Un1-Controladores_CLP_ou_CP

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Curso de Redes Industriais e Sistema Supervisório 
Controladores Lógicos Programáveis - CLP ou CP 
 
 
 
 
 
 
 
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Controladores Lógicos Programáveis – CLP ou CP 
 
O Controlador Lógico Programável, CLP ou simplesmente CP, tem revolucionado os comandos e 
controles industriais desde o seu surgimento na década de 70. 
 
Antes do surgimento dos CPs, as tarefas de comando e controle de máquinas e processos industriais 
eram feitas por relés eletromagnéticos, especialmente projetados para este fim e que ainda hoje se 
parecem bastante com o dispositivo eletromecânico inventado por Samuel F.B. Morse em 1836. 
 
O primeiro CLP surgiu na indústria automobilística, que até então usava relés eletromagnéticos para 
controlar operações seqüenciadas e repetitivas numa linha de montagem. Era composto de circuitos 
eletrônicos montados com componentes semi-condutores como transistores, CIs, etc. 
 
Características Gerais De Um CLP 
 
Um CLP apresenta as seguintes características: 
• Hardware e/ ou dispositivo de controle de fácil e rápida programação ou reprogramação, com a 
mínima interrupção na produção. 
• Capacidade de operação em ambiente industrial sem o apoio de equipamentos ou de hardware 
específicos. 
• Sinalizadores de estado e módulos tipo plug-in de fácil manutenção e substituição. 
• Hardware ocupando espaço reduzido e apresentando baixo consumo de energia. 
• Possibilidade de monitoração do estado e operação do processo ou sistema, através da 
comunicação com computadores. 
• Compatibilidade com diferentes tipos de sinais de entrada e saída. 
• Capacidade de alimentar, de forma contínua ou chaveada, cargas que consomem correntes de ate 
2A. 
• Hardware de controle que permite a expansão dos diversos tipos de módulos, de acordo com a 
necessidade. 
• Custo de compra e instalação competitivo em relação aos sistemas de controle convencionais. 
• Possibilidade de expansão da capacidade de memória. 
 
Atualmente, os CLPs apresentam as seguintes características técnicas em termos de hardwares e 
softwares: 
 
Hardware 
 
• Maior velocidade de varredura, devido à utilização de tecnologia “bit-slice” e microprocessadores 
de 16 a 32 bits. 
• Módulos de entrada e saída de alta densidade, possibilitando baixo custo e espaços reduzidos. 
• Módulos inteligentes, microprocessados, que permitem controles descentralizados (módulo PID, 
comunicação ASC II, posicionadores, emissores de relatório, etc.). 
 
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• Interligação com módulos periféricos que permitem ao operador interfacear, armazenar e 
documentar as informações do processo. 
 
Software 
 
• Utilização de linguagem de programação de alto nível, permitindo grandes flexibilidade de 
programação quando da utilização de periféricos. 
• Representação do programa em diagrama de contatos, diagrama de blocos funcionais e lista de 
instrução. 
• Diagnósticos e detecção de falhas na monitoração de máquinas e processos. 
• Introdução da matemática de ponto flutuante, tornando possível o desenvolvimento de cálculos 
complexos. 
 
Estrutura Básica De Um CLP 
 
A estrutura básica de um CLP tem sua origem no hardware básico de um computador. Podemos 
afirmar que um CLP é um computador para aplicações específicas, pois utiliza a mesma Unidade 
Central de Processamento (UCP) de um computador comum, acrescida de uma fonte de alimentação 
com ótimas características de filtragem/estabilização, interface E/S imune a ruídos e de um invólucro 
para aplicações industriais. 
 
 
 
 
 
 
O diagrama de blocos ilustra a 
estrutura básica de um CLP. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Estrutura 
 
A operação simplificada de um CLP pode ser assim representada : 
 
 
 
 
Parte Função 
1 Processador do CLP efetuando a leitura contínua dos estados no módulo de entrada e a atualização da tabela imagem das entradas. 
2 Processador do CLP executando continuamente o programa lógico do usuário, baseado na tabela imagem das entradas. 
3 Processador do CLP atualizando continuamente a tabela imagem das saídas, baseado na solução do programa lógico do usuário. 
4 Processador do CLP ativando ou desativando continuamente os estados dos módulos de saída de acordo com a tabela (imagem das saídas). 
 
