CLP

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AUTOMAÇÃO 
INDUSTRIAL
Cláudia Luisa Mendes
Controlador lógico 
programável
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
 � Reconhecer os componentes de um controlador lógico programável. 
 � Programar um controlador lógico.
 � Formular práticas de laboratório.
Introdução
Um controlador lógico programável (CLP) é um dispositivo com caracte-
rísticas de hardware semelhantes às de microcomputadores pessoais, mas 
diferentes no que diz respeito à robustez e à redundância de diversos itens. 
Para desenvolver programas que funcionarão de forma cíclica, execu-
tando as tarefas, podem-se utilizar algumas linguagens de programação, 
dentre as quais se destacam como as mais comuns o diagrama de con-
tatos (ou ladder) e o diagrama sequencial funcional (SFC). 
Neste capítulo, você vai ser apresentado a todos os elementos que 
compõem um CLP, como a unidade central de processamento (CPU), 
as entradas e saídas, vai ler sobre a metodologia de construção dos 
programas e, por fim, vai conhecer aplicações do uso do CLP.
1 Componentes de um controlador 
lógico programável
Conforme a definição dada pela norma IEC 61131-1, o CLP ou PLC, do inglês 
Programmable Logic Controller é um equipamento formado por componentes 
eletrônicos que contém memória programável ou não programável com dados 
e programas. Sua finalidade é ler e executar instruções que interagem com 
um sistema controlado por dispositivos de entrada, que chegam de sensores 
ou transdutores, e de saída, do tipo digital ou analógico.
Com base nisso, Natale (2008) diz que o CLP é basicamente um computador 
utilizado em uma aplicação destinada à automação de processos em geral 
— como, por exemplo, em CNC (Comando Numérico Computadorizado) — 
contendo as mesmas características de um computador pessoal. A maneira 
como um CLP atua no sistema é apresentada na Figura 1.
Figura 1. Implementação elétrica de um controle.
Fonte: Natale (2008, p. 18).
Para entender melhor como um CLP atua, é importante conhecer e entender 
cada componente que o constitui. Os principais componentes são a CPU e as 
interfaces de entrada/saída.
Controlador lógico programável2
Unidade central de processamento
Segundo Silveira e Santos (1998), a CPU é composta por um processador, um 
sistema de interligação (barramento) e memórias. 
O processador tem como principal função controlar todas as ações de um 
CLP. Isso é feito por meio de um executivo, bem como de um sistema opera-
cional de computador (DOS ou Windows), que é responsável principalmente 
pela garantia de execução do ciclo de varredura. Eles podem ser classificados 
por tamanho — 8 bits, 16 bits, 32 bits ou 64 bits —, por velocidades ou pela 
quantidade de memória e de dispositivos de entrada e saída que podem ser 
endereçados.
Uma unidade básica para armazenamento de um único bit de informação 
é chamada célula de memória, que constitui um sistema de memória. A célula 
de memória é eletronicamente constituída de uma chave que, se for aberta, 
corresponde a um estado 0 e, se for fechada, a um estado 1. O armazenamento 
em meios magnéticos é o mais utilizado como sistema de memória em CLPs, 
embora ainda existam memórias semicondutoras ou gravação por meio ótico. 
As memórias podem ser dos tipos volátil ou não volátil, e algumas das 
principais delas, acompanhadas de suas características, conforme apresentadas 
por Costa (2006), estão listadas a seguir.
 � RAM (random access memory): do tipo volátil, a principal caracterís-
tica deste tipo de memória é a sua fácil utilização no que diz respeito 
à gravação e à alteração de dados conforme a necessidade do usuário. 
Em CLPs, são utilizadas como armazenamentos temporários.
 � ROM (read only memory): do tipo não volátil, estas são memórias 
projetadas para armazenamento permanente de dados, que não podem 
ser alterados; devido a isso, o acesso a elas se dá apenas na opção de 
leitura. Para CLPs, as memórias ROM são largamente utilizadas em 
armazenamento de programas executivos.
 � PROM (programmable read only memory): do tipo não volátil, estas 
são memórias projetadas para armazenamento permanente de dados; 
porém, diferentemente das memórias ROM, as PROM podem ser gra-
vadas pelo próprio usuário.
