Motores 2 - Definição e Tipos de Motores

         Motor elétrico é uma máquina destinada a transformar energia elétrica em mecânica. É o mais usado de todos os tipos de motores, pois combina as vantagens da energia elétrica - baixo custo, facilidade de transporte, limpeza e simplicidade de comando – com sua construção simples, custo reduzido, grande versatilidade de adaptação às cargas dos mais diversos tipos e melhores rendimentos.

       A maioria de motores elétricos trabalha pela interação entre campos eletromagnéticos, mas existem motores baseados em outros fenômenos eletromecânicos, tais como forças eletrostáticas. O princípio fundamental em que os motores eletromagnéticos são baseados é que há uma força mecânica em todo o fio quando está conduzindo corrente elétrica imersa em um campo magnético. A força é descrita pela lei da força de Lorentz e é perpendicular ao fio e ao campo magnético. Em um motor giratório, há um elemento girando, o rotor. O rotor gira porque os fios e o campo magnético são arranjados de modo que um torque seja desenvolvido sobre a linha central do rotor.

          A maioria de motores magnéticos são giratórios, mas existem também os tipos lineares. Em um motor giratório, a parte giratória (geralmente no interior) é chamada de rotor, e a parte estacionária é chamada de estator . O motor é constituído de eletroímãs que são posicionados em ranhuras do material ferromagnético que constitui o corpo do estator e enroladas e adequadamente dispostas em volta do material ferromagnético que constitui o rotor.

          Existem dois tipos básicos de motores, dos quais derivam-se mais outros muitos grupos:

• Motores CC (corrente contínua)
• Ímã Permanente com ou sem escova (motor CC brushless)
• Série
• Universal
• Shunt ou paralelo
• Composto(Composição de shunt e paralelo)

• Motores CA (corrente alternada)
• Assíncrono (de indução)
•  Polifásico
•  Rotor gaiola ou em curto-circuito
•  Rotor enrolado ou bobinado
•  Monofásico
•  Rotor gaiola ou em curto-circuito
•  Fase dividida
•  Capacitor de partida
•  Capacitor permanente
•  Polos Sombreados 
•  Dois capacitores
•  Rotor enrolado ou bobinado 
•  Repulsão
•  Repulsão de partida 
• Síncrono 
• Polifásico
• Monofásico 
• Ímã permanente 
• Histerese 
• Relutância 
• De passo 
• Ímã Permanente 
• Relutância variável 
• Híbrido

Chave Estrela-Triângulo

• Descrição
• Aplicações: As chaves estrela-triângulo destinam-se ao comando e proteção de motores trifásicos de até 375kW (500cv) em 440 VAC, na categoria de utilização AC3 (v. Categoria de Utilização), acoplados a máquinas que partem em vazio ou com conjugado resistente baixo e praticamente constante, tais como máquinas-ferramentas clássicas, para madeira e agrícolas.
  As chaves estrela-triângulo foram desenvolvidas para diminuirem o pico de corrente proveniente da partida de motores. Na ligação estrela, os motores podem partir, no máximo, com até 30% de sua carga nominal, pois na partida a corrente e o conjugado se reduzem a aproximadamente 1/3 dos valores atingidos em partida direta.
  Para utilização das chaves estrela-triângulo a curva de conjugado dos motores deverá ser suficientemente elevada para poder garantir a aceleração das máquinas de atê, aproximadamente, 95% da rotação nominal, com a corrente de partida. Os motores deverão permitir a ligação triângulo em regime normal, ou seja terem a possibilidade de ligação em dupla tensão (220/380V ou 380/660V ou 440/760V), portanto com 6 terminais acessíveis.
  
  
• Componentes:
  • Fusíveis Diazed^® ou NH para o circuito principal (F1, F2, F3);
  • Fusíveis Diazed^® para o circuito de comando (F11, F21);
  • Três contatores (K1, K2, K3);
  • Um relé bimetálico (F7);
  • Um relé de tempo (K6).
  
  
• Opcionais:
  • Botões de Comando (S0, S1);
  • Sinalizador;
  • Trafo de Comando;
  • Conectores unipolares.
  
  
• Ajustagem:
• Relé bimetálico: deverá ser ajustado para 0,58 vezes a corrente nominal do motor.
• Relé de tempo: deverá ser ajustado a um tempo suficiente para a partida.

• Dados para pedido:
  • Potência do motor;
  • Tensão de alimentação;
  • Tensão de comando;
  • Frequência.

• Circuitos:

Motores 1

1.       Motor Radial

2.      Motor Wankel

3.      Motor a Vapor

4.       Quasiturbine

5.       Turbina a gás

6.        Motor de dois tempos

7.        Motor de quatro tempos

Varistor

Um varistor ou VDR ( do inglês Voltage Dependent Resistor) é um componente eletrônico cujo valor de resistência elétrica é uma função inversa da tensão aplicada nos seus terminais. Isto é, a medida que a diferença de potencial sobre o varístor aumenta, sua resistência diminui.

Os VDRs são geralmente utilizados como elemento de proteção contra transientes de tensão em circuitos, tal como em filtros de linha. Montados em paralelo com o circuito que se deseja proteger, impedem que surtos de pequena duração os atinjam, por apresentarem uma característica de "limitador de tensão". No caso de picos de tensão de maior duração, a alta corrente que circula pelo componente faz com que o dispositivo de proteção, disjuntor ou fusível, desarme, desconectando o circuito da fonte de alimentação. O VDR protege o equipamento a jusante desviando a sobretensão, ou sobrecorrente, para o terra, pois comporta-se como um curto-circuito submetido a altas tensões.

Inversor ou Conversor de Frequência

Os conversores de frequência, também conhecidos como inversores de frequência, são dispositivos eletrônicos que convertem a tensão da rede alternada senoidal, em tensão contínua e finalmente convertem esta última, em uma tensão de amplitude e frequência variáveis.

A denominação Inversor ou Conversor é bastante controversa, sendo que alguns fabricantes utilizam Inversor e outros Conversor. Inerentemente ao projeto básico de um Conversor de Frequência, teremos na entrada o bloco retificador, o circuito intermediário composto de um banco de capacitores eletrolíticos e circuitos de filtragem de alta frequência e finalmente o bloco inversor, ou seja, o inversor na verdade é um bloco composto de transistores IGBT, dentro do conversor. Na indústria entretanto, ambos os termos são imediatamente reconhecidos, fazendo alusão ao equipamento eletrônico de potência que controla a velocidade ou torque de motores elétricos.

Eles são usados em motores elétricos de indução trifásicos para substituir os rústicos sistemas de variação de velocidades mecânicos, tais como polias e variadores hidráulicos, bem como os custosos motores de corrente contínua pelo conjunto motor assíncrono e inversor, mais barato, de manutenção mais simples e reposição profusa.

