Utilização dos CLPs na Indústria 10 dicas de ouro

Um CLP ou controlador lógico programável ou também chamado de PLC sigla em inglês que significa Programmable Logic Controller, é um equipamento que tem a finalidade de controlar máquinas ou processos inteiros como um computador, com a diferença de ser bem mais robusto, e ter características que atendam o padrão da industria no que diz respeito a local de instalação, capacidade de processamento (Geralmente menor que a de um computador comum) e ser compatível com padrões industriais de alimentação elétrica de de rede de dados. No mais é um computador como qualquer outro, o conhecimento em eletrônica digital, microcontroladores, micropocessadores, microinformática e informática é indispensável para quem deseja se aventurar na área dos CLPs.

Existem centenas de fabricantes de CLPs e milhares de modelos desde mais simples que custam apenas 500,00R$ até os mais Avançados que podem custar até 200.000,00 R& só a CPU. Veremos algumas características que fazem de um CLP um bom CLP:

1 - Compatibilidade com a norma IEC61131;

2 - Possíbilidade de instalação em trilho DIM;

3 - Ser modular e possibilitar a expansão;

4 - Ter disponível cartões de comunicação para as principais redes industriais do mercado;

5 - Ter uma boa fonte chaveada e com bom nível de proteção;

6 - Software de programação de fácil manipulação e intuitivo;

7 - Ser de empresa que tenha boa assistência técnica e call center 24Horas 7 dias por semana;

8 - Ser difundido no mercado com unidades instaladas em várias empresas da região;

9 - Cabo de comunicação de fácil construção sem a necessidade de circuitos no meio do cabo;

10 - Informações de como fazer o cabo e preferencialmente programa IDE gratuito na internet.

Seguindo estes 10 passos é certeza você ter comprado um bom CLP e que não terá dores de cabeça futuramente com a operação e manutenção do mesmo.

MINI CURSO DE REDES INDUSTRIAIS

Está disponível na parte de redes industriais do Blog Kleberautomation um minicurso de redes industriais, aproveitem!!!

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IEC61131 a norma para PLCs PARTE 2

Conforme ilustrado na primeira parte da publicação sobre a norma IEC61131 para CLPs, o conhecimento da norma é bastante importante para os técnicos que trabalham na área de automação e controle de processos. É muito importante que o estudo desta norma fosse adicionado a grade curricular de todos os cursos técnicos em eletrônica e automação, tendo em vista que boa parte dos técnicos que trabalham com CLPs e automação industrial são técnicos com formação em automação, instrumentação ou eletrônica.

Nesta parte do artigo iremos tratar da parte 3 da norma a IEC61131-3

1. . General Overview (Informações Gerais);
2. . Hardware;
3. . Linguagens de Programação;
4. . User Guidelines (Pesquisar);
5. . Communication (Comunicação);

Parte 3 – Programming Languages (Linguagens de Programação)

Dentre as diversas partes que compõe um CLP ou PLC como queira chamar, o programa é de fato uma das mais controversas, na verdade podemos dizer que um CLP possui três programas ou softwares:

Programa Monitor: Este é o programa que está contido no microcontrolador presente na arquitetura de hardware ou em uma memória ROM, Flash, EPROM ou EEPROM quando a arquitetura de um CLP usa microprocessador ao invés do microcontrolador, no entanto este programa existe e não é passado para o comprador do CLP em nenhuma hipótese pois é o “segredo” do CLP em si, nós não interagimos de forma direta com este programa pois ele serve para controlar a eletrônica do CLP.

Programa de Desenvolvimento “IDE”: Este é o segundo programa de que falo, este é o programa que vem em um CD para instalar no computador, com ele é possível estabelecer comunicação, configurar e programar o CLP.

Programa aplicativo ou Aplicação: Este por fim é a aplicação desenvolvida pelo programador do CLP, este fica dentro do equipamento em uma segunda memória ROM ou de outro tipo permanente.

A norma IEC 61131-3 afeta diretamente o programa de desenvolvimento e principalmente o programa aplicativo, na verdade o objetivo da norma é possibilitar que um programa de Desenvolvimento IDE possa programar qualquer CLP, um exemplo desta tentativa é o CoDeSys

“O Automation Suite CoDeSys é uma ferramenta de software abrangentes para a tecnologia de automação industrial.Todas as tarefas de automação comuns resolvidos por meio de software podem ser realizados com a Suite CoDeSys baseada no controlador generalizada e desenvolvimento do sistema PLC com o mesmo nome.”

