Princípios de Funcionamento
Os controladores lógicos programáveis CLP são equipamentos fabricados para operarem em ambientes severos, devendo, portanto, resistir aos ambientes em que forem instalados. Sua aplicação são as mais diversas possíveis, suas instruções são projetadas para controlar dispositivos, máquinas, operações para processo, etc.
Os equipamentos são projetados seguindo um padrão de arquitetura, composto basicamente de: uma CPU, memória, dispositivos de entrada e saída, e uma IHM (interface homem máquina).
- Unidade de Saída – Da mesma forma que a unidade de entrada, a unidade de saída fornece as conexões entre os dispositivos de campo e CPU. Esse módulo irá comutar as tensões de controle fornecidas, necessárias para acionar vários dispositivos, como conectoras, solenóides, atuadores dentre outros.
- Unidade Central de Processamento (CPU) – É o centro nervoso do sistema, responsável pelo gerenciamento e processamento das informações, é composto de microprocessador ou microcontrolador. Ela recebe os sinais digitais e os sinais analógicos dos sensores do campo conectado aos módulos de entrada e também recebe os comandos e o dado via comunicação de rede. Em seguida executa as operações lógicas, as operações aritméticas e avançadas como as de controle de malha programada na memória do usuário e atualiza os cartões de saída digital e analógica.
- Memória – Podemos dividir em três partes: memória básica, memória de dados, memória de usuário.
- Memória básica – contém um conjunto de programas armazenados permanentemente, com o objetivo de controlar e supervisionar as atividades do sistema.
- Memória de dados – também conhecida como memória rascunho, podendo ser volátil ou não, a cada ciclo de varredura a memória de dados é atualizada, nela são armazenado todos os dados de controle do sistema.
- Memória de usuário – É a memória destinada ao armazenamento das instruções de programação, ou seja, o programa de usuário ( ele é o responsável para controlar a máquina ou a operação do processo).
- Interface Homem-Máquina (IHM) – são utilizados principalmente para a introdução e visualização de dados e mensagens. Permite a interação do homem com a máquina.
Princípios de Funcionamento
Os Controladores Programáveis são equipamentos eletrônicos normalmente em microprocessadores, que usam uma memória programável para armazenamento de instruções como funções lógicas, sequenciais, temporizados, contagem, intertravamento, controle PID, tem seu principio baseado em três passos.
Sendo iniciado o CLP executa a seguintes tarefas:
- Leitura do sinal de entrada e transferência para a unidade de memória interna, denominada memória imagem de entrada.
- Execução do programa – inicio da varredura do software na memória de programa, executam todas as operações programadas baseadas na memória imagem de entrada e a memória interna, os dados provenientes são utilizando a memória temporária.
- Atualização da saída, concluída a varredura, o CP transferirá os dados processados para a interface de saída.
Os sinais dos sensores são aplicados as entradas do controlador e a cada ciclo de varredura todos esses sinais são lidos e transferidos para a unidade de memória interna denominada memória imagem de entrada. O sinal de entrada pode ser analógico ou digital. Os módulos de entrada são compostos de grupos de bits, associados num conjunto de 8 ou 16 bits, de acordo com o tipo de CPU. Esses sinais são associados ente si e os sinais internos, ao final da varredura os resultados são transferidos ao a memória imagem de saída e então aplicado aos terminais de saída.
Um fator muito importante para a escolha do controlador é tempo de varredura, dependendo muito da capacidade de armazenamento do programa, instruções programadas e sua resposta. Quanto mais rápido o controlador reage a instruções de entrada e resolver as instruções de campo, as lógicas de controle.
NETO, Augusto J Leda,
Arquitetura do CLP e Princípio de Funcionamento
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