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1
CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL
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APLICAÇÕES

• AUTOMATIZAÇÃO DE PROCESSOS INDUSTRIAIS
• MÁQUINAS INDUSTRIAIS
• AQUISIÇÃO DE DADOS PARA SUPERVISÃO EM FÁBRICAS,
  PRÉDIOS INTELIGENTES
• INDÚSTRIAS, QUÍMICAS, PETROQUÍMICAS, MINERAÇÃO
• FABRICAÇÃO AUTOMOTIVA, TÊXTIL, ALIMENTÍCIA
• ENTRE OUTROS.

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VANTAGENS
QUANDO COMPARADO AOS MÉTODOS DE CONTROLE NÃO
PROGRAMÁVEIS, O CLP MOSTRA AS SEGUINTES VANTAGENS

• MENOR ESPAÇO OCUPADO
• MENOR ENERGIA ELÉTRICA
• MENOR FREQÜÊNCIA E TEMPO PARA MANUTENÇÃO

4
VANTAGENS
QUANDO COMPARADO AOS MÉTODOS DE CONTROLE NÃO
PROGRAMÁVEIS, O CLP MOSTRA AS SEGUINTES VANTAGENS

• MAIOR CONFIABILIDADE
• REPROGRAMABILIDADE
• POSSIBILIDADE DE COMUNICAÇÃO COM OUTROS
  CONTROLADORES E COMPUTADORES.

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ESTRUTURA

• O CLP TEM ESTRUTURA BÁSICA IGUAL À DE DE UM
  COMPUTADOR

• FONTE DE ALIMENTAÇÃO
• UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO
• MEMÓRIAS
• DISPOSITIVOS DE INTERFACE DE ENTRADA E SAÍDA.

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ESTRUTURA
PROCESSADOR
CPU
MEMÓRIAS
FONTE
DADOS
INTERFACES DE ENTRADA E SAÍDA
DADOS
DADOS
CARTÕES DE ENTRADA
CARTÕES DE SAÍDA
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FONTE DE ALIMENTAÇÃO

• FORNECE ENERGIA DE QUALIDADE PARA ALIMENTAR A CPU
  E OS CARTÕES DE ENTRADA E SAÍDA
• TAL QUALIDADE SE REFERE A ALTA ESTALBILIDADE E
  BAIXÍSSIMO RIPPLE.

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CPU

• COLHE OS DADOS DA INTERFACE DE ENTRADA, PROCESSA
  TAIS DADOS DE ACORDO COM O PROGRAMA E ENVIA PARA
  AS INTERFACES DE SAÍDA O RESUSLTADO DE TAL
  PROCESSAMENTO.

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MEMÓRIA

• ARMAZENA INFORMAÇÕES COMO O PROGRAMA A SER
  EXECUTADO E AS CONDIÇÕES DOS PONTOS DE ENTRADA E
  SAÍDA

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CARTÕES DE ENTRADA

• RECEBEM OS SINAIS (ELÉTRICOS) PROVENIENTES DO
  CAMPO E TRANSFORMAM TAIS SINAIS EM CÓDIGOS
  PROCESSÁVEIS PELA UNIDADE CENTRAL DE
  PROCESSAMENTO.

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CARTÕES DE SAÍDA

• RECEBEM OS SINAIS PROVENIENTES DA UNIDADE CENTRAL
  DE PROCESAMENTO E OS TRANSFORMAM EM SINAIS
  ELÉTRICOS VÁLIDOS PARA OS DISPOSITIVOS DE CAMPO.