Disponível em http://www.3s-software.com/index.shtml?en_CoDeSysV3_en

Conforme a PLCopem.

Existem muitas formas de entender a parte 3 da norma.

Vamos identificar algumas:

· é o resultado da Força Tarefa 3, Linguagens de Programação, dentro do IEC TC65 SC65B

· é o resultado do trabalho árduo de 7 empresas internacionais somando dezenas de anos de experiência no campo da automação industrial

· aprox. 200 páginas de texto, com cerca de 60 tabelas, incluindo tabelas de características

· é a especificação da sintaxe e semântica de uma suíte unificada de linguagens de programação, incluindo o modelo geral de software e uma linguagem de estruturação.

Outra elegante forma é dividir a norma em duas partes (vide figura 1):

1. Elementos Comuns (Common Elements)

2. Linguagens de programação (Programming Languages)

Elementos Comuns

Tipagem de Dados

Dentro dos elementos comuns, os tipos de dados são definidos. A tipagem de dados previne erros na fase inicial. É usada para definição do tipo de qualquer parâmetro usado. Isto evita, por exemplo, a divisão de uma data por um inteiro. Os tipos de dados comuns são

Boolean, Integer, Real, Byte e Word, mas também Date, Time_of_Day e String. Baseado nisto, é possível definir os nossos tipos de dados pessoais, chamados de tipos derivados. Desta forma, pode-se definir uma entrada analógica como tipo de dado e reutilizá-la inúmeras vezes.

Alguns Exemplos de tipos de dados utilizados no Programa A1 da ATOS

Variáveis

Variáveis são associadas somente para endereços explícitos de hardware (entradas e saídas por ex.) nas configurações, recursos e programas. Desta forma, cria-se um alto nível de independência do hardware, proporcionando a reutilização do software.

O escopo das variáveis é normalmente limitado à unidade de organização nas quais elas são declaradas (escopo local).

Isto significa que os nomes delas podem ser reutilizados em outras partes sem nenhum conflito, eliminando outra fonte de erros muito comum, dados corrompidos pelo programa. Se as variáveis tiverem escopo global, estas devem ser declaradas como tal (VAR_GLOBAL).

A cada parâmetro pode ser atribuído um valor inicial na partida a quente e a frio do sistema, de forma a se garantir os valores corretos.

*ENTRE OUTRAS INFORMAÇÕES PARA A PADRONIZAÇÃO DAS IDEs E DOS PROGRAMAS APLICATIVOS DESENVOLVIDOS.

Conclusão

A IEC61131-3 é a mais difundida das versões da IEC61131 no entanto quando se trata de aplicação prática não é tão simples , já ouvi de muitos especialistas que a idéia e louvável mas aplicar é difícil, primeiro porque a arquitetura de hardware e software é muito diversificada entre os fabricantes de CLPs, depois por que alguns recursos dos quais alguns fabricantes se orgulham e tem patente não vão estar disponíveis em um software como o CoDeSys, que hoje é um exemplo de caminhamento da norma, eu particularmente em 6 anos de trabalho direto com CLP nunca usei o CoDeSys no entanto espero a oportunidade de testá-lo e compartilhar com todos. Acredito ser possível uma unificação de todos os programas de CLP para que possamos usar CLPs como computadores, podendo instalar e rodar o programa de qualquer fabricante e usar peças também de qualquer fabricante, no entanto ainda temos muito a caminhar e padronizar. Basta salientar que isso já funciona perfeitamente com computadores que também são utilizados na automação em certos casos com nível de complexidade igual ou superior aos CLPs.

*Para mais detalhes acessem: HTTP://kleberautomation.blogspot.com e baixem os conteúdos sobre a IEC61131-3 e na lateral esquerda na seção SLIDES UTILIZADOS NAS AULAS baixe CLP Avançado.

