Buscar

Unidade_VI_CLP

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 3, do total de 56 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 6, do total de 56 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 9, do total de 56 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Prévia do material em texto

279 
Controladores Lógicos Programáveis. 
6.1 INTRODUÇÃO. 
Os Controladores Lógicos Programáveis mais conhecidos como CLP podem ser vistos 
nas figuras abaixo sendo que a foto foi tirada dentro da praça de máquinas, são equipamentos 
dispositivos eletrônicos utilizados em sistemas de automação flexível que será explicada na 
descentralização da inteligência. São ferramentas de trabalho que vêem sendo muito úteis e 
versáteis para aplicações em sistemas de acionamentos e controles nas embarcações como, 
por exemplo: 
 controle de partida estrela-triângulo dos Bow Thruster, pressão do combustível antes da 
bomba injetora; pressão do combustível após a bomba injetora; tempo de injeção; 
pressão de combustão; temperatura da exaustão de gases; análise dos gases de 
descargas e etc. 
 
 
 
 
De um modo geral, quer se trate de uma instalação industrial, na Marinha Mercante ou 
mesmo para fins comerciais, alguns aspectos devemos levar em conta, quando pensamos nas 
tecnologias disponíveis para esses fins, como, por exemplo, nas embarcações, onde o meio 
marítimo oferece um ambiente hostil aos componentes eletrônicos, ocasionando corrosão pela 
ação do salitre, vibrações mecânicas pelo elevado impacto proveniente dos motores de grande 
potências, condensação da umidade do, picos de energia, temperaturas elevadas, gases 
poluentes e outros empecilhos. Esses são alguns dos problemas que um controlador Lógico 
Programável terá que superar dentro da Marinha Mercante. 
 
 
280 
6.1.1 Sistemas Dedicados x Sistemas Programáveis . 
Nos dias atuais, a passagem do conceito de sistemas de controle fechados, onde são 
usadas soluções eletrônicas dedicadas. Cujo principal inconveniente é de não permitir a 
capacidade de comunicação com sistemas de supervisão (softwares supervisórios) e ainda, a 
possibilidade de comunicação remota. Para sistemas de controle baseados em plataformas 
que permitam a integração dos diversos sistemas, num sistema com capacidade de 
gerenciamento e supervisão local e remota de uma parca de máquinas. 
Uma outra tendência é a descentralização da inteligência, isto é possível pela a enorme 
flexibilidade de opções de hardware de CLP’s com diversas configurações de entradas e 
saídas é mais conveniente a criação de arquiteturas do tipo “Mestre-Escravo” como pode ser 
visto pelo diagrama abaixo, onde controladores pequenos monitoram e supervisionam 
equipamentos na praça de máquinas que se comunicam com controladores mestre que 
supervisionam os controladores escravos pelo Centro de Controle de Motores e pelo 
Passadiço. 
 
6.1.2 Desenvolvimento Histór ico da Automação. 
O Controlador Lógico Programável (C.L.P.) nasceu praticamente dentro da indústria 
automobilística americana, especificamente na Hydronic Division da General Motors , em 1968, 
devido a grande dificuldade de mudar a lógica que controla os painéis de comando a cada 
mudança na linha de montagem. Tais mudanças implicavam em altos gastos de tempo e 
dinheiro. (Natale, 1996) 
Sob a liderança do engenheiro Richard Morley, foi preparada uma especificação que 
refletia as necessidades de muitos usuários de circuitos à reles, não só da indústria 
automobilística, como de toda a indústria manufatureira. 
Nascia assim, um equipamento bastante versátil e de fácil utilização, que vem se 
aprimorando constantemente, diversificando cada vez mais os setores industriais e suas 
aplicações, o que justifica hoje um mercado mundial estimado em 10 bilhões de dólares anuais. 
(Natale, 1996) 
 
281 
Desde o seu aparecimento, até hoje, muita coisa evoluiu nos controladores lógicos, 
como a variedade de tipos de entradas e saídas, o aumento da velocidade de processamento, 
a inclusão de blocos lógicos complexos para tratamento das entradas e saídas e 
principalmente o modo de programação e a interface com o usuário. 
Divisão histórica dos Controladores Lógicos Programáveis 
Os CLPs são historicamente divididos de acordo com o sistema de programação por ele 
utilizado: 
1ª. Geração: Os CLPs 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. 
2ª. 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 o 
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. 
3ª. Geração: Os CLPs 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. 
4ª. Geração: Com a popularização e a diminuição dos preços dos micros - 
computadores (normalmente clones do IBM PC), os CLPs 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, entre outros. 
5ª. Geração: Atualmente existe uma preocupação em padronizar protocolos de 
comunicação para os CLPs, de modo a proporcionar que o equipamento de um fabricante 
“converse” com o equipamento outro fabricante, não só CLPs, 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. Existe uma Fundação 
Mundial para o estabelecimento de normas e protocolos de comunicação. 
 
 
282 
6.2 Princípio de Funcionamento de um CLP. 
O objetivo desse capítulo é entender como é realizado o seu ciclo de varredura, a 
definição do CLP e as suas vantagens e desvantagens. 
A figura abaixo representa as três partes de uma estrutura básica de um CLP. 
 
 
 
Definição do princípio de funcionamento. 
A cada ciclo de máquinas (Scan), o CLP ler as entradas armazenando seus valores em 
registros (memórias) previamente configurados, executa as instruções da programação e 
atualiza os endereços utilizados para saída, ou seja, ler as entradas, executando o programa e 
atualizando as saídas. 
Os sinais são lidos e transferidos para uma unidade de memória interna que é 
denominada de memória imagem de entrada. Estes sinais são associados entre si e aos sinais 
internos. Ao término do ciclo de varredura, os resultados são transferidos à memória imagem 
de saída e então plicados aos terminais de saída. Este ciclo esta representado pela figura a 
seguir. 
 
 
283 
 
Definição do CLP: 
 É um dispositivo de controle microprocessado, quando programado pode 
executar instruções que controlam máquina e plantas de processos, através da 
implementação de funções específicas tais como: Lógica de controle, 
seqüenciamento, controle de tempo,contagem e operações aritméticas. 
 
As vantagens que a automação trouxe para Marinha Mercante podem ser analisadas 
abaixo: 
1) Aumenta o tem de funcionamento (produtividade) devido a facilidade de 
manutenção e de diagnóstico de defeitos. Maior rapidez na execução de 
tarefas como exemplo: No caso da praça de máquinas, a concentração de 
diversos controles no Centro de Controle de Motores (CCM), com isso, 
permitindo a monitoração e o controle dos processos. 
2) Aumento da qualidade do serviço devido a integração de vários equipamentos 
com alarmes visuais e sonoros dentro do CCM, com isso, um operador pode 
monitorar todo o processo, enquanto o oficial de máquinas executa diversas 
manutenções. 
 
