No terceiro artigo da série veremos como o CLP reconhece sinais analógicos, que tipo de sinais analógicos são utilizados e quais dispositivos podem transmitir esses sinais.

Entradas e saídas analógicas

Muitos dispositivos na indústria trabalham com sinais contínuos e por isso requerem sinais analógicos que sejam compatíveis com sua aplicação.

São dispositivos como:

• Transmissores;
• Válvulas proporcionais;
• Sensores;
• Inversores de frequência;
• Analisadores Industriais.

Utilizam sinais analógicos para transmitir ou receber informações de controle ou medição em variáveis como pressão, vazão, nível, temperatura, etc.

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O sinal padrão de transmissão eletrônico é o de 4 a 20 mA dc (24Vdc), recomendado pela International Electromechanical Commission (IEC), em maio de 1975.

O sinal de um sensor de pressão é um exemplo comum que pode ser aplicado na entrada analógica do CLP, para que possa ser lido o seu valor.

Existe ainda o sinal de transmissão de 1 a 5 Vdc, porém ele não é adequado pois há atenuação na transmissão da tensão.

Usa-se a corrente na transmissão e a tensão para a manipulação e condicionamento do sinal localmente, dentro do instrumento.

Vantagens do 4-20 analógico:

• Não é necessária alimentação precisa e estável;
• O sinal de corrente é independente das variações de tensão e da resistência da linha;
• Alimentação e sinal  podem utilizar os mesmos 2 fios;
• Insensibilidade às quedas de tensão a grandes distâncias;
  
•  Imunidade a ruídos;
•  O instrumento pode estar localizado distante da fonte de alimentação;
• Ligação possível de várias cargas em série.

Exemplos de outros sinais de transmissão analógicos:

• 0-10V;
• 0-1V;
• 0-20 mA;
• -10 a +10V.

Entradas analógicas

Os módulos de entradas analógicas permitem a medição de sinais analógicos em tensão e corrente, para tanto é possível fazer a seleção de dois modos:

• Através de Jumper no módulo;
• Através de terminais dedicados a cada tipo de sinal, tensão ou corrente.

Na figura abaixo vemos um exemplo de diagrama de blocos de uma entrada analógica.

O esquema elétrico de ligação de um instrumento que funciona em 4-20 mA deve ser feito ligando os elementos em série, no caso a fonte 24Vdc, o canal analógico do CLP e o instrumento.

Saídas analógicas

As saídas analógicas são utilizadas para enviar sinais contínuos para atuadores como:

• Válvulas proporcionais;
• Inversores de frequência;
• Indicadores;
• Conversores I/P(corrente/pressão).

O Inversor de frequência é capaz de controlar diversas variáveis do motor elétrico como torque e velocidade, possibilitando comandar um motor através de um sinal analógico proveniente do CLP.

É possível encontrar no mercado bornes fusíveis para proteção de canais analógicos 4-20ma.

No exemplo acima vemos uma válvula globo com posicionador. Nele, o  CLP envia o sinal analógico para o posicionador e este, por sua vez, manipula a posição da válvula de 0 a 100% de acordo com a amplitude do sinal recebido. Se o sinal analógico for o 4-20mA podemos ter a seguinte configuração:

• Sinal 4ma – Válvula fechada.
• Sinal 12ma – Válvula 50% aberta.
• Sinal 20ma – Válvula 100% aberta.

Referências:

 Programmable  Logic Control (PLC) Solution Guide. Texas Instruments

Catálogo WEG

Catálogo Smar