PLC em Elétrica: Controlador Lógico Programável Explicado

Como engenheiro elétrico, fabricante, gerente industrial ou distribuidor de fábrica, você deve automatizar seus projetos elétricos. Agora você pode controlar suas máquinas e equipamentos com a ajuda de um controlador lógico programável ou PLC.

Vamos entender o que significa PLC em elétrica e como ele funciona. Você também aprenderá sobre os tipos de controladores lógicos programáveis e seus benefícios em nossa vida diária.

O que é CLP em Elétrica?

Um controlador lógico programável (PLC) é um computador industrial especial com várias partes. Na verdade, ele recebe dados programados de sua entrada e então transfere instruções de trabalho para a máquina com sua saída. Então, basicamente, um PLC pode automatizar as funções do seu equipamento com a ajuda da programação interna.

Por exemplo, você pode usar CLPs para controlar:

Motores
Aparelhagens de manobra
Válvulas
Braços robóticos
Sensores
Desligamentos de segurança
& correias transportadoras etc.

Isso significa que se você estiver em uma indústria de manufatura, não há necessidade de múltiplos interruptores manuais. Você também se livra de fios e hardware complicados.

Um controlador lógico programável pode facilmente trabalhar em ambientes difíceis e difíceis (temperaturas muito altas e muito baixas). Portanto, todas as tarefas eletroquímicas de uma indústria são facilmente gerenciadas.

Principais componentes do CLP

Módulo do processador/CPU: Esta parte também é chamada de unidade central de processamento. Ela recebe seu programa fornecido e muda para linguagem de máquina, que é uma combinação de código binário (0's e 1's).
Montagem de entrada: Esta parte é responsável por enviar os sinais de entrada do processador para o controlador.
Conjunto de saída: O conjunto de saída transfere os dados executados de controladores lógicos programáveis para o mundo real. Mundo real aqui significa diferentes aplicações de PLC ao nosso redor.
Cartões de comunicação: Suponha que você tenha vários PLCs instalados em sua unidade de fabricação. Então, todo o sistema se comunica entre si por meio dessas placas.
Montagem/Rack: Você pode usar o rack para unir várias partes do PLC em um único lugar. É por isso que ele também é conhecido como housing, pois dá espaço para todos os componentes do PLC.
Fonte de energia: Com a ajuda da fonte de alimentação, você fornece a corrente elétrica necessária para seu controlador lógico programável. Os valores gerais de potências elétricas são 120 V CA e 24 V CC.
Unidade de programação ou interface: Cada PLC tem seu próprio código de programação e software. Após obter ajuda do programador PLC, você pode programar seu dispositivo PLC em seu laptop pessoal também.
Memória: Geralmente, a memória está presente em um cartão separado ou também pode ser parte do processador/CPU. Ela armazena dados e lembra os programas para automatizar suas funções atribuídas.
Placas de entrada e saída (IO): Esses cartões conectarão sua unidade PLC a outros instrumentos em sua indústria. Eles são de dois tipos: analógico e digital.

Como funciona um controlador lógico programável?

Já que você aprendeu as partes acima do PLC, você entenderá facilmente o funcionamento de um dispositivo PLC. Então, como ele controla máquinas e outros processos de fábrica?

Um controlador lógico programável funciona seguindo suas instruções. Você pode dizer que a CPU é um cérebro do PLC.
Ele lê seu programa, entende as entradas e então finalmente decide o que fazer em seguida.
Quando você conecta entradas como interruptores e sensores ao CLP, os sinais são enviados para controlar elementos como válvulas, luzes e motores.
Eles agem como saídas. Depois disso, sua fonte de alimentação gera tensão CC a partir da tensão CA para que o PLC possa funcionar corretamente.

Observação:

Você também usa seu laptop ou computador para carregar o programa PLC. No final, o processador da CPU cria as saídas, ou seja, para ligar/desligar seu motor e abrir uma válvula.

Tipos de PLC

A seguir estão 7 tipos principais de controladores lógicos programáveis que discutiremos hoje!

1. CLP modular

No Modular PLC, você verá que há uma unidade base que tem várias portas de comunicação e um processador. Você também pode adicionar módulos de tamanho pequeno para aumentar a funcionalidade de sistemas modulares. Portanto, como usuário, você tem mais opções para combinar diferentes módulos de E/S. Dessa forma, suas necessidades de aplicação personalizadas são atendidas.

2. Controlador Lógico Programável Fixo

Esses PLCs são fabricados para projetos altamente especializados e você não pode modificá-los facilmente após a instalação. Mas eles oferecem soluções de economia de dinheiro se você quiser fazer várias tarefas repetitivas com a ajuda deles. Geralmente, as pessoas escolhem esse controlador lógico programável para aqueles processos em que os parâmetros quase permanecem os mesmos.

3. Mini PLCs

Como o nome diz, eles são controladores lógicos pequenos e de baixo custo. Os usuários que são engenheiros elétricos ou gerentes da indústria os utilizam para projetos simples. No entanto, o número de pontos de entrada e saída é menor no Mini PLC em comparação aos grandes controladores programáveis.

A melhor parte é que você pode instalá-los muito rápido e sem problemas. A maioria deles vem com propriedades integradas, como saídas de pulso e saídas digitais e analógicas.

4. CLP de segurança

No Aço KDM, projetamos controlador lógico programável de segurança para garantir operações seguras em sua automação industrial. Seu pessoal, maquinário e outros equipamentos são protegidos de acordo com os SOPs de segurança globais (por exemplo IEC 61508).

Seu CLP de segurança terá capacidade de diagnóstico de problemas, tolerância a falhas e alta eficiência.

5. Micro CLP

O nível de complexidade dos micro PLCs está entre os designs modulares e os modelos mini PLC. Esses dispositivos são compactos e você pode lidar com mais de um/dois projetos simultaneamente. E você também não precisa de peças de hardware adicionais, como unidades de rack e placas de expansão.

Além disso, os controladores lógicos micro programáveis vêm com protocolo de rede ethernet. Então, você pode integrá-los rapidamente à arquitetura da sua fábrica ou instalação.

6. Controlador Lógico Nano Programável

O Nano PLC é um controlador computadorizado de última geração pelos seguintes motivos.

Processamento de alta velocidade e precisão
Tamanho ultrapequeno
Microcontroladores avançados
Ferramentas de software altamente específicas para fazer sua programação

Você pode usar Nano PLCs em suas aplicações complexas, que incluem correspondência de padrões, movimento de eixos, visão de máquina e reconhecimento de objetos.

7. PLCs com e sem fonte de alimentação integrada

Geralmente classificamos esses controladores lógicos programáveis com base em sua fonte de alimentação.

Fonte de alimentação integrada: Um PLC com fonte de alimentação já instalada tem uma tensão DC de DC 48 ou DC 24 dentro de sua máquina. Você não precisará de uma bateria adicional neste caso.

Exigir fonte externa: Aqui o PLC não tem uma fonte de energia interna. Isso significa que você tem que conectá-lo a uma energia externa, como um transformador/bateria.

Funções do CLP (Controlador Lógico Programável)

Diagnóstico e solução de problemas

Controladores lógicos oferecem muitos recursos de diagnóstico e, com a ajuda deles, você pode identificar problemas em seu equipamento. Você poderá ver mensagens de erro e outros insights detalhados sobre a falha. Portanto, o processo de manutenção se torna muito mais fácil para você.

Gerenciamento de alarmes

Suponha que você tenha configurado alarmes em sua fábrica para tocar quando uma condição de emergência chega. É aqui que um PLC ajuda você. Ele analisa constantemente várias circunstâncias e liga os alarmes quando algo excede os limites.

Como ele faz isso? Porque você já programou seus PLCs para mostrar resposta a esse tipo de situação.

Controle sequencial

Por exemplo, você está fabricando aço em sua fábrica e toda essa operação deve seguir uma certa sequência passo a passo. Como você armazenou essas informações na memória do seu controlador lógico, ele garantirá que tudo seja feito na ordem correta.

