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Automação Industrial
Prof. Ms. Getúlio Teruo Tateoki
http://www.getulio.eng.br/meusalunos/autind.html
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-Duas Aulas quinzenais
-Datas: Engenharia Elétrica
08 e 18 de agosto
01, 15, 29 de setembro
13 e 27 de outubro
10 de novembro
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Conteúdo Programático
1- Introdução:
Perspectiva Histórica. O que é um CLP. Comparação do
CLP com outros sistemas de controle. Lógica com Relês.
Arquitetura dos CLPs e princípio de funcionamento
Memórias. Tipos de Memórias. Estrutura de memória e
capacidade. Modos de Operação de CLP (Programação e
Execução)
Tipos de CLP (Compactos e Modulares)
2- Interfaces de Entradas e Saídas
Conceitos Básicos. Características de entradas e saídas
(E/S). Módulos de Entrada. Módulos de Entrada. Interfaces
de entradas de dados. Módulos de saída. Saídas
Analógicas.
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Conteúdo Programático
3- Sensores e Atuadores
Chaves. Chaves botoeira. Chaves fim de curso. Principais
vantagens e desvantagens das chaves fim de curso.
Aplicações típicas. Critérios de seleção. Chaves
automáticas. Relés. Aplicações de Relés. Seleção de Relés.
Sensores de Proximidade. Classificação dos sensores com
relação ao tipo de saída. Sensores de proximidade
indutivos. Sensores Capacitivos. Sensores de proximidade
ópticos. Sensores difuso-refletido. Sensor de proximidade
ultrassônico.
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Conteúdo Programático
4- Linguagens de Programação
Definições Básicas. Normas IEC 61131-3. Elementos
Comuns. Comentários. Unidade organizacional de
programas. Entradas, saídas e memória. Acesso direto a
variáveis. Tipo de dado. Strings. Tempos e datas.
Endereçamento simbólico. Declaração de variáveis.
Variáveis internas, de entrada, de saída, de entrada e de
saída. Inicialização. Atributos de variáveis.
Linguagens de programação. Linguagem Ladder (LD). Lista
de Instruções (IL). Texto Estruturado(ST). Diagrama de
Blocos de Funções. Function Block Diagram (FDB).
Sequenciamento Gráfico de Funções (SFC). Aplicação de
linguagens de programação aos CLPs.
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Conteúdo Programático
5- Linguagem Ladder
Lógica de contatos. Chave aberta. Chave fechada.
Símbolos básicos. Relés. Diagrama de contatos em Ladder.
Circuitos de autorretenção. Leitura das entradas de dados.
6- Circuitos Combinacionais.
Tabela Verdade. Fluxograma para o desenvolvimento de
projetos combinacionais. Álgebra booleana. Estados
lógicos. Estados lógicos. Funções Lógicas. Representações
no diagrama de blocos, diagrama elétrico, linguagem
Ladder das funções NOT, AND, OR, NAND, NOR e XOR.
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Conteúdo Programático
7- Mapa de Veich-karnaugh
Células adjacentes. Transcrição da tabela verdade para o
mapa de Karnaugh. Utilização do mapa. Agrupamentos de
minitermos. Soma de produtos ou produto de somas.
Funções incompletamente especificadas. Uso dos mapas
de Karnaugh.
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Conteúdo Programático
8- Sistemas Sequenciais
Instrução contador. Contador crescente. Contador
decrescente. Contador bidirecional.
Temporizadores.Temporizador de Pulso (TP). Temporizador
com retardo para ligar(TON – Timer On Delay).
Temporizador TON nos controladores Allen-Bradley.
Temporizador de atraso para desligar (TOF). Temporizador
TOF – RsLogix500 (Allen- Bradley). Temporizador retentivo
(RTO).