Nos CLPs, o processador identifica o hardware do qual a Unidade Central de Processamento (UCP) 
faz parte. Nos computadores, a UCP identifica o hardware do processador central. 
 
Processador 
 
O processador identifica a parte do CLP responsável pela execução de todas as suas funções. 
 
O processador de um CLP assemelha-se à UCP de um computador quanto à concepção do hardware, 
pois ambos compõem-se de blocos funcionais similares. 
 
 
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O processador tem a função de coletar os dados enviados pelos módulos de entrada assim como 
selecionar os dados previamente armazenados, efetuando o processamento dos mesmos de acordo 
com o programa do usuário. 
 
O Resultado Lógico destas Operações (RLO) será posteriormente enviado para os módulos de saída. 
 
Com exceção dos dispositivos periféricos, os sistemas representados nas figuras a seguir parecem 
idênticos. A diferença entre um CLP e um computador é a forma como o microprocessador (UCP) foi 
configurado e programado. 
 
 
 
Um CLP baseado no microprocessador 6800, por exemplo, tem o seu processador configurado para 
executar operações programadas em linguagem de alto nível, como a linguagem de contatos de relé. 
Um computador baseado no mesmo microprocessador terá a sua UCP configurada para executar 
operações programadas em linguagem Basic, por exemplo. 
 
Sistema de memória 
 
O sistema de memória é uma parte de vital importância no processador de um CLP, pois armazena 
todas as instruções assim como todos os dados necessários para executá-las. 
 
Há diferentes tipos de sistemas de memória. A escolha de um determinado tipo de memória depende 
do tipo de informação que se deseja armazenar e da forma como a informação será processada pela 
UCP. 
 
As informações armazenadas num sistema de memória são chamadas palavras de memória e são 
formadas sempre pelo mesmo número de bits. A capacidade de memória de um CLP é definida em 
função do número de palavras de memória previstas para o sistema e pode ser representada por um 
mapa chamado mapa de memória. 
 
Áreas da memória de um CLP 
 
Independente dos tipos de memórias utilizadas, o mapa da memória de um CLP pode ser dividido em 
cinco áreas principais: 
• Memória executiva 
• Memória do sistema 
• Memória de status dos módulos E/S (tabela imagem) 
• Memória de dados 
• Memória do usuário 
 
 
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Observe a ilustração a seguir: 
 
 
 
Memória executiva 
 
É formada por memórias do tipo ROM ou PROM, com o conteúdo (sistema operacional) 
desenvolvido pelo fabricante do CLP; é alterada pelo usuário. Armazena o sistema operacional 
que é responsável por todas as funções e operações que podem ser executadas por um CLP. 
 
Memória do sistema 
 
Esta área de memória é formada por memórias do tipo RAM, pois o seu conteúdo é 
constantemente alterado pelo sistema operacional. Armazena resultados e/ou informações 
intermediários, que são gerados pelo sistema operacional, quando necessário. A memória do 
sistema não pode ser alterada pelo usuário. 
 
Memória de Status dos módulos E/S 
 
A memória de status dos módulos E/S são dotipo RAM. A UCP, após efetuar a leitura dos estados 
de todas as entradas, armazena essas informações na área denominada status das entradas (ou 
imagem das entradas). Após o processamento dessas informações, os resultados lógicos (RLO) 
são armazenados na área denominada status das saídas (ou imagem das saídas) antes de serem 
enviados para as respectivas saídas. A memória de status dos módulos E/S armazena o estado 
dos sinais de todas as entradas e saídas de cada módulo E/S. 
 
