Guia Completo de Autómatos Programáveis (PLC)

Autómatos Programáveis (PLC)

Os autómatos programáveis são o meio mais utilizado para a implementação de circuitos de automação industrial, criados para oferecer sistemas flexíveis de controlo de processos. A indústria automóvel foi pioneira na sua utilização. Definem-se como equipamentos eletrónicos, programáveis em linguagem não informática, concebidos para controlar processos sequenciais em tempo real.

Vantagens dos Autómatos

• Elevada fiabilidade;
• Desenvolvimento do programa paralelo à montagem;
• Alterações simplificadas via software;
• Espaço ocupado constante, independente da lógica;
• Redução de stocks de reserva;
• Não requer especialistas em informática ou assembler;
• Linguagem standard de fácil aprendizagem.

Classes e Estrutura

Os autómatos dividem-se em 3 classes: controlo de máquinas simples, sincronização de linhas de fabrico e supervisão de unidades complexas.

Apresentação do Autómato

• Compacto: Integra todos os elementos num único bloco.
• Modular: Constituído por módulos ligados a um bastidor. Vantagem: mais versátil e expansível. Desvantagem: mais caro e maior volume.

Estrutura de Saída

• Relé: O sinal do CPU excita a bobina; é o tipo mais versátil.
• Transístor: Permite comutações de alta velocidade; o foto-transístor garante isolamento galvânico.
• TRIAC: Utilizado para correntes alternadas com altas frequências de comutação.

Estrutura de Entrada

• Relé: Garante isolamento galvânico. Vantagem: aceita grande variação de tensões (AC/DC). Desvantagem: atraso no sinal e maior consumo.
• Transístor: Menor consumo e maior fiabilidade. Desvantagem: não garante isolamento galvânico.
• Acoplador Ótico: Efetua isolamento galvânico, baixo consumo e tempo de propagação nulo.

Componentes Internos

CPU: Processa instruções sequenciais a alta velocidade. Memória: Armazena o programa (RAM, EPROM, EEPROM ou FLASHRAM). PSU: Fonte de alimentação que fornece tensões estáveis ao CPU. Consola: Interface para programação e monitorização local.

Programação de Autómatos

O programa define a lógica de controlo. O Bit é a unidade mínima de memória, enquanto a Word é um conjunto de 16 bits.

Modos de Operação

• RUN: Modo normal de funcionamento.
• PROGRAM: Modo para introdução ou alteração de código.

Métodos de Descrição Lógica

• Diagrama de contactos: Baseado em esquemas elétricos.
• Diagrama lógico: Utiliza portas "E" e "OU".
• GRAFCET: Ferramenta para representação de processos complexos (linear, alternativo ou paralelo).

Instruções Básicas e Avançadas

O conjunto de instruções inclui comandos lógicos (AND, OR, NOT), controlo de fluxo (IL, ILC, JMP) e funções especiais como KEEP (biestável), SET/RESET, DIFU/DIFD, além de Temporizadores (TIM, TIMH) e Contadores (CNT, CNTR). Para manipulação de dados, utilizam-se instruções de comparação (CMP), movimentação (MOV, MVN) e registos de deslocamento (SFT).