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Material didático: "Controladores Lógicos Programáveis - CLPs"
Presentation · March 2018
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Willer Gomes dos Santos
Instituto Tecnologico de Aeronautica
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https://www.researchgate.net/project/ITA-Space-Center?enrichId=rgreq-15e95b81b4352a7af8171287992459a5-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzMyMzgwODQ0NjtBUzo2MDQ3ODc4NTkwMDEzNDRAMTUyMTIwNDA3MDEzMg%3D%3D&el=1_x_9&_esc=publicationCoverPdf
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Controladores Lógicos 
Programáveis – CLPs 
Material didático 
Prof. Dr. Willer Gomes 
2018 
CONTEÚDO 
 Introdução 
 
 Histórico 
 
 Aplicação 
 
 Objetivos 
 
 Desenvolvimento teórico 
 
 Exemplo 
 
 Considerações finais 
INTRODUÇÃO 
Sistema de controle: interconexão de componentes que 
tem como finalidade controlar um determinado processo para 
fornecer uma resposta desejada. 
Sistema manual Sistema automático 
INTRODUÇÃO 
Sistema de controle automático 
Diagrama de blocos: Vantagens: 
• otimização de 
desempenho dos 
sistemas dinâmicos; 
 
• aumento da 
produtividade; 
 
• diminuição do trabalho 
de operações manuais 
repetitivas; 
 
• melhora da qualidade 
do produto; 
INTRODUÇÃO 
Controlador Lógico 
Programável (CLP): 
equipamento eletrônico que usa uma 
memória programável para 
armazenar instruções e implementar 
funções como lógica, 
sequenciamento, temporização, 
contagem e aritméticas para o 
controle de máquinas e processos. 
Os CLPs são vastamente 
empregados no controle lógico de 
processos industriais! 
Do inglês PLC 
 (Programmable Logic Controller) 
INTRODUÇÃO 
Por que usar o CLP ??? 
• Maior confiabilidade e flexibilidade; 
 
• Ocupam menos espaço do que outros 
componentes de controle; 
 
• Menor consumo de energia; 
 
• Fácil programação / reprogramação; 
 
• Reutilizável para outros processos; 
 
• Maior rapidez na elaboração de projetos; 
 
• Capacidade de comunicar-se com outros 
dispositivos; 
 
• Baixo custo de materiais, mão-de-obra e 
instalação. 
INTRODUÇÃO 
Classificação dos CLPs 
Micro CLP: 
possui até 16 
entradas/saídas 
CLP de médio porte: 
possui até 256 
entradas/saídas 
CLP de grande porte: 
possui até 4096 
entradas/saídas 
CONTEÚDO 
 Introdução 
 
 Histórico 
 
 Aplicações 
 
 Objetivos 
 
 Desenvolvimento teórico 
 
 Exemplo 
 
 Considerações finais 
HISTÓRICO 
Origens do CLP 
1960 1970 1980 1990 
Indústria automobilística 
Painel de relé 
eletromecânico 
Engenheiro 
Richard Morley 
Modicon 084 
(1º CLP) 
1968 
HISTÓRICO 
Evolução do CLP 
1ª Geração: 
• Progamação 
ligada ao 
hardware; 
• Linguagem 
Assembly. 
2ª Geração: 
• Surgem as 
primeiras 
linguagens de 
programação. 
3ª Geração: 
• Pode-se 
apagar, 
alterar e 
gravar a 
programação. 
4ª Geração: 
• Entrada para 
comunicação serial; 
• Programação feita 
em 
microcomputadores. 
5ª Geração (atual): 
• Maior capacidade de 
processamento; 
• Padronização dos 
protocolos de 
comunicação; 
• Aumento da 
precisão e exatidão. 
CONTEÚDO 
 Introdução 
 
 Histórico 
 
 Aplicações 
 
 Objetivos 
 
 Desenvolvimento teórico 
 
 Exemplo 
 
 Considerações finais 
APLICAÇÕES 
Algumas aplicações da CLPs ... 
 Sistemas de controle de 
células de manufatura; 
 
 Sistemas de servo-
posicionamento; 
 
 Processos de empacotamento, 
engarrafamento, transporte e 
manuseio de materiais; 
 
 Linhas de pintura; 
 
 Sistemas de tratamento de 
água; 
 
 Automação comercial, 
industrial e residencial. 
CONTEÚDO 
 Introdução 
 
 Histórico 
 
 Aplicações 
 
 Objetivos 
 
 Desenvolvimento teórico 
 
 Exemplo 
 
 Considerações finais 
OBJETIVOS 
O que iremos aprender ??? 
• Princípios de funcionamento; 
 
• Estrutura interna; 
 
• Dispositivos de entrada e saída; 
 
• Instalação e programação de um CLP; 
 
• Circuito Latch; 
 
• Circuitos de sequenciamento; 
 
