PLCs - São adequados para a sua indústria?

Controladores lógicos programáveis, ou mais comumente PLCs, são computadores digitais usado para automatizar tarefas ou processos específicos para uma variedade de aplicativos. Eles podem controlar máquinas em linhas de montagem, montanhas-russas em parques de diversões ou luminárias. Hoje em dia, a demanda por automação industrial está crescendo globalmente. A automação está se tornando um aspecto central na manufatura, pois as instalações estão enfrentando pequenas margens de lucro e ainda trabalhando com métodos de manufatura just-in-time. As empresas estão entendendo que, para atender a esses processos, elas devem atender à demanda do cliente e, ao mesmo tempo, operar com custos mais baixos, produção em massa, personalização e flexibilidade. O principal objetivo deste artigo é ajudar as instalações a compreender os benefícios de mudar de linhas de produção manuais rudimentares para tarefas de automação específicas com CLPs.

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Controlador lógico programável desvendado

Os PLCs se tornaram o aspecto mais importante da automação industrial, muitas vezes servindo como um elo entre as máquinas e os humanos. Como controladores universais, os PLCs podem ser programados para realizar uma variedade de tarefas, desde operações pneumáticas até computação matemática. Com o poder de processamento, armazenamento de dados e recursos de comunicação dos computadores modernos, os PLCs fornecem um nível totalmente diferente de controles de aplicativos. Os PLCs são projetados para fornecer operações confiáveis ​​em algumas das situações mais desafiadoras, como em altas temperaturas, ruído elétrico, choque e impacto de vibração.

Os PLCs interagem por meio de conexão direta com equipamentos de entrada e saída. Os sinais de sensores, interruptores e outros dispositivos de controle fornecem dados físicos externos sobre as operações ambientais do PLC. Os PLCs foram projetados através da lógica ladder, mas os PLCs modernos não se limitam apenas à lógica ladder e as saídas do PLC fornecem feedback para determinar a melhor decisão possível para alterar o processo ou ambiente.

Benefício dos PLCs

• Flexibilidade
• Um único PLC pode facilmente executar vários tipos de máquinas.
• Correção de erros:
• Antes dos PLCs, os painéis de relé precisariam ser alterados fisicamente para obter um novo design de circuito. Com os PLCs, uma mudança no projeto do circuito pode ser facilmente modificada simplesmente reprogramando o controlador. A correção de erros em controladores é extremamente curta em duração e econômica.
• Eficiência espacial:
• Com o crescimento do desenvolvimento da memória do PLC, a oportunidade de utilizar contatos, bobinas, temporizadores, sequenciadores e contadores em um único controlador aumentou muito. Milhares de instrumentos podem ser conectados a um único controlador. Isso reduz a necessidade de várias caixas de painel diferentes para sistemas múltiplos.
• Baixo custo:
• O custo do PLC varia de algumas centenas a alguns milhares. Reduzir o número de componentes externos para operar um único sistema através da compra de um único PLC pode economizar dinheiro em custos diretos e de instalação.
• Teste:
• PLCs podem ser testados e avaliados em um laboratório seguro. O programa pode ser testado, validado e corrigido economizando um tempo muito valioso.

A implementação de PLC oferece vários benefícios de desempenho, como requisitos de hardware reduzidos, maior eficiência e menos desperdício de produto. Os PLCs modernos são altamente personalizáveis ​​e podem ser projetados para aplicações de controle individual, ao mesmo tempo que reduzem o uso do piso de produção.



Com controladores integrados, os PLCs tornam a instalação mais fácil porque precisam de menos espaço. Além disso, os visores PLC melhoram a interação do operador, o que aumenta a eficiência da produção.

Manutenção e solução de problemas, reparos são reduzidos devido a componentes de plug-in e substituição de módulos. As chances de falhas do PLC e o tempo necessário para corrigir os erros são significativamente reduzidos, o que leva à completa eliminação da religação dos painéis de relé e componentes acessórios. Além disso, os circuitos de detecção de falhas e a integração do indicador de diagnóstico nos componentes principais podem monitorar se os componentes estão funcionando corretamente.

Como funcionam os PLCs

Um controlador lógico programável é um computador especial que controla máquinas e processos. Portanto, ele compartilha um terreno comum com PCs, como unidade de processamento central, memória, software e comunicações. Ao contrário dos PCs, o PLC é projetado para sobreviver em ambientes industriais mais adversos e é muito flexível em sua interface com entradas e saídas.

Os PLCs normalmente têm os seguintes componentes:

• Fonte de alimentação e rack
• Unidade central de processamento
• Sistema de entrada / saída

Os PLCs vêm em muitos formatos e tamanhos diferentes. Alguns podem caber no seu bolso, enquanto os sistemas de controle maiores requerem grandes racks de PLC.

• Fonte de alimentação e rack
• O rack mantém tudo junto. Ele pode ser projetado para conter vários módulos. Ele contém os cartões para se comunicar com a CPU. A fonte de alimentação regula a energia DC para cada um dos módulos no rack.
• CPU
• Este é o cérebro por trás do PLC. A CPU normalmente está atrás da fonte de alimentação. A CPU consiste em um microprocessador, chip de memória e outros circuitos lógicos para monitoramento e comunicação. É aqui que o programa lógico é implementado, executa o programa e opera o processo.
• Sistema de entrada / saída
• É aqui que se encontram as conexões físicas entre o equipamento e o PLC. Uma régua de terminais é usada para as placas de E / S para as conexões do dispositivo.

