Funcionamento do CLP: O que são Entradas e Saídas?

As Entradas e Saídas do CLP (também conhecidas como I/0, que significa INPUT & OUTPUT) são os caminhos pelos quais o CLP LÊ e ENVIA dados ou comandos para fora de sua CPU.

Esses comandos irão mudar o funcionamento da planta (Saídas) e vão receber dados externos, como o comando de um operador ou a leitura de um sensor.

Essas entradas e saídas podem ter duas naturezas: Digitais e Analógicas.

Cada uma delas possui um objetivo e uma maneira de ser utilizado, embora todas sejam importantes.

O QUE SÃO ENTRADAS E SAÍDAS DO CLP?

Entradas do CLP

Entradas do CLP
SAÍDAS DO CLP
Saídas do CLP

Chamamos de Sinais Digitais, aqueles sinais que possuem apenas dois estados: ligado ou desligado, INDEPENDENTEMENTE DO NÍVEL DE TENSÃO.

Para considerarmos como “ligado”, que depende do sistema (o limite de tensão do sistema, que pode ser nas tensões de 3,3V  /  5,0V  /  10,0V  /  12,0V  /  24,0V.

Chamamos de Sinais Analógicos, aqueles que não são apenas dois níveis de tensão, mas toda uma escala de valores, seja de tensão ou de corrente (depende da natureza do sinal).

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Sinal Analógico vs Sinal Digital

No sinal digital, como só existem 2 estados (0 ou 1), o que vemos, é que existe duas possibilidades de valores. Ao ligarmos esses valores com uma linha, notamos que o resultado é uma onda quadrática.

No sinal analógico, existe uma infinidade de valores entre as duas possibilidades anteriores (0 ou 1), portanto, o que vemos ao ligar os pontos é uma onda não quadrática, neste caso, uma senoide.

Leia também: Descubra os 5 Tipos de Linguagens do CLP na Elétrica Industrial

DIGITAL: O QUE SIGNIFICA DOIS ESTADOS, 0 OU 1, LIGADO OU DESLIGADO?

Essas duas possibilidades podem ser traduzidas em um elemento do nosso cotidiano, como o interruptor.

O interruptor é um acionador que possui apenas dois estados: LIGADO ou DESLIGADO.

Por convenção, dizemos que, quando está desligado é 0, quando está ligado é 1.

Desligado e Ligado

Em um interruptor comum, a tensão utilizada normalmente é de 127V. Então podemos dizer que:

  • Com 0V, a condição é o estado 0, ou seja, desligado;
  • Com 127V, a condição é o estado 1, ou seja, ligado;

ANALÓGICO: O QUE SIGNIFICA TER VÁRIOS VALORES EM DETERMINADO INTERVALO

Essas gamas de valores, podem ser traduzidos por outros elementos parecidos com o interruptor, mas que permite uma dimerização, que é o dimmer.

O dimmer, assim como o interruptor, possui àqueles dois estados anteriores (0 e 1), mas não apenas estes; também é possuidor de outros tantos de valores entre o valor mínimo e o valor máximo, permitindo um ajuste em vários níveis.

ANALÓGICO O QUE SIGNIFICA TER VÁRIOS VALORES EM DETERMINADO INTERVALO

Na prática, o que vemos é um ajuste em vários níveis da iluminação da lâmpada (perceba como transformamos uma escala de tensão em escala luminosa.

tabela analógico

E NO CLP?

Cada natureza das entradas terá um determinado objetivo.

Por exemplo, a quantidade de caixas que passam em uma determinada esteira, pode ser monitorada através de uma entrada digital, visto que, enquanto não há caixa passando o nível lógico é 0, porém quando passar, o nível lógico será 1.

Sensor do CLP

Quando não há nenhum objeto em frente ao sensor, seu nível lógico é 0, quando existe o objeto, seu nível lógico é 1.

Repare que no sensor 01, quando a caixa está na sua frente, ele terá nível lógico 1, que é justamente o nível de tensão de 24V.

Já no sensor 02, como não há nenhuma caixa passando, terá nível lógico 0, ou seja, 0V.

Medindo o CLP com o multímetro

Observe que quando ocorre o nível lógico 1, é recebido pelo CLP através dos 24V.

Caso contrário, se o nível lógico é 0, é recebido pelo CLP como 0V.

Já com relação aos sinais analógicos, podemos simular um regulador de temperatura a partir de um potenciômetro que controla uma resistência de uma serpentina.

Ou seja, variando a resistência elétrica, varia-se a tensão elétrica que vai para a entrada analógica, que por sua vez altera a temperatura da serpentina regulando a saída.

Tensão

Neste cabo, teremos o sinal variável que vai de 0V à 24V, dependendo, obviamente da tensão máxima.

O divisor de tensão do potenciômetro, faz com que para cada valor de resistência, tenhamos uma tensão que será lida pelo CLP através das entradas analógicas, que por sua vez serão traduzidas em valor de temperatura.

Se a correspondência for linear, a entrada analógica lerá diretamente o valor de temperatura desejada, acionando ou desacionando a saída do CLP que liga a resistência.

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AS SAÍDAS DO CLP PARA LIGAR CARGA

As saídas do CLP são indicadas para determinadas aplicações; existem 3 específicas.

Saídas a RELÉ

diagrama clp com saída a relé

 

Normalmente são indicados para a ligação de cargas indutivas (como contatores), pois como são de contatos secos, eles não são impactados pelo acúmulo de energia proveniente da bobina.

Eles normalmente podem ligar qualquer dispositivo, seja em corrente contínua até corrente alternada com capacidade normalmente de 10A.

Saídas à transistor

Diagrama CLP’s com SAÍDAS À TRANSISTOR

CLP’s com SAÍDAS À TRANSISTOR, não são de contato seco, são de estado sólido, portanto, o contator que ela pode ligar, deve ser específico, ou ainda, utilizar um relé de interface.

Normalmente são utilizadas quando se trabalha com corrente contínua de até 1A.

Saídas a tiristor TRIAC.

Diagrama CLP’s com SAÍDAS À TRIAC

CLP’s com SAÍDAS À TRIAC (que é um tipo de tiristor), suportam normalmente corrente alternada, mas limitadas a correntes mais baixas. Normalmente é a que possui maior vida útil.

LIGAÇÕES NO CONTATOR

1. Saídas a RELÉ

É um elementos de contato seco, portanto, pode-se ligar cargas de quaisquer naturezas com correntes superiores aos anteriores, porém, limitado a quantidade de chaveamentos, por ser um elemento eletromecânico.

Pode-se ligar em qualquer situação, seja SITUAÇÃO 1 quanto a SITUAÇÃO 2.

2. Saídas à transistor

Normalmente é a saída com mais limitação, pois ela suporta baixas correntes e extrabaixas tensões apenas em corrente contínua, mas a vantagem é a quantidade de chaveamentos que podem ser realizados devido a ser um elemento de estado sólido. Para ligar cargas, devemos utilizar a SITUAÇÃO 1

3. Saídas a tiristor TRIAC.

Podem ser utilizados em sistemas de tensão alternada, auxiliando na parte de comando, uma vez que os contatores normalmente são ligados em corrente alternada.

Os tiristores normalmente suportam uma maior quantidade de chaveamentos, inclusive com relação aos transistores.

Ela pode ser usada tanto na SITUAÇÃO 1 quanto a SITUAÇÃO 2.

SITUAÇÃO 1

Situação 1 no CLP

SITUAÇÃO 2

Situação 2 no CLP

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Victor Vitoriano

Sou formado no SENAI em Eletricista de Manutenção e Engenheiro Eletricista pela Universidade São Judas Tadeu. Participei da São Paulo Skills (Olimpíadas do Conhecimento) pelo SENAI Manoel Garcia Filho e na sequência iniciei os estudos em Engenharia Elétrica.

Passei por empresas na área de Manutenção Elétrica Industrial em Prensas e Injetoras de borracha, compressores e caldeiras.

Trabalhei também em centros de reparo especializados, gerindo processos de reparo nas empresas ASUS e SONY, participou de processos de gestão de ativos, na parte de Transformadores, Torres de Extra alta tensão, disjuntores e relés de proteção na empresa ISA CTEEP.

Adoro a Eletricidade, pois ela possibilitou uma nova era de revolução no mundo; Ter a oportunidade de passar esse conhecimento para alunos, é algo inexprimível.

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