Já abordamos aqui a importância dos PLCs e o que exatamente podem oferecer a cada indústria de manufatura e suprimentos. Desta vez, olharemos os Controladores Lógicos Programáveis sob um aspecto bastante técnico, abordando desde a sua correta seleção de acordo com sua aplicação, até a importância da utilização de um sistema de documentação adequado - facilitando a vida de engenheiros e técnicos.
Escolher a plataforma PCL correta para aplicações específicas e garantir que atenda às exigências do processo é sempre um desafio. Fundamentalmente, trata-se do mesmo processo de escolha, seja para um novo processo ou para um já existente.
Em primeiro lugar, o entendimento do processo ou da máquina é essencial, e o desenho de um diagrama de blocos irá ajudá-lo a identificar os dispositivos de controle e suas localizações. Este procedimento irá auxiliá-lo no cálculo do nível de E/S (I/O) no desenvolvimento de um plano de projeto.
As entradas e saídas são as partes mais importantes do PLC. Elas são integradas com o circuito do Controlador Lógico, fornecendo informações essenciais para o monitoramento e o controle do processo. As saídas para os atuadores permitem que um PLC faça com que algo aconteça em um processo. Os atuadores de saída incluem:
As saídas dos PLCs normalmente são relés, podendo também ser componentes eletrônicos em estado sólido como os transistores para saídas CC ou Triacs para saídas CA. As saídas de corrente contínua exigem cartões de saída especiais com conversores digital e analógico.
As entradas são provenientes de sensores que traduzem os dados físicos em sinais elétricos. Os sensores de entrada típicos são:
As entradas para o PLC vêm de algumas variedades básicas, sendo mais simples as entradas a CA e a CC. Em PLCs menores, as entradas normalmente são embutidas e especificadas no momento de sua compra. Já para os Controladores maiores, as entradas são adquiridas como módulos ou cartões, com 8 ou 16 entradas do mesmo tipo de cartão.
Os módulos de saída raramente fornecem energia, porém, ao invés disso, atuam como interruptores. As fontes de alimentação externas são conectadas aos cartões de saída que mudam a chave de liga e desliga para cada saída. Estes cartões normalmente possuem de 8 a 16 saídas do mesmo tipo, mas podem ser adquiridos com diferentes classificações de tensão.
As exigências de I/Os são o primeiro ponto a ser considerado pelo engenheiro na escolha do PLC. O sistema deve ter pontos terminais suficientes para conectar todos os cabos de sinal e de controle para o processo. Esses pontos terminais devem estar em conformidade com a especificação do sistema, relacionados a:
O entendimento da necessidade das entradas, das saídas e da capacidade para seu sistema é a parte mais importante para encontrar o PLC certo. O único ponto restante é, essencialmente, o preço e o tipo que você está procurando. Saberemos ainda, o motivo de a documentação ser tão importante quanto escolher o PLC ideal.
A escolha de uma ferramenta eficiente para o desenvolvimento e documentação adequada dos sistemas de PLC pode não ser uma tarefa fácil. É necessário poupar tempo e dinheiro, junto às correções rápidas de erros e revisões. Os sistemas de documentação são alternativas informatizadas para a geração da documentação do Controlador manualmente. O sistema mais básico envolve pacotes de software que incluem ambas as ferramentas de programação e de documentação. Os sistemas mais sofisticados fornecem a programação, documentação e auxiliam nos projetos para a implementação de I/Os e demais documentos de desenhos.
A saída primária dos sistemas de documentação é o programa de controle. Outras saídas incluem a data de impressão, o nome do programa, número do trabalho, modelo do PLC e a referência cruzada de entradas e saídas. Uma das vantagens dessas relações é a apresentação de um documento único, com praticamente todas as informações para o programa de controle. Essa capacidade elimina a necessidade de vários documentos na solução de problemas.
O sistema também gera diferentes relatórios e documentos. Os relatórios de uso de endereço, por exemplo, relacionam o I/O real interno, junto à tabela de dados com o registro do uso específico de cada local, além de identificar endereços usados e não usados.