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CONFIGURAÇÕES
CONFIGURAÇÕES DE MONTAGEM
13
CONFIGURAÇÕES

• - COMPACTA
• - MODULAR

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CONFIGURAÇÕES
- COMPACTA

• FONTE/ CPU

• CARTÕES ENTRADA
• SAÍDA

15
CONFIGURAÇÕES
- MODULAR
FONTE
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ESTRUTURAS DE EXECUÇÃO
FORMAS DE PROCESSAMENTO

• CÍCLICO
• POR INTERUPÇÃO
• POR TEMPO
• POR EVENTO

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CÍCLICO

• INSTRUÇÕES LIDAS EM SEQÜÊNCIA DO INÍCIO AO FIM DO
  DO PROGRAMA
• VOLTA-SE AO INÍCIO DO PROGRAMA.
• ESSE CICLO É CHAMADO CICLO DE VARREDURA E SUA
  DURAÇÃO, TEMPO DE VARREDURA
• O TEMPO DE VARREDURA DEPENDE DO NÚMERO DE
  INSTRUÇÕES
• A VELOCIDADE É EM MÉDIA DE 100 INSTRUÇÕES POR
  MILISEGUNDO

18
CÍCLICO
19
INTERRUPÇÃO

• SE UMA OCORRÊNCIA DO PROCESSO CONTROLADO NÃO
  PUDER ESPERAR O FIM DO CICLO ENTÃO DEVE HAVER UMA
  INTERRUPÇÃO PARA A EXECUÇÃO DO PROGRAMA DESSA
  OCORRÊNCA
• APÓS A INTERRUPÇÃO O PROGRAMA NORMAL VOLTA A SER
  EXECUTADO DO PONTO ONDE HASVIA PARADO

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INTERRUPÇÃO
PONTO DE INTERRUPÇÃO
CICLO NORMAL
CICLO DE INTERRUPÇÃO
21
TEMPO

• ALGUNS PROGRAMAS DEVEM ACONTECER A CADA CICLO
  DE TEMPO, INDEPENDENTE DO CICLO NORMAL DO
  PROGRAMA
• É UMA INTERRUPÇÃO SÓ QUE NÃO DEPENDE DE NENHUM
  ACONTECIMENTO E SIM APENAS DA PASSAGEM DO TEMPO.

22
TEMPO
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EVENTO

• SÃO INTERRUPÇÕES POR ACONTECIMENTOS ESPECÍFICOS
• RETORNO DE ENERGIA
• FALHA DE BATERIA
• ULTRAPASSAGEM DO TEMPO DE SUPERVISÃO
• WATCH DOG TIME

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MEMÓRIA

• PALAVRAS DE MEMÓRIA
• MESMO NÚMERO DE BITS
• MAPA DE MEMÓRIA
• MEMÓRIA RAM DADOS
• MEMÓRIA ROM PROGRAMA

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PARTES DA MEMÓRIA

• MEMÓRIA EXECUTIVA
• MEMÓRIA DE SISTEMA
• MEMÓRIA DE ESTADO DAS ENTRADAS E SAÍDAS OU
  MEMÓRIA IMAGEM
• MEMÓRIA DE DADOS
• MEMÓRIA DE DO USUÁRIO

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EXECUTIVA

• ROM E PROM
• SISTEMA OPERACIONAL
• USUÁRIO NÃO OPERA

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SISTEMA

• RAM
• RESULTADOS E OPERAÇÕES INTERMEDIÁRIAS DO SISTEMA
• COMO UM RASCUNHO
• USUÁRIO NÃO OPERA

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STATUS OU IMAGEM

• NESSA ÁREA, TIPO RAM, SE ARMAZENAM OS ESTADOS DAS
  ENTRADAS E SAÍDAS
• O PROCESSADOR APÓS LER OS ESTADOS DE ENTRADA ,OS
  ARMAZENA NA IMAGEM DE ENTRADA
• APÓS EXECUTAR O PROGRAMA ARMAZENA O ESTADO DAS
  SAÍDAS NA IMAGEM DE SAÍDA.

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DADOS

• MEMÓRIADO TIPO RAM
• ARMAZENAM VALORES DE ENTRADA E RESULTADOS DO
  PROCESSAMENTO
• VALORES LIMITES DE TEMPORIZAÇÃO
• VALORES ATUAIS DE TEMPORIZAÇÃO
• VALORES LIMITES DE CONTAGENS
• VALORES ATUAIS DE CONTAGENS
• VALORES DE FUNÇÕES ARITMÉTICAS.