O sistema de entrada / saída funciona em conjunto com a CPU. Onde os dispositivos de entrada gravam e medem os dados recebidos pelos componentes de monitoramento e fornece informações para a CPU determinar o que a máquina ou processo deve fazer com eles. O sistema de saída retransmite a execução do programa da CPU para as máquinas e processos operacionais. Normalmente, o PLC executa um único tipo de execução para uma tarefa ou processo específico. Isso permite que o sistema automatize a tarefa com base nos sensores de feedback do PLC.

Quais indústrias usam PLCs

Com o design e desenvolvimento de PLC alcançando novos patamares a cada ano, as aplicações industriais em potencial continuam a crescer. Aqui estão algumas das indústrias que usam PLCs e os aplicativos para eles.

Indústria de Snack Food

• Sistemas de controle de forno
• Sistemas de lote
• Sistemas de fogão
• Sistemas de extrusão e corte
• Mistura e distribuição de lama

Transporte de Material

• Manuseio de materiais
• Drives e sistemas de velocidade variável
• Sistemas de centro de controle motor
• Sistemas de controle de sequenciamento de válvulas
• Controles de contramedidas de linha conectada

Produtos de construção

• Sistemas de controle de forno
• Sistemas de controle de corte
• Sistemas de formação
• Mistura e distribuição de gesso

Farmacêutica

• Sistemas de controle de autoclave
• Máquinas capsuladoras de frasco
• Relatórios de validação
• Operações de P&D
• Lavagem de frascos
• Rotulagem do frasco

Siderurgia

• Controle de máquina
• Sistemas de controle do forno

Embalagem e rotulagem

• Posicionamento de material
• Sistemas de controle de estoque
• Sistemas de transporte de produtos

CLPs adequados para o seu setor?

1. Os CLPs são necessários para sua fabricação?

É básico, mas a compreensão dos requisitos da aplicação ajudará a determinar se os PLCs são os melhores para o seu sistema de automação. As aplicações típicas de automação de fábrica, para as quais os PLCs foram projetados, envolvem a fabricação / montagem de itens específicos. Essas aplicações envolvem uma ou mais máquinas e uma grande quantidade de movimento de material. Normalmente, esses tipos de processos são monitorados por um operador que observa a progressão na linha de fabricação. Esses processos são controladores altamente lógicos e requerem requisitos de alta velocidade. Isso geralmente é controlado pela combinação de PLCs e interface homem-máquina (HMI).

2. Valor do produto versus custo do tempo de inatividade

Se o valor do produto for relativamente baixo e / ou o tempo de inatividade resultar em perda de produção, mas com pouco custo adicional ou dano ao processo, o PLC é uma boa escolha. Para a fabricação de produtos sob demanda, onde a fabricação não é contínua, é permitido a uma empresa desligamentos adequados para manutenção, solução de problemas ou atualizações com pouco impacto na produção, grita a aplicação do PLC.

3. O que uma operadora de sucesso precisa?

Normalmente, em um ambiente de PLC, o operador trata principalmente de exceções. As informações de status e alarmes ajudam o operador a ficar ciente do que o processo está fazendo. Isso é essencial para a definição de “Fabricação Lights Out”. Se um operador for necessário apenas para supervisionar, um sistema PLC pode ser para você.

4. Qual é o desempenho de fabricação desejado?

PLCs são projetados para aplicações de alta velocidade que requerem altas taxas de varredura envolvendo controle de movimento, intertravamento de alta velocidade ou controle de motores e drives. Taxas de varredura rápidas são necessárias para ser totalmente eficaz no controle desses dispositivos. O que os torna excelentes para o mercado de produtos sob demanda.

5. Há necessidade de personalização?

Os PLCs foram concebidos como o rei personalizável. O desenvolvimento de rotinas e funções personalizadas é necessário para satisfazer as necessidades exclusivas do aplicativo. Um integrador de sistemas pode mudar de um tipo de máquina de manufatura hoje e passar a usá-la em um sistema completamente diferente amanhã. Este é o poder dos controles lógicos programáveis ​​e sua capacidade de alternar de um aplicativo para outro reescrevendo o código.

6. Expectativas de engenharia?

Os engenheiros de automação industrial de fábrica desejam plataformas personalizáveis ​​onde componentes individuais podem ser reprogramados para realizar a tarefa desejada. Integradores e engenheiros separam os PLCs e começam a programar com base no que precisam. As ferramentas fornecidas pelos PLCs normalmente suportam uma abordagem “de baixo para cima” da engenharia, que faz maravilhas para aplicações menores.

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The After Math

Os PLCs conquistaram seu direito nas indústrias de automação com sua taxa de produção de alta velocidade e flexibilidade do sistema. Eles já existem há muito tempo, mas ainda estão se desenvolvendo em ferramentas de força para qualquer aplicação industrial. Na próxima semana, veremos como selecionar corretamente um PLC para sua aplicação e como entender a documentação do PLC.

Um PLC ajudaria em suas instalações? Deixe-nos saber o que você deseja automatizar nos comentários abaixo.

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