Estratégias Essenciais de CLP para Automação Avançada de Célula Robótica

Usando Controladores Lógicos Programáveis (CLPs) para Células Robóticas

Células robóticas frequentemente requerem um controlador para rodar partes da célula não geralmente no escopo de trabalho do robô. Um controlador, geralmente um controlador lógico programável (CLP), controla portas auxiliares, grampos, segurança ou qualquer outra coisa que um engenheiro possa precisar para uma célula totalmente autônoma.

Programação de lógica de escada é similar a diagramas de fiação para manter a conversão do diagrama de fiação ao programa funcionando simples. Programação de lógica de escada roda sequencialmente, tornando possível certas tarefas serem completadas através de uma cadeia de comandos na célula. Eles também são amplamente utilizados para sistemas de segurança em uma célula. Podem ser programados para parar toda tarefa na célula assim que parâmetros de segurança na célula são violados.

Robôs geralmente usam linguagem de programação C e podem ser usados similarmente a um CLP com segurança e I/O. Robôs, no entanto, são limitados na quantidade de I/O que podem manejar, e seus sistemas de segurança frequentemente não são capazes de acompanhar uma célula contendo grande quantidade de segurança ou I/O.

Quando a célula requer um CLP — seja uma célula maior ou célula com sistemas externos mais complexos — existem muitos tipos diferentes para escolher. O robô pode ter capacidade suficiente para controlar o setup inteiro em uma célula menor e simples, e um CLP externo é desnecessário para controlar a célula propriamente. Neste caso, um sistema de célula robótica sem CLP é frequentemente muito mais barato. CLPs podem ser controladores notavelmente simples capazes de menores quantidades de I/O e segurança, ou podem controlar enormes quantidades de sistemas externos, motores, transportadores, segurança, paletização, etc.

O preço de um CLP é diretamente relacionado às suas capacidades. Nomes de marca também são fator determinante no custo de um controlador. Certas marcas custam mais porque podem oferecer mais suporte, garantia mais longa ou mais durabilidade em ambiente de manufatura. Então, vamos mergulhar em como escolher o CLP certo para uma célula robótica.

Como Escolher um Controlador Lógico Programável (CLP) para uma Célula Robótica

Quando se trata de variedades de controladores de célula pequena, o céu é o limite. Controladores pequenos e simples que monitoram e completam tarefas simples podem ser encontrados por algumas centenas de dólares. No outro extremo do espectro, alguns CLPs podem rodar várias tarefas de uma vez, cuidar do sistema de segurança e rodar grande número de entradas e saídas. Estes controladores terão preço bem acima de várias centenas de dólares.

Figura 1. Vários controladores de robô da KUKA. Imagem cortesia da KUKA

A complexidade da pequena célula robótica é bom indicador de se controlador simples pode ser usado ou se CLP mais complexo é necessário. Se o fabricante planeja atualizar a célula no futuro, ou se há qualquer razão que possa precisar mais entradas e saídas, é melhor usar controlador com mais capacidade que o antecipado. Um controlador superdimensionado permite mais flexibilidade dentro da célula a longo prazo, acomodando quaisquer mudanças, como adicionar sensores e I/O ao sistema.

Diferentes marcas de CLPs requerem diferentes programas de software, algo a considerar ao escolher o controlador certo. Por exemplo, CLPs Allen-Bradley são programados usando software proprietário único para controladores Allen-Bradley.

Allen-Bradley e outros fabricantes de CLP high-end requerem licenciamento e programadores especialmente treinados para usar seu software. CLPs menos caros, como um da Automation Direct, são muito mais acessíveis e oferecem programas de software gratuitos. No entanto, um CLP mais barato pode não oferecer sistema de suporte técnico extensivo como marcas mais caras. Preço frequentemente, mas nem sempre, dita a durabilidade do CLP. Suponha que a célula opera em ambiente hostil. Nesse caso, pode ser melhor escolher controlador mais caro por causa da durabilidade devido à demanda física imposta aos componentes eletrônicos.

Além de preço, software e durabilidade, existem outras considerações ao escolher o CLP certo para uma célula robótica.

Sistemas de Segurança de Robô e Outras Considerações

Todas células robóticas precisam de sistema de segurança independentemente de tamanho ou ambiente para proteger operadores e outros funcionários na planta. Em algumas instâncias, o controlador do robô pode manter os sistemas de segurança na célula. No entanto, se segurança da célula requer muito mais que um par de cortinas de luz, a célula requererá sistema de segurança independente.

Figura 2. Diagrama mostrando como controlador de robô interage com outros controladores. Imagem cortesia da Ericsson

Geralmente consiste de um relé com classificação de segurança conectado a um CLP ou um CLP com sistema de segurança integrado. Ao considerar opções de sistema de segurança, é melhor comparar a diferença de preço entre um CLP em tandem com relés de segurança e um CLP com segurança integrada porque a diferença de custo toda depende das especificações da célula.

A maioria das plantas prefere certas marcas para suas necessidades de automação para garantir uniformidade através de sua automação. Preferência de marca reduz custos encorajando uniformidade entre técnicos e programação de manutenção, o que provavelmente compensará a economia de escolher CLP mais barato. Se insatisfeito com o sistema de controle atual, considere razões por que e então busque CLP que melhor atenda às necessidades da célula.

Existem muitas coisas a considerar ao olhar controlador para acompanhar pequena célula robótica. Frequentemente, controlador com preço de compra barato pode acabar custando mais que a diferença no preço de tempo de inatividade para manutenção e falta de suporte para o controlador. Se há falta de experiência com programação de marca diferente, a curva de aprendizado pode ser sem sentido. Algumas células robóticas podem nem requerer controlador separado se simples o suficiente; mas, se não, controlador pode adicionar eficiência e segurança onde necessário. Segurança, complexidade, suporte de produto e familiaridade com marca devem todos ser considerados antes de escolher controlador específico.