Controle de Processo

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<p>INSTRUMENTAÇÃO/CONTROLE DE PROCESSOS</p><p>Prof. Anderson Moraes</p><p>Engenharias</p><p>2</p><p>Controle de Processo</p><p>Automação</p><p>• Painéis de Relés versus CLP</p><p>- início da década de 1960, só relés</p><p>- relé não é de todo ruim</p><p>PRÓS</p><p>:</p><p>- estrutura multipolar e</p><p>- contatos</p><p>intercambiáveis</p><p>- vida útil com centenas de milhares de operações,</p><p>- pessoal de manutenção conhece-os muito bem.</p><p>3</p><p>Controle de Processo</p><p>Automação</p><p>CONTRAS: - são volumosos ( espaço é dinheiro ),</p><p>- falhas intermitentes difíceis de localizar,</p><p>- vida útil comprometida - desgastam os contatos,</p><p>- interligação de relés – ativ. lenta e trabalhosa,</p><p>- longos tempos de parada para verificação e</p><p>conserto painéis,</p><p>- mudanças de sequenciamento/intertravamento.</p><p>painéis são desmontados/remontados até sucatados</p><p>4</p><p>Controle de Processo</p><p>Automação</p><p>ESSAS DÚVIDAS OCORRIAM FORTEMENTE EM</p><p>VÁRIAS EMPRESAS E EM PARTICULAR EM UMA DELAS</p><p>……..</p><p>5</p><p>Controle de Processo</p><p>Automação</p><p>– 1968, GM resolve encomendar um novo equipamento:</p><p>. facilmente programável e reprogramável,</p><p>. de fácil manutenção – componentes encaixáveis (tipo plug-in),</p><p>. funcionar em ambientes industriais com confiabilidade,</p><p>. fisicamente menor que sistema de relés, espaço é dinheiro,</p><p>. condições de ser ligado a um sistema central de</p><p>coleta de dados,</p><p>. preço competitivo.</p><p>SURGE ENTÃO O CONTROLADOR LÓGICO</p><p>PROGRAMÁVEL (CLP)</p><p>6</p><p>Controle de Processo</p><p>Automação</p><p>•</p><p>Comparação entre Painel de relés versus CLP</p><p>Definição</p><p>Automação</p><p>7</p><p>Controle de Processo</p><p>Definição</p><p>Um Controlador Lógico Programável (CLP) é um</p><p>equipamento eletrônico de controle, livremente</p><p>programável e baseado em microprocessadores,</p><p>projetado para funcionar no ambiente industrial.</p><p>Pode controlar desde simples máquinas e</p><p>processos até automatizar completamente uma</p><p>planta industrial.</p><p>IEC61131-3</p><p>8</p><p>Controle de Processo</p><p>Automação</p><p>Definição – Controle</p><p>9</p><p>Controle de Processo</p><p>Automação</p><p>Definição</p><p>Comparativo</p><p>À semelhança de um operador humano, o</p><p>CLP sente o meio ambiente, analisa as</p><p>informações que captou e age sobre este</p><p>meio ambiente conforme uma lógica pré-</p><p>estabelecida em seu programa.</p><p>10</p><p>Controle de Processo</p><p>Automação</p><p>Diagrama de blocos básicos - CLP</p><p>UNIDADE</p><p>DE</p><p>MEMÓRIA</p><p>UNIDADE</p><p>CENTRAL DE</p><p>PROCESSAMENTO</p><p>(CPU)</p><p>E</p><p>N</p><p>T</p><p>R</p><p>A</p><p>D</p><p>A</p><p>S</p><p>S</p><p>A</p><p>Í</p><p>D</p><p>A</p><p>S</p><p>TERMINAL</p><p>DE</p><p>PROGRAMAÇÃO</p><p>FONTE</p><p>DE</p><p>ALIMENTAÇÃO</p><p>MEIO AMBIENTE = MÁQUINA, EQUIPTO. OU