Controlador de temperatura ou CLP: quando usar cada um, e quando usar os dois

Controlador de temperatura ou CLP? Em muitas máquinas, os dois. O CLP comanda a sequência: motores, válvulas, intertravamentos e receitas. O controlador de temperatura cuida da malha: lê o sensor, compara com o setpoint e dosa a potência da resistência, com sintonia, alarmes e proteção contra sensor aberto prontos de fábrica. Fazer o PID no CLP funciona, mas tudo o que o controlador traz pronto passa a ser programado, testado e mantido por quem escreveu o programa. A decisão depende de quantas malhas há, de quem vai mexer no ajuste e do que se perde num lote errado.

Qual é a diferença entre um controlador de temperatura e um CLP?

O CLP é o computador da máquina. Lê entradas, roda o programa e aciona saídas. Serve para qualquer lógica e, por isso, não traz nada pronto para temperatura: o sensor entra por um cartão analógico próprio ou por um transmissor, o PID é um bloco de função que alguém configura, e a tela é uma IHM separada. Sobre o CLP em si, veja como funciona o CLP em automação industrial.

O controlador de temperatura faz uma coisa só. No West 6100+, por exemplo, a mesma entrada aceita termopar, PT100, mA, mV e V, escolhidos no menu. O PID já está lá, o display mostra a temperatura e o setpoint na porta do painel, e as até 3 saídas são cartões de encaixe: relé, SSR, triac, linear ou fonte de 24 V para o transmissor.

Quando o controlador dedicado é a escolha certa?

• Poucas malhas, com o operador por perto. Estufa, seladora, forno de lote: quem opera precisa ver a temperatura e mudar o setpoint sem abrir tela nenhuma.
• A máquina não tem CLP, ou o CLP é pequeno e não tem entrada para termopar.
• O erro custa caro. Passar do setpoint (sobressinal) queima produto, e sensor rompido não pode deixar a resistência ligada. No controlador, esse comportamento vem pronto e está escrito no manual do fabricante, igual em toda máquina.
• Máquina de série. O fabricante da máquina põe cada unidade para rodar mais rápido, repete a mesma configuração em todas, e a manutenção de quem compra a máquina troca o aparelho sem precisar de quem programou.

Quando faz sentido o PID no CLP?

• O CLP já está lá, tem cartão para o sensor, e a malha é simples e lenta.
• A temperatura faz parte da lógica. O setpoint muda a cada etapa da receita, entra em intertravamento com pressão ou nível, e o programa já cuida de tudo isso.
• Há quem mantenha o programa. Uma equipe de automação vai cuidar da sintonia e das rotinas durante a vida da máquina.

Nesses casos, liste antes o que o programa vai precisar fazer.

O que o CLP precisa programar que o controlador já faz?

Com a série Plus da West como referência, pelo manual:

• Sensor aberto. O controlador detecta o rompimento do sensor em até 2 s e leva as saídas de controle a 0%. No CLP, alguém escreve essa rotina e testa.
• Alarme de malha. Se a saída fica no máximo e a temperatura não reage no tempo previsto (resistência queimada, contator que não fecha), o alarme dispara. No CLP, é mais uma rotina.
• Sintonia. A pré-sintonia calcula o PID na primeira subida, antes de chegar ao setpoint, e a autossintonia recalcula quando o processo oscila. No CLP, depende do bloco disponível; sem ele, a sintonia é feita à mão.
• Modo manual. No controlador, com a função habilitada na configuração, uma tecla (ou uma entrada digital) passa para manual, e o operador ajusta a potência de 0 a 100% (de -100 a +100% com duas saídas, aquecimento e resfriamento). No CLP, essa função precisa existir na IHM.
• Configuração guardada. A série Plus guarda a configuração em memória que não se perde quando a energia cai. No CLP, o ajuste fica no programa, e a cópia de segurança é de quem cuida dele.

E o meio-termo: o CLP manda, o controlador controla

Na máquina que já tem CLP, dá para usar os dois. O PID roda no controlador, e o CLP fica com a sequência: decide o setpoint de cada etapa e recebe a temperatura e os alarmes. A série Plus tem quatro jeitos de conversar com o CLP:

Na RS485, o cuidado é o CLP não gravar sem parar em mais de um parâmetro: a memória da configuração se gasta, avisa a West. Bornes, endereços e registradores estão no post sobre controlador de temperatura Modbus RS485 e como ligar ao CLP.

Com dezenas de zonas, uma fileira de controladores na porta já não faz sentido. O KS Vario reúne até 30 malhas em módulos de trilho e fala com o CLP por Modbus RTU, Modbus TCP, Profibus DP, Profinet, DeviceNet, EtherNet IP ou CANopen. A comparação entre os caminhos está em controlador de temperatura multizona.

E a segurança: o CLP pode ser o limite?

Não o mesmo que controla. Segundo as revisões publicadas pela NFPA, a NFPA 86 (fornos e estufas) não aceita que o controlador de temperatura de operação e o seu sensor sejam o limite de sobretemperatura. Se o PID roda no CLP, o CLP é o controle de operação, e o limite fica fora dele: um aparelho independente, com sensor próprio e relé com trava, como o West 6700+, que só rearma depois que a temperatura volta. Veja quando usar controlador de limite.

Que controlador West entra em cada caso?

Na série Plus, os cartões (saída, RS485, setpoint remoto) vêm montados no código pedido, e os controladores West têm garantia de 3 anos. Para escolher sensor, saídas e formato, veja o guia do controlador de temperatura ou use o seletor de controlador de temperatura.

O que mandar para cotar certo?

• quantas malhas e o sensor de cada uma;
• se a máquina tem CLP e o que ele faz com a temperatura: só lê, muda o setpoint ou nada;
• a ligação com o CLP: RS485 Modbus (RTU ou TCP), setpoint remoto em mA ou tensão, retransmissão ou entrada digital;
• as saídas (relé, SSR ou linear) e os alarmes;
• se o processo pede limite de segurança independente;
• se for troca, o código da etiqueta do aparelho de hoje.

A equipe da Comander confere o código e a aplicação antes da cotação.

Perguntas frequentes

Posso controlar a temperatura direto no CLP, sem controlador?

Pode, se o CLP tem entrada para o sensor e bloco PID, e se alguém vai programar e manter a sintonia, a detecção de sensor aberto, os alarmes e a tela. Numa malha simples, com equipe de automação, funciona. Na máquina de série, que vai para uma fábrica sem programador, o controlador dedicado dá menos trabalho a quem mantém.

O PID do CLP controla pior que o do controlador?

Não dá para dizer em geral. Depende do bloco PID, da leitura do sensor, da sintonia e de como o programa trata sensor aberto e modo manual. O que muda é quem responde por isso: no controlador, o fabricante descreve o comportamento no manual; no CLP, quem escreveu o programa.

O CLP pode ler a temperatura sem comunicação serial?

Pode, pela retransmissão. Um cartão linear do controlador repete a temperatura (ou o setpoint) em sinal de tensão ou mA, escalado no menu, e o CLP lê numa entrada analógica comum. Serve quando o CLP só precisa ler; para mudar o setpoint, use o setpoint remoto ou a RS485.

Resumo

Vai decidir entre CLP e controlador num projeto de máquina? Mande os dados da lista acima pelo WhatsApp ou pelo formulário desta página. Se for troca, mande também o código ou a foto da etiqueta do aparelho de hoje.