• Temporizadores e contadores. 
CONTEÚDO 
 Introdução 
 
 Histórico 
 
 Aplicações 
 
 Objetivos 
 
 Desenvolvimento teórico 
 
 Exemplo 
 
 Considerações finais 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO 
DE UM CLP 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
# Princípios de funcionamento de um CLP # 
Funcionamento básico de um CLP 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
# Princípios de funcionamento de um CLP # 
Ciclo de varredura de um CLP 
Verifica o 
funcionamento 
da CPU, memórias, 
circuitos auxiliares 
e existência de 
programas. 
Armazena as 
informações na 
“Memória 
Imagem das 
Entradas e 
Saídas” 
Consulta a 
memória imagem 
das entradas 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
ESTRUTURA INTERNA DE UM CLP 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
# Estrutura interna de um CLP # 
Estrutura interna de um CLP 
Frequência típica: 
1 - 8 MHz. 
Armazenamento 
permanente do sistema 
de operação e dados fixos. 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
# Estrutura interna de um CLP # 
Unidade de entrada e saída: fornece a interface entre o 
sistema e o mundo externo permitindo ao CPU receber e enviar 
informações. 
Variáveis digitais (discretas) e variáveis analógica: 
• Pressão 
• Temperatura 
• Umidade 
• Motor ligado/desligado; 
• Presença/Ausência objeto. 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
DISPOSITIVOS DE ENTRADA E SAÍDA 
DE UM CLP 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
# Dispositivosde entrada e saída de um CLP # 
Módulos de entradas digitais 
A maioria dos processos são controlados através de informações 
digitais, provindas de sensores, botoeiras, termostatos, 
pressostatos, chaves de fim de curso, etc. 
Optoacoplador 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
# Dispositivos de entrada e saída de um CLP # 
Dispositivos para entradas digitais 
Os dispositivos para entradas digitais são compostos de contatos 
normalmente abertos (NA) e contatos normalmente fechados (NF). 
(1) interruptor; 
(2) botoeira; 
(3) chave fim de curso; 
(4) termostato; 
(5) pressostato; 
(6) sensor indutivo 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
Módulos de entradas analógicas 
Empregados em processos que exigem um controle mais preciso, em 
que o valor instantâneo é identificado e atualizado a cada varredura. 
Principais 
variáveis 
físicas: 
temperatura 
e pressão. 
Sensores de 
pressão e 
termopares 
0 a 10 Vcc 
4 a 20 mA 
Conversor de 
sinais analógicos 
para digitais (ADC) 
# Dispositivos de entrada e saída de um CLP # 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
# Dispositivos de entrada e saída de um CLP # 
Dispositivos para entradas analógicas 
Fornecem ao CLP sinais elétricos variáveis, proporcionais à variação da 
grandeza física que está sendo medida. 
(1)potenciômetro; 
(2) sensor de pressão; 
(3) termopar; 
(4) sensor de vazão; 
(5) sensor de distância 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
Módulos de saída digital 
As saídas digitais são as mais utilizadas em CLPs devido à sua 
simplicidade, uma vez que estas poderão assumir somente duas 
situação: acionada ou desacionada. 
Tensão de saída: 
24 Vcc, 127 Vca ou 220 Vca 
Módulo de saída a transistor 
Módulo de saída a relé 
# Dispositivos de entrada e saída de um CLP # 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
# Dispositivos de entrada e saída de um CLP # 
Dispositivos para saídas digitais 
Utilizados para comutar um circuito elétrico com tensão compatível 
com os terminais do CLP e com os equipamentos elétricos conectados à 
saída, acionando-os ou desacionando-os. 
(1)contator; 
(2) soft-starter; 
(3) Lâmpadas de sinalização; 
(4) Válvula eletrohidráulica 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
Módulos de saída analógica 
Utilizadas em processos que exigem um controle mais preciso, 
ajustando o funcionamento dos atuadores às necessidades do processo. 
Sinal de 
saída: 
0 a 10 Vcc 
(4 a 20 mA) 
Conversor de 
sinais digital para 
analógico (DAC) 
# Dispositivos de entrada e saída de um CLP # 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
# Dispositivos de entrada e saída de um CLP # 
Dispositivos para saídas analógicas 
Recebem do CLP sinais elétricos variáveis, de tensão ou corrente, 
controlando a atuação de um equipamento elétrico. 
Conversor de frequência: 
equipamento eletrônico destinado 
ao controle de rotação de 
motores de indução. 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
Placa do circuito eletrônico de um micro CLP comercial: 
terminais de 
entradas digitais 
terminais de 
saídas digitais 
terminais de entradas 
analógicas 
Placa IHM (interface 
homem-máquina) 
Microprocessador 
# Dispositivos de entrada e saída de um CLP # 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
INSTALAÇÃO E PROGRAMAÇÃO 
DE UM CLP 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
# Instalação e programação de um CLP # 
Modelo genérico de instalação de um CLP com 
alimentação em 24 Vcc, 8 entradas digitais, 2 entradas analógicas de 0 a 
10 V, 4 saídas digitais à relé e 2 saídas analógicas de 0 a 10 V. 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
# Instalação e programação de um CLP # 
Programação 
Existem diversas linguagens de programação para CLP, as quais 
permitem ao programador manifestar as relações entre as entradas 
e saídas do CLP. 
ASSEMBLY (baixo nível) 
 