3Controlador lógico programável
 � EPROM (erasable programmable read only memory): do tipo não 
volátil, estas memórias são uma espécie particular de PROM que per-
mite alterações nos dados. A EPROM é muito utilizada em CLPs para 
armazenamento de programa de controle, o qual deve ser elaborado de 
forma isenta de erros enquanto estiver armazenado em RAM.
 � EEPROM (eletrically erasable programmable read only memory): 
do tipo não volátil, estas são memórias com a mesma capacidade de 
reprogramação existente em RAM, embora apresentem duas limitações 
— só podem ser regravadas após a limpeza total dos dados anterior-
mente contidos e apresentam uma vida útil limitada pelo número de 
regravações. Mesmo assim, as memórias EEPROM são muito utilizadas 
em CLPs, devido à sua flexibilidade de reprogramação.
Interfaces de entrada/saída
Segundo Antonelli (1998), o sistema de entrada/saída conecta fisicamente a 
CPU com a parte externa, por meio de vários tipos de circuitos de interfaces, 
com a finalidade de adequar eletricamente os sinais para serem depois proces-
sados. Essas entradas/saídas podem ser de dois tipos: discretas ou analógicas. 
As entradas/saídas discretas são os tipos de sinais mais comumente 
encontrados em sistemas automatizados com CLP. Nessa espécie de interface, 
as informações provêm de um único bit, que apresenta as funções ligado ou 
desligado. Um exemplo de entrada/saída com tais características pode ser 
observado no Quadro 1. 
Esses dispositivos são acionados por fontes de alimentações distintas, que 
não são de mesma magnitude ou natureza. Dessa forma, as interfaces com 
os elementos de entrada/saída discretos estão disponíveis em vários níveis 
de tensão CA ou CC, como, por exemplo, 12Vcc, 24Vcc, 110Vca e 220Vca.
As entradas/saídas analógicas contêm um conversor analógico-digital 
ou digital-analógico que permite que sinais numéricos sejam recebidos ou 
enviados. Como expõem Silveira e Santos (1998), a principal diferença desses 
sinais em relação aos discretos é que mais de um bit deverá ser manipulado, 
seja por conversão de sinal analógico, seja por tratamento de dispositivos 
multibits. No Quadro 2, são apresentados exemplos de alguns dispositivos 
analógicos e multibits.
Controlador lógico programável4
Fonte: Adaptado de Silveira e Santos (1998).
Dispositivos de entrada Dispositivos de saída
Chaves seletoras Relés de controle
Pushbottons Solenoides
Sensores fotoelétricos Partidas de motores
Chaves fim-de-curso Válvulas
Sensores de proximidade Ventiladores
Chaves sensoras de nível Alarmes
Contatos de partida Lâmpadas
Contatos de relés Sirenes
Quadro 1. Exemplo de dispositivos de entrada/saída discretas
Fonte: Adaptado de Silveira e Santos (1998).
Entradas analógicas Saídas analógicas
Transdutores de tensão e corrente Válvula analógica
Transdutores de temperatura Acionamento de motores DC
Transdutores de pressão Controladores de potência
Transdutores de fluxo Atuadores analógicos
Potenciômetros Mostradores gráficos
L.V.D.T. Medidores analógicos
Entrada multibits Saídas multibits
Chaves thumbwheel Acionamento de motor de passo
Encoder absoluto Display de sete segmentos
Encoder incremental Displays alfanuméricos
Quadro 2. Exemplo de dispositivos de entrada/saída analógicas e multibits
5Controlador lógico programável
2 Programação do controlador lógico
De acordo com Natale (2008), para se escrever o programa do usuário, deve-se 
utilizar a linguagem de programação que permite introduzir desde funções 
binárias simples até funções complexas — linguagem essa que é regulamentada 
pela norma IEC 1131. 
As funções podem ser representadas em cinco modos: Texto Estruturado 
(ST) e Lista de Instruções (IL), funções classificadascomo linguagens tex-
tuais; Diagrama Ladder (LD) e Diagrama Blocos Funcionais (FBD), funções 
subdividas em linguagens gráficas; e, por fim, o Sequenciamento de Gráfico 
de Funções (SFC), função reconhecida como linguagem híbrida. 
Na Figura 2, a seguir, podem-se observar exemplos dos cinco modos de 
linguagem de programação.
Figura 2. Exemplo de linguagem de programação: (a) Ladder, (b) texto estruturado, (c) lista 
de instruções, (d) blocos funcionais e (e) SFC.
Fonte: Adaptada de Prudente (2013).