PROCESSO</p><p>M</p><p>E</p><p>I</p><p>O</p><p>A</p><p>M</p><p>B</p><p>I</p><p>E</p><p>N</p><p>T</p><p>E</p><p>M</p><p>E</p><p>I</p><p>O</p><p>A</p><p>M</p><p>B</p><p>I</p><p>E</p><p>N</p><p>T</p><p>E</p><p>SENTE</p><p>ANALISA</p><p>ATUA</p><p>11</p><p>Controle de Processo</p><p>Automação</p><p>CLP’s - Exemplos</p><p>Pequeno porte</p><p>Médio porte</p><p>Grande porte</p><p>12</p><p>Controle de Processo</p><p>Automação</p><p>Blocos Básicos</p><p>Entradas Digitais : Bloco, módulo ou cartão eletrônico do CLP</p><p>adequado</p><p>para receber sinais digitais ou binários, também</p><p>chamados de sinais discretos.</p><p>Informam dois estados distintos.</p><p>0</p><p>1</p><p>Por exemplo:</p><p>a) Um contato aberto ou fechado de um</p><p>termostato ou de um relé.</p><p>b) Um contato aberto ou fechado de uma</p><p>botoeira.</p><p>etc…..</p><p>Exemplo de sinal digital/binário</p><p>13</p><p>Controle de Processo</p><p>Automação</p><p>Blocos Básicos</p><p>Entradas Analógicas : Bloco, módulo ou cartão eletrônico do CLP</p><p>adequado para receber sinais analógicos, isto é,</p><p>sinais que informam continuamente o estado de</p><p>uma variável.</p><p>Tal variável pode assumir, no decorrer do tempo</p><p>qualquer valor entre dois limites determinados.</p><p>Por exemplo:</p><p>a) A ddp (milivoltagem) em um termopar pro-</p><p>porcional a temperatura de um forno.</p><p>b) O sinal de corrente (4-20mA) de um trans-</p><p>missor de vazão instalado em uma tubulação.</p><p>etc...</p><p>Exemplo de sinal analógico</p><p>14</p><p>Controle de Processo</p><p>Automação</p><p>Blocos Básicos</p><p>B) LÓGICA DE CONTROLE</p><p>UNIDADE</p><p>DE</p><p>MEMÓRIA</p><p>UNIDADE</p><p>CENTRAL DE</p><p>PROCESSAMENTO</p><p>(CPU)</p><p>É o bloco que analisa, processa e decide.</p><p>Tendo como base um programa armazenado em sua</p><p>memória, neste bloco as variáveis são analisadas e, de</p><p>acordo com o programa, age sobre o meio ambiente.</p><p>As variáveis analisadas pela lógica de controle podem</p><p>ser as entradas ou então variáveis internas, tais como:</p><p>temporizadores, contadores, etc...</p><p>LÓGICA</p><p>DE</p><p>CONTROLE</p><p>= CPU (Processador) + Memórias de programa</p><p>Armazenam comandosExecuta as funções</p><p>15</p><p>Controle de Processo</p><p>Automação</p><p>Blocos Básicos</p><p>C) SAÍDAS</p><p>Podem ser : DIGITAIS ou ANALÓGICAS</p><p>A</p><p>M</p><p>M B</p><p>E I</p><p>I E</p><p>O N</p><p>T</p><p>E</p><p>S</p><p>A</p><p>Í</p><p>D</p><p>A</p><p>S</p><p>Através das saídas é que os CLPs agem</p><p>sobre o</p><p>meio ambiente.</p><p>Dessa forma, um CLP sente e age em um</p><p>processo industrial, possibilitando o controle</p><p>de ciclos de trabalhos.</p><p>16</p><p>Controle de Processo</p><p>Automação</p><p>Blocos Básicos</p><p>Saídas Digitais : Bloco, módulo ou cartão eletrônico do CLP</p><p>adequado para enviar sinais digitais ou binários,</p><p>também chamados de sinais discretos.</p><p>Informam dois estados distintos. Podem estar</p><p>“ligadas” ou “desligadas”, apresentando ou não,</p><p>tensão elétrica no seu terminal correspondente.</p><p>0</p><p>1</p><p>Por exemplo:</p><p>Lâmpadas, sirenes, buzinas, bobinas de relés,</p><p>bobinas de contatores de força, bobinas de</p><p>válvulas solenóides, etc.