 
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À medida que o programa é executado, a UCP armazena os resultados na área denominada status 
das saídas (tabela imagem das saídas), até o término da seqüência de operações contidas no 
programa. Logo após, essas informações são transferidas para as respectivas saídas. O usuário 
pode monitorar a memória e pode alterá-la quando esta função está prevista no programa do 
usuário. 
 
Memória de dados 
 
A memória de dados é do tipo RAM e possui as funções de temporização, contagem ou aritméticas 
e necessita de uma área para o armazenamento dos dados, como: 
• valores pré-selecionados ou acumulados de contagem ou temporização; 
• resultados ou variáveis de operações aritméticas; 
• resultados ou dados diversificados utilizados por funções de manipulação de dados. 
 
A memória de dados armazena os dados do programam do usuário. 
 
Alguns processadores subdividem a área de memória de dados em duas submemórias: 
• Memória para dados fixos 
 
Memória para dados variáveis 
 
A memória para dados fixo é programada pelo usuário através dos terminais de programação. A 
memória para dados variáveis é usada pelo processador para armazenar os dados. 
 
Memória do usuário 
 
A UCP efetua a leitura das instruções contidas nesta área para executar o programa do usuário de 
acordo com os procedimentos pré-determinados pelo sistema operacional, gravado na memória 
executiva. 
 
A memória do usuário armazena o programa de controle desenvolvido pelo usuário. 
 
A área de memória destinada ao usuário pode ser configurada de diversas maneiras: 
• RAM 
• RAM/EPROM 
• RAM/EAROM 
 
Tipo de memória Descrição 
RAM A maioria dos CLPs utiliza memórias RAM para armazenar o programa do usuário assim como dados internos do sistema. 
RAM/EPROM 
O usuário desenvolve o programa e efetua dos testes em RAM. Uma vez checado o programa, este é 
transferido para EPROM, de onde o processador obterá as informações necessárias. 
Comentários 
1. Caso haja necessidade de alterar dados ou cálculos durante a execução do programa do usuário, 
haverá necessidade de um pequeno grupo de memórias RAM para armazenar dados variáveis. 
2. Qualquer alteração futura implicará na reprogramação das EPROMs. 
RAM/EAROM 
Esta configuração de memória do usuário permite que, uma vez definido o programa, ele seja copiado 
automaticamente em EAROM, bastando que se introduza uma única instrução no CLP. 
Uma vez efetuada a cópia, o CLP poderá operar tanto em RAM como em EAROM. Caso haja 
necessidade de alguma modificação, ela será feita eletricamente. 
 
 
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Se houver falta de energia elétrica, as informações armazenadas em memória RAM serão preservadas 
devido à existência de baterias de lítio. 
 
Canais de comunicação 
 
A comunicação da UCP com o sistema de memória é feita pelos canais (vias de comunicação): 
• Bus de endereço 
• Bus de dados 
 
• Bus de endereço 
Permite que a UCP se comunique diretamente com qualquer endereço de memória. 
 
• Bus de dados 
Uma vez selecionado o endereço pelo bus de endereço, a UCP poderá efetuar operações de 
carregamento ou retirada de dados. 
 
Para um microprocessador de oito bits, o bus de endereço terá 16 linhas e o bus de dados oito linhas. 
Durante a leitura de uma instrução do usuário, a UCP efetua a leitura e decodificação de duas 
posições consecutivas de memória que corresponde a um dado de 16 bits. 
 
Watchdog timer 
 
Em alguns tipos de CLPs temos na parte interna da unidade de processamento um circuito “watchdog 
timer ”. 
 
O circuito WATCHDOG TIMER é um temporizador com base de tempo fornecida pelo 
microprocessador (sinal cíclico 0 a 1) para monitorar a varredura do CLP pela duração do sinal cíclico 
correspondente. 
 
Se houver algum problema na varredura o sinal deixa de ser cíclico, mantendo-se em 0 ou 1. Neste 
instante, o “watchdog timer ” irá detectar esta condição, desligando as saídas do sistema evitando 
operações indesejadas. 
 
