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Importância do CLP na Automação Industrial

Conheça agora um dos componentes mais essenciais no meio industrial.


Foto de https://ensinandoeletrica.blogspot.com/


O que é?


Primeiramente, “CLP” é uma sigla que significa “Controlador Lógico Programável”, sendo que a partir desse nome já podemos ter uma boa noção do que ele faz. O CLP é um equipamento muito utilizado nas indústrias e fábricas, sendo um controlador que possui uma interface que recebe diversos sinais de entrada, e, a partir desses, emite sinais de saída que realizam funções específicas no contexto em que foi implementado.

E todo esse mecanismo é comandado a partir de um código que determina o que o CLP ficará responsável por fazer de acordo com o que acontece com as informações que recebe em sua entrada.


O CLP é muito utilizado em diversas áreas, como: controle de processos químicos, linhas de montagem, motores elétricos, máquinas eletropneumáticas e eletro hidráulicas, etc.


Por que utilizar um CLP?


O CLP apresenta alto destaque no ramo industrial por vários motivos, um deles é justamente a facilidade em controlar de forma unificada um processo industrial que envolve um conjunto de sensores, medidores, motores e outros equipamentos. A partir disso, são substituídos diversos contatores, relés, bobinas e outros componentes eletromecânicos que exerceriam a mesma função, mas de uma maneira mais primitiva (maior facilidade de dano aos componentes), muitas vezes menos segura e de alteração muito mais complexa, tendo em vista que mudar componentes mecânicos é muito mais trabalhoso do que um código de um programa.


O controlador lógico permite que sejam definidos mecanismos de segurança que previnem acidentes, como por exemplo: o desligamento de um motor quando um sensor registra uma temperatura muito elevada. Para estas e outras aplicações para qual pode ser configurado, ele conta com mecanismos de temporizador, sequenciamento, contagem, etc. Esses podem ser configurados para trabalharem de maneira simultânea, recebendo diversos dados e emitindo comandos específicos para cada combinação de informação recebida, ou seja, atua de forma multifuncional.


Outro ponto importante é sua alta resistência, de modo que choques mecânicos, ruídos, interferências, temperaturas elevadas ou baixas, entre outros fatores, não o afetam de forma muito agressiva como ocorre com outros componentes mais simples, sendo ideal para o ambiente industrial.


Como funciona?



Foto de APOSTILA C.L.P. – LOGO! - Prof. Anderson Rodrigo Rossi


A constituição do equipamento é dada basicamente por: entradas dos terminais de alimentação, entradas (digitais ou analógicas) e saídas (digitais ou analógicas).


As entradas de alimentação são os terminais pelos quais chega a energia, ou seja, dois pólos (um negativo e outro positivo) que fornecem uma tensão contínua ou alternada ao CLP. Entre os valores de tensão comuns tem-se: 24V e 12V contínuo e o intervalo de 100-240 V alternado.


As entradas do controlador são terminais aos quais são conectados os equipamentos que fornecerão dados ao controlador, entre esses equipamentos tem-se: sensores de movimento, temperatura, pressão, etc.


As informações que esses componentes mandam podem ser de natureza digital ou analógica. As entradas digitais são aquelas que recebem dados de natureza binária, ou seja, sim ou não. Um exemplo, seria um sensor de movimento: enquanto o sensor não detecta nada se movimentado ele não mandará nenhum aviso ao CLP, mas no momento que detectar, o sinal será enviado. Nesse caso, não existe meio termo, algo está se movendo ou não.


Já as entradas analógicas, por outro lado, são diferentes, elas recebem dados que não apresentam resposta binária, como por exemplo: um sensor de temperatura. Este informa ao CLP um valor específico dentro do intervalo de funcionamento do sensor, ou seja, o CLP pode receber que a temperatura é de 10°C, 15°C, 20°C, 30°C, 40°C, ou qualquer outra, sendo que de acordo com a temperatura informada uma ação específica será executada. A resposta não é simplesmente sim ou não como nas entradas digitais.


Representação sinal analógico e digital


Foto de https://revisionscience.com/


As saídas do CLP são os terminais, os quais são ativados pelo controlador, a partir dos dados recebidos nas entradas. São exemplos de saídas: sinalizadores luminosos, um motor, um inversor de frequência (controle de velocidade do motor), etc.


O conceito de digital e analógico se mantém para as saídas. Um exemplo de saída digital é o sinalizador luminoso, sendo enviado uma tensão constante ao componente caso ativado para que ele emita o pulso luminoso. Como exemplo de saída analógica, tem-se o inversor de frequência, para que esse equipamento controle a velocidade de um motor, o CLP deve enviar uma tensão específica que mostre ao inversor a velocidade desejada para o motor. Supondo que a saída emite ao inversor uma tensão na faixa de 0 - 5V, cada valor enviado nessa faixa expressa uma instrução de velocidade diferente da desejada pelo CLP.


Por fim, deve-se falar da parte referente a programação do CLP, fator imprescindível em seu uso. Podem ser usadas cinco linguagens: FBD (Function Block Diagram, Diagrama de Blocos), LD (Ladder diagram, Diagrama Ladder), ST (Structured text, Texto Estruturado), IL (Instruction list, Lista de Instruções) e SFC (Sequential function chart, Diagrama de Funções Sequenciais).


No entanto, a mais utilizada é a linguagem Ladder. A construção de códigos lógicos que vão determinar como as saídas irão se comportar a partir das entradas é feito de maneira bem intuitiva, tendo em vista que essas linguagens se constituem basicamente na formação de diagramas e esquemas (diferentemente de linguagens como Java, C, Python, etc.). Toda a lógica desenvolvida é feita em um computador, no software específico de programação desenvolvido pela marca do CLP utilizado, sendo feito, posteriormente, o upload no CLP para que ele possa entrar em funcionamento.


Quanto custa?


Determinar um preço específico é uma tarefa difícil, tendo em vista a quantidade de fatores que podem variar entre os diversos modelos existentes. Entre os aspectos que podem mudar nos CLP’s comercializados atualmente, tem-se: valores de tensão para alimentação, quantidade de entradas e saídas de natureza digital e analógica, marca (WEG, Schneider, Siemens, etc.), presença de uma interface reguladora no módulo, etc. Devido a todos esses pontos abordados é possível encontrar CLP’S com valores de cerca de R$1.500,00, como o CLP Clic02 Clw02 20hrd 3 da WEG, assim como CLP’S em torno de R$7.000,00, como o CLP Tm241Cec24T da Schneider.


O CLP é um componente que deve ser escolhido de acordo com a função a qual será desempenhada, desse modo, atividades que envolvem uma quantidade maior de periféricos e funções mais complexas requererão CLP 's mais caros, robustos e desenvolvidos.


O mundo está se desenvolvendo a cada minuto, sendo que para isso diversas tecnologias são criadas e aprimoradas. Nesse contexto, o CLP aparece como uma ferramenta extremamente útil que facilita o funcionamento de diversos componentes que trabalham de maneira integrada para realizar um determinado trabalho.


A grande variedade de modelos existentes torna possível encontrar um ideal para cada tipo de tarefa, no entanto, é sempre importante ponderar a necessidade de seu uso, pois apesar de ser uma opção que garante uma ótima qualidade, muitas vezes pode ser muito caro, podendo ser trocado em funções de menor complexidade por um sistema de relés, contatores, entre outros, ou até mesmo uma opção eletrônica, dependendo da situação de aplicação. Devido a esse ponto, sua utilização é feita majoritariamente no ambiente industrial.







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