Baixe Automatiza Principais e outras Notas de estudo em PDF para Automação, somente na Docsity! 12 A U L A Uma empresa fabrica clipes em três tamanhos: grande, médio e pequeno. Seus clientes consomem os produtos dos três tamanhos, mas a empresa nunca conseguiu determinar qual deles é consumido em maior quantidade, já que mês a mês os pedidos variam. A gerência de produção sabe que suas máquinas são capazes de produzir apenas um tipo de clipe de cada vez e que as alterações necessárias para produzir clipes nos três tamanhos são demoradas. Já tomou algumas providências, que não surtiram o efeito desejado até agora. Por exemplo: · devido à dificuldade de alterar a produção dos clipes, adotou-se um sistema em que as três máquinas são ajustadas para produzir, cada uma delas, um tamanho diferente de clipe; · decidiu-se que as três máquinas produziriam simultaneamente, por dez dias, clipes grandes; nos dez dias seguintes, clipes médios, e nos últimos dez dias do mês, clipes pequenos. Por que essas tentativas não tiveram êxito? Este é um problema típico de produção, que abrange vários aspectos da automação, conforme veremos nesta aula. O mercado atual Devido às necessidades atuais de aumentar a produtividade, reduzir custos e aumentar a flexibilidade, o mercado vem se organizando de forma a atender a estas exigências. Os profissionais buscam conhecimentos para se tornarem mais ecléticos, adequando-se a várias ocupações no mercado de trabalho; por sua vez, as empresas buscam maior variedade de produção para atender ao cliente, que se torna mais exigente. Um problema 12 U L A Controladores Lógicos Programáveis (CLPs) 12 A U L A Automatização No início, os processos produtivos utilizavam ao máximo a força da mão-de- obra. A produção era composta por estágios nos quais as pessoas desenvolviam sempre as mesmas funções, especializando-se numa certa tarefa ou etapa da produção. É o princípio da produção seriada. O mesmo ocorria com as máquinas, que eram específicas para uma dada aplicação, o que impedia de utilizá-las em outras etapas da produção. Por exemplo, uma determinada máquina só fazia furos e de um só tipo. Com o passar do tempo e a valorização do trabalhador, foi preciso fazer algumas alterações nas máquinas e equipamentos, de forma a resguardar a mão- de-obra de algumas funções que não se adequavam à estrutura física do homem. A máquina passou a fazer o trabalho mais pesado e o homem, a supervisioná-la. A fim de conseguir uma boa integração entre o operador e seu instrumento de trabalho, foram colocados sensores nas máquinas, para indicar a situação da produção, e também atuadores, para melhorar a relação entre o homem e a máquina. O processo da produção era controlado diretamente pelo operador, o que caracteriza um sistema automático. Automatizar um sistema tornou-se bastante viável quando a eletrônica passou a dispor de circuitos eletrônicos capazes de realizar funções lógicas e aritméticas com os sinais de entrada, e gerar sinais de saída. Assim, o controlador uniu-se aos sensores e aos atuadores para transformar o processo num sistema automatizado. Sistemas rígidos e flexíveis de automação Na automatização faz-se distinção entre sistemas rígidos e sistemas flexíveis. Os primeiros sistemas de automação operavam por meio de componentes eletromecânicos, como relés e contatores. Os sinais de sensores acoplados à máquina ou equipamento a ser automatizado acionam circuitos lógicos a relés que disparam cargas e atuadores. Sistema flexível de automação: permite fazer algumas alterações no sistema e em seus componentes, como incluir ou retirar entradas e saídas. Sistema automático: sistema no qual o resultado é definido previamente e o sistema se encarrega de atingi-lo sem que haja interferência de um controlador externo (operador). Sistema rígido de automação: o controle é automático, mas não permite alterações do processo depois da definição do sistema e de seus componentes. 12 A U L APrincípio de funcionamento Podemos dizer que o CLP é um “microcompu- tador” aplicado ao controle de um sistema ou de um processo. O CLP é composto de módulos de entradas digitais ou analógicas. As entradas digitais são agrupadas em conjuntos de 8 ou 16 (cada uma delas é um bit), de forma que a unidade central de processamento possa tratar as informações como bytes ou words. Recordar é aprender! Bit – dígito binário (código 0 ou 1). Byte – conjunto de 8 bits que compõe uma infomação. Word – conjunto de 16 bits que compõe uma informação. As entradas analógicas têm seu valor convertido para binário, para que a UCP possa considerá-las e tratá-las. A lógica a que são submetidas as entradas para gerar as saídas é progra- mada pelo usuário do sistema. As saídas também podem ser digitais ou analógicas. A exemplo das entradas, as saídas digitais são tratadas em conjuntos de 8 ou 16; e as analógicas são resultado da conversão de um valor digital gerado pela UCP. Programação de um CLP A lógica desenvolvida pelo CLP com os sinais de entrada para acionar as suas saídas é programável. É possível desenvolver lógicas combinatórias, lógicas seqüenciais e também uma composição das duas, o que ocorre na maioria das vezes. Como o CLP veio substituir elementos/componentes eletroeletrônicos de acionamento, a linguagem utilizada na sua programação é similar à linguagem de diagramas lógicos de acionamento, desenvolvidos por eletrotécnicos, técnicos eletricistas ou profissionais da área de controle. 12 A U L A Principais símbolos de programação Para acionar uma lâmpada a partir de um botão liga/desliga, os sistemas seriam assim: Lógicas combinacionais básicas desenvolvidas pelo CLP Exemplo 1: a lâmpada L1 deve ser acesa apenas se os dois interruptores B1 e B2 forem acionados. Corresponde à operação lógica E, apresentada na Aula 9, sobre Circuitos digitais. 12 A U L AExemplo 2: ligar a lâmpada L1 se os interruptores B1 ou B2 forem acionados. Corresponde à operação lógica OU, apresentada na Aula 9, sobre Circuitos digitais. Lógica seqüencial desenvolvida pelo CLP A lógica seqüencial é desenvolvida a partir de elementos temporizadores, capazes de disparar uma saída ou acionar um interruptor após um tempo previamente determinado. Exemplo 3: desejamos ligar uma lâmpada L1, 3 segundos após acionarmos o interruptor B1. O CLP pode desenvolver qualquer composição das lógicas seqüencial e combinacional. Basta fazer a programação adequada. Os circuitos elétricos e eletrônicos não permitem alterações com tanta facilidade. Para adequar um Controlador Lógico Programável (CLP) a um sistema ou a uma máquina é necessário verificar o número de pontos de entrada, o número de pontos de saída, a velocidade de processamento e os tipos de entradas e saídas (sensores e atuadores).