Controlador Lógico Programável

Durante a década de 1950, foram utilizados uma série de dispositivos eletromecânicos para se controlar processos industriais, principalmente para a automatização de linhas de produção que contavam com um grande número de máquinas e processos. Estes dispositivos eletromecânicos, baseados em relés, eram a principal fonte de acionamentos de tais máquinas, função que nos dias atuais é desempenhada pelos chamados CLPs (Controladores Lógicos Programáveis) ou PLC em inglês (Programmable Logic Controller).

O CLP pode ser definido segundo a norma ABNT como um equipamento eletrônico digital com hardware e software compatível com aplicações industriais. A norma norte-americana define o CLP como sendo um “suporte eletrônico digital para armazenar instruções de funções específicas, como de lógica, sequencialização, contagem e aritmética; todas dedicadas ao controle de máquinas e processos.”

Como mencionado, os CLPs começaram a ser mais utilizados durante a década de 50, contudo ainda eram instrumentos pouco confiáveis que, sujeitos a um ambiente agressivo como uma fábrica automobilística por exemplo, são muito suscetíveis a uma falha, consequentemente levando a uma parada na linha de produção e prejuízo à empresa. Além disso, a programação destes sistemas era baseada em conexões elétricas físicas, ou seja, programações fixas para cada aplicação. Assim, para uma eventual mudança na lógica dos relés, seria necessário parar a linha de produção para realizar a reprogramação do sistema.

Foi apenas com o advento da tecnologia de estado sólido e circuitos integrados no final da década de 1960 e dos microprocessadores na década de 70, que se tornou possível a confecção de “computadores” com programação e interface facilitadas e também com maior confiabilidade. A partir desse ponto, foi possível não apenas armazenar lógicas de acionamentos dentro do CLP, como também agregar diversas outras funções, tais como: circuitos contadores, temporizadores, interfaces de fácil programação e rede de comunicação através de protocolos específicos.

Um CLP é composto basicamente de dois elementos principais:

·         CPU: a unidade central de processamento, onde está contido o processador, o banco de memória e o barramento de comunicação entre a CPU e as interfaces de entrada e saída, bem semelhante a uma arquitetura de um computador ou microcontrolador mais complexo.

·         Interfaces de entrada e saída: são os meios de comunicação entre o CLP e os sensores e atuadores que estiverem acoplados a este. Nas entradas seriam conectados dispositivos como sensores, comandos, comunicação com outros dispositivos e máquinas, etc., e nas saídas sinais de comando provenientes da programação inserida no CLP que controlam e acionam outras máquinas, além de ser possível receber dados supervisórios do CLP.

Junto com a evolução física do CLP, a linguagem de programação deste também evoluiu junto. Como originalmente eram usados circuitos de relés eletromecânicos para programar os acionamentos de máquinas, é nesse contexto em que são desenvolvidos métodos e linguagens de programação que facilitem a compreensão e execução por técnicos e engenheiros. Uma dessas linguagens denomina-se Ladder, e é baseada em diagramas de contatos, que simulam o antigo sistema de relés. Um programa em Ladder é desenvolvido primeiramente em ambientes virtuais e posteriormente gravados no CLP. Essa evolução facilitou muito a utilização de CLPs e sua tecnologia na indústria e em cenários educacionais.

CLP da fabricante ABB. Fonte: ABB

Gabriel Eiki Oshiro