Os conversores de frequência costumam também atuar como dispositivos de proteção para os mais variados problemas de rede elétrica que se pode ocorrer, como desbalanceamento entre fases, sobrecarga, queda de tensão, etc.

Normalmente, os conversores são montados em painéis elétricos, sendo um dispositivo utilizado em larga escala na automação industrial. Podem trabalhar em interfaces com computadores, centrais de comando, e conduzir, simultaneamente, dezenas de motores, dependendo do porte e tecnologia do dispositivo.

Os conversores costumam ser dimensionados mais precisamente, pela corrente do motor. O dimensionamento pela potência do motor pode também ser feita, entretanto, a corrente é a principal grandeza elétrica limitante no dimensionamento. Importante também notar outros aspectos da aplicação, durante o dimensionamento, como por exemplo, demanda de torque (constante ou quadrático), precisão de controle, partidas e frenagens bruscas ou em intervalos curtos ou muito longos, regime de trabalho, e outros aspectos particulares de cada aplicação. Dentre os diversos fabricantes deste produto, temos uma vasta coleção de catálogos e normas, que devem sempre ser consultados.
Quando o acionamento elétrico não exige variação da velocidade do motor, querendo-se apenas uma partida mais suave, de forma que limite-se a corrente de partida evitando assim quedas de tensão da rede de alimentação, costuma-se utilizar soft-starters.

Os conversores de frequência tem uma vasta aplicação na indústria de máquinas e processos em geral. Com a capacidade inerente de variar a velocidade de motores elétricos trifásicos de Corrente Alternada, permitem a aos projetistas, desenvolver máquinas que sem os mesmos, seriam praticamente impossíveis de serem fabricadas.

Os conversores de frequência de última geração, não somente controlam a velocidade do eixo de motores elétricos trifásicos de corrente alternada, como também, controlam outros parâmetros inerentes ao motor elétrico, sendo que um deles, é o controle de Torque.

Através da funcionalidade que os microprocessadores trouxeram, os conversores de frequência hoje são dotados de poderosas CPU's ou placas de controle microprocessadas, que possibilitam uma infindável variedade de métodos de controle, expandindo e flexibilizando o uso dos mesmos. Cada fabricante consegue implementar sua própria estratégia de controle, de modo a obter domínio total sobre o comportamento do eixo do motor elétrico, permitindo em muitos casos que motores elétricos trifásicos de corrente alternada, substituírem servo motores em muitas aplicações. Os benefícios são diversos, como redução no custo de desenvolvimento, custo dos sistemas de acionamento, custo de manutenção.

Muitos conversores hoje, são dotados de opcionais que permitem implementar técnicas de controle de movimento, manipulação de vários eixos de acionamento, Posicionamento e Sincronismo de Velocidade ou Sincronismo de Posição.

Modernas técnicas de chaveamento da forma de onda de tensão e também da frequência aplicada sobre o estator do motor elétrico, permitem o controle com excelente precisão, sobre o eixo do motor. Uma das técnicas mais conhecidas é o PWM ou "Pulse Width Modulation". Tais técnicas são sempre aliadas ao modelamento matemático preciso do motor elétrico. Os conversores de última geração, fazem medições precisas e estimativas dos parâmetros elétricos do motor, de modo a obter os dados necessários para o modelamento e consequente controle preciso do motor.

Os Conversores de Frequência, por serem dispositivos dotados comumente de uma ponte retificadora trifásica a diodos, ou seja, trata-se de cargas não lineares, geram harmônicas. Os fabricantes de conversores de frequência disponibilizam filtros de harmônicas, alguns já integrados ao produto, outros opcionais. Existem várias técnicas para filtragem de harmônicas, que vão desde as mais simples e menos custosas, como indutores na barra DC ou indutores nas entradas do conversor, antes da ponte retificadora, passando pelos retificadores de 12 ou 18 diodos ou pulsos, utilizando transformadores defasadores até chegar aos filtros ativos ou retificadores a IGBT, para diminuição ou até mesmo eliminação das harmônicas tanto de corrente quanto de tensão elétrica.

Letra a ser utilizada: T

Porta Lógica

Portas lógicas ou circuitos lógicos, são dispositivos que operam um ou mais sinais lógicos de entrada para produzir uma e somente uma saída, dependente da função implementada no circuito. São geralmente usadas em circuitos eletrônicos, por causa das situaçães que os sinais deste tipo de circuito podem apresentar em lógica positiva: presença de sinal, ou "1"; e ausência de sinal, ou "0". As situações "Mentirosas" e "Falsa" são estudadas na Lógica Matemática ou Lógica de Boole; origem do nome destas portas. O comportamento das portas lógicas é conhecido pela tabela da verdade que apresenta os estados lógicos das entradas e das saídas.
História

Em 1854, o matemático britânico George Boole (1815 - 1864), através da obra intitulada An Investigation of the Laws of Thought (Uma Investigação Sobre as Leis do Pensamento), apresentou um sistema matemático de análise lógica conhecido como álgebra de Boole.

No início da era da eletrônica, todos os problemas eram resolvidos por sistemas analógicos, isto é, sistemas lineares.

Apenas em 1938, o engenheiro americano Claude Shannon utilizou as teorias da álgebra de Boole para a solução de problemas de circuitos de telefonia com relés, tendo publicado um trabalho denominado Symbolic Analysis of Relay and Switching, praticamente introduzindo na área tecnológica o campo da eletrônica digital.

Esse ramo da eletrônica emprega em seus sistemas um pequeno grupo de circuitos básicos padronizados conhecidos como Portas Lógicas.

Amperímetro

       O amperímetro é um instrumento utilizado para fazer a medida da intensidade no fluxo da corrente elétrica que passa através da sessão transversal de um condutor. A unidade usada é o Ampère.

       Como a corrente elétrica passa através dos condutores e dispositivos ligados a eles, para aferir a corrente que passa por alguma região de algum circuito, deve-se colocar o amperímetro em série com esta, sendo necessário abrir o circuito no local da medida. Por isso, para as medições serem precisas, é esperado que o amperímetro tenha uma resistência muito pequena comparada às do circuito.

      Amperímetros podem medir correntes contínuas ou alternadas. Dependendo da qualidade do aparelho, pode possuir várias escalas que permitem seu ajuste para medidas com a máxima precisão possível.

       Na medição de corrente contínua, deve-se ligar o instrumento com o pólo positivo no ponto de entrada da corrente convencional, para que a deflexão do ponteiro seja para a direita.

       Lembrando que para medir, devemos colocar o amperímetro em série no circuito.