IEC61131 a norma para PLCs PARTE 1

Os técnicos mais experientes sempre buscam as normas que devem ser utilizadas para trabalhar com determinada área ou equipamento, na verdade as norma técnicas são de importância muito grande pois ajudam os técnicos iniciantes em determinada área a fazer o serviço técnico da melhor forma possível, e possibilita aos técnicos experientes a comprovar seus métodos de trabalho ou até mesmo de escrever sobre estes métodos e ajudar a normatizá-los, sendo necessário no entanto para isso que ele participe de uma organização com poder de criar normas como a ABNT, ISA, ISO, INMETRO entre outros.

Para a área de automação e controle de processos, mais precisamente para os controladores lógicos programáveis CLPs ou PLCs em inglês, existe uma norma muito interessante e forte hoje no mercado internacional, a IEC61131 que aqui é apresentada de forma rápida porém clara e objetiva para que o leitor consiga entender o que é a norma e onde encontrar mais sobre a mesma.

A norma é dividida em cinco partes, sendo estas relacionadas abaixo:

1. General Overview (Informações Gerais);

2. Hardware;

3. Linguagens de Programação;

4. User Guidelines (Pesquisar);

5. Communication (Comunicação);

Parte 1 – General Overview

A parte 1 informações gerais como o próprio nome sugere, é uma apresentação geral da norma escrita e publicada pela International Electrotechnical Commission (IEC) de número 61131, na verdade esta norma foi escrita inicialmente como a IEC de número 1131, com o aumento de números de normas foi necessário acrescentar um número a todas as normas para aumentar o faixa de numero de normas possíveis sem modificar o padrão da numeração das mesmas, como acontece com números de telefone de uma cidade quando já esgotadas as combinações numéricas adiciona-se um novo número no prefixo assim foi feito com a IEC 1131 que passou a ser chamada de IEC 61131.

Com base na terceira edição de 2007

“Part 1 establishes the definitions and identifies the principal characteristics relevant to the

selection and application of programmable controllers and their associated peripherals;”

Parte 1: Estabelece as definições e identifica as principais características relevantes a seleção e aplicação de controladores programáveis e seus periféricos associados.

Contudo a importância para os técnicos hoje é o estudo da parte 3 da Norma que trata da programação e sua normatização, o que na verdade é o primeiro passo para a padronização geral dos CLPs, o que muitos não acreditam acontecer porém o caminho está traçado e chegar lá acredito ser uma questão de tempo.

Conforme a PLCopem.

IEC 61131-3 é o primeiro esforço real para a padronização das linguagens de programação para a automação industrial. Como este é um apelo mundial, esta é uma norma independente de qualquer empresa.

Existem muitas formas de entender a parte 3 da norma.

Vamos identificar algumas:

· é o resultado da Força Tarefa 3, Linguagens de Programação, dentro do IEC TC65 SC65B

· é o resultado do trabalho árduo de 7 empresas internacionais somando dezenas de anos de experiência no campo da automação industrial

· aprox. 200 páginas de texto, com cerca de 60 tabelas, incluindo tabelas de características

· é a especificação da sintaxe e semântica de uma suíte unificada de linguagens de programação, incluindo o modelo geral de software e uma linguagem de estruturação.

Conclusão

As implicações técnicas da norma IEC 61131-3 são muitas, deixando bastante espaço para crescimento e diferenciação. Isto torna esta norma propensa para evoluir muito neste século.

A norma IEC 61131-3 causará um grande impacto em toda indústria de controle industrial. Certamente a norma não ficará restrita para o mercado de CLPs convencionais. Atualmente, a norma já é adotada no mercado de Motion Control, sistemas distribuídos e sistemas de controle baseados em PC/Softlogic, incluindo pacotes SCADA. E as áreas de aplicação continuam crescendo.

Ter uma norma sobre uma ampla área de aplicação proporciona muitos benefícios para os usuários e programadores. Os benefícios da adoção da norma são vários, dependendo da área de aplicação. Alguns exemplos são:

· redução do desperdício de recursos humanos, no treinamento, depuração, manutenção e consultoria

· destinar maior atenção para a solução de problemas através da reutilização de software em alto nível

· eliminação de erros e dificuldade de entendimento

· utilização de melhores técnicas de programação em um ambiente mais amplo: indústria de controle em geral

· combinação de diferentes componentes de diferentes programas, locais, empresas e mesmo países