284 
3) Redução do espaço físico devido o seu tamanho físico e da economia da 
instalação através da fiação. 
4) Não produzem centelhamento, podendo ficar dentro da casa de bombas. 
5) Menor consumo de energia, onde as fontes de energia são limitadas nas 
embarcações. 
6) Maior rapidez na elaboração dos projetos. 
7) Interfaces de comunicação com outros CLP’s e computadores localizados no 
passadiço, como monitoração da pressão, temperatura, nível e de quantidade 
de oxigênio no passadiço. 
8) Melhora a segurança dos operados 
Desvantagens da automação na Marinha Mercante. 
1) Redução do número de tripulantes. 
2) Exige mão de obra qualificada para ser trabalhar com esses computadores. 
6.3 Definição dois Níveis de Automação. 
De uma forma geral, podemos dividir um sistema de Automação em 4 níveis, a saber: 
NÍVEL 0 – Representa o “Chão-de-fábrica”, quer dizer, os equipamentos instalados 
diretamente nas máquinas ou planta de processo. 
Exemplos: Motores, Sensores, Acionadores, Painéis de Comando, 
Sinalizações. 
NÍVEL 1 – Representa a parte lógica, ligada diretamente a animação e controle das 
máquinas ou planta de processo. 
Exemplos: CLP’s e sua programação, Interfaces – Homem-Máquina, 
Sistemas eletrônicos específicos de controle. 
NÍVEL 2 – É o nível de supervisão, ou gestão, de um processo. Normalmente não 
participa diretamente na animação e controle, embora algumas vezes isto 
aconteça. Sua função principal é trabalhar na gestão dos dados 
envidados ou gerados pelo processo. Fisicamente, este nível é 
constituído por Microcomputadores ou Computadores de maior porte. 
Exemplos de funcionalidades N2: 
Gestão de receitas (parâmetros do processo) e envio destas ao N1 
Geração de relatórios de produção, através de dados recebidos do N1 
 
285 
Geração de gráficos históricos ou de tendências de variáveis do 
processo. 
Gestão de eventos, mensagens de defeitos ou alarmes do processo 
NÍVEL 3 – É a interface entre o(s) processo(s) e os Sistemas Corporativos. 
Exemplos de funcionalidades N3: 
Gestão de estoque, Gestão de produção, Traçabilidade e Controle 
estatístico do processo 
6.4 Arquitetura Do CLP. 
A arquitetura de um controlador programável é basicamente a mesma de um 
computador como pode ser vista na figura abaixo, onde os principais componentes que 
constitui o CLP, são os seguintes: fonte, CPU, Memória e os Módulos de Entradas e Saídas. 
Entretanto existem algumas características importantes que diferem o CLP dos computadores. 
Podemos dizer que todos os CLP´s são computadores por definição, mas nem todos os 
computadores são CLP´s. A diferença está nos métodos de programação, operação, 
considerações ambientais e manutenção. 
 
Di/DO = DIGITAL INPUT/DIGITAL OUTPUT = ENTRADA E SAÍDA DIGITAL 
AI/AO = ANALOG INPUT/ANALOG OUTPUT = ENTRADA E SAÍDA DIGITAL 
É importantíssimo durante a programação da parte física (Hardware) do CLP, configurar 
todos os módulos (Fonte, CPU, Mod. Digital e etc) existentes, de acordo com cada endereço 
físico “SM” (slot ou ranhura) especificado para cada módulo, onde será explicado 
detalhadamente na parte de comandos elétricos. 
 
286 
6.4.1 Fonte de Alimentação. 
Fonte de alimentação – Fornece todos os níveis de tensões exigíveis para as operações 
internas do CLP. 
A Fonte de Alimentação tem normalmente as seguintes funções básicas: 
 Converter a tensão da rede elétrica (110 ou 220 VCA) para a tensão de alimentação 
dos circuitos eletrônicos, (+ 5Vcc para o microprocessador , memórias e circuitos auxiliares e 
+/- 12 Vcc para a comunicação com o programador ou computador ); 
Manter a carga da bateria, nos sistemas que utilizam relógio em tempo real e Memória 
do tipo R.ªM.; 
-Fornecer tensão para alimentação das entradas e saídas (12 ou 24 Vcc). 
6.4.2 Unidade Central de Processamento. 
A principal função é atualiza as saídas de acordo com os estados das entradas. 
Também pode ser chamado de CPU e é responsável pelo funcionamento lógico de 
todos os circuitos. O processador lê dados de entradas de vários dispositivos, executa o 
programa do usuário armazenado na memória e envia dados de saída para comandar os 
dispositivos de controle. Este processo de leituras das entradas, execução do programa e 
controle das saídas é feito de uma forma contínua e é chamado de ciclo de varredura. 
 As características mais comuns são: 
- Microprocessadores ou Microcontroladores de 8, 16 ou 32 bits (INTEL 80xx, 
 MOTOROLA 68xx, ZILOG Z80xx, PIC 16xx); 
- Endereçamento de memória de até 1Mega Byte; 
- Velocidades de CLOCK variando de 4 a 100 MHZ; 
- Manipulação de dados decimais, octais e hexadecimais. 
Na própria CPU. 
6.4.3 Memória. 
A memória fornece um meio para armazenar e recuperar dados. Os CLP’s utilizam 
também um micro cartão para expansão da memória e alguns modelos ficam intertravados se 
não utilizarem esses micro cartão. É dividido em 3 partes: memória RAM, ROM e EEPROM. 
 
287 
6.4.3.1 Memória (Eprom’s). 
Esta memória é do tipo ROM – “Ready Only Memory”, ou seja, memória apenas de 
leitura. As informações já vêm gravadas de fábrica, na qual impossibilita a escrita na mesma. 
Nem todas as ROM são projetadas para armazenarem dados permanentes, como é o caso da 
EEPROM, onde os dados podem ser apagados por sinais elétricos específicos, por isso, a 
origem EEPROM: memória apenas de leitura eletricamente apagável. 
6.4.3.2 Memória de programa volátil (RAM). 
A memória ou RAM Random Acess Memory (Memória de Acesso Aleatória), tem a 
função de armazenar o programa feito pelo programador. Caso haja falta de alimentação e o 
CLP não seja provido de bateria todo o programa será perdido, por se tratar de uma memória 
do tipo volátil. 
6.4.4 Módulos (cartão) de entrada e saída. 
Os cartões ou módulos de entrada podem recebe diversas informações vindas do 
processo através da comutação dos dispositivos que estão conectados ao CLP, ou seja, um 
determinado nível de tensão é aplicado na entrada quando algum determinado dispositivo 
assume um valor lógico de 0 para 1. Nível zero significa desligado e um ligado. 
Exemplo: Foi alarmado no sistema supervisório, tempo excessivo de abertura de uma 
válvula, ou seja, o cilindro pneumático foi acionado por uma válvula servopilota do tipo VCD 
(Válvula de Controle Direcional de cinco posições e três vias com acionamento por solenóide) e 
o atuador não percorreu todo o seu curso, na qual a chave magnética ou o fim de curso 
eletromecânico não foi acionado devido um escapamento na parte interna do cilindro, ou no 
embolo da VCD que travou e etc. 
As principais características de alimentações dos módulos de entradas analógicos: 
� Tensão de 0 a 10 V, corrente de 4 a 20 mA, resistência – vai depender do tipo de medidor 
e módulos apropriado para leitura de termopares. 
As principais características de alimentações dos módulos de saídas analógicos: 
� Tensão de 0 a 10 V, -10 V a +10 e corrente de 4 0 20 mA. 
 
 
288 
6.4.5 As pr incipais tecnologias utilizadas nos cartões de saídas digita is: 
Os Módulos de Saída enviam umsinal para acionar um determinado equipamento ou 
dispositivo no processo. 
6 .4 .5 .1 Sa ída s a Re lé . 
Podem ser utilizadas de formas variadas, respeitando-se a capacidade de corrente 
estabelecidos no equipamento que normalmente de três A. A vantagem da utilização de saídas 
à relé está na versatilidade das configurações e variações de tensões possíveis. Se as 
informações de saídas requerem alta velocidade de chaveamento, deve-se tomar cuidados 
relativos ‘a vida útil dos contatos secos dos relés e do tempo de resposta de comutação. Na 
figura abaixo mostra um circuito com tecnologia via relé. 
 