Módulo de entrada 
 
Os módulos de entrada são considerados como elementos de interface entre os sensores localizados 
no campo e a lógica de controle de um CLP. 
 
Os módulos de entrada ou de saída são cartões eletrônicos, cada um deles tem a capacidade para 
receber um certo número de variáveis. Normalmente esses módulos estão dispostos em gabinetes 
juntamente com a fonte de alimentação e a UCP. 
 
A estrutura interna de um módulo de entrada pode ser subdividida em seis blocos principais: 
• Sensores de campo (entrada) 
• Terminais para conexão dos sensores de campo 
• Condicionamento e conversão do sinal de entrada 
• Indicadores de estado das entradas 
• Isolação elétrica 
• Interface/multiplexação 
 
 
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Parte Função 
Sensores de campo Informar ao CLP as condições do processo. 
Terminais para conexão dos 
sensores de campo 
Permitir a interligação física entre os sensores de campo e o CLP. 
Condicionamento e conversão do 
sinal de entrada 
Converter os sinais de campo em níveis baixos de tensão, 
compatíveis com o processador utilizado. 
Indicadores de estado das 
entradas 
Proporcionar indicação visual do estado funcional das entradas 
contidas num módulo de entrada. 
Isolação elétrica Proporcionar isolação elétrica entre os sinais vindos do campo e 
os sinais do processador. 
Interface/multiplexação Informar ao processador o estado de cada variável de entrada. 
 
 
 
 
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O principio básico do módulo de entrada é mostrado na figura seguinte. 
 
 
 
Dependendo da natureza do sinal de entrada, é possível dispor dos seguintes tipos de módulos de 
entrada: 
• Alternado (AC) 
• Digital 
• Analógico 
• Especial 
 
Tipo Características 
AC 12 Vac; 24 a 48Vac; 220/240Vac; 
Digital 120Vac com isolação. 
12VDC; 12 a 24VDC com resposta rápida; 24 a 48VDC, 12 a 24VDC com suprimento; 
12 a 24VDC com dreno; 48VDC com suprimento; 48VDC com dreno. 
Analógico 1 a 5VDC; 0 a 10VDC; - 10 a +10VDC; 4 a 20mA. 
Especial TTL com suprimento; TTL com dreno; 5 a 30VDC selecionável; 5VDC 
contador/decodificador; 12 a 24VDc codificador/contador; termopar; código ASCII; 
código Gray; pulsos de alta velocidade. 
 
Os sinais recebidos por um módulo de entrada podem vir de dois tipos de sensores: 
• Discretos 
- chave limite 
- botoeira 
- chave digitadora (thumbwheel) 
- chave de pressão 
- fotocélula 
- contato de relé 
- chave seletora 
- teclado 
 
• Analógicos 
- transdutor de pressão 
- transdutor de temperatura 
- célula de carga (strain gage) 
- sensores de vazão 
- transdutores de vibração 
- transdutores de corrente 
- transdutores de vácuo 
- transdutores de força 
 
 
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Sinal de acionamento da entrada em Corrente Continua. 
 
A comutação executada por um transdutor digital de corrente contínua pode serde dois tipos: 
TIPO N: permite um fluxo de corrente da entrada para o potencial negativo da fonte de alimentação. A 
figura a seguir exemplifica um circuito de entrada digital Tipo N. 
 
 
 
 
 
 
 
Circuito digital 
tipo N 
 
TIPO P: Permite um fluxo de corrente do potencial positivo da fonte de alimentação para a entrada. A 
figura exemplifica um circuito de entrada digital Tipo P. 
Circuito de 
entrada tipo P 
 
 
 
Módulo de Saída 
 
Os módulos de saída 
são considerados 
elementos de 
interface, pois o processador pode se comunicar com o meio externo. 
 