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USUÁRIO

• TIPO RAM RAM/EPROM RAM EEPROM
• USUÁRIO DESENVOLVE E TESTA EM RAM E DEPOIS PASSA
  PARA EPROM
• USUÁRIO DESENVOLVE E TESTA EM RAM E DEPOIS PASSA
  PARA EEPROM

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MÓDULOS DE ENTRADAS E SAÍDAS

• OS MÓDULOS DE ENTRADAS E SAÍDAS SÃO INTERFACES
  ENTRE OS SINAIS ELÉTRICOS DO CLP E OS
  DISPOSITIVOS DE CAMPO
• PODEM SER DO TIPO DIGITAL OU ANALÓGICO.
• PODEM APRESENTAR CARACTERÍSTICAS DIVERSAS
  DEPENDENTES DOS COMPONENTES UTILIZADOS NOS
  CIRCUITOS ELETRÔNICO DO CLP.

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MÓDULOS DE ENTRADAS DIGITAIS

• SÃO SENSÍVEIS A DOIS NÍVEIS DE TENSÃO ALTO E
  BAIXO
• TAIS VALORES SÃO DETERMINADOS PELO FABRICANTE
• O NÍVEL ALTO COMPREENDE UMA FAXA DE VALORES
  PRÓXIMOS DO NOMINAL
• O NÍVEL BAIXO COMPREENDE UMA FAIXA DE VALORES
  PRÓXIMOS AO VALOR ZERO.

33
MÓDULOS DE ENTRADAS DIGITAIS

• VALORES COMUNS
• 0 A 110Vca 0 A 220Vca 0 A
  24Vcc

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MÓDULOS DE ENTRADAS DIGITAIS
EXEMPLO DE CIRCUITO DE ENTRADA
OPTO ACOPLADOR
ELEMENTO DE CAMPO
CPU
24V
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MÓDULOS DE ENTRADAS DIGITAIS

• A CPU ASSOCIA A TENSÃO BAIXA DE ENTRADA COMO
  VALOR ZERO PARA O BIT DE MEMÓRIA EM QUE ARMAZENA
  O VALOR DE TAL ENTRADA
• A CPU ASSOCIA A TENSÃO ALTA DE ENTRADA COMO VALOR
  UM PARA O BIT DE MEMÓRIA EM QUE ARMAZENA O VALOR
  DE TAL ENTRADA

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MÓDULOS DE ENTRADAS DIGITAIS
NÍVEL ALTO
BIT 1
NÍVEL BAIXO
BIT 0
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MÓDULOS DE ENTRADAS ANALÓGICAS

• SÃO SENSÍVEIS A FAIXAS DE VALORES
• TAIS VALORES SÃO DETERMINADOS PELO FABRICANTE

38
MÓDULOS DE ENTRADAS ANALÓGICAS
EXEMPLO DE CIRCUITO DE ENTRADA
ELEMENTO DE CAMPO
CPU
4 A 20mA
SHUNT
39
MÓDULOS DE ENTRADAS ANALÓGICAS

• A FAIXA DE VALORES DE ENTRADA É DIVIDIDA EM
  VÁRIAS PARTES DE ACORDO COM A CPU
• A CADA PARTE É ASSOCIADA UMA SEQÜÊNCIA BINÁRIA
  PRÓPRIA E PROPORCIONAL NA MEMÓRIA

40
MÓDULOS DE ENTRADAS ANALÓGICAS
EXEMPLOS DE FAIXAS ANALÓGICAS

• 0 A 5V 0 A 10V 1 A 5V -5 A 5V -10
  A 10V
• 0 A 20mA 4 A 20mA

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MÓDULOS DE ENTRADAS ANALÓGICAS

• O NÚMERO DE BITS DEPENDE DO FABRICANTE SENDO 16
  UM NÚMERO COMUM
• QUANTO MAIOR FOR A PALAVRA MAIOR A PRECISÃO DO
  PROCESSAMENTO.