Letra a ser utilizada: P

Interruptor

O interruptor é um dispositivo simples, usado para abrir ou fechar circuitos elétricos. São utilizados na abertura de redes, em tomadas e entradas de aparelhos eletrônicos, basicamente na maioria das situações que envolvem o ligamento ou desligamento de energia elétrica.

Existem três tipos de interruptores:

• Interruptor de Balancim – interruptor ativado por meio de uma alavanca oculta – o balancim – que necessita ser levado a uma ou mais posições indexadas, fazendo alterações no estado de contato.
• Interruptor com Botão de Pressão – um dispositivo que é acionado através do pressionar de um botão, gerando alterações de contato.
• Interruptor Rotativo – como o próprio nome diz, é um interruptor que gera alterações de contato por meio da rotação de um eixo para uma ou mais posições indexadas.

Letra a ser utilizada: S

Disjuntor

Um disjuntor é um dispositivo eletromecânico, que funciona como um interruptor automático, destinado a proteger uma determinada instalação elétrica contra possíveis danos causados por curto-circuitos e sobrecargas elétricas. A sua função básica é a de detectar picos de corrente que ultrapassem o adequado para o circuito, interrompendo-a imediatamente antes que os seus efeitos térmicos e mecânicos possam causar danos à instalação elétrica protegida.

Uma das principais características dos disjuntores é a sua capacidade em poderem ser rearmados manualmente, depois de interromperem a corrente em virtude da ocorrência de uma falha. Diferem assim dos fusíveis, que têm a mesma função, mas que ficam inutilizados quando realizam a interrupção. Por outro lado, além de dispositivos de proteção, os disjuntores servem também de dispositivos de manobra, funcionando como interruptores normais que permitem interromper manualmente a passagem de corrente elétrica.

Existem diversos tipos de disjuntores, que podem ser desde pequenos dispositivos que protegem a instalação elétrica de uma única habitação até grandes dispositivos que protegem os circuitos de alta tensão que alimentam uma cidade inteira.

Letra a ser utilizada: Q

Transformador ou trafo

Um transformador ou trafo é um dispositivo destinado a transmitir energia elétrica ou potência elétrica de um circuito a outro, transformando tensões, correntes e ou de modificar os valores das impedâncias elétricas de um circuito elétrico.

Inventado em 1831 por Michael Faraday, os transformadores são dispositivos que funcionam através da indução de corrente de acordo com os principios do eletromagnetismo, ou seja, ele funciona baseado nos princípios eletromagnéticos da Lei de Faraday-Neumann-Lenz e da Lei de Lenz, onde se afirma que é possível criar uma corrente elétrica em um circuito uma vez que esse seja submetido a um campo magnético variável, e é por necessitar dessa variação no fluxo magnético que os transformadores só funcionam em corrente alternada.
Estrutura

Um transformador é formado basicamente de:

• Enrolamento - O enrolamento de um transformador é formado de varias bobinas que em geral são feitas de cobre eletrolítico e recebem uma camada de verniz sintético como isolante.
• Núcleo - esse em geral é feito de um material ferro-magnético e o responsável por transferir a corrente induzida no enrolamento primário para o enrolamento secundário.

Esses dois componentes do transformador são conhecidos como parte ativa, os demais componentes do transformador fazem parte dos acessórios complementares.

No caso dos transformadores de dois enrolamentos, é comum se denominá-los como enrolamento primário e secundário, existem transformadores de três enrolamentos sendo que o terceiro é chamado de terciário. Há também os transformadores que possuem apenas um enrolamento, ou seja, o enrolamento primário possui um conexão com o enrolamento secundário, de modo que não há isolação entre eles, esses transformadores são chamados de autotransformadores.

Tipos de Tranformadores

Os transformadores são classificados de acordo com vários critérios. As classificações de acordo com a finalidade, o tipo, o material do núcleo e o número de fases são algumas das mais importantes.

• Quanto a finalidade
  • Transformadores de corrente
  • Transformadores de potencial
  • Transformadores de distribuição
  • Transformadores de força
• Quanto ao tipo
  • Dois ou mais enrolamentos
  • Autotransformador
• Quanto ao material do núcleo
  • Ferromagnético
  • Núcleo de ar
• Quanto ao número de fases
  • Monofásico
  • Polifásico

Para se reduzir as perdas o núcleo de muitos transformadores são laminados para reduzir a indução de correntes parasitas ou de Foucault, no próprio núcleo. Em geral se utiliza aço-silício com o intuito de se aumentar a resistividade e diminuir ainda mais essas correntes parasitas. Esses transformadores são chamados transformadores de núcleo ferromagnético. Há ainda os transformadores de núcleo de ar, que possui seus enrolamentos em contato com a atmosfera.

Transformadores também podem ser utilizados para o casamento de impedâncias. Esse tipo de ligação consiste em modificar o valor da impedância vista pelo lado primário do transformador, são em geral de baixa potência.

Letra a ser utilizada: T

Diodo Zener

Diodo Zener (também conhecido como diodo regulador de tensão , diodo de tensão constante, diodo de ruptura ou diodo de condução reversa) é um dispositivo ou componente eletrônico semelhante a um diodo semicondutor, especialmente projetado para trabalhar sob o regime de condução inversa, ou seja, acima da tensão de ruptura da junção PN, neste caso há dois fenômenos envolvidos o efeito Zener e o efeito avalanche. O dispositivo leva o nome em homenagem a Clarence Zener, que descobriu esta propriedade elétrica.

O diodo Zener pode funcionar polarizado diretamente ou inversamente. Quando está polarizado diretamente, funciona como outro diodo qualquer, não conduz corrente elétrica enquanto a tensão aplicada aos seus terminais for inferior a aproximadamente 0,6 Volts no diodo de silício ou 0,3 Volts no diodo de germânio. A partir desta tensão mínima começa a condução elétrica, que inicialmente é pequena mas que aumenta rapidamente, conforme a curva não linear de corrente versus tensão. Por esse fato, a sua tensão de condução não é única, sendo considerada dentro da faixa de 0,6 a 0,7 Volts para o diodo de silício. O diodo zener pode ser utilizado com fonte de ruído branco quando operando na sua região de ruptura.

Devido a esta característica, os diodos Zener são frequentemente usados como reguladores de tensão.

Resistor

Um resistor (frequentemente chamado de resistência, que é na verdade a sua medida) é um dispositivo elétrico muito utilizado em eletrônica, ora com a finalidade de transformar energia elétrica em energia térmica por meio do efeito joule, ora com a finalidade de limitar a corrente elétrica em um circuito.