6 .4 .5 .2 Sa ída s T ra nsist or iza da s. 
Diversas configurações podem ser utilizadas. Não oferece a mesma versatilidade de 
utilização de tensões variadas e configurações com as saídas à relé. 
Tem como vantagem a grande velocidade de chaveamento (~0.2ms) e maior vida útil, 
devido à ausência de centelhamento no chaveamento de cargas indutivas. Na figura abaixo 
mostra um circuito eletrônico com tecnologia via transistor. 
 
 
289 
6 .4 .5 .3 Sa ída s c om T r ia c . 
Não oferecem a mesma versatilidade de utilização de tensões variadas e configurações 
como as saídas à relé. Possui boa velocidade de chaveamento (entre 1 e 10ms), maior tempo 
de vida útil. 
Alguns cuidados devem ser tomados quando saídas à triac são utilizadas devido à 
corrente de fuga do triac. Cargas de baixa potência podem ser ativadas por essa corrente. Na 
figura mostra um circuito eletrônico com tecnologia via Triac. 
 
 
 
6.4.6 Módulos Especia is. 
6 .4 .6 .1 MÓ D ULO DE INT ERF ACE ( IM) . 
A principal função do módulo de interface é de expandir a quantidade de entradas ou 
saídas. 
Definição de Bastidor ou Rack. 
 Proporciona conexão mecânica e elétrica para todos os Módulos principais entre 
a CPU, os Módulos de Entradas e Saídas (I/O’s), a Fonte de Alimentação e os 
outros componentes. Contém o barramento de comunicação entre eles, onde os 
sinais de dados, os endereços físicos de cada slot, controle e tensão de 
alimentação que estão presentes. 
Exemplo do CLP S7-300 da Siemens, tem uma capacidade de expandir até oito 
módulos de entrada e saídas em cada Rack, independente de serem analógicas ou digitais. Se 
houver uma expansão no processo e se não tiver como inserir outros cartões devido à falta de 
espaço no Bastidor ou Rack que serão mostrados na figura abaixo, basta somente inserir um 
Módulo de Interface que fará a comunicação entre os Rack´s, com isso, não precisará de uma 
nova CPU, economizando no projeto e atendendo as expectativas e os interesses do Armador. 
 
290 
Na parte de comandos elétricos, os Rack’s, Slot´s (SM) e Bit’s (canal ou endereço) 
serão mostrados com mais detalhes. 
A grande vantagem desse tipo de projeto é que em Rack único, a quantidade máxima 
de pontos pode chegar até 256 pontos de entradas e saídas (I/O’s), e para instalações com 
Multi-Rack’s a capacidade de I/O’s pode chegar até 1024 pontos e dependendo dobra de 
acordo com o modelo e fabricante. 
O Rack que tiver a CPU e o Módulo de Interface e é designado como Mestre e os outros 
Rack’s com o “IM” é designado como escravo como foi analisado anteriormente pelos sistemas 
programáveis do tipo plataforma. 
 
6 .4 .6 .2 P roc e ssa dore s de Co mun ic a ç ã o (CP) 
A principal função dos processadores de comunicação que foi mostrado na introdução 
da arquitetura básica é de interligar o CLP a uma Rede de Comunicação. Este módulo também 
pode ser inserido como o módulo de interface em um Rack, com isso, não é necessário de 
imediato especificar um CLP incluindo portas de comunicação para redes. A grande vantagem 
é puramente econômica. 
 
291 
6.5 Classificação dos CLP conforme sua capacidade. 
Os hardwares dos CLP’s possuem algumas características e podem varar de acordo 
com o fabricante em modelo, tendo em vista também sua capacidade. 
6.5.1 Micro-CLPs (Pequeno Porte). 
É um controlador lógico programável compacto e totalmente integrado, onde 
efetivamente oferece uma interface muito amigável, com máxima facilidade de uso, podendo 
ou não apresentar dependendo do fabricante um painel de operação, um display e contendo 
suas entradas (no máximo 16) e saídas (no máximo 24) integradas no seu próprio corpo como 
pode ser visto na figura abaixo com um custo baixíssimo e vem resolvendo com êxito soluções 
para simples tarefas de controle na área Marítima, indústrias, comércios e residências. 
 
6.5.2 CLPs de Médio Porte. 
Com uma capacidade de entrada e saída de até 256 pontos, digitais e analógicas, 
podendo ser formado por um modulo básico, que pode ser expandido. Permitem até 2048 
passos de memória, que podem ser interna ou externa(módulos em cassetes de estado sólido, 
soquetes de memória, etc) ou podem ser totalmente modulares. 
6.5.3 CLPs de Grande Porte. 
Os de grande porte se caracterizam por uma constituição modular, consiste de uma 
fonte de alimentação, CPU principal, CPU’s auxiliares, CPU’s dedicadas, módulos de E/S 
digitais e analógicas, módulos de E/S especializados, módulos de redes locais ou remotas, etc, 
que são agrupadas de acordo com a necessidade e complexidade da automação. Permitem a 
utilização de até 4096 pontos de E/S. São montados em Bastidor (ou Rack) que permite um 
cabeamento estruturado. Na figura abaixo mostra os três tipos da Siemens. 
 
 
292 
6.6 Chave Seletora e Led’s Indicadores de Estados. 
A chave seletora e os led’s indicadores de estados do funcionamento do CLP S7-200 
são integrados ao seu próprio corpo como pode ser visto na figura a seguir. Além dessas 
características podemos visualizar os terminais de saídas e de entradas e seus respectivos 
led’s que indicam os estados dos mesmos, podemos também observar os terminais de 
alimentação de 24 Vcc, a saída de alimentação para sensores e a interface de comunicação 
PPI (ponto-a-ponto). 
Esse modelo será utilizado para programar durante a fase presencial, por isso, vamos 
analisá-lo e mais adiante estudaremos algumas instruções do programa e alguns comandos 
essenciais para que possamos programá-lo. 
 
 
293 
Existem três modos de operação que podem ser selecionado manual, que são: STOP, 
RUN e TERM. 
1. Modo STOP. 
No modo stop o programa não é executado, mas permite que o programa possa ser 
transferido para o CLP. Existe uma manobra para destravar o CLP que é selecionada o modo 
STOP e em seguido comutar diretamente para RUM. Este procedimento só e utilizado em caso 
de intertravamento do mesmo. 
2. Modo RUN. 
Com a chave seletora do modo de operação na posição RUN, permite que o usuário ou 
o programador visualize ou monitore as variações dos estados das entradas e saídas 
físicas no programa virtualmente (ON-LINE), sendo que, não é aconselhado, mas pode 
realizar a transferência (Download e Upload) da programação do computador (Software 
S7-200) para o CLP ou vice-versa. 
3. Modo TERM. 
No modo TERM também permite monitorar e visualizar (leitura) o programa virtualmente 
em tempo real, e é possível com que o programador acesse as funções de edição do 
programa através do computador (PC), permitindo que o mesmo possa ser modificado 
ou alterado (escrita) e transferido para memória do CLP. 
 No caso dos led’s indicadores de estados são quatro tipos: 
1. Led SF (vermelho). 
O Led SF significa falha segura, ou seja, quando estiver acesso se resume em erro 
interno da CPU ou algum módulo de expansão I/O’s está danificado. 
2. Led RUN (verde). 
Se o Led RUN estiver aceso significa que o CLP poderá ou não estar lendo as entradas 
ou atualizado as saídas. 
3. Led STOP (amarelo). 
Esse led significa que a CPU não está nem lendo as entradas e nem atualizado as 
saídas. Durante a transferência do programa para o CLP, a CPU entra em STOP 
consecutivamenteapós terminar a transferência aparece uma janela perguntando seja 
deseja passar para o Modo RUN. 
4. DP. 
O led DP só existe na CPU 215, onde a que iremos trabalhar e CPU 400, mas se 
depararem com este modelo significa que a algum defeito nos drives instalados na rede 
(Inversores de Freqüência). 
 