Linguagens de alto nível: 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
# Instalação e programação de um CLP # 
Programação em Ladder 
Diagrama Ladder: 
cada tarefa (lógica de 
controle) do programa é 
especificada como os 
degraus de uma escada, 
ou seja, os ramos. 
Formas de representação de um circuito elétrico. 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
# Instalação e programação de um CLP # 
Diagrama Ladder: símbolos básicos e exemplo 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
# Instalação e programação de um CLP # 
Exemplo de sistema de controle de temperatura 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
# Instalação e programação de um CLP # 
Ladder: funções lógicas 
Função AND Função OR Função NOR 
Função NAND 
Função EXCLUSIVE-OR 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
# Instalação e programação de um CLP # 
Ladder: exemplo 
Como projetar um sistema de 
controle para abrir a porta da 
loja quando o lojista libera a 
abertura e o cliente se aproxima 
da porta ??? 
Tabela-verdade do sistema: 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
# Instalação e programação de um CLP # 
Ladder: lista de instruções 
Uma instrução consiste de um operador seguido de um ou mais 
operandos. 
Códigos 
mnemônicos 
Elemento 
Ladder 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
# Instalação e programação de um CLP # 
Ladder: lista de instruções 
Funções lógicas usando-se os mnemônicos da Mitsubishi: 
AND 
OR 
NOR 
NAND 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
CIRCUITO LATCH 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
# Circuito Latch # 
Operação Latch 
Circuito que, após energizado, mantém o estado até receber 
uma nova entrada. 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
# Circuito Latch # 
Circuito Latch: o CLP controla um motor de forma que quando o 
botão “partida” é acionado, o motor parte, e quando a chave “pare” é 
usada, o motor é desligado. 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
CIRCUITO DE SEQUENCIAMENTO 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
# Circuito de sequenciamento # 
Frequentemente existem situações de controle em que sequências 
de saídas são necessárias, como a comutação de uma saída para a outra 
controlada por sensores. 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
TEMPORIZADORES E CONTADORES 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
# Temporizadores e contadores # 
Temporizadores se comportam como relés com bobinas que, 
quando energizadas, resultam no fechamento ou abertura de contatos 
após um determinado tempo. 
Temporizador para ligar 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
# Temporizadores e contadores # 
Circuito de sequência temporizada 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
# Temporizadores e contadores # 
Outros tipos de temporizadores 
Temporizadores em cascata Temporizador ciclo on/off 
Temporizador 
com atraso para 
desligar 
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
# Temporizadores e contadores # 
Contadores: característica interna 
do CLP que contam um número 
especificado de operações de um contato. 
Formas de representação 
CONTEÚDO 
 Introdução 
 
 Histórico 
 
 Aplicação 
 
 Objetivos 
 
 Desenvolvimento teórico 
 
 Exemplo 
 
 Considerações finais 
Problema: desenvolver o controle para um máquina que 
necessita receber 6 itens ao longo do percurso para serem 
empacotados em uma caixa, e em seguida 12 itens ao longo de 
outro percurso para serem empacotados em outra caixa. 
EXEMPLOS 
EXEMPLOS 
Solução: 
• Os contatos da Entrada 2 
poderiam ser ativados por uma 
chave fim de curso; 
 
• O Contador 1 conta 6 itens e 
então fecha o seu contato, 
ativando a saída, que pode ser 
um solenoide, e abrindo outro 
caminho. 
 
• Quando o Contador 2 conta 12 
itens, ambos os contadores são 
resetados, e os contatos do 
Contador 1 são abertos. 
CONTEÚDO 
 Introdução 
 
 Histórico 
 
 Aplicação 
 
 Objetivos 
 
 Desenvolvimento teórico 
 
 Exemplo 
 
 Considerações finais 
CONSIDERAÇÕES FINAIS 
Esta aula foi dedicada ao estudo de Controladores Lógicos 
Programáveis (CLPs). 
Recapitulação dos pontos abordados: 
• História, aplicação e conceitos básicos; 
 
• Princípios de funcionamento; 
 
• Estrutura interna; 
 
• Dispositivos de entrada e saída; 
 
• Instalação e programação de um CLP; 
 
• Circuito Latch; 
 
• Circuitos de sequenciamento; 
 
• Temporizadores e contadores; 
 
• Exemplos. 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
Zancan, M. D., “Controladores Programáveis”, 3ª edição, Santa 
Maria: Universidade Federal de Santa Maria, 2011.Bolton, W., “Mecatrônica: uma abordagem multidisciplinar”, São 
Paulo: Artmed Editora S.A., 2008. 
Aguirre, L. A., et al. “Enciclopédia de Automação: Controle & 
Automação”, Volume 1, São Paulo: Editora Blucher, 2007. 
OBRIGADO PELA ATENÇÃO !!! 
“O que sabemos é uma gota; 
o que ignoramos é um oceano.” 
Isaac Newton 
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