Resistores são componentes que têm por finalidade oferecer uma oposição à passagem de corrente elétrica, através de seu material. A essa oposição damos o nome de resistência elétrica, que possui como unidade o ohm. Causam uma queda de tensão em alguma parte de um circuito elétrico, porém jamais causam quedas de corrente elétrica. Isso significa que a corrente elétrica que entra em um terminal do resistor será exatamente a mesma que sai pelo outro terminal, porém há uma queda de tensão. Utilizando-se disso, é possível usar os resistores para controlar a corrente elétrica sobre os componentes desejados. Um resistor ideal é um componente com uma resistência elétrica que permanece constante independentemente da tensão ou corrente elétrica que circular pelo dispositivo.

Os resistores podem ser fixos ou variáveis. Neste caso são chamados de potenciômetros ou reostatos. O valor nominal é alterado ao girar um eixo ou deslizar uma alavanca.

O valor de um resistor de carbono pode ser facilmente identificado de acordo com as cores que apresenta na cápsula que envolve o material resistivo, ou então usando um ohmímetro.

Alguns resistores são longos e finos, com o material resistivo colocado ao centro, e um terminal de metal ligado em cada extremidade. Este tipo de encapsulamento é chamado de encapsulamento axial. A fotografia a direita mostra os resistores em uma tira geralmente usados para a pré-formatação dos terminais. Resistores usados em computadores e outros dispositivos são tipicamente muito menores, freqüentemente são utilizadas tecnologia de montagem superficial (Surface-mount technology), ou SMT, esse tipo de resistor não tem "perna" de metal (terminal). Resistores de maiores potências são produzidos mais robustos para dissipar calor de maneira mais eficiente, mas eles seguem basicamente a mesma estrutura.

Os resistores são utilizados como parte de um circuito eléctrico e incorporados dentro de dispositivos microelectrónicos ou semicondutores. A medição crítica de um resistor é a resistência, que serve como relação de Tensão para corrente é medida em ohms, uma unidade SI.

Por seu tamanho muito reduzido, é inviável imprimir nos resistores as suas respectivas resistências. Optou-se então pelo código de cores, que consiste em faixas coloridas indicadas como a, b, c e % de tolerância, no corpo do resistor. As primeiras três faixas servem para indicar o valor nominal de suas resistência e a última faixa, a porcentagem na qual a resistência pode variar seu valor nominal, conforme a seguinte equação:

R= (10a+b)* 10^c ± % da tolerância

Na potência c, são permitidos valores somente até 7, o dourado passa a valer -1 e o prateado -2.

Letra a ser utilizada: R

LED - Diodo Emissor de Luz

O diodo emissor de luz também é conhecido pela sigla em inglês LED (Light Emitting Diode). Sua funcionalidade básica é a emissão de luz em locais e instrumentos onde se torna mais conveniente a sua utilização no lugar de uma lâmpada. Especialmente utilizado em produtos de microeletrônica como sinalizador de avisos, também pode ser encontrado em tamanho maior, como em alguns modelos de semáforos. Também é muito utilizado em painéis de led, cortinas de led e pistas de led.

Características

O LED é um diodo semicondutor (junção P-N) que quando é energizado emite luz visível por isso LED (Diodo Emissor de Luz). A luz não é monocromática (como em um laser), mas consiste de uma banda espectral relativamente estreita e é produzida pelas interações energéticas do electrão (português europeu)/elétron (português brasileiro). O processo de emissão de luz pela aplicação de uma fonte elétrica de energia é chamado eletroluminescência.

Em qualquer junção P-N polarizada diretamente, dentro da estrutura, próximo à junção, ocorrem recombinações de lacunas e elétrons. Essa recombinação exige que a energia possuída elétrons, que até então era livre, seja liberada, o que ocorre na forma de calor ou fótons de luz.

No silício e no germânio, que são os elementos básicos dos diodos e transistores, entre outros componentes electrônicos, a maior parte da energia é liberada na forma de calor, sendo insignificante a luz emitida (devido a opacidade do material), e os componentes que trabalham com maior capacidade de corrente chegam a precisar de irradiadores de calor (dissipadores) para ajudar na manutenção dessa temperatura em um patamar tolerável.

Já em outros materiais, como o arsenieto de gálio (GaAs) ou o fosfeto de gálio (GaP), o número de fotons de luz emitido é suficiente para constituir fontes de luz bastante eficientes.

A forma simplificada de uma junção P-N de um led demonstra seu processo de eletroluminescência. O material dopante de uma área do semicondutor contém átomos com um elétron a menos na banda de valência em relação ao material semicondutor. Na ligação, os íons desse material dopante (íons "aceitadores") removem elétrons de valência do semicondutor, deixando "lacunas" (ou buracos), portanto, o semicondutor torna-se do tipo P. Na outra área do semicondutor, o material dopante contém átomos com um elétron a mais do que o semicondutor puro em sua faixa de valência. Portanto, na ligação esse elétron fica disponível sob a forma de elétron livre, formando o semicondutor do tipo N.

Os semicondutores também podem ser do tipo compensados, isto é, possuem ambos os dopantes (P e N). Neste caso, o dopante em maior concentração determinará a que tipo pertence o semicondutor. Por exemplo, se existem mais dopantes que levariam ao P do que do tipo N, o semicondutor será do tipo P. Isso implicará, contudo, na redução da Mobilidade dos Portadores.

A Mobilidade dos Portadores é a facilidade com que cargas n e p (elétrons e buracos) atravessam a estrutura cristalina do material sem colidir com a vibração da estrutura. Quanto maior a mobilidade dos portadores, menor será a perda de energia, portanto mais baixa será a resistividade.

Na região de contato das áreas, elétrons e lacunas se recombinam, criando uma fina camada praticamente isenta de portadores de carga, a chamada barreira de potencial, onde temos apenas os íons "doadores" da região N e os íons "aceitadores" da região P, que por não apresentarem portadores de carga "isolam" as demais lacunas do material P dos outros elétrons livres do material N.

Um elétron livre ou uma lacuna só pode atravessar a barreira de potencial mediante a aplicação de energia externa (polarização direta da junção). Aqui é preciso ressaltar um fato físico do semicondutor: nesses materiais, os elétrons só podem assumir determinados níveis de energia (níveis discretos), sendo as bandas de valência e de condução as de maiores níveis energéticos para os elétrons ocuparem.

A região compreendida entre o topo da de valência e a parte inferior da de condução é a chamada "banda proibida". Se o material semicondutor for puro, não terá elétrons nessa banda (daí ser chamada "proibida"). A recombinação entre elétrons e lacunas, que ocorre depois de vencida a barreira de potencial, pode acontecer na banda de valência ou na proibida. A possibilidade dessa recombinação ocorrer na banda proibida se deve à criação de estados eletrônicos de energia nessa área pela introdução de outras impurezas no material.

Como a recombinação ocorre mais facilmente no nível de energia mais próximo da banda de condução, pode-se escolher adequadamente as impurezas para a confecção dos LEDs, de modo a exibirem bandas adequadas para a emissão da cor de luz desejada (comprimento de onda específico).

