O Controlador Lógico Programável (PLC), também conhecido como Computador Industrial, é o principal componente do setor de automação industrial. Devido à sua construção robusta, características funcionais excepcionais como Controladores PID , controle sequencial, temporizadores e contadores, facilidade de programação, recursos de controle confiáveis e facilidade de uso de hardware - este PLC é mais do que um computador digital para fins especiais em indústrias, bem como em outras áreas de sistema de controle. Diferentes tipos de PLCs de um grande número de fabricantes estão disponíveis no mercado de hoje. Portanto, nos parágrafos subsequentes, vamos estudar sobre os PLCs e seus tipos.

Controlador lógico programável (PLC)

O que é um sistema PLC?

O PLC foi inventado para substituir os painéis de controle tradicionais cujas operações dependem dos relés lógicos eletromagnéticos que são baseados em temporizadores em sistemas de controle industrial . Os PLCs são capazes de monitorar continuamente as entradas dos sensores e produzir as decisões de saída para operar os atuadores com base no programa. Todo sistema PLC precisa de pelo menos estes três módulos:

Módulo CPU
Módulo de alimentação
Um ou mais Módulos I / O

Arquitetura PLC

Módulo CPU

Módulo CPU do PLC

O módulo da CPU consiste em um processador central e sua memória. O processador é responsável por fazer todos os cálculos e processamento de dados necessários, aceitando as entradas e produzindo as saídas apropriadas. A memória inclui memórias ROM e RAM. A memória ROM contém o sistema operacional, driver e programas de aplicativos, enquanto a RAM armazena programas escritos pelo usuário e dados de trabalho. Esses CLPs usam memória retentiva para salvar programas do usuário e dados quando a fonte de alimentação é interrompida ou falha e para retomar a execução de um programa do usuário quando a energia é restaurada. Assim, esses PLCs não precisam de teclado ou monitor para reprogramar o processador a cada vez. A memória retentiva pode ser implementada com o uso de baterias de longa duração, Módulos EEPROM e métodos de memória flash.

BUS ou Rack

BUS PLC ou Rack

Em alguns PLCs modulares, barramento ou rack é fornecido no painel traseiro do circuito no qual todos os módulos, como CPU e outros módulos de E / S, são conectados aos slots correspondentes. Este barramento permite a comunicação entre a CPU e os módulos de E / S para enviar ou receber os dados. Esta comunicação é estabelecida endereçando os módulos de E / S de acordo com a localização do módulo da CPU ao longo do barramento. Suponha que, se o módulo de entrada estiver localizado no segundo slot, o endereço deve ser I2: 1.0 (segundo slot, primeiro canal apenas como exemplo). Alguns barramentos fornecem a energia necessária para os circuitos do módulo de E / S, mas não fornecem energia para os sensores e atuadores conectados aos módulos de E / S.

Fonte de alimentação ABB PLC

Módulo de alimentação

Esses módulos fornecem a energia necessária exigida para todo o sistema, convertendo o disponível Alimentação AC para alimentação DC necessário para módulos de CPU e E / S. A saída de 5 V CC aciona o circuito do computador e, em alguns PLCs, 24 CC no rack do barramento aciona poucos sensores e atuadores.

Módulos I / O

Módulos de I / O PLC

Os módulos de entrada e saída do PLC permitem conectar os sensores e atuadores ao sistema para detectar ou controlar as variáveis em tempo real, como temperatura, fluxo de pressão, etc. Esses módulos de E / S variam em tipo, faixa e recursos e alguns destes incluem o seguinte:

“controlador de velocidade variável para motor DC ”

Módulo de E / S digital: Eles são usados para conectar os sensores e o atuador que são de natureza digital, ou seja, apenas para ligar e desligar. Esses módulos estão disponíveis em tensões e correntes CA e CC com número variável de entradas e saídas digitais.

Módulos de E / S analógica: Eles são usados para conectar os sensores e atuadores que fornecem os sinais elétricos analógicos. Dentro desses módulos, conversor analógico para digital é usado para converter o analógico em dados compreensíveis do processador, ou seja, dados digitais. O número de disponibilidade do canal deste módulo também pode ser variado dependendo do aplicativo,

Módulos de interface de comunicação: São módulos de E / S inteligentes que trocam informações entre uma CPU e a rede de comunicação. Eles são usados para se comunicar com outros PLCs e computadores que estão localizados em uma distância remota ou distante.