A forma mais básica de sistema de suporte à documentação de PLCs é a seguinte:
Estes sistemas são projetados principalmente para fornecer comentários e referências cruzadas do programa de controle. Ou ainda um sistema mais sofisticado, que fornece sistemas de projeto/documentação que servem como processadores gráficos para o desenvolvimento do programa e da documentação. Esse sistema sofisticado possui a vantagem de oferecer ferramentas completas de projeto e de desenvolvimento, ajudando a reduzir o tempo de projeto. Aqui estão algumas características de sistemas de projeto/documentação de PLC:
Normalmente, um sistema de desenvolvimento completo, sistema de documentação/projeto inclui todos os seguintes itens:
O endereçamento genérico elimina a necessidade de endereçamento específico do PLC, permitindo que o projeto avance sem o endereçamento real ou válido. A nova atribuição permite que os endereços reais sejam automaticamente substituídos posteriormente. O recurso de cópia fornece ao usuário a capacidade de reaplicar a mesma lógica por várias vezes.
Normalmente, os sistemas de projeto do PLC são baseados nos módulos de software que podem ser adquiridos com base em cada necessidade e momento ideal, ao invés de uma grande compra de todas as possibilidades de uma só vez. Como um sistema de configuração, o pacote permite a configuração de diversos componentes do sistema para um modelo específico de PLC. Por exemplo, o pacote do projeto de I/Os construiria diagramas de energia, e as conexões dos dispositivos de I/Os para o módulo mostrariam os endereços e os números de ligação. As bibliotecas embutidas para os módulos de I/Os para os diferentes modelos de PLC e os símbolos de dispositivos JIC padrão permitiriam a geração automática de símbolos. Por último, um pacote de software de simulação permitiria que o programa fosse testado e validado sem o PLC real. Esse processo definitivamente possui aplicações genuínas na automação industrial.
O módulo E3.Schematic é fundamental para todos os módulos do software E3.series, e fornece aos engenheiros da área elétrica uma solução de fácil uso para execução do projeto e documentação dos sistemas de controle elétrico, incluindo os diagramas esquemáticos, planos de terminais e, claro, os controladores lógicos programáveis. É um objeto de arquitetura orientada que fornece uma abordagem integrada para o projeto, que ajuda a eliminar erros, melhorar a qualidade e reduzir o tempo do projeto.
Os dados do PLC realizados em esquema são lidos em Excel, onde são aplicadas as mudanças e alimentados diretamente de volta ao E3.series. As funções, os endereços e as informações de localização do PLC podem ser gerenciados de forma central e, depois, atualizados com uma interface simples e de fácil utilização. Além disso, a ferramenta verifica os endereços duplicados e permite que os usuários exportem os dados no formato exigido do PLC.
A E3.Schematic gerencia todos os dados do projeto, incluindo a documentação associada, tais como a fatura dos materiais e as listas de conexão ou de instruções de montagem e da folha de dados. Sua estrutura orientada ao objeto garante que as instruções de fabricação sempre correspondam aos dados do projeto.
A mais recente inovação dos criadores do E3.series foi o desenvolvimento da plataforma E3.PLCBridge, que permite a fácil troca de dados bidirecionais do PLC em formatos como o B&R Automation Studio, que é amplamente utilizado no setor de máquinas. O B&R Automation Studio permite que o controlador, a unidade, a comunicação e a visualização sejam configurados em um só ambiente, reduzindo o tempo de integração e custos de manutenção. Com a transferência bidirecional de dados, a interação entre o projeto elétrico e as equipes de desenvolvimento de software é acelerada, e a qualidade dos dados melhorada.
É importante considerar as necessidades de cada equipamento e das operações esperadas dos PLCs. A compreensão do sistema e de sua limitação terá melhor utilidade do que a espera de que todas as soluções sejam implementadas. A determinação do PLC certo para o trabalho certo é a solução chave, e a compreensão da importância da documentação adequada do PLC irá poupá-lo de problemas futuros. Lembre-se de pesquisar e de se preparar para as aplicações específicas da forma mais adequada possível.