294 
6.7 Introdução aos Comandos Elétricos. 
Antes de entrarmos na estrutura da programação, vamos estudar um pouco sobre 
comandos elétricos para termos mais adiante um melhor entendimento da lógica de uma 
programação, principalmente, da linguagem ladder que baseia-se no comandos elétricos . 
Um dos pontos fundamentais para o entendimento dos comandos elétricos é a noção 
de que "os principais objetivos dos elementos em um painel elétrico são: proteger o operador e 
propiciar uma lógica de comando". 
Partindo do princípio da proteção do operador uma seqüência genérica dos 
elementos necessários a partida e manobra de motores é mostrada na figura 1.2. Nela podem 
se distinguir os seguintes elementos: 
A) Seccionamento: Só pode ser operado sem carga. Usado durante a manutenção e 
verificação do circuito. 
B) Proteção contra correntes de curto-circuito: Destina-se a proteção dos 
condutores do circuito terminal. 
C) Proteção contra correntes de sobrecarga: para proteger as bobinas do 
enrolamento do motor. 
D) Dispositivos de manobra: destinam-se a ligar e desligar o motor de forma segura, ou 
seja, sem que haja o contato do operador no circuito de potência, onde circula a maior corrente. 
 
 
295 
Em comandos elétricos trabalhar-se-á bastante com um elemento simples que é o contato. 
A partir dos circuitos é que se forma toda lógica de controle e acionamentos como: partidas 
diretas de bombas, partidas estrela/triângulo do motor de um Bow Thruster e também é ele quem 
dá ou não a condução de corrente para ligar ou desligar qualquer equipamento. Basicamente existem 
dois tipos de contatos, onde estes são citados e mostrados a seguir pela figura: 
 
� Contato Normalmente Aberto (NA): não há passagem de corrente elétrica no seu estado 
de repouso, ou seja, sem serem acionados fisicamente. Porém, as cargas como Motores, 
solenóides de válvulas pneumáticas, resistências e outros dispositivos, não serão 
alimentadas ou ligadas. A figura (a) do gráfico abaixo mostra um exemplo que nos permite 
observá-lo, dando um melhor entendimento do seu funcionamento de comutação que muda 
de estado após o seu acionamento, passando de normalmente aberto para normalmente 
fechado. 
� Contato Normalmente Fechado (NF): há passagem de corrente elétrica na posição de 
repouso, como pode ser observado na figura abaixo (b). Desta forma a carga estará acionada 
sem precisar acioná-lo. Normalmente pode ser utilizado para parada de emergência e alarmes. 
 
 
 
Associação de contatos normalmente abertos 
Basicamente existem dois tipos, a associação em série (figura a) e a associação em 
paralelo (b) como pode ser visto pela figura mostrada na próxima página. 
Nota-se que na combinação em série a carga estará acionada somente quando os dois 
contatos estiverem acionados e por isso é denominada de "função E". Já na combinação em 
paralelo qualquer um dos contatos que forem acionados, a carga será energizada, por isso, é 
denominada de "função OU". 
Associação em série pode ser utilizada para elaborar uma lógica de intertravamento de 
motores, intervalos entre partida, parada de emergência e outros mais. 
 
296 
 
 
A associação em paralelo é utilizada para realizar uma lógica de partida de um motor 
em manual ou automático, onde existirá uma chave que fará essa mudança. Como por 
exemplo: em uma posição habilita o controle de nível automático da bomba de transferência do 
óleo combustível para o tanque de sedimentação, podendo ser controla por duas chaves, 
sendo que, uma é de nível alto e a outra de nível baixo e na outra posição, habilita o controle 
manual de partida e parada da mesma através de uma botoeira. 
Associação de contatos normalmente fechados 
A figura abaixo mostra a combinação de dois contatos NF associados em série como na 
figura a) e paralelo como na figura (b). 
Nota-se que exatamente inversa ao anterior e, portanto a associação em série de contatos 
NF é denominada função NÃO OU. Da mesma forma a associação em paralelo é chamada de 
função “NÃO E”. Normalmente as lógicas de alarmes, utilizam contatos NF. Porque se houver 
algum rompimento ou mau contato nos bornes, o alarme é acionado. 
 
 
 
297 
6.8 PRINCIPAIS ELEMENTOS EM COMANDOS ELÉTRICOS. 
6.8.1 Botoeira ou Botão de comando 
Quando se fala em ligar um motor, a botoeira é o primeiro elemento que é acionado. Na 
“chave industrial” ou botoeira há o retorno para a posição de repouso através de uma mola, 
como pode ser observado abaixo na figura a. O entendimento deste conceito é fundamental 
para compreender o porquê da existência de um selo no circuito de comando. 
 
6.8.2 Relés. 
Na automação são mais conhecidos como acopladores e tem a função de isolar as 
saídas dos cartões com tecnologias a transistor com o circuito que acionara um motor de 
potência. As saídas digitais de 24 Vcc alimentam os acopladores que através dos seus 
contatos auxiliares alimentam um circuito de força que irá alimentar um motor. 
 
 
 
 
 
298 
Na figura abaixo podemos visualizar um CLP com alimentação de 24 Vcc, com dois 
botões S0 e S1 (entradas digitais) que são os elementos de comando e uma contatora (K1) 
ligada em uma das saídas digitais com tecnologia transistorizada que será atuada quando o 
acoplador de 24 Vcc for energizado pela saída digital. 
Nota-se que foi utilizado um contato normalmente aberto para energizar a bobina da 
contatora. 
 
 
 
299 
6.8.3 Contatoras. 
Conceituando de forma mais técnica, o contator é um elemento eletro-mecânico de 
comando a distância, com uma única posição de repouso e sem travamento. 
 
6.8.4 Relé Térmico ou de Sobrecarga e Disjuntores. 
Em alguns casos, quando há o elemento térmico os disjuntores também podem se 
destinar a proteção contra correntes de sobrecarga. 
 
 
 
 
300 
6.8.5 Fusíveis. 
Os fusíveis são elementos bem conhecidos, pois se encontram em instalações 
residenciais, nos carros, em equipamentos eletrônicos, máquinas, entre outros. Tecnicamente 
falando estes são elementos que destinam-se a proteção contra correntes de curto-circuito. 
Entende-se por esta última aquela provocada pela falha de montagem do sistema, o que 
leva a impedância em determinado ponto a um valor quase nulo, causando assim um 
acréscimo significativo no valor da corrente. 
Sua atuação deve-se a fusão de um elemento pelo efeito Joule, provocado pela súbita 
que o seu ponto de fusão é inferior ao ponto de fusão do cobre. Este último é o material mais 
utilizado em condutores de aplicação geral. 
 
 
6.9 Simbologia Gráfica. 
Até o presente momento mostrou-se a presença de diversos elementos constituintes de um 
painel elétrico. Em um comando, para saber como estes elementos são ligados entre si é 
necessário consultar um desenho chamado de esquema elétrico e também para poder diagnosticar 
falha na parte física de um CLP como cartão danifico, mau contato, identificar se o defeito e na 
saída ou na válvula e outros problemas que poderão ocorrer. No desenho elétrico cada um dos 
elementos é representado através de um símbolo. A simbologia é padronizada através das normas 
NBR, DIN e IEC. Na tabela abaixo apresenta-se alguns símbolos referentes aos elementos 
estudados nos parágrafos anteriores. 
 
 
 
301 
 
6.10 Conceitos Básicos em Manobras e Selagem de Motores. 
O principal objetivo nesse item, é compreender as selagens realizadas pelos contatos 
auxiliares das contatoras, com isso, entenderemos melhoras partidas diretas de motores 
geradas somente com um pulso de uma botoeira. 
A. Selo 
 
 
O contato de selo é sempre ligado 
em paralelo com o contato de 
fechamento da botoeira. Sua 
finalidade é de manter a corrente 
circulando pelo contator, mesmo após o 
operador ter retirado o dedo da botoeira. 
 
 
 
302 
B. Intertravemento. 
 
Em algumas manobras, onde existem 
dois ou mais contatores, para evitar curtos é 
indesejável o funcionamento simultâneo de 
dois contatores. Utiliza-se assim o 
intertravamento. Neste caso os contatos 
devem ficar antes da alimentação da 
bobina dos contatores. Esta aplicação é 
utilizada para inverter rotação de motores, para 
inverter atuadores elétricos de válvulas e etc. 
 C. Circuito Paralelo ao Intertravamento. 
 
No caso de um intertravamento entre 
contatos, o contato auxiliar de selo, não deve 
criar um circuito paralelo ao intertravamento, 
caso este onde o efeito de segurança seria 
perdido. 
 A selagem pode ser considera o 
principal conceito utilizado na 
lógica da programação que como 
objetivo de manter o motor ligado. 
D. Ligamento Condicionado. 
 
 
 
Os relés de proteção contra sobrecarga 
e as botoeiras de desligamento devem estar 
sempre em série. 
 
 
 
 
303 
D. Intertravemento com Botoeiras. 
 
O intertravamento, também pode ser feito 
através de botoeiras. Neste caso, para facilidade 
de representação, recomenda-se que uma das 
botoeiras venha indicada com seus contatos 
invertidos. Não se recomenda este tipo de ação 
em motores com cargas pesadas. 
Aplicação: 
Este tipo de aplicação pode ser utilizado para 
sistema de redundância de bombas selecionando 
qual bomba vai ser acionada ou para selecionar em 
automático ou manual. 
 
 
F. Esquema Funcional. 
 
Nesta representação também todos 
os condutores estão representados. Não é 
levada em conta a posição construtiva e a 
conexão mecânica entre as partes. O 
sistema é subdividido de acordo com os 
circuitos de correntes existentes. Estes 
circuitos devem ser representados sempre 
que possível, por linhas retas, livres de 
cruzamentos. A posição dos contatos é 
desenhada com o sistema desligado (sem 
tensão). A vantagem consiste no fato de 
que se torna fácil ler os esquemas e 
respectivas funções. 
 Quando a botoeira S1 for acionada, 
energiza a contatora K1 e através dos 
contatos auxiliares da mesma é feita a 
selagem do circuito, permanecendo 
energizada. Ela só é desligada quando a 
botoeira S0 for acionada. 
 
 
 
304 
Diagramas de força e comando de um projeto elétrico. 
 
 
305 
 
Analisando o diagrama elétrico acima, podemos observar que as entradas e as saídas 
estão com seus endereçamentos lógicos representados, pois embaixo, encontram-se três 
conjuntos com dois dígitos de endereçamentos físicos em um quadro de distribuição elétrico, 
que nos proporciona a possibilidade de localizá-los e detectá-los com objetivo de substituir, 
solucionar ou sanar tipos de panes ou defeitos que possam ocorrer tanto na parte elétrica ou 
na parte física (Hardware) do CLP Modular montado em Rack, como por exemplo, alguns 
defeitos serão citados: mau contato nos bornes (canais) de ligação tanto das entradas como 
das saídas proveniente da vibração, do aquecimento e resfriamento dos terminais (parafusos), 
módulo de entrada ou saída queimado, enfatizando que o substituto deve ter as mesmas 
especificações, para que não ocorra conflito com a configuração do hardware na lógica e 
outros mais. 
 O primeiro conjunto de dois dígitos apresentado tanto das entradas e saídas digitais, 
significa em qual Rack os mesmos estão localizados. 
 O segundo conjunto indica em qual slot ou ranhura, estão localizados tantos os 
Módulos de I/O’s e os demais Módulos existentes numa arquitetura de um CLP como 
podem ser visto logo na primeira ilustração e também será mostra na próxima página. 
 
306 
 O terceiro e último conjunto indica em qual canal (bit) esta instalada fisicamente a 
fiação dos sensores, transmissores, atuadores, seccionadora, contatora, relé de 
sobrecarga botoeiras e outros componentes. 
Os três exemplos podem ser visto na figura ilustrada abaixo de CLP Modular, ou seja, 
montado em Rack: 
 
 
É importante salientarmos que existe uma seqüência de configuração e endereçamento 
tanto físico e lógico para cada módulo específico necessário para instalado em cada Rack 
SLOT específico. 
1º Slot (MS1) 
 
307 
 
 
 
 
 
 
 
 
308 
6.11 Introdução as Linguagens de Programação. 
Os primeiros CLP’S eram programados em linguagens de baixo nível (Assembler, por 
exemplo), o que gerava o inconveniente de ter-se que recorrer aos profissionais da área da 
informática para programá-los. Com o avanço da tecnologia de Software, surgiram linguagens 
específicas visando e permitir a programação e compreensão dos programas aos profissionais 
de Automação. 
Os Controladores Lógicos programáveis podem ser programados com três tipos de 
linguagem que são as seguintes: Lista de Instrução, Diagramas em Blocos e por fim a 
linguagem ladder e estas são selecionadas antes da realização da programação. Estudaremos 
e canalizaremos nossa atenção para linguagem ladder. 
7 Diagramas em Bloco. 
Este linguagem é preferida pelos profissionais da área da eletrônica digital, já que se 
baseia nas portas lógicas 
 
Lógica matemática e binária 
 
A lógica matemática ou simbólica visa superar as dificuldades e ambigüidades de 
qualquer língua, devido a sua natureza vaga e equívoca das palavras usadas e do estilo 
metafórico e, portanto, confuso que poderia atrapalhar o rigor lógico do raciocínio. Para evitar 
essas dificuldades, criou-se uma linguagem lógica artificial. 
A lógica binária possui apenas dois níveis lógicos, na qual os valores são comumente 
representados por: 0 e 1. Isto é, quando estiver em zero, significará que o circuito, as entradas 
ou a saídas estarão desenergizado, ou seja, aberto e quando tiver em um, o circuito lógico, a 
entrada ou a saída do CLP poderá estar habilitada, ou seja, fechado. A partir desses dois 
símbolos construímos então uma base numérica binária. A partir desses conceitos foram 
criadas as portas lógicas, que são circuitos utilizados para combinar níveis lógicos digitais de 
formas específicas. Neste capítulo aprenderemos apenas as portas lógicas básicas e os blocos 
da programação: AND, OR e NOT. 
1. Função “E” ou “AND”. 
A função “E” ou “AND” é aquela que executa a multiplicação de duas ou mais variáveis. 
Sua representa algébrica é: S=A . B 
Para melhor compreensão, representaremos a função “E” através do seguinte circuito: 
 
 
 
309 
 
 
Chave Aberta = 0 Chave Fechada = 1 
Contatora K1 = 0 Lâmpada Acessa = 1 
1. Se tivermos a chave A aberta (0) e a chave B aberta (0), nesse circuito não circulará 
corrente, logo, a contatora K1 permanecerá desenergizada, ou seja, desligada em zero. 
2. Se tivermos a chave A aberta (0) e a chave B fechada (1), logo, a contatora K1 
permanecerá desenergizada, ou seja, desligada em zero. (A=0, B=1, A.B=0). 
3. Se tivermos a chave A fechada (1) e a chave B aberta (0), a contatora K1 permanecerá 
desenergizada, ou seja, desligada: (A=1, B=0, A.B=0). 
4. Se tivermos, agora a chave a fechada (1) e a chave B fechada (1) a contatora K1 será 
comutada, pois circulará corrente pela sua bobina (A=1, B=1, A.B=1). 
 