Tipos de PLCs

Controladores lógicos programáveis (PLCs) são integrados como unidades simples ou modulares.

Um PLC integrado ou compacto é construído por vários módulos dentro de um único caso. Portanto, os recursos de E / S são decididos pelo fabricante, mas não pelo usuário. Alguns dos PLCs integrados permitem conectar E / S adicionais para torná-los um tanto modulares.

PLCs integrados ou compactos

Um PLC modular é construído com vários componentes que são conectados a um rack ou barramento comum com recursos de E / S extensíveis. Ele contém módulo de fonte de alimentação, CPU e outros módulos de E / S que são plugados juntos no mesmo rack, que são dos mesmos fabricantes ou de outros fabricantes. Esses PLCs modulares vêm em tamanhos diferentes com fonte de alimentação variável, recursos de computação, conectividade de E / S, etc.

Tipos modulares de PLC

Os PLCs modulares são divididos em PLCs pequenos, médios e grandes com base no tamanho da memória do programa e no número de recursos de E / S.

Tipos de PLCs de pequeno, médio e grande porte

PLC pequeno é um mini PLC projetado como uma unidade compacta e robusta montada ou colocada ao lado do equipamento a ser controlado. Este tipo de PLC é usado para substituir lógicas de relé com fio, contadores, temporizadores , etc. A capacidade de expansão deste módulo de E / S PLC é limitada para um ou dois módulos e usa lista de instruções lógicas ou linguagem de relé ladder como linguagem de programação.

PLC de tamanho médio é usado principalmente PLC em indústrias que permite muitos módulos de plug-in que são montados no painel traseiro do sistema. Algumas centenas de pontos de entrada / saída são fornecidos pela adição de placas de E / S adicionais - e, além desses - recursos de módulo de comunicação são fornecidos por este PLC.

PLCs grandes são usados quando funções de controle de processo complexas são necessárias. As capacidades desses PLCs são bastante maiores do que os PLCs médios em termos de memória, linguagens de programação, pontos de E / S e módulos de comunicação e assim por diante. Principalmente, esses PLCs são usados em sistemas de controle de supervisão e aquisição de dados (SCADA) , plantas maiores, sistemas de controle distribuído etc.

Alguns dos fabricantes ou tipos de PLCs são fornecidos abaixo:

Fabricantes ou tipos de PLCs

PLCs Allen Bradley (AB)
PLCs ABB (Asea Brown Boveri)
PLCs Siemens
PLCs Omron
PLCs Mitsubishi
PLCs Hitachi
Delta PLCs
PLCs General Electric (GE)
Honeywell PLCs
Modicon PLCs
Schneider Electric PLCs
PLCs Bosch

Aplicações de PLC

A figura abaixo mostra a operação de um PLC para uma aplicação de controle de processo simples, em que a operação da correia transportadora, a medição do número de caixas e outras operações de controle são realizadas pelo PLC. Aqui, o sensor de posição e outras saídas de sensor são conectadas ao módulo de entrada do PLC e a partir dos módulos de saída - a motor é controlado . Quando os sensores são ativados, a CPU do PLC lê as entradas e, correspondentemente, as processa de acordo com o programa e produz as saídas para operar o motor de forma que o transportador seja controlado.

Aplicações de PLC

A combinação de estrutura de controle PLC e SCADA é usada principalmente em setor de automação industrial e também em sistemas de utilidades elétricas, como sistemas de transmissão e distribuição de energia. A operação de chaveamento sequencial programável é outra área de aplicação importante do PLC.

Portanto, a seleção de PLCs para certas aplicações requer várias considerações sobre os diferentes tipos de PLCs. Assim, acreditamos que as informações aqui contidas sobre o tema proporcionam um melhor entendimento bem suportado por algumas imagens adequadas e eficazes. Escreva-nos se tiver alguma dúvida técnica sobre este tema e também sobre PLC projetos para alunos bem como para as indústrias.

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