Controlador lógico programável6
A seguir serão apresentadas as estruturações das principais linguagens de 
programação utilizadas em CLPs.
Linguagem Ladder (LD)
Segundo Prudente (2013), entre todas as linguagens conhecidas, a LD é a 
mais empregada no campo internacional para a programação de CLP. Ela é a 
linguagem preferida pelos programadores com conhecimento em eletrome-
cânica, porque utiliza conhecimento de esquematização de relés. Além disso, 
a LD é composta por sinais gráficos que são padronizados pela norma IEC 
61131-3, os quais derivam de simbologia americana fortemente utilizada para 
esquemas funcionais.
Essa linguagem pode ser facilmente reconhecida pela observação das 
suas características: duas linhas verticais e linhas horizontais em formato de 
escada, sob as quais são desenhados os elementos constituintes para controlar 
o sistema desejado. A Figura 3 apresenta o significado de alguns dos símbolos 
mais utilizados em LD.
Figura 3. Simbologia da linguagem Ladder.
Fonte: Prudente (2013, p. 54).
7Controlador lógico programável
Ainda conforme Prudente (2013), assim como apresentado na Figura 4, o 
esquema Ladder é composto de:
Figura 4. Programação Ladder: (a) esquema de formação do programa e (b) exemplo 
simples de uma programação.
Fonte: Adaptada de Prudente (2013, p. 54).
Linguagem com sequenciamento gráfico de funções
De acordo com Prudente (2013), a SFC é considerada mais uma técnica de 
programação do que uma linguagem de programação propriamente dita. Essa 
técnica parte do pressuposto de que qualquer sistema de controle é caracterizado 
por uma linearidade de eventos produzidos ou de forma automática ou com a 
intervenção de ação humana, ou, ainda, em função do tempo. 
A linguagem SFC, também conhecida como Grafcet, utiliza sinais geo-
métricos e uma simbologia alfanumérica, e seus programadores não precisam 
ter conhecimentos específicos no setor elétrico/eletrônico.
Controlador lógico programável8
Alguns símbolos gráficos apresentados pela norma IEC 60848 podem ser 
observados na Figura 5.
Figura 5. Simbologia da linguagem SFC.
Fonte: Prudente (2013, p. 58).
Prudente (2013) também afirma que, assim como apresenta a Figura 6, a 
construção de um programa SFC deve respeitar algumas regras contidas na 
norma IEC 60848:
9Controlador lógico programável
Figura 6. Diagrama funcional de sequência simultânea.
Fonte: Adaptada de Prudente (2013).
Acesse o link a seguir e conheça mais a respeito de CLPs, de conexões com dispositivos 
de entrada e saída, e de como desenvolver programas para aplicação de controle de 
temperatura.
https://qrgo.page.link/uXZBG
Controlador lógico programável10
3 Aplicações com CLPs
Na estrutura da linguagem SFC, é notória a presença de três elementos bá-
sicos: as transições, as etapas e as ações. Se cada um desses elementos for 
corretamente modelado, o resultado será uma implementação isenta de erros. 
Como apresentam Silveira e Santos (1998), ficam claras as dificuldades 
ligadas à formação da sequência lógica na programação, o que torna possível 
uma implementação prática e funcional, de forma rápida.
Em um diagrama de relés, é comum que a implementação da linguagem 
SFC seja subdividida em três partes distintas, conforme foi exposto anterior-
mente: uma responsável pela sequência das transições (sobretudo pelo fluxo 
do processo), outra responsável pelo sequenciamento das etapas (fortemente 
interconectadas a fim de formarem um processo sequencial correto) e outra 
que realizará as ações operativas (resultado das etapas criadas corretamente). 
Essas partes devem necessariamente obedecer à ordem descrita, pois essa 
advém de uma característica sequencial da solução de saída do circuito que, 
em casos críticos, ocorre principalmente com intertravamentos oriundos de 
sinais com natureza impulsional. Na Figura 7, é apresentada essa ordem.
Figura 7. Diagrama de contatos implementado a partir de um Grafcet.
Fonte: Adaptada de Silveira e Santos (1998).
11Controlador lógico programável
Dessa forma, é possível realizar a codificação de CLPs conforme a lingua-
gem com que o programador melhor se identificar. A partir dessa metodologia, 
caso uma tarefa tenha sido executada em diagrama de contatos, ela pode ser 
reescrita como sequenciamento gráfico de funções. 