</p><p>Exemplo de sinal digital/binário</p><p>17</p><p>Controle de Processo</p><p>Automação</p><p>Saídas Analógicas : Bloco, módulo ou cartão eletrônico do CLP</p><p>adequado para enviar sinais analógicos, isto é,</p><p>sinais que apresentam uma tensão variável pelo</p><p>programa.</p><p>Tal variável pode assumir, no decorrer do</p><p>tempoqualquer valor entre dois limites</p><p>determinados.</p><p>Por exemplo:</p><p>a)Válvulas proporcionais para controle de</p><p>vazão,</p><p>b) Controle de temperatura através de aciona-</p><p>mentos tiristorizados,</p><p>etc...</p><p>Exemplo de sinal analógico</p><p>18</p><p>Controle de Processo</p><p>Automação</p><p>Exemplo de CLP modular contendo CPU, fonte e cartões E/S</p><p>19</p><p>Controle de Processo</p><p>Automação</p><p>D) TERMINAL DE PROGRAMAÇÃO</p><p>TERMINAL</p><p>DE</p><p>PROGRAMAÇÃO</p><p>É o bloco (equipamento) onde se elabora o programa</p><p>do CLP.</p><p>É através dele que é feito o carregamento e a</p><p>manutenção do programa do CLP.</p><p>a) Dedicado com display CRT e teclado.</p><p>b) Portátil com display de cristal líquido.</p><p>c) Microcomputador.</p><p>‘</p><p>‘</p><p>20</p><p>Controle de Processo</p><p>Automação</p><p>21</p><p>Controle de Processo</p><p>Automação</p><p>22</p><p>Controle de Processo</p><p>Automação</p><p>23</p><p>Controle de Processo</p><p>Automação</p><p>Blocos Básicos</p><p>E) FONTE DE ALIMENTAÇÃO</p><p>FONTE</p><p>DE</p><p>ALIMENTAÇÃO</p><p>O bloco, módulo ou cartão fonte de alimentação</p><p>é responsável pelo suprimento de energia para o</p><p>CLP.</p><p>Funções básicas:</p><p>1) (110V ou 220V)</p><p>+5 Vcc e +/- 12 Vcc</p><p>2) manter carga da bateria qdo. relógio em tempo</p><p>real e memória RAM.</p><p>3) fornecer tensão para alimentar entradas/</p><p>saídas (12 ou 24 V cc)</p><p>24</p><p>Controle de Processo</p><p>Automação</p><p>25</p><p>Controle de Processo</p><p>Automação</p><p>Diagrama de blocos básicos - CLP</p><p>UNIDADE</p><p>DE</p><p>MEMÓRIA</p><p>UNIDADE</p><p>CENTRAL DE</p><p>PROCESSAMENTO</p><p>(CPU)</p><p>E</p><p>N</p><p>T</p><p>R</p><p>A</p><p>D</p><p>A</p><p>S</p><p>S</p><p>A</p><p>Í</p><p>D</p><p>A</p><p>S</p><p>TERMINAL</p><p>DE</p><p>PROGRAMAÇÃO</p><p>FONTE</p><p>DE</p><p>ALIMENTAÇÃO</p><p>MEIO AMBIENTE = MÁQUINA, EQUIPTO. OU PROCESSO</p><p>M</p><p>E</p><p>I</p><p>O</p><p>A</p><p>M</p><p>B</p><p>I</p><p>E</p><p>N</p><p>T</p><p>E</p><p>M</p><p>E</p><p>I</p><p>O</p><p>A</p><p>M</p><p>B</p><p>I</p><p>E</p><p>N</p><p>T</p><p>E</p><p>Slide 1</p><p>Slide 2</p><p>Slide 3</p><p>Slide 4</p><p>Slide 5</p><p>Slide 6</p><p>Slide 7: Definição</p><p>Slide 8: Definição</p><p>Slide 9</p><p>Slide 10: Definição Comparativo</p><p>Slide 11: Diagrama de blocos básicos - CLP</p><p>Slide 12</p><p>Slide 13: Blocos Básicos</p><p>Slide 14: Blocos Básicos</p><p>Slide 15: Blocos Básicos</p><p>Slide 16: Blocos Básicos</p><p>Slide 17: Blocos Básicos</p><p>Slide 18</p><p>Slide 19</p><p>Slide 20</p><p>Slide 21</p><p>Slide 22</p><p>Slide 23</p><p>Slide 24: Blocos Básicos</p><p>Slide 25</p>