O que é Programação de CLP? Um Tutorial Introdutório à Programação de CLP

Este artigo fornecerá uma descrição abrangente da programação de PLC, seus recursos, conceitos de funcionamento e aplicações, ajudando os clientes a obter uma compreensão muito mais profunda dos benefícios da programação de PLC e a fazer escolhas informadas ao selecionar produtos de PLC adequados.

O que é programação PLC?

CLP (Controlador Lógico Programável) é um sistema de controle industrial baseado em tecnologia de microprocessador, especialmente desenvolvido para controle de automação.

Ele executa instruções programadas para regular ferramentas de produção, equipamentos, linhas de montagem, etc., para operações automatizadas. A programação de CLP descreve o processo de escrever instruções para controlar o CLP e executar determinadas tarefas.

Comparados aos sistemas de controle de relé tradicionais, os CLPs oferecem maior confiabilidade, versatilidade e escalabilidade, tornando-os um componente crucial da automação comercial contemporânea.

7 Principais Características da Programação PLC

1. Programas fáceis e fáceis de aprender

A linguagem de programação mais frequentemente utilizada para CLPs é o Diagrama de Escada (LD), que possui sinais e expressões semelhantes aos diagramas de circuitos de relés.

Para engenheiros elétricos, a linguagem de programação Ladder Layout é intuitiva e compreensível. Com um breve currículo, os usuários podem dominar a linguagem rapidamente e começar a programar.

2. Suporte abrangente de equipamentos e flexibilidade sólida

Os itens de CLP são extremamente padronizados, modulares e incluem uma variedade de peças de hardware para os usuários selecionarem.

Os clientes podem configurar sistemas com flexibilidade para atender a diferentes demandas de produção. A configuração e a fiação dos CLPs também são simples e descomplicadas, permitindo que o sistema se ajuste convenientemente às diversas necessidades do processo.

3. Funções poderosas e alta relação custo-benefício

Os sistemas PLC oferecem recursos de controle poderosos e são muito acessíveis. Um PLC de pequeno porte pode ter centenas e até incontáveis componentes programáveis e lidar com tarefas de controle complexas.

Os CLPs também podem oferecer suporte à comunicação com outros dispositivos, permitindo controle disperso e administração centralizada.

4. Redução da carga de trabalho de layout, configuração e depuração

Ao alterar os sistemas de controle de relé padrão com PLCs, a variedade de intermediários relés, temporizadores, contadores e outras peças são significativamente reduzidos.

Isso agiliza o projeto, os circuitos e a instalação do sistema de controle. Os programas de CLP são estruturados e compreensíveis, o que reduz drasticamente o tempo de projeto e depuração.

5. Alta confiabilidade e forte capacidade anti-interferência

Os CLPs são reconhecidos por sua alta capacidade antiparasitária, permitindo que operem de forma estável também em ambientes de alta interferência.

Como resultado da combinação de ações duráveis de hardware e software, os CLPs têm uma taxa de falhas extremamente baixa e são identificados como um dos dispositivos de controle industrial mais confiáveis.

6. Dimensão compacta e baixo consumo de energia

Em comparação com os sistemas de controle de relé padrão, os CLPs têm dimensões menores e menor consumo de energia. O uso de CLPs reduz o espaço de configuração necessário, enquanto a redução dos requisitos de circuitos economiza bastante tempo e dinheiro.

Além disso, gabinetes de controle menores e menor consumo de energia fazem dos CLPs uma escolha ainda mais sustentável.

7. Fácil manutenção e rápida resolução de erros

Os CLPs possuem funções avançadas de autodiagnóstico, facilitando a identificação de falhas. Se um CLP ou um dispositivo de entrada externo falhar, os usuários podem localizar o problema rapidamente utilizando os indicadores de LED ou o feedback do dispositivo de programação. Módulos danificados podem ser substituídos rapidamente, reduzindo o tempo de inatividade e os custos de manutenção.

Princípio de funcionamento da programação PLC

Os CLPs operam com base em um mecanismo de "varredura sequencial e loop contínuo". Ao longo do processo, a CPU do CLP verifica e implementa periodicamente o programa do usuário salvo na memória, seguindo uma série de endereços de referência.