42
MÓDULOS DE ENTRADAS ANALÓGICA
EXEMPLO DE CONVERSÃO COM 1 BIT
VALOR ANALÓGICO
VALOR BINÁRIO
VALOR MÁXIMO
1
VALOR MÉDIO
0
VALOR MÍNIMO
43
MÓDULOS DE ENTRADAS ANALÓGICA
EXEMPLO DE CONVERSÃO COM 1 BIT
VALOR ANALÓGICO
VALOR BINÁRIO
VALOR MÁXIMO
1
VALOR MÉDIO
0
VALOR MÍNIMO
44
MÓDULOS DE ENTRADAS ANALÓGICA
EXEMPLO DE CONVERSÃO COM 2 BITS
VALOR ANALÓGICO
VALOR BINÁRIO
VALOR MÁXIMO
11
10
01
00
VALOR MÍNIMO
45
MÓDULOS DE ENTRADAS ANALÓGICA
EXEMPLO DE CONVERSÃO COM 3 BITS
VALOR ANALÓGICO
VALOR BINÁRIO
111
VALOR MÁXIMO
110
110
101
VALOR MÉDIO
100
011
010
001
VALOR MÍNIMO
000
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MÓDULOS DE ENTRADAS ANALÓGICA

• ENTRE AS LINHAS PONTILHADAS O SINAL ANALÓGICO
  MUDA MAS O DIGITAL CONTINUA FIXO. O VALOR ENTRE
  AS LINHAS PONTILHADAS DEVE SER BEM PEQUENO PARA
  QUE O VALOR DIGITAL SE APROXIME DO ANALÓGICO.O
  VALOR ENTRE AS LINHS PONTILHASDAS PODE SER
  CALCULADO DIVIDINDO-SE O SPAN DA FAIXA POR 2N
  .NO EXEMPLO, A FAIXA É DIVIDIDA EM 28 256
  PARTES

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MÓDULOS DE ENTRADAS ANALÓGICA

• A FAIXA ANALÓGICA DE ENTRADA É DIVIDIDA EM 2N
  PARTES.NO EXEMPLO, A FAIXA É DIVIDIDA EM 28
  256 PARTES

• NO CASO DE SE UTILIZAR UMA PALAVRA DE 16 BITS,
  A FAIXA É DIVIDIDA EM 216 32768 PARTES

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MÓDULOS DE SAÍDAS DIGITAIS

• PRODUZEM DOIS NÍVEIS DE SINAL ALTO E BAIXO
• TAIS SINAIS SÃO GERADOS POR DIVERSOS TIPOS DE
  ELEMENTOS, A SABER

• CONTATOS SECOS
• TRIACS
• TRANSISTORES

49
MÓDULOS DE SAÍDAS DIGITAIS

• CONTATOS SECOS

• PODEM OPERAR EM CORRENTE CONTÍNUA OU ALTERNADA
• SÃO LENTOS
• TÊM PEQUENA VDA ÚTIL

50
MÓDULOS DE SAÍDAS DIGITAIS

• TRIACS

• PODEM OPERAR APENAS EM CORRENTE ALTERNADA
• SÃO MAIS RÁPIDOS QUE OS CONTATOS SECOS
• TÊM LONGA VDA ÚTIL

51
MÓDULOS DE SAÍDAS DIGITAIS

• TRANSISTORES

• PODEM OPERAR APENAS EM CORRENTE CONTÍNUA
• SÃO MAIS RÁPIDOS QUE OS CONTATOS SECOS
• TÊM LONGA VDA ÚTIL

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MÓDULOS DE SAÍDAS ANALÓGICAS

• PRODUZEM UMA FAIXA DE VALORES DE TENSÃO OU DE
  CORRENTE.
• QUANTO MAIOR A PALAVRA BINÁRIA DA CPU MAIS
  CONTÍNUA A SAÍDA, QUE A RIGOR NÃO É UMA RAMPA E
  SIM UMA ESCADA

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LÓGICAS RELACIONADAS

• OS SINAIS DIGITAIS DE ENTRADA PODEM PRODUZIR
  LIGAÇÕES E DESLIGAMENTOS NO PROGRAMA
• AS SAÍDAS DIGITAIS SÃO PRODUZIDAS POR LIGAÇÕES E
  DESLIGAMENTOS NO PROGRAMA
• OR NÃO É UMA RAMPA E SIM UMA ESCADA