Introdução à Automação Sistemas de controle Prof. Jacson R. Dreher.

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Introdução à Automação Sistemas de controle Prof. Jacson R. Dreher

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Introdução à Automação

Sistemas de controle

Prof. Jacson R. Dreher

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Evolução dos Sistemas de Controle

• Os sistemas automatizados podem ser divididos em três partes com funções bem definidas:– Os transdutores;– Os controladores;– Os atuadores.

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Evolução dos Sistemas de Controle

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Evolução dos Sistemas de Controle

• O controlador monitora o estado do processo através de transdutores e sensores (digitais e analógicos);

• O controlador utiliza algoritmos para determinar o estado das saídas;

• Os sinais elétricos da saída atuam no sistema através dos atuadores (válvulas, motores, bombas).

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Evolução dos Sistemas de Controle

• Os relés eletromecânicos foram os componentes mais importantes na evolução dos sistemas de controle;

• A função de controle é definida pela forma em que os relés são associados;

• O custo de um sistema de controle baseado em relés é determinado pelo número de relés usados.

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Evolução dos Sistemas de Controle

• Em plantas muito grandes, a complexidade do sistema aumenta;

• Como vantagem dos sistemas de controle com relés é a descentralização do controle;

• Como desvantagem temos a manutenção contínua, vida útil limitadas e o tempo gasto para fazer alterações.

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CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL - CLP

• O CLP é um dos equipamentos mais importantes na automação atualmente;

• É um equipamento eletrônico programável baseado em microprocessadores;

• É projetado para funcionar em ambientes industriais, podendo controlar simples máquinas até processos industriais e plantas completas;

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CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL - CLP

• O primeiro CLP surgiu em 1960 pela DEDFORD ASSOCIATES chamado de controlador modular (MODICON) em solicitação da GM nos EUA;

• O propósito era de substituir os complicados sistemas de controle das máquinas;

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CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL - CLP

• O sistema de acordo deveria mudar de acordo com as necessidades da produção;

• Encontrar defeitos também era complexo;

• Haviam painéis com centenas de relés;

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CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL - CLP

• Esses controladores deveriam ser programados facilmente pela manutenção e pelos coordenadores da planta;

• A técnica de programação deveria ser similar a substituição de peças mecânicas;

• Deveriam sobreviver em ambientes industriais (poeira, corrosão);

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CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL - CLP

• A comunicação surgiu em 1973;

• O primeiro sistema era o MODBUS da MODICON;

• Os CLP´s poderiam se comunicar com outros CLP´s distantes;

• Na mesma época entraram no mundo analógico, enviando e recebendo níveis de tensão;

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CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL - CLP

• Surgiram uma infinidade de protocolos e redes físicas incompatíveis;

• Na década de 80 surgiram as primeiras tentativas de padronização de protocolos;

• Ouve a redução do tamanho do CLP;

• O desenvolvimento de software de programação simbólica em computadores.

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CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL - CLP

• Nos anos 90 houve a redução do surgimento de novos protocolos;

• Surgiu o padrão IEC 1131-3, hoje IEC 61131-3 que funde as linguagens de programação em um padrão internacional;

• Hoje temos CLP´s programáveis em blocos de função, lista de instruções, C, em texto estruturado e seqüenciamento gráfico, todos ao mesmo tempo;

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CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL - CLP

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CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL - CLP

• Atualmente o CLP é flexível e versátil;• Permitem leitura de variáveis digitais e

analógicas;• Possuem canais de comunicação que

permitem a conexão com outro controlador ou computador (SCADA);

• Possibilita ao SCADA monitorar a operação dos CLP´s, verificar anomalias, falhas na produção, relatórios;

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CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL - CLP

• Algumas vantagens do CLP:– Menor ocupação de espaço;– Menos potência elétrica requerida menor;– Reutilização;– Programável (mudanças de requisitos de controle);– Maior Confiabilidade;– Manutenção mais fácil;– Flexibilidade, grande número de aplicações;– Permite a interface através de rede de comunicação

com outros CLPs e microcomputadores;– Projeto do sistema mais rápido.

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CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL - CLP

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SISTEMAS DE SUPERVISÃO E CONTROLE

• Atualmente a maioria das plantas possui um sistema SCADA (Spervisory Control And Data Acquisition);

• Estes sistemas possuem monitores coloridos em alta resolução onde os operadores podem programar e avaliar o processo produtivo;

• O custo de desenvolvimento e manutenção de softwares tem se tornado o fator predominante nos sistemas de automação.

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SISTEMAS DE SUPERVISÃO E CONTROLE

• O operador interage com o controlador através dos parâmetros de controle;

• Alguns controladores mostram o estado do processo em telas e displays;

• As funções de uma planta industrial são distribuídas entre um determinado número de controladores usualmente interligados por uma rede local (LAN) e a um computador supervisório central;

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O CLP1 compara o fluxo medido ao ponto de ajuste e controla a velocidade da bomba conforme requerido para levar o fluxo ao ponto de ajuste.

O CLP2 copara o nível medido com o ponto de ajuste e controla o fluxo da válvula para levar o nível ao ponto de ajuste.

O SCADA (Spervisory Control And Data Acquisition) recebe as medições de fluxo e nível e manda os pontos de ajuste aos CLP’s.

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