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Avaliação
A = 1,0T + 1,5(P1+P2)
A: Avaliação (4,0)
T: Trabalho
P1: Prova 1
P2: Prova 2
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Bibliografia
CLAITON, M. F., CAMARGO, V. L.C. Controladores
Lógicos Programáveis. Sistemas Discretos. Ed.
Érica -2ª Edição. 2012
NATALE, F. Automação Industrial. Ed. Érica, 2001
OLIVEIRA, J.C.P. Controlador Programável. São
Paulo. Makron Books, 1993.
CASTRUCCI, P.L., MORAES, C.C. Engenharia de
Automação Industrial. Rio de Janeiro. LTC, 2001
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Início...
• Revolucionado os comandos e controles industriais
desde seu surgimento na década de 70.
• Antes do surgimento dos CLP's as tarefas de
comando e controle de máquinas e processos
industrias eram feitas por relés eletromagnéticos.
• Os sistemas de controle passaram a necessitar cada
vez mais de confiabilidade, eficiência e agilidade para
atender os requisitos das aplicações a serem
controladas.
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CLP
( Controlador Lógico Programável )
• Este equipamento foi batizado nos Estados
Unidos como PLC ( Programable Logic
Control ), em português CLP ( Controlador
Lógico Programável ) e este termo é registrado
pela Allen Bradley ( fabricante de CLP’s).
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Características
• fácil e rápida programação ou
reprogramação .
• de operação em ambiente industrial.
• Hardware ocupando espaço reduzido e
baixo consumo de energia.
• Monitoração do estado e operação
(computadores).
• Custo de compra e instalação competitivo.
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APLICAÇÕES
• automação da manufatura, de processos
contínuos, elétrica, predial, entre outras.
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APLICAÇÕES
• Máquinas industriais ( injetoras de plástico, têxteis, calçados);
• Equipamentos industriais para processos ( siderurgia, papel e celulose, petroquímica, química, alimentação, mineração, etc. );
• Equipamentos para controle de energia ( demanda, fator de carga);
• Aquisição de dados de supervisão em: fábricas, prédios inteligentes, etc.;
• Bancadas de teste automático de componentes industriais;
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Estrutura Básica
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Diferenças entre CLP e
Microcomputadores
• As principais diferenças em relação a um
computador comum estão relacionadas a
qualidade da fonte de alimentação, que possui
características ótimas de filtragem e
estabilização, interfaces de E/S imune a ruídos
e um invólucro específico para aplicações
industriais.
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Dispositivos de entrada
• leitor de fitas magnéticas, leitor de disco
magnético, leitor de cartão perfurado, leitor
de fita perfurada, teclado, painel de
chaves, mouse, scanner, etc.
• Estes dispositivos tem por função a
transformação de dados em sinais elétricos
codificados para a unidade central de
processamento.
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Programação do CLP
• O terminal de programação é um dispositivo
(periférico) que conectado temporariamente ao
CLP, permite introduzir o programa do usuário
e configuração do sistema.
• Software que transforma um computador
pessoal em um programador.
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Programação e Execução
• Linguagem de Programação
– Linguagem de Baixo Nível
– Linguagem de Alto Nível
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Compiladores e Interpretadores
• Quando um microcomputador utiliza uma
linguagem de alto nível, é
• necessário a utilização de compiladores e
interpretadores para traduzirem este
• programa para a linguagem de máquina.
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Vantagem
Desvantagem • Elaboração de programa em tempo
menor, não necessitando conhecimento
da arquitetura do microprocessador.
• Tempo de processamento maior do que
em sistemas desenvolvidos em
linguagens de baixo nível.
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DIAGRAMA DE CONTATOS
• Também conhecida como:
• Diagrama de relés;
• Diagrama escada;
• Diagrama “ladder”.
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Para que um relê seja energizado, necessita de
uma continuidade elétrica, estabelecida por uma
corrente elétrica.
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Esta forma gráfica de apresentação está muito próxima a
normalmente usada em diagrama elétricos.
Exemplo: