O documento descreve um sistema de automação para misturar duas cores de tinta e lavar o tanque misturador usando um controlador lógico programável. Ele inclui fluxogramas do processo de mistura e lavagem, além de listar os componentes necessários para a implementação prática.

1. UFMS
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO DO SUL
CENTRO DE CIENCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS
CLP - CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL
AUTOMAÇÃO DO PROCESSO INDUSTRIAL
Professor: Valmir Machado
Engenharia Elétrica
Grupo: Manoel Garcia Neto 2012.0218.064-7
kenner rodrigo b. ozorio 2007.0218.025-7
Campo Grande, 05 de Julho de 2012

2. 1. Introdução Teórica
Algumas tarefas devem ser realizadas inumeras vezes de forma igual e com certa
periodicidade, nesse tipo de trabalho a execução humana deixa muito a desejar, visto que o ser
humano facilmente se cansa de atividades repetitivas e com o tempo sua eficacia tende a cair muito.
Essas tarefas podem ser realizadas por maquinas que possam ser programadas pelo ser
humano. O dispositivo a ser programado e o Controlador logico programavel- CLP e ele é
responsavel por todas as ações do restante do sistema.
1.1.O que é um CLP
CLPs são controladores logicos programaveis que sao utilizados para controlar tarefas que
necessitam de desempenho de PCs industriais, mas com uma maior robustez. Estes controladores
sao multifuncionais, incluindo funções discretas, analogicas e de controle de movimento. Os CLPs
possuem uma memoria para programas e dados do processo em execucão, uma vez que o processo
precisa ser modicado, simplesmente pode-se modicar as instruções contidas no programa gravado
na memoria do CLP.
Para escrever os programas, existem varias linguagens que trabalham diretamente com o
CLP, por exemplo, LADDER, e outras linguagens que podem ser utilizadas no desenvolvimento de
programas que fazem a Interface Homem Maquinam. Por exemplo, C++, C.
Os CLPs por ter as seguintes caractersticas os colocam entre os melhores controladores para
processos industriais:
 Podem trabalhar em ambientes com umidade, altas temperaturas, vi-bracoes e ruidos.
 Possuem interfaces para entradas e sadas ja implementadas no controlador.
 Sao facilmente programaveis.
1.2.Composição do CLP
O CLP é composto por modulos especializados; Processador, memoria, modulos de entrada
e saida com interfaces, dispositivos de comunicao, rack, etc. A figura 1 mostra um esquema basico
de um CLP.
Figura 01 – Composição interna do CLP
Sendo que cada modulo desempenha sua função.
Processador: E responsavel por ler e interpretar todas as instrucoes do programa gravado na
memoria. O processador tambem o dispositivo que coordena processos de comunicacao externa
zealizadas pelos modulos de comunicacao, bem como comunicacao entre os modulos presos ao
rack.
Fonte de Alimentacao: Os modulos do CLP funcionam com uma tensao de 5V, essa tensao
nao e em geral fornecida por concessionarias de energia eletrica, dessa forma utilizamos esse
modulo para converter a tesao fornecida (110 ou 220V) na tensao requisitada pelos modulos.
Memoria: Local onde sao gravados os programas e as variaveis em execucao, a memoria em
duas areas reservadas para os estados das entradas e das saidas, chamadas de Matriz de Entradas e

3. Matriz de Saidas, a cada ciclo de execucao do programa essas areas sao lidas e se necessario
atualizadas.
Entradas e Saidas: Sao as portas por onde o CLP pode se comunicarcom o meio exterior,
pelas entradas o controlador pode ler os estados do processo que esta sendo controlado e pelas
saidas pode atraves de atuadores controlar o processo de acordo com as instrucoes contida.
1.3.Dispositivos de Entrada e Saidas
Quando falamos em dispositivos de entrada, primeiramente tratamos de sensores e
transdutores, pois sensores sao dispositivos utilizados para medicao de grandezas fisicas e
transdutores sao dispositivos utilizados para a conversao de uma grandeza fsica em outra,
geralmente temos em um mesmo dispositivo o sensor e o transdutor, por exemplo, um dispositivo
para medir temperatura possui um sensor para medir a temperatura e um transdutor que transforma
em tensao a temperatura medida.
As saidas do CLP sao geralmente protegidas por Reles, SCRs, Transistores ou Triacs, o tipo
de isolamento vai depender de qual dispositivo se deseja conectar a saida, por exemplo, no caso de
um dispositivo de saida que sera usado em um processo que requer uma reposta rapida a uma
entrada, nao se deve utilizar um rele visto que o tempo de resposta desse isolador é relativamente
grande quando comparado a transistores, SCRs ou Triacs. O rele que é o mais simples dentre esses
componentes isoladores, é composto por uma bobina que quando percorrida por uma corrente na
entrada fecha uma chave na saida, seu esquema é mostrado na figura 02.
Figura 02 – Esquema de um relé.
Em geral, os dispositivos de entrada fornecem sinais de varios tipos, assim como os
dispositivos de saida ou atuadores necessitam dos mesmos sinais para seu funcionamento. Esses
sinais sao classicados da seguinte forma:
 Analogicos: Um sinal que fornece todos os valores entre seu maximo e mnimo, assim sendo,
se tivermos um sinal analogico que varia entre 1V e 2V, esse sinal para ir de um extremo ao
outro deve passar por todos os inumeros valores ou seja, 1,0000001, 1,0000002 etc.
 Discretos: Quando o sinal varia apenas entre um estado ON e um estado OFF, ou seja 5V e
0V respectivamente.
 Digitais: um sinal digital pode ser entendido como uma sequencia de pulsos.
Apesar dos dispositivos de entrada trabalharem com valores variados de sinais, a CPU
geralmente deve receber apenas um sinal digital, entre 0 e 5V, assim como a saida da CPU é um
sinal digital entre 0 e 5V, as interfaces permitem que entradas maiores sejam transformadas na
tensao suportada pela CPU, assim como transforma a saida da CPU para a tensao necessaria a
atuadores conectados as portas de saida.
2. Desenvolvimento
2.1.Apresentação e análise do problema
Para o estudo deste trabalho, foi proprosto uma aplicação real do CLP em um processo
industrial. Tendo em vista diversas implementações reais, optamos em implementar a automação
em um processo de misturas duas cores de tintas, sendo que esse misturador após seu uso, passe por
um processo de lavagem automatizada, como mostra a figura 03.

4. Figura 03 – Automação misturador de tinta
2.2.Fluxogramas do processo
Figura 04 – Fluxograma do processo misturado

5. 2.3.Descrição do fluxograma do processo
Esse circuito funciona basicamente em cima da quantidade de tinta que entra no tanque. A
bomba 01 e 03 sao responsavel por mandar a tinta de seu reservatorio ate o misturar. Atravez do
sensor I1 e I2, é dimensionado a vazão de cada mistura. Apó o inicio do bombeamento das tintas,
quando o mesmo atingue uma altura minina, pelo sensor I3, o motor com a pá misturadora começa
a rodar, fazendo com que aconteça a mistura da tinta.
Enquanto a pá do motor faz essa mistura, as bombas continuam enxendo o misturador até
que o sensor de nivel I4 seja ativado. Quando o mesmo é ativado, há um temporizador 1 que
desativas as bombas 1 e 2, para que o temporizador 2 abrir a valvula M4, lingando assim a bomba
de saida do reservatorio. Juntamente com a valvula M4, uma chave de fim do processo (chave x2) é
inclusa, sendo que a mesma é encarreda de desligar as bombas 1 e 2, temporizando assim o
temporizador t4, que no seu termino de tempo, ira desliga a bomba de escoamento, liando
automaticamente a bomba 03, que seria uma bomba contendo agua limpa para a lavagem do tanque.
No topo do tanque, há um sensor para essa bomba 03, que seria onde a mesma iria ativar o
motor com as pas para serem lavadas. Observa-se que apos um tempo de funcionamento dessa
bomba 03, um temporizador tambem é ativado, fazendo com que tal bomba, seja desligada e a
bomba 04 ligada novamente para escoar a agua utilizada para lavagem.
Sendo assim, o processo de mistura de tintas e da lavagem do tanquer misturador, encontra-
se concluido, onde o mesmo estaria disponivel para uma proxima utilização.
2.4.Simulação em ambiente Ladder.
2.5.Lista de materiais para implementação
3. Conclusão
Como observado há muitas vantagens em se aplicar automação por meio de CLP’s, apresenta
um elevado níveis de conforto e segurança nos ambientes industriais.
A substituição de comandos totalmente manuais por microprocessados traz vantagens
diversas, como por exemplo, menor mão-de-obra e custo na reconfiguração por necessidades
especificas.
No caso dos CLP’s de pequeno porte, como o CLIC02, o custo é relativamente em conta
quando se pensa nos transtornos que se tem com outros métodos de controle eletromecânico e
eletrônico no caso de muitos processos. Sendo assim, a implantação do mesmo se torna muito util
considerando-se os custos beneficios.
4. Referências Bibliográficas
[1] Silva Filho, B. S. da S. F. Material do Curso de Controladores Lógicos Programáveis
da Faculdade de Engenharia da UERJ. Disponível em:
<http://www.lee.eng.uerj.br/downloads/cursos/clp/clp.pdf> Acesso em: 03 julho 2012.
[2] Richter, C. Curso de Automação Industrial DexterInd. e Com. de Equip. Eletrônicos
Ltda. Disponível em: <http://www.dexter.ind.br/download/curso_01.ZIP> Acesso em: 03
julho 2012.
[3[ Da Silva, M. E. Controladores Lógico Programáveis – Ladder. Disponível em:
<http://pinga.eep.br/~mesilva/Apostila%20de%20CLPs%20-%20Ladder.pdf>
Acesso em: 03 julho 2012.
[4] De Carvalho, P.C. Controlador Lógico Programável – Parte 4. Disponível em:
<http://www.getec.cefetmt.br/~edilson/clp-parte4.pdf> Acesso em: 03 julho 2012.