Os PLCs figuram atualmente o auge da automação industrial, servindo como elo entre máquinas e humanos. Como controladores universais, os PLCs podem ser programados para executar diversas tarefas, desde operações pneumáticas à computação matemática. Com o poder de processamento, o armazenamento de dados e as capacidades de comunicação dos computadores modernos, os PLCs fornecem um nível completo de controle de aplicativos. Os PLCs são projetados para oferecer operações de alta confiabilidade em algumas das situações mais difíceis, tais como em altas temperaturas, ruído elétrico, choque e impacto de vibração.
Os PLCs interagem através da conexão direta com equipamentos de entrada e de saída. Os sinais provenientes dos sensores, interruptores e outros dispositivos de controle, fornecem dados físicos externos sobre as operações ambientais do PLC. Foram projetados através da lógica ladder e suas saídas fornecem um feedback para determinar a melhor decisão possível para a alteração do processo ou do ambiente.
A implementação do PLC oferece inúmeros benefícios de desempenho, tais como requisitos reduzidos de hardware, aumento da eficiência e menos resíduos do produto. Os modelos mais modernos são altamente personalizáveis e podem ser projetados para aplicações de controle individuais, reduzindo significativamente o uso da produção de manual.
Com controladores embutidos, os PLCs tornam a instalação mais fácil, porque ele precisa de menos espaço. Além disso, apresenta melhor interação com o operador, o que leva ao aumento de eficiência na produção.
Na manutenção e na solução de problemas, os reparos são reduzidos devido aos componentes de plug-in e aos módulos de substituição. As probabilidades de falhas do PLC e o tempo necessário para corrigir os erros são significativamente reduzidos, o que leva à eliminação total de religação de painéis de relé e de componentes acessórios. Além disso, os circuitos de detecção de falhas e a integração do indicador de diagnóstico nos principais componentes podem monitorar quando os componentes estão funcionando corretamente.
Um controlador lógico programável é um computador especial que controla as máquinas e os processos. Ele, portanto, compartilha um espaço comum com os PCs como unidade central de processamento, de memória, de software e de comunicações. Ao contrário dos PCs, o PLC é projetado para sobreviver em ambientes industriais mais severos e é bastante flexível em sua interface com entradas e saídas.
Os PLCs normalmente possuem os seguintes componentes:
Os PLCs são apresentados de várias formas e em tamanhos diferentes. Alguns cabem em seu bolso, enquanto os sistemas de controle maiores requerem grandes racks de PLC.
O sistema de entrada/saída trabalha em conjunto com a CPU. É onde os dispositivos de entrada registram e medem os dados recebidos, pelo monitoramento de componentes, e fornece informações para a CPU para determinar o que a máquina ou processo deve fazer com ele. O sistema de saída retransmite a execução do programa a partir da CPU até as máquinas e os processos operacionais. Normalmente, o PLC realiza um único tipo de execução para uma tarefa ou um processo específico. Isto permite que o sistema automatize a tarefa com base nos sensores de feedback dos PLCs.
Com o design e o desenvolvimento de PLC atingindo novos patamares a cada ano, as aplicações industriais em potencial continuam crescendo. Algumas indústrias e suas aplicações:
Indústria de Alimentos
Transporte de material
Produtos de Construção
Indústria Farmacêutica
Indústrias Siderúrgicas
Embalagem e Rotulagem
É básico, mas a compreensão dos requisitos de aplicação ajudará a determinar se os PLCs são os melhores para o seu sistema de automação. As aplicações normais de automação de fábrica para as quais os PLCs foram projetados envolvem a fabricação/montagem de itens específicos. Essas aplicações envolvem uma ou mais máquinas e muito movimento de material. Normalmente, estes tipos de processos são monitorados por um operador que observa a progressão através da linha de fabricação. Estes processos são altamente controlados de forma lógica e exigem alta velocidade, o que é muitas vezes controlado por PLCs e pela Interface de combinação Homem-Máquina (HMI).
Quando o valor do produto é relativamente baixo e/ou a inatividade resulta na perda da produção, mas com pequeno custo adicional ou pequenos danos ao processo, o PLC é uma boa escolha. Para a fabricação sob demanda do produto, onde a fabricação não é contínua, onde são permitidas interrupções adequadas para a manutenção, solução de problemas ou atualizações que possuem pouco impacto sobre a produção, o pedido é a aplicação do PLC.
Normalmente, em um ambiente de PLC, o operador lida principalmente com exceções. As informações de status e os alarmes ajudam o operador a ficar ciente da execução do processo. Isto é essencial para a definição de Lights Out Manufacturing [Fabricação completamente automatizada]. Quando for preciso apenas um operador para fazer a supervisão, então o sistema PLC é a escolha certa.
Os PLCs são projetados para aplicações de alta velocidade que exigem altas taxas de varredura envolvendo o controle de movimento, o intertravamento de alta velocidade ou o controle de motores e acionamentos. As taxas de varredura rápidas são necessárias para serem totalmente eficazes no controle desses dispositivos, tornando-os excelentes para o mercado do produto sob demanda.
Os PLCs foram projetados como os melhores personalizáveis. O desenvolvimento de rotinas e de funções personalizadas é necessário para satisfazer as necessidades de aplicações únicas. O integrador de sistemas pode alterar a partir de um tipo de máquina de fabricação hoje e passar a um sistema completamente diferente amanhã. Este é o poder dos controles lógicos programáveis e sua capacidade de passar de uma aplicação para outra, reescrevendo o código.
Os engenheiros de automação industrial buscam plataformas personalizáveis, onde os componentes individuais podem ser reprogramados para realizar a tarefa desejada. Os integradores e os engenheiros interrompem os PLCs e começam a programar com base no que necessitam. As ferramentas fornecidas pelos PLCs normalmente suportam uma abordagem de base para a engenharia, que funcionam perfeitamente em aplicações menores.
Resultados
Os PLCs garantiram seu espaço em indústrias de automação com a sua taxa de produção de alta velocidade e flexibilidade de sistema. Estão no mercado há um bom tempo, mas ainda encontram-se em desenvolvendo em ferramentas potentes para todos os tipos de aplicação industrial.
Abordaremos em sequencia ainda, como escolher corretamente um PLC para a sua aplicação e a compreensão da documentação do PLC.