Se não houver diretrizes de mergulho, o sistema começa com a primeira diretriz e executa todas em sequência até o final, retornando ao início para o próximo ciclo de verificação. Ao longo de cada varredura, o CLP também coleta amostras de sinais de entrada e atualiza os status dos resultados.

O ciclo de funcionamento do CLP inclui três etapas principais:

1. Amostragem de entrada: O CLP verifica todos os terminais de entrada e armazena suas condições nos registradores de status de entrada correspondentes.
2. Execução do programa: O CLP executa as instruções do programa individual sequencialmente, processando as informações e mantendo a causa nos registradores de saída.
3. Atualização de saída: Após executar as diretrizes, o CLP grava as condições de resultado nos registradores de resultado, acionando os dispositivos correspondentes.

5 Linguagens de Programação de Requisitos para CLP

A programação de CLP inclui diversas linguagens, cada uma adequada para diferentes tarefas de controle. As linguagens de programação mais comuns são Diagrama Ladder (LD), Lista de Instruções (IL), Diagrama de Blocos Funcionais (FBD), Diagrama Sequencial de Funções (SFC) e Texto Estruturado (ST).

Os usuários podem escolher a linguagem de programação mais apropriada com base em seus requisitos de controle específicos.

1. Linguagem de Diagrama de Escada (LD)

Ladder Layout é a linguagem de programação mais utilizada para CLPs. Ela utiliza símbolos gráficos para representar o raciocínio de controle, o que é bastante intuitivo e familiar para projetistas elétricos.

É altamente visual e fácil de entender, tornando-se a opção recomendada para a maioria dos sistemas de controle.

2. Linguagem da Lista de Instruções (IL)

A Lista de Instruções é uma linguagem de programação mnemônica semelhante à linguagem de configuração. Ela consiste em códigos de procedimento e seleções de operandos. Esta linguagem é adequada para desenvolvedores portáteis, onde os clientes podem configurar facilmente sem um computador.

É compatível com o software de representação em escada em programas PLC.

3. Linguagem de Diagrama de Blocos Funcionais (FBD)

A Representação de Blocos Funcionais é utilizada para sistemas complexos com funções modulares. Representa a lógica de controle em termos de blocos funcionais, tornando-a intuitiva e simples de utilizar, especialmente para engenheiros com experiência em circuitos de raciocínio digital.

4. Linguagem de Gráfico de Funções Sequenciais (SFC)

O Gráfico de Funções Sequenciais foi projetado para controle de raciocínio consecutivo. Ele divide o procedimento em etapas e problemas de transição, permitindo que os usuários especifiquem claramente cada atividade de controle e sua ordem.

Essa linguagem é particularmente útil para sistemas enormes com lógica de controle complexa.

5. Linguagem de Texto Estruturado (LT)

O Texto Estruturado é semelhante às linguagens de programação de alto nível e é usado para sistemas de controle complexos. Ele utiliza resumos baseados em texto para definir as conexões entre inúmeras variáveis, possibilitando um controle ainda mais abrangente sobre o sistema.

Ele é normalmente usado em sistemas PLC maiores, onde outras linguagens são muito menos ideais.

Guia para iniciantes em programação de CLP

1. Criação de fluxograma

Fluxogramas são representações simbólicas de direções, desenvolvendo a estrutura da programação de CLPs. Os clientes precisam entender procedimentos lógicos como AND, OR, NOT, etc., e seus sinais equivalentes para criar o raciocínio fundamental de controle.

2. Criando programas de lógica ladder

O Raciocínio Ladder é o coração dos programas de CLP. Ele utiliza representações gráficas de raciocínio para descrever sistemas de controle. Com diversos sinais e diretrizes, os clientes podem criar sistemas de controle complexos.

3. Utilizando Mnemônicos para Programas

Mnemônicos são representações simbólicas de instruções de controle, semelhantes a códigos de procedimento. São usados em dispositivos portáteis de programação e oferecem um meio rápido e eficiente de compor e depurar programas de CLP.

Aplicações da Programação PLC

A programação de CLP tem uma ampla gama de aplicações, incluindo linhas de montagem automáticas, equipamentos, robôs comerciais e sistemas de automação predial.

Os CLPs aumentam o desempenho da produção, reduzem os custos de mão de obra e podem operar em ambientes extremos. Portanto, os programas de CLP tornaram-se uma parte crucial da automação comercial moderna.