Funcionamento

A luz emitida não é monocromática, mas a banda colorida é relativamente estreita. A cor, portanto, dependente do cristal e da impureza de dopagem com que o componente é fabricado. O led que utiliza o arsenieto de gálio emite radiações infra-vermelhas. Dopando-se com fósforo, a emissão pode ser vermelha ou amarela, de acordo com a concentração. Utilizando-se fosfeto de gálio com dopagem de nitrogênio, a luz emitida pode ser verde ou amarela. Hoje em dia, com o uso de outros materiais, consegue-se fabricar leds que emitem luz azul, violeta e até ultra-violeta. Existem também os leds brancos, mas esses são geralmente leds emissores de cor azul, revestidos com uma camada de fósforo do mesmo tipo usado nas lâmpadas fluorescentes, que absorve a luz azul e emite a luz branca. Com o barateamento do preço, seu alto rendimento e sua grande durabilidade, esses leds tornam-se ótimos substitutos para as lâmpadas comuns, e devem substituí-las a médio ou longo prazo. Existem também os leds brancos chamados RGB (mais caros), e que são formados por três "chips", um vermelho (R de red), um verde (G de green) e um azul (B de blue). Uma variação dos leds RGB são leds com um microcontrolador integrado, o que permite que se obtenha um verdadeiro show de luzes utilizando apenas um led.

Encontra-se o aspecto físico de alguns leds e o seu símbolo elétrico.

Em geral, os leds operam com nível de tensão de 1,6 a 3,3V, sendo compatíveis com os circuitos de estado sólido. É interessante notar que a tensão é dependente do comprimento da onda emitida. Assim, os leds infravermelhos geralmente funcionam com menos de 1,5V, os vermelhos com 1,7V, os amarelos com 1,7V ou 2.0V, os verdes entre 2.0V e 3.0V, enquanto os leds azuis, violeta e ultra-violeta geralmente precisam de mais de 3V. A potência necessária está na faixa típica de 10 a 150 mW, com um tempo de vida útil de 100.000 ou mais horas.

Como o led é um dispositivo de junção P-N, sua característica de polarização direta é semelhante à de um diodo semicondutor.

Sendo polarizado, a maioria dos fabricantes adota um "código" de identificação para a determinação externa dos terminais A (anodo) e K (catodo) dos leds.

Nos leds redondos, duas codificações são comuns: identifica-se o terminal K como sendo aquele junto a um pequeno chanfro na lateral da base circular do seu invólucro ("corpo"), ou por ser o terminal mais curto dos dois. Existem fabricantes que adotam simultaneamente as duas formas de identificação.

Nos leds retangulares, alguns fabricantes marcam o terminal K com um pequeno "alargamento" do terminal junto à base do componente, ou então deixam esse terminal mais curto.

Mas, pode acontecer do componente não trazer qualquer referência externa de identificação dos terminais. Nesse caso, se o invólucro for semi-transparente, pode-se identificar o catodo (K) como sendo o terminal que contém o eletrodo interno mais largo do que o eletrodo do outro terminal (anodo). Além de mais largo, às vezes o catodo é mais baixo do que o anodo.

Os diodos emissores de luz são empregados também na construção dos displays alfa-numéricos.

Há também leds bi-colores, que são constituídos por duas junções de materiais diferentes em um mesmo invólucro, de modo que uma inversão na polarização muda a cor da luz emitida de verde para vermelho, e vice-versa. Existem ainda leds bicolores com três terminais, sendo um para acionar a junção dopada com material para produzir luz verde, outro para acionar a junção dopada com material para gerar a luz vermelha, e o terceiro comum às duas junções. O terminal comum pode corresponder à interligação dos anodos das junções (leds bicolores em anodo comum) ou dos seus catodos (leds bi-colores em catodo comum).

Embora normalmente seja tratado por led bicolor (vermelho+verde), esse tipo de led é na realidade um "tricolor", já que além das duas cores independentes, cada qual gerada em uma junção, essas duas junções podem ser simultaneamente polarizadas, resultando na emissão de luz alaranjada.

Geralmente, os leds são utilizados em substituição às lâmpadas de sinalização ou lâmpadas pilotos nos painéis dos instrumentos e aparelhos diversos. Para fixação nesses painéis, é comum o uso de suportes plásticos com rosca.

Como o diodo, o LED não pode receber tensão diretamente entre seus terminais, uma vez que a corrente deve ser limitada para que a junção não seja danificada. Assim, o uso de um resistor limitador em série com o Led é comum nos circuitos que o utilizam. Para calcular o valor do resistor usa-se a seguinte fórmula: R = (Vfonte-VLED)/ILED, onde Vfonte é a tensão disponível, VLED é a tensão correta para o LED em questão e ILED é a corrente que ele pode suportar com segurança.

Tipicamente, os LEDs grandes (de aproximadamente 5 mm de diâmetro, quando redondos) trabalham com correntes da ordem de 12 a 30 mA e os pequenos (com aproximadamente 3 mm de diâmetro) operam com a metade desse valor.

Assim:

Adotamos I1 = 15 mA e I2 = 8 mA, Vfonte = 12 V, VLED = 2 V:

R1 = (12 - 2)/0,015 = 10/0,015 = 680*

R2 = (12 - 2)/0,008 = 10/0,008 = 1K2*

Aproximamos os resultados para os valores comerciais mais próximos.

Os LEDs não suportam tensão reversa (Vr) de valor significativo, podendo-se danificá-los com apenas 5V de tensão nesse sentido. Por isso, quando alimentado por tensão C.A., o LED costuma ser acompanhado de um diodo retificador em antiparalelo (polaridade invertida em relação ao LED), com a finalidade de conduzir os semi-ciclos nos quais ele - o LED - fica no corte, limitando essa tensão reversa em torno de 0,7V (tensão direta máxima do diodo), um valor suficientemente baixo para que sua junção não se danifique. Pode-se adotar também uma ligação em série entre o diodo de proteção e o LED.

Letra a ser utilizada: H

Galvanômetro

O galvanómetro (português europeu) ou galvanômetro (português brasileiro) é um instrumento que pode medir correntes elétricas de baixa intensidade, ou a diferença de potencial elétrico entre dois pontos.

O multímetro analógico, o principal instrumento de teste e reparo de circuitos eletrônicos, consiste basicamente de um galvanômetro, ligado a uma chave seletora, uma bateria e vários resistores internos, para optarmos pelo seu funcionamento como amperímetro, ohmímetro ou voltímetro. Os multímetros com galvanômetro são chamados de multímetros analógicos, em oposição aos multímetros digitais, que possuem um mostrador de cristal líquido.