Analisando as situações, concluímos que só teremos a contatora energizada quando as 
chaves A e B estiverem fechadas A=1 e B=1. 
 
310 
Na tabela verdade podemos inserir todas as combinações possíveis com seus 
respectivos resultados. Nesta tabela, iremos encontrar o modo como a função se comporta. 
 
 A BS 
 0 0 0 
 0 1 0 
 1 0 0 
 1 1 1 
 
A figura ilustrada abaixo mostra como é representada a porta na programação e mostra 
o símbolo de representação de uma porta AND na eletrônica digital. 
 
2. Porta “OU” ou OR. 
A função OU é aquela que assume valor um (1) quando uma ou mais variáveis da 
entrada forem iguais a um (1) e assume valor (0) se, e somente se todas as variáveis de 
entrada forem iguais a zero (0). 
 
 
 
 
311 
 
Chave Aberta = 0 Chave Fechada = 1 
Contatora K1 = 0 Lâmpada Acessa = 1 
1. Se tivermos a chave A aberta (0) e a chave B aberta (0), nesse circuito não circulará 
corrente, logo, a contatora K1 permanecerá desenergizada, ou seja, desligada em zero. 
2. Se tivermos a chave A aberta (0) e a chave B fechada (1), logo, a contatora K1 será 
energizada, ou seja, ligada em zero. (A=0, B=1, A+B=1). 
3. Se tivermos a chave A fechada (1) e a chave B aberta (0), a contatora K1 será 
energizada, ou seja, ligada em um: (A=1, B=0, A+B=1). 
4. Se tivermos, agora a chave a fechada (1) e a chave B fechada (1) a contatora K1 será 
comutada, pois circulará corrente pela sua bobina (A=1, B=1, A+B=1). 
 
 
 
 
 
312 
Nesta tabela ilustra abaixo, teremos todas as situações possíveis com os respectivos 
resultados que a função OU assume. 
 A B S 
 0 0 0 
 0 1 1 
 1 0 1 
 1 1 1 
A figura ilustrada abaixo mostra como é representada a porta na programação e mostra 
o símbolo de representação de uma porta “OU” ou “OR” na eletrônica digital. 
 
3. Porta Não ou Not. 
A função Não ou função complemento é aquela que inverte o estado da variável, ou 
seja, se a variável estiver em zero (0) vai um (1), e se a variável estiver em um (1) vai para zero 
(0). 
É representada da seguinte forma: 
 
 
Onde se lê: (A barra) ou (NÃO A). 
 
Essa barra ou apóstrofo sobre a letra que representa a variável significa que esta sofre 
uma inversão e também podemos dizer que significa a negação de A. 
 
313 
Para termos uma melhor compreensão dessa função NÃO vamos representá-la pelo 
circuito a seguir: 
 
Usaremos as mesmas convenções e linha de raciocínio dos circuitos anteriores: 
Situações Possíveis: 
1. Quando a chave A (CH A) estiver aberta (0), a lâmpada acenderá, ou seja, circulará 
corrente pela mesma, ficando em (1): A=0, =0. 
2. Quando a chave A estiver fechada (1), curto-circuitaremos a lâmpada e esta se apagará 
(0) devido a resistência se menor do que lâmpada: A=1, =0. 
 Nesta tabela ilustra abaixo, teremos todas as situações possíveis com os respectivos 
resultados que a função NOT assume. 
A 
 
0 1 
1 0 
A figura abaixo mostra a representação da Porta Not ou Inversora na programação e na 
eletrônica digital 
 
 
314 
8 Programação em Linguagem Ladder. 
Os CLP’s vieram para substituir os sistemas de comando convencionais a relés e os 
elementos e componentes eletro-eletrônicos de acionamento, onde a linguagem utilizada na 
programação é similar à linguagem de diagramas lógicos de acionamento desenvolvidos por 
eletrotécnicos e profissionais da área de controle Desta forma, foi desenvolvida uma linguagem 
de programação “imitando” os diagramas de comandos a relé que é denominada linguagem de 
contatos ou simplesmente LADDER. Essa foi uma das primeiras linguagens específicas para 
CLP’s e é, sem dúvida, a mais difundida atualmente na área da automação industrial e 
Mercante. 
Foi uma das primeiras linguagens específicas para CLP’s e é, sem dúvida, a mais 
difundida. A principal vocação dos CLP’s é substituir os sistemas de comando convencionais a 
relés. Desta forma, foi desenvolvida uma linguagem de programação “imitando” os diagramas 
de comando a relés. 
A linguagem Ladder nos permite elaborar lógicas combinacionais, seqüenciais 
(temporizadas) e circuitos que envolvam ambas, utilizando como operadores para estas 
lógicas: entradas, saídas, memórias auxiliares e registros numéricos. A Tabela abaixo nos 
mostra os três principais símbolos que mais apareceram durante o desenvolvimento da 
programação. 
 
 
Antes de entrarmos na estrutura da programação em ladder, vamos aprendermos as 
configurações dos operandos de um bit, ou seja, o endereçamento das instruções. 
Operando Representação em Ladder Sintaxe 
Entrada I I0.0 
Saídas Q Q0.0 
Bit’s de Memórias M M0.0 
Temporizados T T1 
 
315 
Contadores C C1 
Nesse processo de endereçamento é importante sabermos que os endereços de 
entradas, saídas e bit’s de memórias as baseados na base numérica octal. 
Exemplo: 
1. Entradas Digitais - I0.0, I0.1, I0.2, I0.3, I0.4, I0.5, I0.6, I0.7, I1.0, I1.2 ... I1.7, I2.0 . 
. . I2.7 e etc. 
2. Saídas Digitais – Q0.0, q0.1, q0.2, Q0.3, Q0.4, Q0.5, Q0.6, Q0.6, Q0.7, Q1.0, 
Q1.1 . . . Q1.7, Q2.0 . . . Q2.7, Q3.0 . . . Q3.7 e etc. 
3. Bit’s de Memórias – M0.0, M0.1, M0.2, M0.3, M0.4, M0.5, M0.6, M0.7, M1.0, 
M1.1, M1.2 . . . M1.7, M2.0 . . .M2.7, M3.0 . . . M3.7 e etc. 
Para que possamos entender melhor a estrutura da linguagem ladder, iremos adotar um 
exemplo bem simples: o acionamento de uma lâmpada L a partir de um botão liga/desliga. 
Na figura abaixo temos o esquema elétrico tradicional, o programa em ladder e as 
ligações elétricas no CLP. 
Para entendermos o circuito com o CLP, vamos observar o programa desenvolvido 
adiante para acender a lâmpada L, quando acionarmos o botão B1. 
 
O botão ou a chave B1, é um contato normalmente aberto que está ligado fisicamente 
na entrada do CLP, com endereçamento lógico I0.0 na programação e a lâmpada está ligada 
na saída Q0.0 que também podemos ver no circuito do CLP. 
No momento que a chave B1 for acionada fisicamente, consecutivamente, a entrada 
I0.0 na programação mudará de cor ( de preto para amarelo) virtualmente, indicando que a 
chave encontra-se atuada, com isso, a saída Q0.0 acionará a lâmpada, ficando acessa desde 
que a chave B1 continue fechada no campo. Caso quiséssemos que a lâmpada apagasse 
quando acionássemos B1 bastaria trocar o contato normal aberto por um contato normal 
fechado, o que representa a função NOT. 
 
 
316 
 
A figura abaixo faz uma analogia entre a linguagem do tipo diagrama em bloco e a 
linguagem em ladder. 
 
Podemos desenvolver programas para CLPs que correspondam a operações lógicas 
combinacionais básicas da álgebra de Boole, como a operação AND. Na área elétrica a 
operação AND corresponde a associação em série de contatos, como indicado na figura 4. 
 
Outra operação lógica básica como uma função OR, que corresponde a associação em 
dois contatos paralelos, como indicado na figura abaixo. 
 
 
 
317 
 
Assim podemos afirmar que todas as funções lógicas combinacionais podem ser 
desenvolvidas em programação e executadas por CLPs, uma vez que todas derivam dos 
básicos: NOT, AND e OR. 
A flexibilidade dos CLPs é percebida neste momento, pois as alterações lógicas podem 
ocorrer com grande facilidade, sem que sejam necessárias alterações do hardware ou inclusão 
de componentes eletrônicos ou elétricos. Esta é a principal característica dos sistemas de 
automação flexíveis e o que faz dos CLPs ferramentas de grande aplicação nas estruturas de 
automação. 
Além da linguagem de contatos, existem outras formas de programação características 
de cada fabricante. 
Concluímos então que os projetos de automação e controle envolvendo CLPs reduzem 
o trabalho de desenvolvimento de hardware dos circuitos lógicos do acionamento, bem como 
os dispositivos e potência para acionamento de cargas e dos atuadores, uma vez que podemosescolher módulos de saída já prontos, adequados ao tipo de carga que desejamos acionar. 
As utilizações desses controladores contemplam, por conseguinte alguns passos 
genéricos: 
- definição da função lógica a ser programada 
- transformação desta função em programa assimilável pelo CLP 
- implementação física do controlador e de suas interfaces com o processo 
Neste curso introdutório estaremos tratando da programação básica do CLP S7-200 e 
do CLP S7-300/400 através do programa STEP 7 para Windows. Serão considerados apenas 
os recursos básicos, que são: contato normal aberto, contato normal fechado, contadores e 
temporizadores. 
Agora colocaremos em prática o que foi visto nos circuitos elétricos, principalmente, a 
englobando os conceitos voltados as lógicas e alguns acionamentos. 
 
 
 
 
 
 
318 
As descrições dessas instruções relatadas abaixo executam importantes tarefas durante 
todo o funcionamento de uma indústria ou da Marinha Mercante. Serão mostrado instruções do 
CLP S7-200/300. 
1 - Tipos de temporizadores. 
– Temporizador (S_Pulse). 
 
OBS: Todos os temporizadores apresentam uma base de tempo(Valor Preset) em 60s. 
 
Aplicação 
Este tipo de temporizador pode ser utilizado na contagem do alarme em caso de 
alguma pane no sensor indutivo responsável na medição da velocidade do Motor de 
Combustão Principal. 
 
Explicação do funcionamento: 
O tempo pré-determinado no temporizador começará a contar intervalos de base de 
tempo, quando o estado do bit I0.0 da entrada(S) for verdadeiro, ou seja, mudar de 0 p/ 1. Isto 
será possível desde que o bit I0.1 da entrada reset(R) responsável em resetar o termporizador, 
ou seja, zerá-lo ou parar a contagem, não esteja em um(verdadeiro), se continuar em um, após 
resetá-lo, não será permitido uma nova contagem, ficando intertravado. 
Quando o valor acumulado for igual ao valor pré-estabelecido(TV), o temporizador para 
de incrementar desenergizando o bit Q0.0 mudando o seu estado de saída para zero. 
OBS: Esse comando só chegará a sua contagem final, desde que o bit I0.0 durante 
processo de temporização, não seja comutado ficando de verdadeira para falso, na qual 
interromperá a contagem. 
 
319 
- Temporizador (S_Pext). 
 
Aplicação: 
Pode ser utilizado para acionar um alarme de abertura e fechamento de qualquer tipo 
de válvula com chave fim de curso. 
 
Funcionamento. 
OBS: A única diferença do anterior, é que se o bit I0.0 da entrada(S) passar de falso 
para verdadeiro durante a contagem, continuará contando até o valor acumulado for 
equiparado com o valor pré-selecionado. 
1.3 – Temporizador (S_ODT S7-300 e TON S7-200). 
 
 
 
 
320 
Aplicação. 
Este temporizador é utilizado para indicar defeito em caso de falha na saída do relé 
responsável pelo acionamento da contatora, onde ligará a bomba de transferência do tanque 
de armazenamento de óleo pesado HFO para o tanque de sedimentação. 
Funcionamento. 
Antes de iniciarmos a explicação, gostaria de explicar que o principio de funcionamento 
é o mesmo, mudando somente a base de tempo, ou seja, no S7-200 a base de tempo de da 
ordem de 0,1s, então para contar dez segundo é preciso configurá-lo com 100 que será 
multiplicado pela base de 0,1s. 
O temporizado começará a incrementar, quando o bit I0.0 da entrada(S) for verdadeiro, 
ou seja, passar de 0 p/ 1, tendo que permanecer até o final da contagem se não interromperá a 
contagem, ficando com o valor acumulado. Se a contagem for interrompida e voltar a ser 
verdadeira, o temporizado reiniciará a contagem do valor pré-estabelecido desde que o bit I0.1 
do reset responsável em zerá-lo esteja em zero, ou seja, seja falso. Quando o valor acumulado 
for igual ao valor pré-estabelecido (TV), o temporizado pára de incrementar energizando o bit 
Q0.0 mudando o seu estado de 0 p/ 1 da saída . 
 
1.4 - Temporizador (S_ODTS). 
 
Aplicação. 
Utilizado no intertravamento e também na sobrecarga dos motores. 
Funcionamento. 
Tem o mesmo princípio de funcionamento do temporizador anterior, só que não para de 
contar, quando o bit I0.0 da entrada(S) passar a ficar de verdadeiro p/ falso durante a 
contagem, mas se voltar a ficar verdadeiro reinicia a contagem do valor pré-estabelecido. 
 
321 
Se o temporizador chegar contar até o final, só permitirá uma nova contagem se o bit 
I0.1 resetar o temporizador, se não ficará diretamente verdadeiro(habilitado) como uma bobina 
retentiva. Caso haja o resete, o temporizador além de permitir uma nova contagem ficará com a 
sua saída falsa (Zero). 
1.5 - Temporizador (S_OFFDT). 
 
 
Aplicação. 
Esse temporizador pode ser utilizado para intervalo entre partidas dos motores. 
 
Funcionamento. 
 O temporizador começará a decrescer, quando o bit I0.0 da entrada(S) for falso, ou 
seja, passar de 1 p/ 0, tendo que permanecer até o final da contagem se não interromperá a 
contagem, ficando com o valor acumulado. Se a contagem for interrompida e voltar a ser 
verdadeira, o temporizador reiniciará a contagem do valor pré-estabelecido desde que o bit I0.1 
do reset responsável em zerá-lo, esteja em zero, ou seja, falso. Quando o valor acumulado for 
igual ao valor pré-estabelecido (TV), o temporizador para de decrescer desenergizando o bit 
Q0.0 mudando o seu estado de 1 p/ 0 da saída . 
Os temporizadores abaixo são similares aos relatados acima. 
1.6 - Temporizador (SP). 
 