Observe o funcionamento do módulo de saída na figura a seguir: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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A estrutura interna de um módulo de saída pode ser subdividida em sete blocos principais. Observe na 
figura a seguir: 
 
 
 
 
Parte Função 
Interface/multiplexação Recebe os sinais vindos do processador, direcionando-os para as respectivas saídas. 
Memorizador de sinal Armazena os sinais que já foram multiplexados pelo bloco anterior. 
Isolação elétrica Proporciona isolação elétrica entre os sinais vindos do processador e os dispositivos de campo. 
Indicadores de estado das saídas Proporciona indicação visual do estado funcional das saídas contidas num módulo de saída. 
Estágios de potência 
Transforma os sinais lógicos de baixa potência vindos do 
processador em sinais de potência, capazes de operar os 
diversos tipos de dispositivos de campo. 
Terminais para conexão dos 
dispositivos de campo 
Permite a conexão física entre o CLP e os dispositivos de 
campo. 
Dispositivos de campo 
Consiste em dispositivos eletromecânicos que atuam no 
processo/equipamento, em função dos sinais de controle 
enviados pelo CLP. 
 
Dependendo da natureza dos dispositivos de campo e do tipo de sinal de controle necessário 
para comandá-los, podemos dispor dos seguintes tipos de módulos de saída: 
• Alternado (AC) 
• Digital 
 
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• Analógico 
• Especial 
 
Tipo Características 
AC 12VAC; 24 a 48VAC; 120VAC; 220/240VAC; 120VAC com isolação. 
DC 12 a 60VDC; 12 a 24VDC com resposta rápida; 24 a 48VDC; 12 a 24VDC com suprimento; 12 a 24VDC com dreno; 48VDC com suprimento; 48VDC com dreno. 
Analógico 1 a 5VDC; 0 a 10VDC; -10 a +10VDC; 4 a 20mA. 
Especial TTL com suprimento; TTL com dreno; 5 a 30VDC selecionável; contato NA; contato NF; saída em ASCII; servo-motor; motor de passo. 
 
 
Os módulos de saída podem acionar os seguintes tipos de dispositivos de saída: 
• Discretos 
- válvula solenóide 
- controladores de motores 
- indicadores de painel 
- contador 
- display 
- bobina de relé 
- sistemas de alarma/segurança 
- sirena 
 
• Analógicos 
- válvula de controle 
- acionadores AC 
- acionadores DC 
 
Sinal de Atuadores de Saída em Corrente Contínua 
 
Tipo N: o fluxo de corrente ocorre da saída para o potencial negativo da fonte de alimentação de 
24Vcc (carga ligada entre o potencial positivo e a saída). A figura a seguir exemplifica o 
circuito de uma saída digital Tipo N. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Tipo P: O fluxo de corrente ocorre do potencial positivo da fonte de alimentação de 24 Vcc para a 
saída (carga ligada entre o potencial negativo e a saída). A figura a seguir exemplifica o 
circuito de uma saída digital Tipo P. 
 
 
 
Interfaces E/S 
 
Interface homem-máquina 
 
Esta interface homem máquina (IHM) controla e permite a comunicação do usuário com o CLP para 
que tenha a possibilidade de verificar (visualizar) ou interferir (alterar) nos valores de preset em 
variáveis do processo. 
As formas mais usuais de se comunicar com o CLP são: 
- Frontais de teclado e display de sete segmentos 
- Frontais de teclado de cristal líquido (LCD) ou vácuo fluorescente (VFD) 
- Terminal de vídeo ou terminal LCD/VFD 
- Software de supervisão 
 
Tipos De Interface Homem Máquina – IHM 
 
• Frontais de Teclado e Display de Sete Segmentos 
São dispositivos compostos de display, led’s de sinalização e teclado que permitem a verificação 
e/ou alteração de valores instantâneos das variáveis do processo. 
Com estes dispositivos obtém-se assim uma maior flexibilidade operacional na alteração dessas 
variáveis. Sem o uso do frontal é necessário trocar “memórias de variáveis” nos equipamentos 
para cada mudança de matéria-prima ou para cada mudança definida para as características do 
produto final. 
 
Com o frontal, pode-se visualizar valores de preset, imagens de entrada, imagens de saída e 
estados internos, através de códigos especiais. 
 