O galvanômetro mais comum é o tipo conhecido como bobina móvel: uma bobina de fio muito fino é montada em um eixo móvel, e instalada entre os pólos de um ímã fixo. Quando circula corrente eléctrica pela bobina, se forma um campo magnético que interage com o campo do ímã, e a bobina gira, movendo um ponteiro, ou agulha, sobre uma escala graduada. Como o movimento do ponteiro é proporcional à corrente elétrica que percorre a bobina, o valor da corrente é indicado na escala graduada. Através de circuitos apropriados, o galvanômetro pode ler outras grandezas eléctricas, como tensão contínua, tensão alternada, resistência, potência, e outras.

Outro tipo de galvanómetro é o de ferro móvel: neste, a bobina é fixa, envolvendo uma pequena peça de ferro ligada ao ponteiro, e capaz de girar conforme o campo magnético produzido pela bobina. O galvanómetro de ferro móvel é pouco usado, por ser menos sensível que o de bobina móvel, mas possui as vantagens de ser mais barato, mais robusto, e funcionar tanto com corrente contínua como com corrente alternada.

Letra a ser utilizada: P

Relés Programáveis

Os Relés Programáveis WEG caracterizam-se pelo seu tamanho compacto e excelente relação custo-benefício. Sendo, sobretudo, equipamentos idealizados para aplicações de pequeno e médio porte em tarefas de intertravamento, temporização, contagem, substituem com vantagens contatores auxiliares, temporizadores e contadores eletromecânicos, reduzindo o espaço necessário e facilitando significativamente as atividades de manutenção.

Aplicações: Sistemas de iluminação, energia, ventilação, transporte, alarme, irrigação, refrigeração e ar condicionado, comando de portas e cancelas, controle de silos e elevadores, comando de bombas e compressores, comando de semáforos e outras aplicações.

Letra a ser utilizada: K

Conversores de Corrente Contínua

Os Conversores de Corrente Contínua WEG série CTW-04 são equipamentos robustos, de alta precisão e confiabilidade, destinados ao acionamento e controle de motores de corrente contínua. Todas as funções tais como disparo, regulação, proteções, sinalizações, são controladas por um microprocessador de alta performance. Isso garante grande flexibilidade e facilidade na adaptação às mais diversas aplicações nos mais variados segmentos industriais.

São constituídos basicamente de um estágio de potência e um estágio de controle. O estágio de potência é formado por uma ponte tiristorizada, trifásica, totalmente controlada (CTW-U4) e duas pontes tiristorizadas, em configuração antiparalela (CTW-A4), o que possibilita a este operar em quatro quadrantes, com frenagens regenerativas e reversões no sentido de rotação. No estágio de controle estão o microprocessador e demais circuitos com algoritmos e interfaces para a regulação, disparo, proteção e sinalização.

Aplicações

Extrusoras, injetoras, sopradoras, misturadores, calandras, puxadores, bobinadores, desbobinadores, máquinas de corte e solda, bombas dosadoras, bombas de processos, ventiladores, exaustores, agitadores, filtro, forno rotativos, estiras de cavaco, máquinas, rebobinadoras de papel, coaters, transportadores, pontes rolantes, prensas, tornos, fresas, secadores, lavadoras, centrífugas, elevadores carga, passageiros, etc.

Linha CTW-04

• Ampla faixa de corrente de saída: 10 ... 1700 A (outras correntes sob consulta);
  
• Tensões de rede 220 / 380 / 440 Vca (outras tensões sob consulta);
  
• Previsões no hardware de controle para uso de duas pontes em paralelo (sob consulta);
  
• Controle de velocidade ou torque;
  
• Interface serial RS-232 incorporada;
  
• Enfraquecimento e supervisão de campo no produto padrão;
  
• Controle de corrente de campo (até 25 A);
  
• Instalação e programação simplificada;
  
• Programação e monitoração via microcomputador PC, com software SUPERDRIVE (opcional);
  
• IHM local ou paralela para instalação na porta do painel;
  
• Redes de comunicação: DeviceNet ou Profibus – DP (opcionais);
  
• Gabinete de controle com placa única e padronizada para toda a linha;
  
• Alimentações de controle e potência independentes;
  
• Realimentação de velocidade por encoder incremental incorporada.
  

Letra a ser utilizada: T

Sensor

Um sensor é um dispositivo que responde a um estímulo físico/químico de maneira específica e mensurável analógicamente.

O desenho inteligente do sensor, com bordas arredondadas e uma ampla zona activa de imagem maximiza tanto o conforto do paciente como a qualidade de impacto. Alguns sensores respondem com sinal elétrico a um estímulo positivo, isto é, convertem a energia recebida em um sinal elétrico. Nesse caso, podem ser chamados de transdutores. O transdutor converte um tipo de energia em outro. É geralmente composto por um elemento sensor, normalmente piézoeletrico, e uma parte que converte a energia proveniente dele em sinal elétrico. O conjunto formado por um transdutor tensómetro, um condicionador de sinal (amplificador) e um indicador é chamado de sistema de medição em malha fechada.

Quando o sinal é disponibilizado não por um indicador, mas na forma de corrente ou tensão já condicionado - (4 a 20) mA ou (0 a 5) V, geralmente - o dispositivo é chamado de transmissor.

Entre outras aplicações, os sensores são largamente usados na medicina, indústria e robótica.

Como o sinal é uma forma de energia, os sensores podem ser classificados de acordo com o tipo de energia que detectam. Por exemplo:

• sensores de luz: células solares, fotodiodos, fototransistores, tubos foto-elétricos, CCDs, radiômetro de Nichols, sensor de imagem
  
• sensores de som: microfones, hidrofone, sensores sísmicos.
  
• sensores de temperatura: termômetros, termopares, resistores sensíveis a temperatura (termístores), termômetros [[Bimetal|bimetálicos}] e termostatos
  
• sensores de calor: bolômetro, calorímetro
  
• sensores de radiação: contador Geiger, dosímetro
  
• sensores de partículas subatômicas: cintilômetro, câmara de nuvens, câmara de bolhas
  
• sensores de resistência elétrica: ohmímetro
  
• sensores de corrente elétrica: galvanômetro, amperímetro
  
• sensores de tensão elétrica: electrômetro, voltímetro
  
• sensores de potência elétrica: wattímetro
  
• sensores magnéticos: compasso magnético, compasso de fluxo de porta, magnetômetro, dispositivo de efeito Hall
  
• sensores de pressão: barômetro, barógrafo, pressure gauge, indicados da velocidade do ar, variômetro
  
• sensores de fluxo de gás e líquido: sensor de fluxo, anemômetro, medidor de fluxo, gasômetro, aquômetro, sensor de fluxo de massa
  
• sensores de nível de líquido e sólido: sensor de nível, medidor de líquido, sensor de nível de grão
  
• sensores químicos: eletrodo ion-selectivo, eletrodo de vidro para medição de pH, eletrôdo redox, sonda lambda
  
• sensores de movimento: arma radar, velocímetro, tacômetro, hodômetro, coordenador de giro
  
• sensores de orientação: giroscópio, horizonte artificial, giroscópio de anel de laser
  
• sensores mecânicos: sensor de posição, selsyn, chave, strain gauge
  
• sensores de proximidade: Um tipo de sensor de distância, porém menos sofisticado, apenas detecta uma proximidade específica. Uma combinação de uma fotocélula e um LED ou laser. Suas aplicações são nos telefones celulares, detecção de papel nas fotocopiadoras entre outras.
  
• sensores de distância (sem contato): Uma série de tecnologias podem ser aplicadas para captar as distâncias:
  
  • Captação auto enviável e livre
    
    • varredura por laser - Um raio de laser é enviado ao alvo por um espelho. Um sensor de luz responde quando o raio é refletido de um objeto ao sensor; então a distância é calculada por triangulação.
      
    • acústicos: usam o retorno do eco de Ultra-som que se propagam na velocidade do som. Usada nas câmeras polaroid do meio do século 20 e também aplicado na robótica. Sistemas mais antigos como Fathometros (e localizadores de peixes) e outros sistemas Sonar (Sound Navigation And Ranging) em aplicações navais utilizavam em sua maiorias frequências de sons audíveis.
      
    • foco: Lentes de grande abertura são focalizadas por um sistema motorizado. A distância de um elemento "em foco" pode ser determinada pela posição das lentes.
      
    • binocular: Duas imagens são obtidas em uma base conhecida e colocadas em coincidência por um sistema de espelhos e prismas. O ajuste é utilizado para determinar a distância. Usado em algumas câmeras (chamadas câmera detectores de distância) e em escala maior em detectores de distância em navios de guerra
      
    • tempo-de-voo eletromagnético. Gera um impulso eletromagnético, o envia, depois mede o tempo que o pulso leva para retornar. Comumente conhecido como - RADAR (Radio Detection And Ranging) são agora acompanhados pelo análogo LIDAR (Light Detection And Ranging. Veja o item a seguir), todos sendo ondas eletromagnéticas. Os sensores acústicos são um caso especial em que um transdutor é usado para gerar uma onda a partir da compressão de um fluido médio (ar ou água).
      
    • tempo-de-voo por luz. Usado em equipamentos de pesquisa mordernos, um curto pulso de luz é emitido e retornado por um retroreflector. O tempo de retorno do pulso é proporcional à distância e é relacionado à densidade atmosférica em um modo previsível.
      Roda ou faixas por código Gray- uma certa quantia de fotodetectores pode sentir uma imagem, criando um número binário. O código Gray é uma imagem modificada que garante que apenas um bit de informação mude a cada passo medido, desse modo evitando ambiguidades.
      
  • Sistemas inicializados. Estes requerem um começo de uma distância conhecida e acumulam mudanças na medida.
    
    • laser coerente - a interferência entre uma onda de luz transmitida e refletida é contada e a distância é calculada. Possui uma alta precisão.
      
    • Roda Quadrature- Uma máscara em formato de disco é movida por um conjunto de engrenagens. Duas fotocélulas detectando a passagem de luz através da máscara podem determinar o giro da máscara e a direção desta rotação.
      

Letra a ser utilizada: B

Contator

Contator AC para manobra de motores

Contator é um dispositivo eletromecânico que permite, a partir de um circuito de comando, efetuar o controle de cargas num circuito de potência. Essas cargas podem ser de qualquer tipo, desde tensões diferentes do circuito de comando, até conter multiplas fases.

É constituido por uma bobina que produz um campo magnético, que conjuntamente a uma parte fixa, proporciona movimento a uma parte móvel. Essa parte móvel por sua vez, altera o estado dos seus contatos associados. Os que estão abertos, fecha-os, os que estão fechados, abre-os. Este contatos podem ser de dois tipos, os de potência e os auxiliares.

Os de potência, geralmente são apresentados em grupos de 3, devido a sua vulgaridade em comandar motores do tipo trifásicos.

Letra a ser utilizada: K

Soft-Starter's

Soft-Starters são chaves de partida estática, destinadas à aceleração, desaceleração e proteção de motores de indução trifásicos por meio de comandos elétricos de estrela para triângulo ou de triângulo para estrela, permitindo obter partidas e paradas suaves. As Soft-Starters WEG, microprocessadas e totalmente digitais, são dotadas de tecnologia de ponta e foram projetadas para garantir a melhor performance na partida e parada, com baixo custo. A função incorporada “Pump Control” permite um eficaz controle sobre bombas, evitando o “Golpe
de Aríete”.


Benefícios

• Relé térmico eletrônico e comunicação serial RS-232 incorporados.
  
• Função “Kick-Start” e “Pump Control”.
  
• Eliminação de choques mecânicos.
  
• Redução acentuada dos esforços sobre os acoplamentos e dispositivos de transmissão (redutores, polias, engrenagens, correias, etc).
  
• Otimização do consumo de energia.
  
• Motores configurados em paralelo ou em cascata.
  
• Comunicação em Redes FieldBus: ProfiBus Dp, DeviceNet ou ModBus RTU (opcionais).
  
• Programação e monitoração via microcomputador PC com software SUPERDRIVE (opcional).
  
• Certificações Internacionais IRAM, C-Tick, UL, cUL e CE.
  

Principais aplicações

• Bombas Centrífugas / Alternativas (Saneamento / Irrigação / Petróleo).
  
• Ventiladores / Exaustores / Sopradores.
  
• Compressores de Ar / Refrigeração (Parafuso / Pistão).
  
• Misturadores / Aeradores.
  
• Centrífugas.
  
• Britadores / Moedores.
  
• Picadores de Madeira.
  
• Refinadores de Papel.
  
• Fornos Rotativos.
  
• Serras e Painas (Madeira)
  
• Moinhos (Bolas / Martelo).
  
• Transportadores de Carga:
  
• Correias / Cintas / Correntes
  
• Mesas de Rolos
  
• Monovias / Nórias
  
• Escadas Rolantes
  
• Esteiras de Bagagem (Aeroportos)
  
• Linhas de Engarrafamento
  

Características

• Tensão inicial de rampa: 40% até 100%da tensão nominal.
• Tempo de rampa de partida e parada: até 20 s
• Limite de corrente: 1,3 a 5 x Ie.
• Ajuste de classe de partida: OFF, 10, 15 e 20
• Rearme: (reset) automático ou manual

Controlador Lógico-Programável - CLP 's

Um Controlador Lógico-Programável ou Controlador Programável, conhecido também por suas siglas CLP ou CP e pela sigla de expressão inglesa PLC (Programmable Logic Controller), é um computador especializado, baseado num microprocessador que desempenha funções de controle através de softwares desenvolvidos pelo usuário (cada CLP tem seu próprio software)PB - controlePE de diversos tipos e níveis de complexidade. Geralmente as famílias de Controladores Lógicos Programáveis são definidas pela capacidade de processamento de um determinado numero de pontos de Entradas e/ou Saídas (E/S).