322 
Ex.: 
Este temporizador é similar ao S_PULSO mencionado acima, só que é mais fácil e 
simples de utilizá-lo. 
 
Funcionamento: 
Conta tempo para desenergizar sua saída, quando o bit I0.0 da entrada passar de 0 p/ 
1. 
OBS: se durante a contagem mudar de 1 p/ 0, interromperá a sua contagem, se voltar a 
ficar verdadeiro, reiniciará a contagem. 
1.7 - Temporizador (SE). 
 
Este temporizador é similar ao S_PEXT mencionado acima, só que é mais fácil e 
simples de utilizá-lo. 
Ex.: 
 
Este temporizador é similar ao S_PEXT mencionado acima, só que é mais fácil e 
simples de utilizá-lo. 
Funcionamento. 
Tem o mesmo princípio do relato acima, só que não para a contagem se mudar o 
estado do bit I0.0 de 1 p/ durante o processo. 
1.8 -Temporizador (SD). 
 Ex.: 
 
 
323 
Este temporizador é similar ao S_ODT mencionado acima, só que é mais fácil e simples 
de utilizá-lo. 
Funcionamento. 
É um tipo de temporizador que conta tempo p/ energizar a sua saída, quando o bit da 
sua entrada I0.0 passar de 0 p/ 1 , ou seja, for verdadeiro. Isto é possível se não voltar para 
zero, ou seja, não ficar falso durante a contagem, se ficar falso e consecutivamente verdadeiro 
durante o processo, a contagem será reiniciada. 
 
1.9 – Temporizador (SS). 
Ex:. 
 
Este temporizador é similar ao S_ODTS mencionado acima, só que é mais fácil e 
simples de utilizá-lo. 
Funcionamento. 
O princípio de funcionamento é o mesmo do relatado acima, porém continua contando 
tempo mesmo se houver mudança no estado do bit I0.0, passando de 1 p/ 0, ou seja, ficando 
falso durante o processo de contagem. 
 OBS: enquanto o outro resetava só ficando falso durante ou depois da 
contagem, esse precisa de um bit resetando no final da contagem, se não ficará com a saída 
energizada(habilitada). 
2.0 – Temporizador (SF). 
Ex.: 
 
 
324 
Este temporizador é similar ao S_OFFDT mencionado acima, só que é mais fácil e 
simples de utilizá-lo. 
Funcionamento. 
O princípio de funcionamento é o mesmo do relatado acima, só que conta tempo p/ 
desenergizar quando a sua entrada passar de 1 p/ 0. 
2- Tipos de Contadores. 
2.1 – Contador decrescente (S_CU). 
 
 
Aplicação. 
É utilizado no momento em que o contato do pressostato é atuado (fechado) devido a 
pressão de trabalho não atingir a um valor mínimoabaixo do set point. A função é intertravar o 
compressor por 3 segundos após a comutação do contato, evitando com que a contatora fique 
entrando e saindo constantemente. Isto é preciso devido a uma queda na tensão da mola de 
retorno do contato e devido a vibração produzida pela unidade compressora que faz o contato 
entrar e sair intermitentemente até tornar-se estável. 
Funcionamento. 
O pulsador do bit na entrada (CD) do contador, tem a função de gerar pulso de 1 em 1 
segundo incrementando um no valor acumulado desde que a entrada I0.1 e I0.2 sejam falsas. 
O endereço que da acesso a esse bit na a programação é o M12.5. Se durante a contagem o 
bit I0.1 for verdadeiro, o contador é reiniciado começando do valor pré-estabelecido e se não 
tivesse esse pulsador depois do bit I0.1, só contará quando a condição for falsa. Essa condição 
anterior também serve para o bit I0.2 do reset. 
 
325 
OBS: durante a contagem a saída do bit Q0.0 sempre será verdadeiro. 
2.2 – Contador decrescente (S_CD). 
 
 
Aplicação. 
É também pode ser utilizado na comutação do fechamento do contato do pressostato, 
quando a pressão chegar a um valor mínimo de abertuta, intertravando o compressor por 6 
segundos e evitando com que a contatora fique entrando e saindo constantemente. 
 
 
Funcionamento. 
 O pulsador do bit na entrada (CD) pulsa de 1 em 1 segundo decrescendo um no 
valor acumulado desde bit I0.1 seja falso e através de um inversor torna a entrada (S) 
verdadeira permitindo o decremento . Se durante a contagem o bit I0.1 for verdadeiro e 
voltando a ficar falso, o contador é reiniciado começando do valor pré-estabelecido e se não 
tivesse esse pulsador depois do bit I0.1, só contará quando a condição for falsa. Essa condição 
anterior também serve para o bit I0.2 do reset. 
OBS: durante a contagem a saída do bit Q0.0 sempre será verdadeiro. 
Contadores similares aos relatados acima. 
2.3 Comando (SC). 
Ex.: 
 
326 
Este comando incrementa um determinado valor diretamente no acumulador do 
contador, onde a partir dele começará a decrescer ou crescer dependendo do tipo do contador 
utilizado. 
2.4 – Contador (CD). 
Ex.: 
 
O princípio de funcionamento é o mesmo do acima só que da para resetá-lo de forma 
mais fácil do que o CU. 
 
2.5 – Contador (CU). 
Ex.: 
 
Funcionamento. 
 
327 
É um tipo de contador mais simples, só que precisa de um pulsador na sua entrada e 
um comando externo para resetá-lo. 
3 – Comparador. 
 O comando CMP é uma instrução de entrada que permite realizar as operações 
de comparação. 
3.1 – Comparador igual (>=). 
Aplicação. 
Pode ser utilizado para seqüência de partida de um MCP ou de acendimento de uma 
caldeira 
Funcionamento. 
Quando os valores da entrada IN1, forem iguais ou maior que os valores da entrada 
IN2, esta instrução será logicamente verdadeira. Enquanto os valores de IN1 não forem maior 
ou igual a IN2, esta instrução será efetivamente falso, ou seja, a sua saída vai ser falsa. 
 
3.2 Comparador <=. 
 
328 
 
Aplicação. 
É utilizado para desenergizar todos os equipamentos durante a deshabilitação do 
processo de extração. 
Funcionamento. 
Enquanto os valores da entrada IN1, forem iguais ou menor que os valores da entrada 
IN2, esta instrução será logicamente verdadeira. Quando os valores de IN1 forem maior que a 
IN2, esta instrução será efetivamente falsa, ou seja, a sua saída vai ser falsa. 
 
 
 
 
 
4 – Instrução MOVE. 
 
EX.: 
 
Aplicação: 
Pode ser utilizado para mover o set point da quantidade de oxigênio dos tanques de 
carga. 
Funcionamento. 
O MOVE é um controlador que move um determinado valor pré-estabelecido na entrada 
“IN”, para uma saída “OUT”, na qual vai ser inserido em um endereço destino. 
 
329 
Instrução Aritmética. 
5 – Instrução de Adição(ADD). 
 
 
Ex.: 
Aplicação. 
É utilizado para contagem do tempo tanto durante a energização e desenergização dos 
equipamentos e motores voltados ao processo de extração. 
Funcionamento. 
O valor da entrada IN1 é somado com o valor da entrada IN2 e o resultado é 
armazenado no destino OUT(Endereço). 
 
 
 
 
 
 
 
 
330 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
331 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
332 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
333 
 
 
334

Continue navegando