CLPs com IHM

Praticamente todas as aplicações de controladores programáveis necessitam de uma IHM, ou interface homem-máquina. O operador precisa interagir com a máquina ou processo, recebendo alarmes, comandando operações, alterando parâmetros, visualizando a situação do processo, recebendo diagnósticos do CLP, entre outras funções. Os CLPs com IHM revelam-se uma opção eficiente, especialmente no mercado de máquinas de pequeno porte, onde o operador deve interagir com a máquina através da IHM no chão de fábrica. Outras aplicações também existem, e serão discutidas posteriormente neste artigo.

DIFICULDADES DE SOLUÇÕES ALTERNATIVAS NO CHÃO DE FÁBRICA

Analisemos, antes do CLP com IHM, as outras soluções que temos para resolver o problema de máquinas com IHM no chão de fábrica.

Estações de Supervisão

Pode-se utilizar sistemas de supervisão, que tipicamente são executados em computadores do tipo PC, sejam eles computadores de escritório, ou computadores industriais. A conexão do PC ao CLP normalmente é feita através de uma rede de comunicação.

Esta solução tem, como vantagens, recursos de operação e visualização muito ricos, como animações, gráficos, múltiplas telas, e várias outras características positivas que sabemos existirem em sistemas de supervisão. No entanto, como a IHM tem que ficar no chão de fábrica, isto normalmente elimina computadores de escritório, devido à sua incompatibilidade com este ambiente, que pode apresentar características como vibração, temperatura elevada, atmosfera poluída, sujeira, alto nível de ruído eletromagnético, e outras.

Estas dificuldades podem ser superadas por um computador industrial, mas aí surge outro problema que é o custo. Pequenas máquinas e pequenos CLPs normalmente não justificam um alto investimento num computador industrial, que é bem mais caro do que um computador de escritório. Ainda pode existir o problema de espaço para alojamento de um computador industrial, especialmente em máquinas pequenas.

Outro problema de custo associado aos supervisórios em PCs, sejam industriais ou de escritório, é o do software de supervisão, que muitas vezes pode superar o custo do próprio computador.

Também não se pode esquecer que o projeto do sistema de automação da máquina irá demandar programadores para dois equipamentos distintos, o CLP e a IHM. Isto geralmente demanda dois programadores diferentes, aumentando o custo do projeto.

Os dados abaixo resume as dificuldades em utilizar supervisórios em PCs em máquinas de pequeno porte com IHM no chão de fábrica:

Ambiente agressivo impede uso de PCs comuns de escritório (ar poluído, ruído eletromagnético, vibração, temperatura elevada

Alto custo de computadores industriais

Alto custo de softwares de supervisão

Espaço restrito para instalação

Custo - programadores necessários para dois dispositivos diferentes: o CLP e a IHM

Painéis de Comando Dedicados

Uma opção mais econômica, e bem antiquada, pode ser utilizar os painéis de comando dedicados à máquina em questão, baseados em chaves, lâmpadas e instrumentos indicadores, muitos deles ligados a pontos de entrada e saída do CLP. 

Esta opção, em primeiro lugar, pode até não ser muito barata, pois demanda um projeto especial e montagem do painel. Além disso, os botões, lâmpadas e indicadores podem não ser tão baratos devido a necessidade de robustez, e consomem pontos de entrada e saída do CLP. O espaço ocupado pelo painel também pode ser grande. E, finalmente, o operador raramente terá uma operação confortável com todos os recursos esperados da IHM.

Os dados abaixo resume as dificuldades deste tipo de solução.

Custo - projeto e montagem requeridos

Alto custo de componentes suficientemente robustos (lâmpadas, botões, indicadores, etc)

Espaço restrito para instalação

Utilização de pontos de E/S do CLP que poderiam ser utilizados para o controle da máquina

Recursos de IHM limitados