 
• Frontais de Teclado e Display de Cristal Líquido ou Vácuo Fluorescente 
Os dispositivos compostos de display de cristal liquido ou vácuo fluorescente e teclado, 
permitem verificar e/ou alterar os valores instantâneos das variáveis de processo e também 
elaborar telas que contenham mensagens para o usuário. 
 
 
 
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• Terminal de Vídeo ou Terminais LCD / VFD 
É um dispositivo composto por teclado e vídeo que realiza as mesmas funções de um frontal 
com a vantagem de permitir maior clareza na visualização de uma quantidade maior de 
valores de parâmetros. 
Nas telas editadas pelo usuário, além da visualização, pode-se modificar os valores de 
parâmetros de uma maneira mais rápida e ordenada, como também monitorar variáveis de 
processo. 
 
 
• Terminais com Display Planos 
Têm a mesma aplicação do terminal de vídeo, porém têm construção em menor profundidade, 
portanto, peso e volume menores. Outra característica é o menor consumo de potência. 
 
Os tipos mais comuns de displays planos são: 
 
- Tela de cristal líquido (LCD) 
- Tela de cristal líquido com matriz ativa (LCD – TFT) 
- Tela de plasma 
- Tela eletroluminescente 
 
Observe nas figuras a seguir exemplos de interface homem - máquina 
 
 
 
 
• Software de Supervisão 
 
Este software proporciona uma visão integrada de todos os recursos de controle e informação e 
permite a engenheiros, supervisores gerentes e técnicos visualizarem e interagirem com o 
funcionamento de todo o processo que esteja sob controle. Atualmente, encontram-se disponível 
no mercado várias opções de software de supervisão, como por exemplo Elipse 
(http://www.elipse-software.com/Home.htm) Factory Link 
(http://www.antechmicro.com/mcmonitoring.htm), FIX, Wizcon 
(http://www.conlab.com.au/axeda.html), Gênesis, WinCC 
(http://www.ad.siemens.de/hmi/html_76/products/software/wincc/index.htm) e Citect 
(http://www.citect.de/partners/open_suit.php3). 
 
Interface de programação 
 
Esta interface permite a programação da memória do usuário através do terminal portátil de 
programação ou do uso de software específico para desenvolvimento de programa de usuário em 
microcomputadores pessoais. Os compatíveis com IBM PC permitem a edição, monitoração e 
documentação dos programas. A interface de programação é particular e depende de cada fabricante 
do CLP. 
 
Interface de comunicação 
 
 
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A interface de comunicação com os elementos de hardware ou software garantem a comunicação do 
CLP com outros equipamentos similares através de redes industriais ou de computadores pessoais por 
meio do canal de comunicação serial nos padrõesRS232C ou RS485. Atualmente há, também, a 
possibilidade de comunicação entre dispositivos na mesma planta através da utilização de módulos 
Ethernet ou ainda com a rede mundial de computadores “Internet” pela aplicação de um módulo 
denominado Servidor de Internet Embarcado (Web Server) 
 
Fonte de alimentação 
 
A fonte de alimentação fornece energia às diversas unidades e circuitos do CLP. A unidade de 
processamento central possui uma fonte específica para seus circuitos de alta qualidade e estabilidade 
que obedecem rigorosamente a critérios específicos de construções. 
 
Os módulos de Entrada e Saída possuem características específicas que dependem de aplicações 
que controlam, por exemplo, tensão e corrente dos transdutores de entrada e saída, fazem com que as 
fontes que alimentam os módulos de Entrada e Saída sejam independentes. 
 
Princípio De Funcionamento Do CLP 
 
O CLP realiza continuamente um ciclo de varredura (scan) que consiste em: 
 
• Leitura dos pontos de entrada. 
• Execução do programa, que consiste em definir o estado das saída em função das entradas, de 
acordo com o programa. 
• Atualização das saídas. 
 
Esse ciclo de varredura é representado no fluxograma que segue: 
 
 
 
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Seleção Do CLP 
 
Para a escolha correta de um equipamento de CLP, o usuário deverá conhecer as características dos 
CLPs existentes no mercado levando em conta as características específicas de hardware e software. 
 
