositivo agregador ( concentrador ou “bridge” ), permitindo a comunicação entre seu ambiente construído exclusivamente para dispositivos IoT e os CLPs já existentes.

Em alguns cenários também é possível optar pelo uso de um CLP de mercado, ao invés do desenvolvimento “do zero”, de um dispositivo IoT específico.

Isso permite a criação de sistemas de coleta e gestão bastante amplos e complexos ao mesmo tempo que pode diminuir o custo e o tempo total para implementação.

Como usar um Controlador Lógico Programável

Considerando a versatilidade de um CLP, as possibilidades de uso ficam limitadas por nossa imaginação.

Contudo, os CLPs são mais facilmente encontrados nas indústrias, onde sua aplicação teve início.

Posteriormente, com a popularização, barateamento e novas funcionalidade inseridas nos CLPs inicialmente desenvolvidos para indústria, praticamente qualquer lógica de automação baseada no uso de relés, pode ser modificada para utilizar um CLP.

Além disso, um CLP pode implementar lógica de programação muito mais complexa do que a permitida somente pelo uso de relés, já que o CLP possui um processador interno.

Através da lógica de programação, é muito mais fácil e rápido fazer adequações e correções de uso necessárias para vários tipos de ambiente.

Ao invés de refazer algumas ligações elétricas, ou até mesmo substituir alguns componentes da lógica baseada em relé, basta reconfigurar alguns parâmetros do CLP, ou até mesmo carregar um novo programa para um caso específico de uso.

Assim, um mesmo CLP passa a atender inúmeros cenários.

É importante mencionar que um CLP pode operar como o único controlar de um sistema, mas também em conjunto com outros CLPs ou ainda sendo utilizado na periferia de um sistema de automação muito mais complexo.

Quais são as principais áreas de aplicação de um CLP?

Apesar do CLP ser muito utilizado na automação industrial, é encontrado em inúmeros setores, como:

  • Indústria siderúrgica
    • Esteiras de transporte
    • Guindastes
    • Fornos
  • Indústria de vidro
  • Indústria de papel
    • Embalagem
    • Etiquetas
  • Industria têxtil
  • Indústria de cimento
  • Indústria química
    • Plásticos
    • Adubos
  • Indústria farmacêutica
  • Indústria automobilística
  • Sistema de Processamento de Alimentos
  • Usina de Petróleo e Gás
  • Sistema de energia eólica
  • Sistema de energia solar
  • Sistema de automação robótica
  • Supermercados
    • Controle frigorífico
    • Controle de iluminação
  • Mineração
  • Agricultura
    • Irrigação
    • Qualidade do solo
  • Agropecuária
    • Granjas
    • Piscicultura ( Aquaponia )
  • Pequenos negócios
  • Residências

Conclusão

A lista acima é só um exemplo e um ponto de partida para aqueles que desejam saber um pouco mais sobre as possibilidades de uso de um CLP.

Devido a versatilidade do CLP, proporcionada pela possibilidade de programação e até mesmo de configuração particular para o local onde será instalado, este dispositivo pode solucionar várias necessidades de forma rápida, simples e econômica.

E ainda poderá atuar como um dispositivo IoT em seu projeto de automação industrial ou residencial.

E você, como utiliza seu CLP?


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