Controle Lógico

Os PLCs também são bons na execução e controle de muitas funções lógicas. Eles recebem sinais de entrada de interruptores e sensores. Então regras lógicas programadas são aplicadas para determinar uma resposta específica. Então um PLC pode receber dados de um sensor. Com base nessas informações, ele pode decidir quando a velocidade de um motor deve ser ajustada.

Segurança Industrial

Você quer cuidar de seus operadores e equipamentos, certo? Não se preocupe porque um controlador lógico ajuda seus painéis de controle industriais a seguir os padrões internacionais de segurança. PLCs de segurança, como discutimos anteriormente, iniciam funções de parada em ataques ou condições de emergência. Portanto, todo o maquinário é desligado para evitar acidentes.

10 vantagens se você usar PLC em projetos elétricos

Os benefícios do PLC são os seguintes:

O tempo de digitalização e implementação é muito rápido.
Eles também podem se comunicar com outros computadores na fábrica.
A linguagem de programação deles é muito fácil de entender para todos.
Você pode comprar um PLC em uma grande variedade de preços porque seus modelos básicos são muito acessíveis. Além disso, startups e pequenos empresários os usam frequentemente devido a esse motivo.
Devido à capacidade computacional dos CLPs, você pode calcular o custo do seu projeto com quase precisão.
Não há treinamento especializado que você dê para controladores lógicos programáveis. Você deve apenas fornecer um programa para o software deles e as coisas estão prontas para ir.
Eles têm um tamanho físico pequeno. Então, também não há necessidade de organizar uma grande área separada para sua instalação.
Os CLPs também são energeticamente eficientes e não utilizam muita eletricidade.
Como um controlador lógico funciona em tempo real, ele pode responder rapidamente a qualquer mudança nos dados do sensor. Então, uma ação rápida é garantida sempre que houver uma urgência ou emergência.
Se falamos sobre o custo de manutenção de um PLC, ele é muito baixo. Isso significa que este é um bom investimento de longo prazo para você reduzir seu tempo de inatividade de fabricação.

Aplicações do Controlador Lógico Programável

Muitas aplicações interessantes de PLC são dadas abaixo. Você ficará surpreso ao ver como esses controladores lógicos estão se expandindo em todos os lugares.

Semáforos
Sistemas de geração e distribuição de energia
Funcionamento automático de peças elétricas
Minas subterrâneas de carvão
Passeios em parques de diversão
Indústrias de fabricação de vidro, papel e cimento
Sistema de detecção de incêndio
Máquina de montanha-russa
Abertura e fechamento automático de portas
Soluções inteligentes para saúde e agricultura
Elevador e escada rolante
Lavagens automáticas de carros

Você também observará usos de PLC em linhas de montagem de automóveis, protocolos de comunicação e embalagens de alimentos e bebidas.

Considerações finais

Esperamos que neste guia você tenha recebido todas as informações relevantes sobre PLC em sistemas elétricos. Como você pode ver, controladores lógicos programáveis são úteis em várias máquinas e equipamentos industriais.

Nossa equipe pode personalizar os PLCs para suas necessidades exatas e também fornecer PLC painéis de controle de automação e gabinetes. Contato KDM hoje para orientação gratuita e também obtenha um orçamento instantâneo.

Perguntas frequentes

Como você pode escolher seu modelo de PLC?

De acordo com nossa experiência, você deve selecionar um novo dispositivo PLC após analisar diferentes fatores. Por exemplo:

Capacidade de tensão elétrica da sua instalação
Velocidade de processamento da CPU
Faixa de temperatura tolerável se você deseja um PLC para uma planta de fabricação muito fria ou muito quente
Número considerável de portas de saída e entrada para conectar ao seu sistema
Linguagem de programação de CLP para suas aplicações personalizadas
Tempo de varredura do PLC
Tamanho físico de um controlador lógico programável para caber no espaço da sua fábrica

Qual é a vida útil de um CLP?

Se falamos da duração média, é de 5 a 20 anos para componentes PLC. Mas a vida útil também depende de quão regularmente você faz a manutenção de suas peças.