Hardware 
 
Para selecionar o hardware do CLP, devem ser levadas em conta as seguintes características: 
 
- Sinalização de “status” de Entrada e Saída (sinaliza a ligação ou não das Entradas/Saídas). 
- Alto MTBF (Mean Time Between Failure), ou seja, tempo médio entre falhas. 
- Burn In (capacidade de fácil inserção/extração dos módulos do CLP). 
- Robustez mecânica e elétrica. 
- Imunidade a ruídos (capacidade de não ter seu funcionamento alterado se surgirem surtos de 
sinais elétricos não desejados). 
- Isolação ótica de entradas e saídas (proteção da eletrônica fina do CLP com os circuitos 
exteriores). 
- Facilidade de configuração (modularidade). 
- Facilidade de manutenção (itens de estoque). 
- Autodiagnose (capacidade de sinalizar falhas e indicar possível solução). 
- Fusíveis de proteção independentes. 
- Tensão de alimentação. 
- Tensão de alimentação dos módulos de entrada e de saída. 
- Número de entrada e de saída. 
- Temperatura de armazenamento. 
- Temperatura de operação. 
- Imunidade a Descarga eletrostática. 
- Vibração. 
 
Software 
 
Para selecionar o software, é preciso levar em conta as seguintes características: 
 
- Facilidade de programação (interface de programação amigável). 
- Aplicativo com teste de consistência (capacidade do controlador do CLP: verificar se o 
programa elaborado é reconhecido pelo mesmo). 
- Facilidade de simulação (utilização de função FORCE, que “força” um nível lógico 0 ou 1 em 
um elemento do programa). 
- Flexibilidade de programação (conjunto, “Set” de instruções variadas). 
- Recurso de monitoração. 
- Programação “on-line”, programar diretamente no CLP. 
- Número de estados internos. 
- Interface de comunicação com outros equipamentos. 
- Varredura de programa (leitura e execução seqüencial das instruções do programa, que tem 
início na primeira instrução e vai até o final do mesmo). 
 
O tempo de execução do programa varia de 1ms a 100ms/K, e vai depender da tecnologia empregada 
pelos fabricantes. É importante observar que esse tempo é calculado com base em instruções simples, 
do tipo contato aberto, contato fechado e saídas. Para as instruções avançadas que envolvem 
multiplicação, divisão, etc., o tempo estimado é maior para a execução. 
 
 
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Linguagens de programação 
 
• LADDER - Diagrama de Contatos ( LD - Ladder Diagram LD) 
 
É uma linguagem construída a partir de diagramas de comandos elétricos. È uma linguagem muito 
acessível aos profissionais que têm uma prática ou formação na área de elétrica e eletrônica. É 
uma linguagem muito usada e está presente em 90% dos CLPs e só não é usada quando o CLP 
for muito específico. 
 
Principais características 
• Elementos gráficos organizados em linhas conectadas por barras de alimentação. 
• Forma gráfica dos elementos imposta. 
• Elementos utilizados: contatos, bobinas, funções, blocos funcionais. 
• Elementos de controle de programa (salto , return ,...) . 
 
Exemplo: 
 
 
• Diagrama de Blocos Funcionais (FBD – Function Block Diagram) 
 
É uma linguagem que é facilmente compreendida e pode ser analisada por quem não domina os 
circuitos elétricos e eletrônicos. É usada em 80% dos CLPs. 
 
O uso desta linguagem é feito por quem trabalha com controle de processo, como por exemplo, na 
indústria química. Como esta linguagem trabalha com blocos a sua compreensão é dominada 
facilmente pelos profissionais da lógica da linguagem. A representação gráfica é semelhante as 
partes correspondentes às lógicas digitais. 
 
Principais características 
• Representação de funções por blocos ligados um a outro. 
• Nenhuma conexão entre saídas de blocos de função. 
• Formação de uma rede: da saída de um bloco funcional à entrada de outro. 
• Nome da rede definida à direita por " : " . 
 
Exemplo: 
 
 
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Controladores Lógicos Programáveis - CLP ou CP 
 
 
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• Lista de Instrução (IL – Instruction List) 
 
A linguagem de Lista de Instruções (IL) é também chamada de LIS; é uma linguagem baseada em 
lista de instrução e tem relação com a programação dos microcontroladores que é o coração do 
CLP. É uma linguagem mais complexa que as anteriores pois exige um domínio de programação. 
 
O uso desta linguagem é freqüente para a construção de equipamentos controladores do CLP. 
Dependendo do CLP, o microcontrolador pode ser mais simples como o 8051 ou mais complexo 
de acordo com o set de instruções. 
 
O uso desta linguagem é feito por profissionais que têm familiaridade com microcontroladores, 
como por exemplo, projetistas de equipamentos controladores. 
Esta linguagem é usada em 60% dos CLPs. 
 
Principais características 
• Séries de instruções: cada uma deve começar em uma nova linha. 
• Uma instrução = um operador + um ou mais operandos separados por vírgulas. 
• Nomes opcionais seguidos por ¨:¨ 
• Comentário opcional deve formar o último elemento de uma linha e ser definido entre (*). 
• Blocos de função ligados por um operador específico, por exemplo CAL (comando de Chamada 
de sub-rotina), utilizando a entrada do bloco, a qual funciona como um operador. 
 
 
Exemplo: 
 
 
 
• Texto Estruturado (ST – Structured Text) 
 
A linguagem de texto estruturado é mais complexa que a linguagem LIS pois é necessário ter 
noções de programação técnica avançada do tipo TURBO C++. É uma linguagem muito usada por 
profissionais da área de programação. 
 
Esta linguagem é aplicada em grandes processos como por exemplo da indústria química e 
petroquímica. 
 
A linguagem ST é usada em 40% dos CLPs. 
 
Principais características 
• Sintaxe similar ao PASCAL, permitindo a descrição de estruturas algorítmicas complexas. 
• Sucessão de enunciados para a destinação de variáveis, o controle de funções e blocos de 
função usando operadores, repetições, execuções condicionais. 
• Os enunciados devem terminar com " ; ". 
 
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Exemplo: 
 
 
 
• Gráfico de Sequência Funcional (SFC – Sequential Fu nction Chart) 
 
Esta linguagemtem um diferencial em relação às anteriores que é mostrar o fluxo de 
funcionamento do processo. A representação desta linguagem é por blocos o que permite o uso de 
qualquer uma das outras linguagens dentro deles. 
 
A linguagem SFC, também denominada Grafcet, é muito usada em equipamentos europeus e 
possibilita uma interpretação mais rápida por quem não tem familiaridade com lógica de 
programação pois apresenta o fluxo. Assim, como em cada bloco pode haver um tipo de linguagem 
não é preciso conhecer a linguagem para identificar alguns problemas basta compreender o fluxo 
para se localizar onde ele se localiza. 
 
A linguagem SFC tem o mesmo grau de dificuldade de programação que a IL e a ST e tem como 
vantagem a facilidade de interpretação. 
 
Esta linguagem é usada para o controle de processos contínuos como a produção de alimentos em 
grande escala, bebidas, etc. 
 
Cerca de 50% dos CLPs fazem uso desta linguagem. 
 
Principais características 
• Descrever funções de controle seqüencial. 
• Etapas representadas graficamente por um bloco ou literalmente por uma construção comum às 
linguagens IL e ST. 
• Transições representadas graficamente por uma linha horizontal ou literalmente pela construção. 
• Condição de transição em linguagem LD, FBD, IL ou ST. 
• Ações associadas às etapas: variáveis booleanas ou um trecho de programa escrito em uma das 
cinco linguagens.; 
• Associação entre ações e etapas de forma gráfica ou literal. 
• Propriedades (qualificações) de ação que permitem temporizar a ação, criar pulsos, de memorizar, 
etc. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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