Considerações sobre o controlador lógico programável (PLC) para células do robô

Usando controladores lógicos programáveis ​​(PLCs) para células de robô

As células do robô geralmente requerem um controlador para executar partes da célula que geralmente não fazem parte do escopo de trabalho do robô. Um controlador, geralmente um controlador lógico programável (PLC), controla portas axilares, grampos, segurança ou qualquer outra coisa que um engenheiro possa precisar para uma célula totalmente autônoma.

A programação da lógica ladder é semelhante aos diagramas de fiação para manter a conversão do diagrama de fiação para o programa de funcionamento simples. A programação da lógica Ladder é executada sequencialmente, possibilitando que certas tarefas sejam concluídas por meio de uma cadeia de comandos na célula. Eles também são amplamente utilizados para os sistemas de segurança em uma célula. Eles podem ser programados para interromper todas as tarefas na célula assim que os parâmetros de segurança na célula forem quebrados.

Os robôs geralmente usam uma linguagem de programação C e podem ser usados ​​de forma semelhante a um CLP com segurança e E / S. Os robôs, no entanto, são limitados na quantidade de E / S que podem manipular e seus sistemas de segurança geralmente não são capazes de acompanhar uma célula que contém uma grande quantidade de segurança ou E / S.

Quando a célula requer um PLC - uma célula maior ou uma célula com sistemas externos mais complexos - existem muitos tipos diferentes para escolher. O robô pode ter capacidade suficiente para controlar toda a configuração em uma célula menor e simples, e um PLC externo é desnecessário para controlar a célula adequadamente. Nesse caso, um sistema de célula robótica sem um PLC costuma ser muito mais barato. Os PLCs podem ser controladores extremamente simples, capazes de menores quantidades de E / S e segurança, ou podem controlar grandes quantidades de sistemas externos, motores, transportadores, segurança, paletização, etc.

O preço de um PLC está diretamente relacionado às suas capacidades. As marcas também são um fator determinante no custo de um controlador. Certas marcas custam mais porque podem oferecer mais suporte, uma garantia mais longa ou mais durabilidade em um ambiente de fabricação. Então, vamos mergulhar em como escolher o PLC certo para uma célula de robô.

Como escolher um controlador lógico programável (PLC) para uma célula de robô

Quando se trata de variedades de controladores de pequenas células, o céu é o limite. Controladores pequenos e simples que monitoram e completam tarefas simples podem custar algumas centenas de dólares. Na outra extremidade do espectro, alguns PLCs podem executar várias tarefas ao mesmo tempo, cuidar do sistema de segurança e executar um grande número de entradas e saídas. Esses controladores terão preços bem acima de várias centenas de dólares.

Figura 1. Vários controladores de robôs da KUKA. Imagem usada cortesia de KUKA

A complexidade da pequena célula do robô é um bom indicador se um controlador simples pode ser usado ou se um CLP mais complexo é necessário. Se o fabricante planeja atualizar a célula no futuro, ou se houver alguma razão para que ele precise de mais entradas e saídas, é melhor usar um controlador com mais capacidade do que o previsto. Um controlador superdimensionado permite mais flexibilidade dentro da célula a longo prazo, acomodando, assim, quaisquer alterações, como adicionar sensores e E / S ao sistema.

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

A Allen-Bradley e outros fabricantes de PLCs de ponta exigem licenciamento e programadores especialmente treinados para usar seu software. PLCs mais baratos, como um do Automation Direct, são muito mais acessíveis e oferecem programas de software gratuitos. No entanto, um PLC mais barato pode não oferecer um sistema de suporte técnico extenso como as marcas mais caras. O preço freqüentemente, mas nem sempre, dita a durabilidade do PLC. Suponha que a célula opere em um ambiente hostil. Nesse caso, pode ser melhor escolher um controlador mais caro por uma questão de 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 de robô.

Sistemas de segurança do robô e outras considerações

Todas as células robóticas precisam de um sistema de segurança, independentemente do tamanho ou ambiente, para proteger os operadores e outros funcionários da fábrica. Em alguns casos, o controlador do robô pode manter os sistemas de segurança na célula. No entanto, se a segurança da célula exigir muito mais do que um par de cortinas de luz, a célula exigirá um sistema de segurança independente.

Figura 2. Um diagrama que mostra como um controlador de robô interage com outros controladores. Imagem usada cortesia de Ericsson

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

A maioria das fábricas prefere certas marcas para suas necessidades de automação para garantir uniformidade em toda a automação. A preferência de marca reduz os custos ao incentivar a uniformidade entre os técnicos e a programação de manutenção, o que provavelmente compensará a economia de escolher um CLP mais barato. Se estiver insatisfeito com o sistema de controle atual, considere os motivos e procure um PLC que melhor se adapte às necessidades da célula.

Há muitas coisas a se considerar quando se olha para um controlador que acompanha uma pequena célula robótica. Muitas vezes, um controlador com um preço de compra barato pode acabar custando mais do que a diferença no preço do tempo de inatividade para manutenção e falta de suporte para o controlador. Se houver falta de experiência com a programação de uma marca diferente, a curva de aprendizado pode ser absurda. Algumas células robóticas podem nem mesmo exigir um controlador separado se forem simples o suficiente; mas, se não, um controlador pode adicionar eficiência e segurança quando necessário. Segurança, complexidade, suporte ao produto e familiaridade com a marca devem ser considerados antes de escolher um controlador específico.