Exemplo 1
Um sistema utilizado em transporte horizontal de peças, de um tonel para 
outro em uma fábrica de aço, funciona mediante o deslocamento linear tanto 
da esquerda para a direita, quanto da direita para a esquerda, por meio do 
comando de um conjunto de botoeiras. 
Sensores de fim de curso indicam a chegada do conjunto à lateral solici-
tada. Como pode ser visto na Figura 8, o SFC responsável pela atuação do 
dispositivo é dado por:
Figura 8. SFC responsável pela atuação do 
dispositivo.
Fonte: Silveira e Santos (1998, p. 150).
Controlador lógico programável12
De forma semelhante, mas sendo reescrito em linguagem de contatos, o 
equivalente desse código é apresentado na Figura 9, a seguir.
Figura 9. Linguagem de contatos.
Fonte: Adaptada de Silveira e Santos (1998).
13Controlador lógico programável
Assim, aplicando a metodologia proposta por Silveira e Santos (1998), 
deve-se identificar todos os elementos de entrada e saída, definir as posições 
de memórias ocupadas e a natureza das grandezas, começar o código a partir 
das condições inicias, das condições de transição e etapas, para, por fim, 
avaliar todas as ações que devam ser executadas. 
Exemplo 2
Um sistema comumente utilizado em esteiras, pontes rolantes e tanques de 
mistura é a inversão de rotação de motores de indução trifásicos. 
Para realizar a reversão do sentido de rotação, é necessário alterar duas 
fases de posição. Por exemplo, um motor conectado na forma ABC gira em 
sentido horário; quando as fases são comutadas para ACB, o motor inicia o 
giro anti-horário. 
Definindo, então, as entradas e as saídas desse sistema, pode-se observar 
o programa a partir do diagrama de contatos (Figura 10) e do SFC (Figura 11). 
Figura 10. Diagrama de contatos
Controlador lógico programável14
Figura 11. SFC.
Assim, os dois programas realizam basicamente tarefas idênticas: verificam 
a atuação do relé térmico ou da botoeira de parada e desligam o motor. 
Para iniciar o giro em sentido horário, aciona-se a botoeira horário, e, caso 
seja necessário realizar a inversão, aperta-se a botoeira anti-horário. 
Outros programas podem ser escritos para a mesma rotina proposta. Isso 
vai depender principalmente das definições iniciais, dos sensores e atuadores 
utilizados, da linguagem e do dispositivo ao qual o código será inserido. 
Dessa forma, após a leitura sobre os componentes do CLP e as diferentes 
formas de programação, evidencia-se a metodologia para desenvolvimento de 
rotinas que executem e controlem processos industriais, comerciais, prediais 
ou, ainda, qualquer outra aplicação cabível utilizando-se os CLPs.
O CLP revolucionou os processos fabris, e suas tecnologias vêm melho-
rando a cada ano. A integração entre os diferentes sistemas, bem como as 
diferentes células de manufatura representam as novas funcionalidades desses 
dispositivos. 
15Controlador lógico programável
ANTONELLI, P. L. Introdução aos controladores lógicos programáveis (CLPs). 1998. Disponível 
em: http://www.ejm.com.br/download/Introducao%20CLP.pdf. Acesso em: 1 mar. 2020.
COSTA, C. da. Projetando controladores digitais com FPGA. São Paulo: Novatec, 2006. 
NATALE, F.Automação industrial. 10. ed. São Paulo: Érica, 2008. (Série Brasileira de 
Tecnologia). 
PRUDENTE, F. Automação Industrial: PLC — programação e instalação. Rio de Janeiro: 
LTC, 2013.
SILVEIRA, P. R. da; SANTOS, W. E. Automação e controle discreto. São Paulo: Érica, 1998.
Leituras recomendadas
CAPELLI, A. Automação industrial: controle do movimento e processos contínuos. 3ª 
ed. São Paulo: Érica, 2013.
NEVES, Y. B. de M.; FREITAS, D. R. R. de. Construção de controlador lógico programável 
de baixo custo para fins didáticos. Revista de Engenharia e Pesquisa Aplicada, v. 4, nº. 
4, p. 28–39, out. 2019. Disponível em: http://revistas.poli.br/index.php/repa/article/
download/1172/523/. Acesso em: 1 mar. 2020.
PRUDENTE, F. Automação industrial: PLC — teoria e aplicação. 2. ed. Rio de Janeiro: 
LTC, 2011.
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