O Controlador Lógico Programável, segundo a ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), é um equipamento eletrônico digital com hardware e software compatíveis com aplicações industriais. Segundo a NEMA (National Electrical Manufacturers Association), é um aparelho eletrônico digital que utiliza uma memória programável para armazenar internamente instruções e para implementar funções específicas, tais como lógica, sequenciamento, temporização, contagem e aritmética, controlando, por meio de módulos de entradas e saídas, vários tipos de máquinas ou processos.

Um CLP é o controlador indicado para lidar com sistemas caracterizados por eventos discretos (SEDs), ou seja, com processos em que as variáveis assumem valores zero ou um (ou variáveis ditas digitais, ou seja, que só assumem valores dentro de um conjunto finito). Podem ainda lidar com variáveis analógicas definidas por intervalos de valores de corrente ou tensão elétrica. As entradas e/ou saídas digitais são os elementos discretos, as entradas e/ou saídas analógicas são os elementos variáveis entre valores conhecidos de tensão ou corrente. Os CLP's estão muito difundidos nas áreas de controle de processos ou de automação industrial. No primeiro caso a aplicação se dá nas industrias do tipo contínuo, produtoras de líquidos, materiais gasosos e outros produtos, no outro caso a aplicação se dá nas áreas relacionadas com a produção em linhas de montagem, por exemplo na indústria do automóvel.

Num sistema típico, toda a informação dos sensores é concentrada no controlador (CLP) que de acordo com o programa em memória define o estado dos pontos de saída conectados a atuadores. Os CLPs têm capacidade de comunicação de dados via canais seriais. Com isto podem ser supervisionados por computadores formando sistemas de controle integrados. Softwares de supervisão controlam redes de Controladores Lógicos Programáveis.

Os canais de comunicação nos CLP´s permitem conectar à interface de operação (IHM), computadores, outros CLP´s e até mesmo com unidades de entradas e saídas remotas. Cada fabricante estabelece um protocolo para fazer com seus equipamentos troquem informações entre si. Os protocolos mais comuns são Modbus (Modicon - Schneider Eletric), EtherCAT (Beckhoff), Profibus (Siemens), Unitelway (Telemecanique - Schneider Eletric) e DeviceNet (Allen Bradley), entre muitos outros.

Redes de campo abertas como PROFIBUS-DP são de uso muito comum com CLPs permitindo aplicações complexas na indústria automobilística, siderurgica, de papel e celulose, e outras.

História

O CLP foi idealizado pela necessidade de poder se alterar uma linha de montagem sem que tenha de fazer grandes modificações mecânicas e elétricas.

O CLP nasceu praticamente dentro da indústria automobilística, especificamente na Hydronic Division da General Motors, em 1968, sob o comando do engenheiro Richard Morley e seguindo uma especificação que refletia as necessidades de muitas indústrias manufatureiras.

A ideia inicial do CLP foi de um equipamento com seguintes características resumidas:

1. Facilidade de programação;
   
2. Facilidade de manutenção com conceito plug-in;
   
3. Alta confiabilidade;
   
4. Dimensões menores que painéis de Relês, para redução de custos;
   
5. Envio de dados para processamento centralizado;
   
6. Preço competitivo;
   
7. Expansão em módulos;
   
8. Mínimo de 4000 palavras na memória.
   

Podemos didaticamente dividir os CLP's historicamente de acordo com o sistema de programação por ele utilizado:

• 1^a Geração: Os CLP's de primeira geração se caracterizam pela programação intimamente ligada ao hardware do equipamento. A linguagem utilizada era o Assembly que variava de acordo com o processador utilizado no projeto do CLP, ou seja, para poder programar era necessário conhecer a eletrônica do projeto do CLP. Assim a tarefa de programação era desenvolvida por uma equipe técnica altamente qualificada, gravando-se o programa em memória EPROM, sendo realizada normalmente no laboratório junto com a construção do CLP.
  
  
• 2^a Geração: Aparecem as primeiras “Linguagens de Programação” não tão dependentes do hardware do equipamento, possíveis pela inclusão de um “Programa Monitor“ no CLP, o qual converte (no jargão técnico, “compila”), as instruções do programa, verifica os estado das entradas, compara com as instruções do programa do usuário e altera os estados das saídas. Os Terminais de Programação (ou maletas, como eram conhecidas) eram na verdade Programadores de Memória EPROM. As memórias depois de programadas eram colocadas no CLP para que o programa do usuário fosse executado.
  
  
• 3^a Geração: Os CLP's passam a ter uma Entrada de Programação, onde um Teclado ou Programador Portátil é conectado, podendo alterar, apagar, gravar o programa do usuário, além de realizar testes (Debug) no equipamento e no programa. A estrutura física também sofre alterações sendo a tendência para os Sistemas Modulares com Bastidores ou Racks.
  
  
• 4^a Geração: Com a popularização e a diminuição dos preços dos microcomputadores (normalmente clones do IBM PC), os CLP's passaram a incluir uma entrada para a comunicação serial. Com o auxílio dos microcomputadores a tarefa de programação passou a ser realizada nestes. As vantagens eram a utilização de várias representações das linguagens, possibilidade de simulações e testes, treinamento e ajuda por parte do software de programação, possibilidade de armazenamento de vários programas no micro, etc.
  
  
• 5^a Geração: Atualmente existe uma preocupação em padronizar protocolos de comunicação para os CLP's, de modo a proporcionar que o equipamento de um fabricante “converse” com o equipamento outro fabricante, não só CLP's, como Controladores de Processos, Sistemas Supervisórios, Redes Internas de Comunicação e etc., proporcionando uma integração a fim de facilitar a automação, gerenciamento e desenvolvimento de plantas industriais mais flexíveis e normalizadas, fruto da chamada Globalização. Existem Fundações Mundiais para o estabelecimento de normas e protocolos de comunicação. A grande dificuldade tem sido uma padronização por parte dos fabricantes.
  

Com o avanço da tecnologia e consolidação da aplicação dos CLP's no controle de sistemas automatizados, é frequente o desenvolvimento de novos recursos dos mesmos.

Com os CLP's temos um aumento na praticidade de processos industriais, não mais necessitando de relés eletromagnéticos, com isso aumentando a velocidade e produtividade de processos industriais.

Letra a ser utilizada: A

Imagens

Documento para baixar: