APOSTILA AUTOMACAO

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA 
Centro de Tecnologia 
Departamento de Eletromecânica e Sistemas de Potência 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Geomar Machado Martins 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Agosto de 2007 
Revisado em Março de 2012 
Princípios de Automação 
Industrial 
ESP1009 – Princípios de Automação Industrial 
Prof. Geomar M. Martins 
 
2
APRESENTAÇÃO 
 
A disciplina Princípios de Automação Industrial, ofertada especificamente para o 
curso de Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Santa Maria, tem por objetivos: 
- Compreender e aplicar um tratamento introdutório da teoria da automação aplicada à 
transmissão de sinais de informação, com atenção à comunicação de sinais analógicos e 
digitais. 
 
O texto que segue foi elaborado com a finalidade de servir de suporte para esta 
disciplina e surgiu da pesquisa de uma série de fontes, entre elas: a literatura técnica 
especializada, materiais coletados na internet, de diversas fontes e autores, aos quais 
agradecemos a iniciativa de compartilhamento e universalização do conhecimento sem fins 
lucrativos, de notas de cursos realizados e de pesquisas em artigos da área, conforme 
indicados nas referências bibliográficas de cada unidade. 
 
Este é um material que sofrerá frequentes atualizações, em função da constante 
evolução tecnológica na área da Automação Industrial, além do que, o próprio texto pode 
conter eventuais erros, para os quais pedimos a colaboração dos estudantes e profissionais 
que eventualmente fizerem uso do mesmo, enviando ao autor uma comunicação sobre as 
falhas detectadas. 
 
Alguns projetos experimentais incluídos no texto referem-se a trabalhos executados 
pelo autor, juntamente com os estudantes nos laboratórios do curso de engenharia elétrica 
da Universidade Federal de Santa Maria. 
 
Gostaria de agradecer a colaboração das mais diversas pessoas e organismos que de 
alguma forma contribuem para a o desenvolvimento desta disciplina, entre elas destacando-
se os técnicos Zulmar, Fernando Martins, Anacleto Brondani, Marcus Molina, que se 
empenharam no desenvolvimento e finalização dos módulos didáticos. Aos alunos Adriane 
Dutra, João Victor Baghetti Fuchs, Fernando Konzen, Diogo de Vargas, Thiago Doleski, 
Leandro Neis, Luis Gustavo Braun, pela tutoria da disciplina. A coordenação do curso de 
Engenharia Elétrica e a chefia do Depto de Eletromecânica e Sistemas de Potência, aos 
funcionários do laboratório “Nupedee”, aos grupo de pesquisa, entre outros, que colaboram 
para a melhoria desta disciplina. 
 
 
 
 
 
 
Santa Maria, 05 de Março de 2012. 
 
 
 Geomar Machado Martins 
ESP1009 – Princípios de Automação Industrial 
Prof. Geomar M. Martins 
 
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SUMÁRIO 
 
1. Introdução à Engenharia de Automação 
1.1 Histórico e definição da automação 5 
1.2 A automação nas atividades humanas 5 
1.3 A automação no meio produtivo 5 
1.4 Características e conceitos da automação industrial 6 
1.5 Componentes básicos da automação 6 
1.6 Tipos de sistemas de sistemas de processos industriais 10 
1.7 Tipos de controle na automação 10 
1.8 Aspectos gerais da automação 11 
1.9 Arquitetura da automação industrial 12 
1.10 A visão crítica ao automatizar processos 15 
1.11 Tendências da automação 16 
1.12 O mercado atual da automação no Brasil 16 
 
2. Controlador Lógico Programável - CLP 
2.1 Introdução 18 
2.2 Histórico 18 
2.3 Características e vantagens 21 
2.4 Aplicações 22 
2.5 Constituição de um CLP 23 
2.6 Estrutura de programação 28 
2.7 Aspectos de software 29 
2.8 Linguagens de programação 30 
2.9 Terminologia 30 
2.10 O micro-CLP 35 
2.11 Considerações de projeto 35 
 
3. Lógica e Linguagem de Programação 
3.1 Introdução 37 
3.2 Programação de CLPs 39 
3.3 Análise das linguagens de programação 41 
3.4 Normalização 42 
3.5 Linguagem de Relés e Blocos (Ladder) 43 
3.6 Desenvolvimento do Programa Ladder 47 
3.7 Associação de Contatos no Ladder e Lógica Combinacional 51 
3.8. Sistemas Combinatórios 59 
3.9 Minimização por Mapa de Karnaugh 66 
3.10 Outros circuitos combinacionais 68 
 
4. Sistemas Sequenciais 
4.1 Circuitos biestáveis, “Flip-Flops” e “Latches” 75 
4.2 Contadores 81 
4.3 Temporizadores 86 
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4.4 Instruções Booleanas de comparação 94 
4.5 Instrução Positive Differential 101 
4.6 Registrador de deslocamento 101 
4.7 Instruções Aritméticas 104 
4.8 Outras instruções da linguagem Ladder 104 
 
5. Entradas e Saídas Analógicas 
5.1 Introdução 106 
5.2 Entradas analógicas 106 
5.3 Saídas analógicas 116 
5.4 Sensores e Atuadores 119 
 
6. Controle Contínuo 
6.1 Introdução 123 
6.2 Controle de sistemas com atuadores lógicos 123 
6.3 Controle de sistemas com atuadores contínuos 124 
6.4 Aplicação da função PID em lógica Ladder 127 
 
7. Interface Homem-Máquina 
7.1 Introdução 129 
7.2 IHM via www com CLP 132 
7.3 Especificação da IHM 133 
7.4 Aplicação da Interface Homem-Máquina OP05/06 133 
 
8. Noções de Sistemas Supervisórios 
8.1 Introdução 136 
8.2 Características do software supervisório 137 
8.4 Sistemas SCADA 138 
8.4 Componentes físicos de um sistema supervisório 139 
8.5 Componentes lógicos de um sistema SCADA 141 
8.6 Camadas físicas de um sistemas de supervisão 141 
8.7 Planejamento do sistema supervisório 145 
8.8 Modos de comunicação 145 
8.9 Aplicação do supervisório Elipse E3 147 
 
9. Noções de Redes Locais 
9.1 Introdução 150 
9.2 Meio físico 150 
9.3 Protocolos de comunicação 151 
9.4 Estrutura das redes de comunicação 152 
9.5 Métodos de acesso ao meio 154 
 
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UNIDADE I – Introdução à Engenharia de Automação 
 
1.1 Histórico e definição da automação 
 
Etimologia: 
 Da palavra Automation (1960), buscava enfatizar a participação do computador no 
controle automático industrial. 
Definição atual: 
 “Qualquer sistema, apoiado em computadores, que substitui o trabalho humano, em 
favor da segurança das pessoas, da qualidade dos produtos, rapidez da produção ou da 
redução de custos, assim aperfeiçoando os complexos objetivos das indústrias, dos serviços 
ou bem estar” (Moraes e Castrucci, 2007). 
 
1.2 A automação nas atividades humanas 
Criada para facilitar a realização das mais diversas atividades humanas, a automação 
pode ser observada: 
Nas residências : nas lavadoras de roupas e de louças automáticas; nos microondas; nos 
controles remotos de portões de garagem, etc. 
Na rua: nos caixas de bancos automáticos; nos controladores de velocidades de 
automovóeis; nos trens do metrô; nos cartões de crédito, etc.No trabalho: nos registradores de ponto automático; nos robôs industriais; no recebimento 
de matéria-prima através de um sistema automático de transporte de carga; na 
armazenagem do produto final num depósito automatizado; no controle de qualidade 
através de sistemas de medição e aferição; no controle de temperatura ambiente ou de uma 
coluna de fracionamento de petróleo; nos sistemas de combate à incêndios, etc. 
No lazer: em máquinas automáticas de refrigerantes ; em esteiras automáticas de academia; 
nos aparelhos de reprodução de vídeo ou DVD players; nos videogames, etc. 
 
 
 
1.3 A automação no meio produtivo 
 
 “O processo industrial constitui-se na aplicação do trabalho e do capital para transformar 
a matéria-prima em bens de produção e consumo, por meios e técnicas de controle, 
obtendo valor agregado ao produto, atingindo o objetivo do negócio”. 
 
Processo Industrial Contínuo: Quando a maioria das variáveis de controle é manipulada são 
na forma contínua, ou analógica. (Indústria Química, farmacêutica...) 
 
Processo Industrial Discreto: Quando a maioria das variáveis de controle é manipulada na 
forma discreta ou digital. 
 
 
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1.4 Características e conceitos da automação industrial 
 
 
“A Automação é um conceito e um conjunto de técnicas por meio das quais se 
constroem sistemas ativos capazes de atuar com eficiência ótima pelo uso de informações 
recebidas do meio sobre o qual atuam.” 
Na Automação Industrial se reúnem três grandes áreas da engenharia: 
1. A mecânica, através das máquinas que possibilitam transformar matérias primas em 
produtos “acabados”. 
2. A engenharia elétrica que disponibiliza os motores, seus acionamentos e a eletrônica 
indispensável para o controle e automação das malhas de produção; 
3. A informática que através das arquiteturas de bancos de dados e redes de comunicação 
permitem disponibilizar as informações a todos os níveis de uma empresa. 
 
Assim, a automação, tão presente nas atividades humanas, está presente também nos 
processos industriais, com o mesmo objetivo básico, que é facilitar os processos produtivos, 
permitindo produzir bens com : 
 
• menor custo; 
• maior quantidade; 
• menor tempo; 
• maior qualidade. 
Olhando por este aspecto, vemos que a automação está intimamente ligada aos 
sistemas de qualidade, pois é ela que garante a manutenção de uma produção sempre com 
as mesmas características e com alta produtividade, visando atender o cliente num menor 
prazo, com preço competitivo e com um produto de qualidade. 
Pensando no meio ambiente, observa-se também que a automação pode garantir o 
cumprimento das novas normas ambientais, através de sistemas de controle de efluentes 
(líquidos que sobram de um processo industrial), emissão de gases, possibilidade de uso de 
materiais limpos, reciclagem, etc. 
Portanto, a automação tem papel de muita importância na sobrevivência das 
indústrias, pois garante a melhoria do processo produtivo e possibilita a competição nesse 
mercado globalizado, onde o concorrente mais próximo pode estar do outro lado do mundo. 
 
 
 
1.5 Componentes básicos da automação 
 
Sistemas automatizados são, algumas vezes, extremamente complexos, porém, ao 
observar suas partes nota-se que seus subsistemas possuem características comuns e de 
simples entendimento. Assim, formalmente, um sistema automatizado possui os seguintes 
componentes básicos: 
• sensoriamento; 
• comparação e controle; 
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• atuação. 
 
Exemplo 1 - Um aquário e a temperatura de sua água. 
Num aquário deve-se manter a água em torno da temperatura ambiente (25°C). Não 
é necessário ser muito rigoroso sendo que a temperatura pode variar de 23 a 28°C. 
Nota-se que a temperatura da água pode variar e deve ser ajustada de acordo com a 
necessidade. 
Considere o esquema a seguir: 
 
Figura 1.1 – Controle de temperatura automatizado em um aquário. 
 
Neste exemplo podem ser identificados os componentes básicos da automação 
(processo, sensor, atuador, controle e distúrbio): 
- O processo (aquário), que requer o controle da temperatura. 
- O sensor de temperatura, constituído pelo termômetro de mercúrio; 
- O controlador, estabelecido pelo acoplamento de um sistema mecânico de ajuste ao 
termômetro. Este sistema mecânico movimenta um contato metálico ao longo do 
corpo do termômetro. Ele permite ao controlador, fazer uma comparação com um 
valor pré-ajustado (ponto de ajuste) e tomar a decisão de ligar ou desligar o atuador 
(resistência), mantendo a temperatura dentro de um limite considerado aceitável. 
- O distúrbio é representado pelas condições externas que podem influenciar na 
temperatura da água. A temperatura do ambiente externo influencia diretamente no 
controle, determinando uma condição diferente de atuação no processo. 
- O atuador formado pelo relé elétrico e a resistência. Quando o deslocamento do 
mercúrio alcança o ponto de ajuste, um contato elétrico é fechado, sendo ele ligado 
ao relé que, usando a alimentação da rede, desliga a resistência responsável pelo 
aquecimento da água. Então, em forma de diagrama, nesse sistema temos: 
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Figura 1.2 – Diagrama em blocos do controle do processo. 
Observa-se que existe uma influência da ação de aquecimento da água no valor 
medido pelo sensor de temperatura. Este ciclo fechado é chamado de malha fechada de 
controle, ou sistema de realimentação, no qual a saída do sistema influencia diretamente na 
situação de sua entrada. 
Em alguns processos, não existe a realimentação, isto é, a ação do atuador 
comandada pelo controlador não é observada por um sensor que realimenta o sistema. Um 
exemplo típico é o de uma máquina de lavar roupa, que por não possuir um sensor de roupa 
limpa, funciona em um ciclo aberto de controle, chamado de malha aberta. 
O controle apresentado neste exemplo não possui precisão, isto é, nada garante que 
a temperatura permaneça exatamente no ponto ajustado, ou que fique oscilando em torno 
do valor ajustado. Este tipo de controle é chamado de Liga/Desliga (ou ON/OFF). O 
atuador (resistência) permanece em dois estados bem definidos (nenhuma corrente = 
desligado e máxima corrente = ligado). É considerado então um controle descontínuo. 
A quantidade de informações e conceitos que podem ser retirados de um sistema tão 
simples como esse é muito grande, sendo que elas resumem os conhecimentos necessários 
para o entendimento de um sistema automatizado. 
Exemplo 2 - Um tanque de combustível e seu nível. 
Neste caso, pode-se abordar duas situações de controle automatizado: 
Medição descontínua: para garantir segurança evitando o transbordamento ou 
esvaziamento abaixo de determinada posição mínima. 
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A medição descontínua normalmente é feita por sensores do tipo chave com dois 
estados, ativo ou não ativo. Considerando um contato elétrico, esse poderá estar aberto 
(possibilitando passagem de corrente) ou fechado (impedindo a passagem de corrente). 
 
Figura 1.3 – Controle de nível de líquido em um tanque. 
Medição contínua: para determinar a quantidade de combustível armazenado. 
Além do sistema de segurança mostrado anteriormente, tem-se a necessidade de 
determinar a quantidade armazenada de um certo combustível dentro deste tanque. Nesse 
caso é necessário empregar um medidor que "observe" continuamente as variações da 
altura da coluna líquida no interior do tanque. Este medidor deve fornecer um sinal de saída 
contínuo, proporcional à altura do tanque. 
Tendo o valor da altura dada pelo medidor e conhecendoa capacidade do tanque 
dada pelo formato do próprio tanque, é possível calcular a quantidade de combustível do 
tanque para cada condição de nível. 
 
Figura 1.4 – Controle com transmissor de nível 
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Observando os exemplos acima, conclui-se que é possível ter sensores descontínuos 
(Liga/Desliga) e contínuos (chamados analógicos). A escolha do tipo de medição vai 
depender do que se pretende na automação. No caso do tanque, os dois controles podem 
estar presentes, cada um cuidando de sua parte no controle do sistema como um todo. 
 
1.6 Tipos de sistemas de sistemas de processos industriais 
Em automação tem se tornado necessário classificar os sistemas em função de suas 
ocorrências mais comuns e importância. Além dos sistemas dinâmicos acionados pelo 
tempo, exemplo típico dos fenômenos químicos, físicos, térmicos, regidos por equações 
diferenciais, também aparecem em grande quantidade os sistemas de chaveamento manual, 
automático, as manufaturas, as filas de serviços, etc, que são acionados por eventos, e não 
são regidos por equações diferenciais. Estes últimos são conhecidos como sistemas 
dinâmicos a eventos discretos (SED’s) e são sistemas cuja evolução decorre unicamente 
de eventos instantâneos, repetitivos ou esporádicos. 
 
1.7 Tipos de controle na automação 
Pode-se classificar o controle em dois grandes grupos: 
1.7.1 Controle Dinâmico 
O controle dinâmico procura estabelecer o comportamento estático e dinâmico dos 
sistemas físicos, tornando-os mais obedientes aos operadores e mais imunes às perturbações 
dentro de certos limites. 
Utiliza medidas das saídas do sistema a fim de melhorar o seu desempenho 
operacional, através de realimentação. 
Possui um incalculável poder tecnológico, permitindo o aperfeiçoamento de 
processos, aumento de velocidade e precisão. 
É característico da automação industrial de controle de processos (automação 
contínua), sendo tradicionalmente empregado o controle do tipo P + I + D (proporcional + 
integral + derivativo), entre outras escolhas. Este será visto em detalhes na seção 6.1. 
Exemplo de aplicação: controle de temperatura de um aquário. 
1.7.2 Controle Lógico ou Controle de Eventos 
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O Controle lógico complementa os sistemas lógicos permitindo que eles respondam 
a eventos externos ou internos de acordo com novas regras que são desejáveis de um ponto 
de vista utilitário. 
Utiliza sinais sempre discretos em amplitude, geralmente binários e operações não-
lineares e se apresenta na forma de circuitos (elétricos, hidráulicos, pneumáticos, etc) de 
redes lógicas combinatórias (sem memórias ou temporizações) cujos projetos são 
construídos com álgebra booleana (descreve, analisa e simplifica as redes com auxílio de 
Tabelas da Verdade e Diagramas de relés) ou em redes seqüenciais (com memória, 
temporizadores e entrada de sinais em instantes aleatórios) cujo projeto utiliza a teoria dos 
autômatos finitos, redes de Petri, cadeias de Markov ou em simulações por computador. 
 É característico da automação industrial de manufatura (automação discreta). 
Exemplo de aplicação: botões de segurança de uma prensa de alavanca. 
 
Figura 1.5 – Exemplo de aplicação de controle lógico 
 
Os dois tipos de controle (dinâmico e lógico) são empregados em proporções 
extremamente variáveis, conforme o processo, e misturam-se nos controladores lógicos 
programáveis (CLPs) e PCs. 
No entanto, as teorias do controle dinâmico e do controle lógico desenvolvem-se 
independentes uma da outra. O controle dinâmico busca evitar a instabilidade do sistema, 
enquanto o controle lógico procura evitar o conflito ou a parada total da evolução dos 
sinais. 
 
 
 
1.8 Aspectos gerais da automação 
 
A automação resulta de diversas necessidades da industria: maior nível de qualidade 
dos produtos, maior flexibilidade de modelos para o mercado, menores custos e perdas de 
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materiais e de energia, mais disponibilidade e qualidade da informação sobre o processo e 
melhor planejamento e controle da produção. 
 
Segundo o grau de complexidade e meios de realização física, a automação 
industrial pode ser classificada em: 
• Automações especializadas (menor complexidade) 
• Grandes sistemas de automação (maior complexidade) 
• Automações Industriais de âmbito local (média complexidade) 
 
 Automações especializadas (menor complexidade) 
Emprega microprocessadores com programação normalmente em linguagem de 
máquina e memórias do tipo ROM. 
Ex.: automação interna aos aparelhos eletrônicos, telefones, eletrodomésticos, 
automóveis. 
 
 Grandes sistemas de automação (maior complexidade) 
Utiliza programação comercial e científica em software de tempo real. 
Ex.: Controladores de vôos nos aeroportos, controle metroviário, sistemas militares. 
 
 Automações Industriais e de serviços de âmbito local (média complexidade) 
Baseia-se no uso dos CLP’s isolados ou em redes. 
Ex.: Transportadores, processos químicos, térmicos, gerenciadores de energia e de 
edifícios. 
Corresponde à grande maioria das aplicações existentes, sendo este o foco da 
disciplina. 
 
 
1.9 Arquitetura da automação industrial 
 
 
A Figura 1.6 mostra os níveis hierárquicos de um processo de automação industrial, 
representado pela conhecida Pirâmide de Automação. 
Para cada nível está associado um formato de comunicação dados que pode ser 
diferir daquele adotado para a comunicação entre níveis. 
Na base da pirâmide aparece o Controlador Lógico Programável, responsável por 
acionar as máquinas, motores e outros processos produtivos. 
No topo da pirâmide, destaca-se a informatização ligada ao setor corporativo da 
empresa. 
 
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Figura 1.6 - Divisão Hierárquica de um Processo de Automação Industrial 
 
Nível 1: Chão de fábrica (Máquinas, dispositivos e componentes) 
 
Na base da pirâmide tem-se o nível responsável pelas ligações físicas da rede ou o 
nível de E/S. Neste nível encontram-se os sensores discretos, as bombas, as válvulas, os 
contatores, os CLPs e os blocos de E/S. O principal objetivo é o de transferir dados entre o 
processo e o sistema de controle. Estes dados podem ser binários ou analógicos e a 
comunicação pode ser feita horizontalmente (entre os dispositivos de campo) e 
verticalmente, em direção ao nível superior. É neste nível, comumente referenciado como 
chão de fábrica, que as redes industriais têm provocado grandes revoluções. 
Ex.: linha de montagem e máquina de embalagens. 
 
 Figura 1.7 - Nivel chão de fábrica. 
 
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Nível 2: Supervisão e Controle (IHMs) 
 
É o nível dos controladores digitais, dinâmicos e lógicos e de algum tipo de 
supervisão associada ao processo. 
Concentra as informações sobre o nível 1. 
Ex.: Sala de supervisão. 
 
 
 
Figura 1.8 – Nível do controle. 
 
 
Nível 3: Controle do Processo Produtivo 
 
Permite o controle da planta, sendo constituído por bancos de dados com 
informações dos índices de qualidade da produção, relatórios e estatísticas de processo, 
índices de produtividade e etc. 
Ex.: avaliação e controle da qualidade em processo alimentício e supervisão de 
laminadores. 
 
Nível 4: Controle e Logística dos Suprimentos 
 
 É o nível responsável pela programação e pelo planejamento da produção. 
 Ex.: controle de suprimentos e estoques em função da sazonalidade. 
 
Nível 5: Gerenciamento Corporativo 
 
 É o nível responsável pela administração dosrecursos da empresa. 
 
Do ponto de vista da comunicação das informações, no topo da pirâmide encontra-
se o nível de informação da rede (gerenciamento). Este nível é gerenciado por um 
computador central que processa o escalonamento da produção da planta e permite 
operações de monitoramento estatístico da planta sendo implementado, na sua maioria, por 
softwares gerenciais/corporativos. 
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No nível imediatamente abaixo, localiza-se a rede central, a qual incorpora os DCSs 
(Sistemas de Controle Discreto) e PCs. A informação trafega em tempo real para garantir a 
atualização dos dados nos softwares que realizam a supervisão da aplicação. 
 
Uma das dificuldades dos primeiros processos de automação industrial baseava-se 
no “ilhamento” das informações dentro do seu respectivo nível da pirâmide. Poucas 
informações fluíam do nível de supervisão e controle para o nível de controle discreto e 
praticamente nenhuma informação fluía para o topo da pirâmide, onde se encontram os 
softwares de gerenciamento da empresa. Nos projetos de automação modernos as 
informações fluem entre todas as camadas. Esta característica é tão importante para as 
indústrias, hoje em dia, que muitas delas estão atualizando suas plantas industriais, ou 
incorporando novas tecnologias em sistemas antigos (conhecido por RETROFIT). 
 
 
1.10 A visão crítica ao automatizar processos 
 
As principais motivações para a automação de um processo industrial são a redução 
do custo, a melhoria da qualidade do produto e a realização de tarefas que são danosas ao 
ser humano (tarefas repetitivas ou que exigem grande esforço físico, ambientes perigosos 
ou insalubres). Quase sempre os dois primeiros motivos são os que movem os processos de 
automação. 
A automação é capaz de manter o homem no domínio da situação no que se refere à 
produção industrial, porém numa posição mais confortável. 
O homem, nessa situação, necessita cada vez mais usar o seu cérebro e cada vez 
menos seus músculos. Porém essa mudança faz com que os profissionais necessitem cada 
vez mais se especializar, buscando competências para o desenvolvimento de suas 
atividades. A reconversão, isto é, a adaptação a novos postos de trabalho e a qualificação 
profissional são condições primordiais. 
Embora a automação seja um processo irreversível na sociedade e o fator custo X 
benefício, calcado no aumento do lucro das empresas, o grande definidor do emprego da 
tecnologia, é fundamental que empresários e engenheiros tenham uma visão das 
conseqüências sociais que um processo de automação pode trazer: 
• A automação quase sempre gera desemprego; 
• A automação requer um profissional cada vez mais qualificado; 
 
Em países em desenvolvimento o governo não possui uma infra-estrutura para 
atender a população desfavorecida; 
 
O “sonho” propalado da automação era que ela traria melhor qualidade de vida para 
toda a sociedade, reduzindo a carga horária de trabalho para possibilitar ao ser humano um 
convívio mais harmonioso entre si e a natureza. Este sonho tem se esbarrado na boca voraz 
do capitalismo selvagem que infelizmente, sem a força de um governo forte, é incapaz de 
dividir as riquezas acumuladas para o bem de toda a sociedade. 
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O papel de preparar esse novo profissional é das escolas que deve contar com o 
apoio das indústrias, porém com a velocidade que ocorrem as mudanças tecnológicas, não é 
permitido ao profissional estar sempre num ambiente escolar para sua preparação. Então, o 
que fazer? 
A conclusão que se chega é que o profissional cada vez mais terá que se auto-
desenvolver, provendo o seu próprio conhecimento, não só na área tecnológica, mas 
também em outras áreas, de modo mais amplo, como: economia, sociologia, comércio 
exterior, qualidade, relações humanas, meio ambiente, etc. 
Cabe ao engenheiro e aos empresários a visão crítica diante dos processos de 
automação. Mais importante do que retardar um processo inevitável talvez seja criar 
condições para que o bem final possa ser melhor repartido entre todos. 
 
 
1.11 Tendências da automação 
 
 
 Tecnologia Wireless: de lenta, cara e insegura tornou-se mais rápida e econômica. 
 
 Chips de menor capacidade residirão inteligência diretamente em sensores e atuadores 
– softwares serão parte do produto. 
 
 Controles baseados em PLC ou PC serão obsoletos e caros. 
 
 A propriedade da solução tecnológica será medida em meses em vez de anos 
 
 Sistemas microeletromecânicos serão usados para miniaturizar sensores, atuadores, 
motores, engrenagens displays para equipamentos digitais. 
 
 
 
1.12 O mercado atual da automação no Brasil 
 
 
Conforme dados da ABINEE, vistos nas tabelas abaixo, o faturamento da área da 
automação industrial cresceu cerca de 25% no período entre o primeiro semestre de 2006 e 
o de 2007. As exportações neste período chegaram a US$ 132 milhões e é um mercado em 
expansão, ao contrário de outros, como é o caso das telecomunicações que retrai cerca de 
21% no período pesquisado. 
 
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Fonte: Revista Abinee – Agosto/2007 
 
 
Fonte: Revista Abinee – Agosto/2007 
 
 
Bibliografia do Capítulo 
 
Moraes e Castrucci, Engenharia de Automação Industrial, livro. Editora LTC, São Paulo, 
2007. 
WEB: http://www.senaiformadores.com.br/Cursos/01/ 
WEB: http://www.amarcato.ufjf.br/eletrica/automacao/arquivos/Automacaocapitulo1.pdf 
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UNIDADE II – Controlador Lógico Programável - CLP 
 
 
2.1 Introdução 
Antes do surgimento dos Controladores Lógicos Programáveis (CLP’s), as tarefas 
de comando e controle de máquinas e processos industriais eram feitas por relés 
eletromagnéticos, especialmente projetados para este fim. O controle baseado em relés 
exigia modificações na fiação, no caso de alterações no processo automatizado, e em 
muitos casos isso se tornava inviável, sendo mais barato substituir todo o painel por um 
novo. 
O CLP revolucionou os comandos e controles industriais desde seu surgimento na 
década de 70. 
 
2.2 Histórico 
O primeiro CLP surgiu na indústria automobilística americana até então um usuário 
em potencial dos relés eletromagnéticos utilizados para controlar operações seqüenciadas e 
repetitivas numa linha de montagem, especificamente na Hydromic Division da General 
Motors, em 1968, devido a grande dificuldade existente para alterar-se a lógica de controle 
de painéis de comando a cada mudança na linha de montagem. Estas mudanças implicavam 
altos gastos de tempo e dinheiro. 
Sob a liderança do engenheiro Richard Morley, foi preparada uma especificação que 
refletia os sentimentos de muitos usuários de relés, não só da indústria automobilística 
como de toda a indústria manufatureira. Os primeiros controladores surgiram baseados 
numa especificação resumida a seguir: 
• Facilidade de programação; 
• Facilidade de manutenção com conceito plug-in; 
• Alta confiabilidade; 
• Dimensões menores que painéis de Relês, para redução de custos; 
• Envio de dados para processamento centralizado; 
• Preço competitivo; 
• Expansão em módulos; 
• Mínimo de 4000 palavras na memória. 
A grande vantagem dos controladores programáveis era a possibilidade de 
reprogramação, permitindo transferir as modificações de hardware em modificações de 
software. 
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Nascia, assim, a indústria de controladores programáveis, hoje com um mercado 
mundial estimado em 4 bilhões de dólares anuais, e que no Brasil é estimado em 50 
milhõesde dólares anuais (dados de 2005). 
Com o sucesso do uso dos CLPs na indústria, a demanda por novas funções e maior 
capacidade aumentou consideravelmente. 
Evolução 
A primeira geração de CLP’s utilizava componentes discretos como transistores e 
circuitos integrados (CI’s) com baixa escala de integração. 
A partir da década de 70, os equipamentos cresceram em poder de processamento, 
número de entradas e saídas (I/O), e novas funções foram incorporadas. Ainda usavam 
lógica discreta e só eram empregados na indústria, pois eram caros para outras aplicações 
(p. ex. automação predial). 
O advento do microprocessador (ainda na década de 70) permitiu a diminuição nos 
custos e tamanho dos controladores e eles passaram a se chamar Controladores Lógicos 
Programáveis (CLPs), com o aumento do poder de processamento e confiabilidade. 
Na década de 80, surgiram as redes locais para comunicação de dados entre CLPs e 
entre estes e os computadores (Morais e Castrucci, 2001). 
A tendência atual é a utilização de pequenos CLPs controlando processos locais e 
comunicando-se com outros CLPs e outros sistemas supervisórios descentralizando-se o 
processo industrial. Assim, evita-se que uma pane interrompa toda a planta. 
Com a diminuição dos custos, os CLPs passaram a ser empregados em outros 
campos como a automação predial (controle de iluminação, alarme, ambiência: ventilação, 
temperatura e umidade, etc.). Nos países desenvolvidos, a automação residencial desponta 
como uma aplicação para pequenos CLPs, esbarrando nos custos e na previsão de fiação e 
tubulação adequada. Neste caso, a comunicação pode ser feita via rádio ou usando a própria 
rede elétrica (que é uma tendência forte para os próximos anos). 
Conclui-se que desde o seu aparecimento até hoje, muita coisa evoluiu nos 
controladores lógicos. Esta evolução está ligada diretamente ao desenvolvimento 
tecnológico da informática em suas características de software e de hardware. 
O que no seu surgimento era executado com componentes discretos, hoje utiliza 
microprocessadores e microcontroladores de última geração, usando técnicas de 
processamento paralelo, inteligência artificial, redes de comunicação, fieldbus, etc. 
Até recentemente não havia nenhuma padronização entre fabricantes, apesar da 
maioria utilizar as mesmas normas construtivas. Porém, pelo menos no nível de software 
aplicativo, os controladores programáveis podem se tornar compatíveis com a adoção da 
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norma IEC 1131-3, que prevê a padronização da linguagem de programação e sua 
portabilidade. 
Outra novidade que está sendo incorporada pelos controladores programáveis é o 
fieldbus (barramento de campo), que surgiu como uma proposta de padronização de sinais 
ao nível de chão-de-fábrica. Este barramento diminui sensivelmente o número de 
condutores usados para interligar os sistemas de controle aos sensores e atuadores, além de 
propiciar a distribuição da inteligência por todo o processo. 
Hoje os CLP’s oferecem um considerável número de benefícios para aplicações 
industriais, que podem resultar em economia que excede o custo do CLP e devem ser 
considerados na seleção de um dispositivo de controle industrial. 
Linha do Tempo 
� Década de 60 - aumento de competitividade na industria, melhoria das linhas de 
produção. 
� 1968 – Divisão Hydramatic (GM) define especificações de projeto para um PLC. 
� 1969 – Bedford Associates (Modicon) desenvolve primeiro PLC, chamado 
MODICON 084. Dick Morley é considerado o pai do PLC. 
 
Figura 2.1 – O CLP Modicon 084 e Dick Morley 
� 1972 - PLCs incorporam funções de Temporização e Contagem. 
� 1973- The "084" é melhorado e re-introduzido como "184". A força de trabalho 
aumentou de 80 para 170 empregados e as vendas atingem US$5 million. São 
introduzidas: Operações Aritméticas, manipulação de dados e comunicação com 
computadores. 
� 1974 - Comunicação com Interfaces Homem-Máquina. 
� 1975 - Modicon lança o "284", o primeiro controlador com um microprocessador e 
controle distribuído e o "384, o primeiro PLC com algoritmos digitais para controle 
contínuo (PID). Maior capacidade de memória. 
� 1979 - Companhia introduz Modbus, a primeira rede de comunicações industrial, 
permitindo o interfaceamento de computadores e controladores. Graças a sua 
confiabilidade, Modbus se torna um padrão industrial. 
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� 1979/1980 Módulos de I/O remotos, módulos inteligentes e controle de 
posicionamento. 
� 1981 Comunicação em rede. 
� 1982 Aparecimento dos primeiros minis e micros PLCs. 
� Anos 90s ocorre uma gradual redução em novos protocolos e a modernização das 
camadas fisicas dos protocolos mais populares dos anos 80. 
� 1993 – É introduzido o padrão internacional IEC 1131-3 com a finalidade de 
unificar as linguagens de programação dos PLCs. 
� 2000 - É criada a Automação Web para supervisão remota de processos com 
produção automatizada. A solução integra PLCs e outros componentes em uma 
arquitetura aberta usando a Ethernet e os protocolos Internet para conectar via Web. 
 
2.3 Características e vantagens 
 
Basicamente, um Controlador Lógico Programável apresenta as seguintes 
características: 
• hardware e/ou dispositivo de controle de fácil e rápida programação ou 
reprogramação, com a mínima interrupção da produção; 
• capacidade de operação em ambiente industrial; 
• 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 até 2 A; 
• 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; 
• conexão com outros CLP’s através de rede de comunicação. 
De acordo com (Natale, 2003, p.11), o CLP “É um computador com as mesmas 
características conhecidas do computador pessoal, porém, [é utilizado] em uma aplicação 
dedicada [...]” na automação de processos em geral, e no comando numérico 
computadorizado (CNC) realiza a automação da manufatura. 
Definição segundo a ABNT 
O CLP é um equipamento eletrônico digital com hardware e software compatíveis 
com aplicações industriais. 
Definição segundo a Nema (National Electrical Manufactures Association) 
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Aparelho eletrônico digital que utiliza uma memória programável para 
armazenamento interno de instruções para implementações específicas, como lógica, 
seqüenciamento, temporização, contagem e aritmética, para controlar, através de módulos 
de entradas e saídas, vários tipos de máquinas ou processos. 
Um CLP é um equipamento eletrônico digital que tem por objetivo implementar 
funções específicas de controle e monitoração sobre variáveis de uma máquina ou processo. 
De forma geral, os controladores lógicos programáveis (CLPs) são equipamentos 
eletrônicos de última geração, utilizados em sistemas de automação flexível. Estes 
permitem desenvolver e alterar facilmente a lógica para acionamento das saídas em função 
das entradas. Desta forma, pode-se utilizar inúmeros pontos de entrada de sinal para 
controlar pontos de saída de sinal (cargas). 
As vantagens da utilização dos CLP's, comparados aos outros dispositivos de 
controle industrial, são: 
•menor espaço ocupado; 
• menor Potência elétrica requerida; 
• reutilização; 
• programável: 
• maior confiabilidade; 
• fácil manutenção; 
• maior flexibilidade; 
• permite interface através de rede de comunicação com outros CLP’s e 
microcomputadores; 
• projeto mais rápido. 
Todos estes aspectos mostram a evolução da tecnologia, tanto de hardware quanto 
de software, o que permite acesso a um maior número de pessoas nos projetos de aplicação 
de controladores programáveis e na sua programação. Porém, conforme Georgini (2000): 
“Constantes atualizações dos produtos agregam valores e reduzem o custo das soluções 
baseadas em PLCs, o que exige do profissional uma atualização contínua por intermédio 
de contato com fabricantes e fornecedores, sendo a internet uma ótima opção.” 
2.4 Aplicações 
O controlador programável automatiza processos industriais, de seqüenciamento, 
intertravamento, controle de processos, batelada, etc. 
Este equipamento tem seu uso na área de automação da manufatura e de processos 
contínuos. 
Praticamente não existem ramos de aplicações industriais onde não se possa aplicar 
os CP’s. Por exemplo: 
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• máquinas industriais (operatrizes, injetoras de plástico, têxteis, calçados); 
• equipamentos industriais para processos ( siderurgia, papel e celulose, petroquímica, 
química, alimentação, mineração, etc); 
• equipamentos para controle de energia (demanda, fator de carga); 
• controle de processos com realização de sinalização, intertravamento e controle 
PID; 
• aquisição de dados de supervisão em: fábricas, prédios inteligentes, etc; 
• bancadas de teste automático de componentes industriais. 
Com a tendência dos CLP’s terem baixo custo, muita inteligência, facilidade de uso 
e massificação das aplicações, este equipamento pode ser utilizado nos processos e nos 
produtos. Poderemos encontrá-lo em produtos eletrodomésticos, eletrônicos, residenciais e 
veículos. 
 
2.5 Constituição de um CLP 
Um CLP é constituído por módulos de entrada e de saída (hardware) onde as 
funções disponíveis podem ser programadas em uma memória interna (software), através 
de uma linguagem de programação que possui um padrão internacional chamado IEC 1131-
3, uma fonte de alimentação e uma CPU (Unidade Central de Processamento). Cada 
unidade que compõe um CLP é responsável pelo seu funcionamento. 
 
Figura 2.2 – Constituição de um CLP 
As configurações oferecidas pelos diversos fabricantes de CLPs podem ser 
divididas em duas formas básicas: 
a) Compacta – onde a CPU e todos os módulos de entrada e saída (E/S) estão no mesmo 
rack. Um CLP deste tipo pode atender cerca de 80% das aplicações de automação mais 
comuns. 
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b) Modular – onde a CPU e cada um dos módulos de E/S se encontram separados e são 
montados de acordo com a configuração exigida. 
 
Figura 2.3 – Aspecto físico de um CLP modular 
 
O diagrama de blocos abaixo representa a estrutura básica de um controlador 
programável com todos os seus componentes. São estes componentes que irão definir a 
configuração do CLP. 
 
2.5.1 CPU 
 
Segundo Moraes e Castrucci (p.31, 2001), a CPU é “responsável pela execução do 
programa do usuário, atualização da memória de dados e memória-imagem das entradas e 
saídas”. Inicialmente com a segunda geração de CLP (barramento de dados, endereço e 
controle), a CPU era constituída por um microcontrolador. A opção por microcontroladores 
baseava-se pelo custo-benefício, facilidade de manuseio, e também pela baixa 
complexidade dos softwares. Com exceção dos CLPs de pequeno porte, em geral, eles 
apresentam um microprocessador na forma de um CI dedicado. 
A CPU é o cérebro do sistema. Atualmente, é constituída por microprocessador ou 
microcontrolador de 8, 16 ou 32 bits e, em CP´s maiores, um co-processador adicional para 
aumentar a capacidade de processamento em cálculos complexos com aritmética de ponto 
flutuante, uma memória RAM e uma memória Flash EPROM ou E2PROM (para backup 
do programa). 
A maioria dos fabricantes de CP´s especificam os tempos de varredura como função 
do tamanho do programa (p.ex. 10 ms/1k de programa), e situam-se na faixa de 0,3 à 10 
ms/k, caracterizando a existência de CP´s rápidos e lentos. 
 
2.5.2 Memórias 
 
As memórias podem ser divididas em dois grupos conforme a função: 
Memória de Dados: também conhecida como memória de rascunho. Serve para armazenar 
temporariamente os estados de E/S, marcadores de presets de temporizadores/contadores e 
valores digitais para que a CPU possa processa-los. A cada ciclo de varredura a memória de 
dados é atualizada. Geralmente é uma memória do tipo RAM. 
Memória de Usuário: serve para armazenar as instruções do software aplicativo e do 
usuário (programas que controlam a máquina ou a operação do processo), que são 
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continuamente executados pela CPU. Pode ser memória RAM, EPROM, NVRAM ou 
FLASH-EPROM. 
 
 
2.5.3 Terminal de Programação (TP) 
 
Pode ser outro computador dedicado usado para elaborar os programas que serão 
usados no CLP. 
Em geral, usa-se um computador pessoal (PC) com um software emulador do TP 
dedicado. 
 
2.5.4 Interface Homem-Máquina (IHM) 
 
É responsável pela comunicação do operador com o sistema para atuar em variáveis 
do processo (tais como temperatura, pressão, etc.) sem que se interfira com o programa ou 
que se entenda ele. 
 Existe uma enorme gama de IHMs: displays de uma ou dezenas de linhas ou 
gráficos, de acordo com a aplicação e necessidade. 
 
2.5.5 Portas de Comunicação (TER e AUX) 
 
Permitem a comunicação da CPU com o TP (TER) e da CPU com a IHM (AUX). 
 
2.5.6 Interface para Comunicação em Rede 
 
Permite a comunicação do CLP com outros CLPs e com um PC. É colocada no 
lugar de um dos módulos de E/S ou em uma parte específica da CPU. 
O tipo de interface e o cabo utilizado irão definir o padrão físico e o protocolo de 
rede. Ex.: MPI ou PPI (point to point), MODEBUS, FIELDBUS, PROFIBUS. 
Comunicação Serial: é a mais comumente utilizada e é feita utilizando-se simples 
cabos de par trançado. Os padrões mais utilizados são o RS232C, loop de corrente 20 mA e 
o RS-422/RS-485 em alguns casos. 
RS-232C: é empregada para velocidades de transmissão de até 20k baud (bits/s) e distância 
máxima de 15 metros, que se utilizada com modems, pode ser aumentada. 
RS-422/RS-485: é uma versão melhorada do padrão RS-232C. Ela possibilita o emprego 
de velocidades de transmissão de até 100k baud para distâncias de até 1200 m, podendo 
alcançar velocidades da ordem de Mbaud para distâncias menores. 
Loop de Corrente 20 mA: é idêntica à RS232C, e como é baseada em níveis de correntes 
ao invés de tensões, permite o emprego de distâncias bem maiores. 
Muitos CLP´s oferecem ambos os padrões: RS-232C e loop de corrente. 
 
2.5.7 Blocos de Entrada/Saída 
 
São responsáveis pela aquisição de dados de variáveis do processo e acionamento 
de dispositivos físicos como relés, sinalizadores, etc. 
O acesso a esta interface pode ocorrer por bornes, blocos de bornes ou cabos e 
conectores. 
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As entradas e saídas de um CLP podem ser divididas em duas categorias: as 
analógicas e digitais. Na figura abaixo são ilustrados estes dois modelos de interfaces I/O 
(Daher, 2003). 
 
 
Figura 2.4 - Interfaces de I/O digitais e analógicas. 
 
Na entrada, o módulo aceita as tensões usuais de comando (24 Vcc, 110/220 Vca) 
que chegam e as transforma em tensões de nível lógico aceitos pela CPU. 
As entradas analógicas são referentes aos dispositivos quetrabalham com grandezas 
analógicas, como por exemplo, temperatura, umidade relativa, pressão, entre outras. Para 
que a CPU trabalhe com esses valores analógicos é necessário que essas entradas sejam 
convertidas usando conversores A/D (analógico para digital). 
O módulo de saída comuta as tensões de controle fornecidas, necessárias para 
acionar vários dispositivos conectados. 
O isolamento é feito através de opto-acopladores ou transformadores (isolamento 
galvânico). 
As entradas e saídas são organizadas por tipos e funções, e agrupadas em grupos de 
2, 4, 8, 16 e até 32 “pontos” (ou circuitos) por interface (cartão eletrônico) de E/S. Os 
cartões são normalmente do tipo de encaixe e, configuráveis, de forma a possibilitar uma 
combinação adequada de pontos de E/S, digitais e analógicas. 
A quantidade máxima de pontos de E/S, disponíveis no mercado de CP´s, pode 
variar de 16 a 8192 pontos normalmente, o que caracteriza a existência de pequenos, 
médios e grandes CP´s. 
2.5.8 Fonte de alimentação 
 
A alimentação de energia do CLP utiliza uma fonte chaveada e uma única tensão de 
saída de 24 V. Esse valor já é utilizado com a finalidade de alimentar os módulos de 
entrada e saída de dados e a CPU ao mesmo tempo. Outra característica importante é que 
normalmente as máquinas industriais, funcionam com essa tensão por ser bem menos 
suscetível a ruídos. Outro ponto destacável, é que essa tensão já é compatível com o 
sistema de comunicação RS-232. 
 
Como foi visto, o CLP é formado por uma fonte de alimentação, uma CPU, e 
interfaces de I/O, porém pode-se considerá-lo como uma pequena caixa contendo centenas 
ou milhares de relês separados, tais como contadores, temporizadores e locais de 
armazenamento de dados, conforme o diagrama da figura 2.5 (Silva Filho, 2000). Na 
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verdade o que ocorre é que o CLP simula essas funcionalidades, utilizando os registradores 
internos da CPU, 
 
 
Figura 2.5 - Funcionalidades de um CLP. 
onde: 
• Relês de entrada (contatos): Conectados com o mundo externo. Existem fisicamente 
e recebem sinais de interruptores, sensores etc. Normalmente não são relês e sim 
transistores munidos de isolamento óptico. No caso do CLP TP-02 da WEG 
Automação, o símbolo na linguagem LADDER que representa este tipo de relé é a 
letra “X”; 
 
• Relês de utilidade interna (contatos): Não recebem sinais do mundo externo e não 
existem fisicamente. São relês simulados que permitem eliminar relês de entrada 
externos (físicos). Também há alguns relês especiais que servem para executar só 
uma tarefa, como relês de pulso, temporizadores etc. Outros são acionados somente 
uma vez durante o tempo no qual o CLP permanece ligado e tipicamente são usados 
para inicializar dados que foram armazenados. No caso do CLP TP-02 o símbolo na 
linguagem LADDER que representa este tipo de relê é a letra “C”; 
 
• Contadores (Counters): Estes não existem fisicamente. São contadores simulados e 
podem ser programados para contar pulsos. Normalmente, estes contadores podem 
contar para cima (incrementar), ou abaixo (decrementar), ou ambos. Considerando 
que são simulados, os contadores estão limitados na velocidade de contagem. 
Alguns fabricantes também incluem contadores de alta velocidade baseados em 
hardware, podendo ser considerados como fisicamente existentes. 
 
• Temporizadores (Timers): Estes também não existem fisicamente. O mais comum é 
o tipo com “Retardo no Ligamento”. Outros incluem “Retardo no desligamento” e 
tipos retentivos e não-retentivos. Os incrementos variam de um mili-segundo até um 
segundo; 
 
• Relês de saída: Estes possuem conexão com o mundo externo e existem 
fisicamente. Enviam sinais de ON/OFF a solenóides, luzes, etc., podem ser 
transistores, Relês ou Triacs, dependendo do modelo de CLP. No caso do CLP TP-
02, o símbolo na linguagem LADDER que representa este tipo de relé é a letra “Y”; 
 
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• Armazenamento de dados: Normalmente há registros designados simplesmente para 
armazenar dados. Eles são usados como armazenamento temporário para 
manipulação matemática ou de dados. Podem ser usados quando houver ausência de 
energia no CLP. 
 
 
2.5.9 Classificação 
 
Embora uma classificação de CLP´s devesse levar em conta a combinação de vários 
aspectos tais como número de pontos de E/S, capacidade de memória, comunicação, 
recursos de software e programação, etc., para propósitos práticos, pode-se considerar a 
seguinte classificação: Micro e Mini CLP´s, CLP´s de pequeno porte, CLP´s de médio 
porte e CLP´s de grande porte. 
 
Uma classificação, em função do número de E/S, aceita, é apresentada na tabela 2.1. 
 
Tabela 2.1 – Classificação dos CLPs 
PORTE No. de PONTOS 
Micro +/- 20 
Mini +/- 180 
Pequeno +/- 400 
Médio Até 3000 
Grande Acima de 3000 
 
Considerando um CLP do tipo compacto, uma configuração mínima para o 
equipamento poderia ser a seguinte: 16 entradas digitais, 12 a 16 saídas digitais, 8 entradas 
analógicas, 1 a 2 saídas analógicas, 4 entradas de contagem de baixa velocidade (500 Hz), 2 
contadores de 10 a 40 kHz, centenas de memórias (flags), contadores e temporizadores. 
 
 
2.5.10 Especificação 
 
A especificação de um CLP pode ser feita em função do número de sensores e 
atuadores necessários. Ainda deve-se conhecer o nível elétrico dos sinais envolvidos, tanto 
na entrada como na saída. 
 
2.6 Estrutura de Programação 
O princípio de funcionamento de um CLP é semelhante ao de todo sistema 
microprocessado, baseando-se em três passos: 
Com a partida, o CLP executa as seguintes tarefas: 
1ª.) Transfere os sinais existentes na interface de entrada para a memória de dados (RAM). 
2ª.) Inicia a varredura do software aplicativo armazenando-o na memória de dados. Dentro 
deste ciclo, executará todas as operações que estavam programadas no sofware aplicativo, 
como intertravamentos, habilitação de temporizadores/contadores, armazenagem de dados 
processados na memória de dados, etc... 
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3ª.) Concluída a varredura do software aplicativo, o CP transfere os dados processados 
(resultados das operações lógicas) para a interface de saída. 
Paralelamente, novos dados provenientes da interface de entrada irão alimentar a memória 
de dados. 
A figura 2.6 ilustra o ciclo de operação de um CLP (Silva Filho, 2000). 
 
 
 
Figura 2.6 – Ciclo de processamento 
 
O programa completo para o controle do sistema é armazenado em uma área de 
memória denominada Programa do Usuário. Divide-se o programa em partes chamadas 
Blocos. Os Blocos podem ser identificados por letras e números. 
Usa-se uma linguagem de programação regulamentada pela norma IEC 1131-3, que 
permite escrever o programa em cinco representações diferentes, que serão vistos a seguir. 
 
2.7 Aspectos de Software 
 
Além do número de pontos de E/S, o que determina a utilização de um CLP são os 
recursos de software disponíveis, ou seja, quais funções podem ser executadas. Todos os 
CLP´s possuem as seguintes funções básicas de software: 
- Lógica E, OU e XOR; 
- SET e RESET; 
- Temporização e contagem; 
- Cálculos com aritmética básica (+, -, x, %); 
- Parênteses (para associação de lógicas); 
- Comparação de valores; 
- Registrador de deslocamento; 
- Salto. 
Estas funções são detalhadas no capítulo 4. 
 
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A medida que os CLP´s tem sua capacidade de processamento aumentada, surge a 
necessidade de funções de software mais avançadas, tais como: 
 - Cálculos com ponto flutuante; 
 - Cálculos integrais e trigonométricos; 
 - Malha decontrole PID; 
 - Posicionamento; 
 - Contagem rápida; 
 - Leitura de sinais analógicos; 
 - Linearização de sinais analógicos; 
 - Lógica fuzzy; 
 - Outros. 
 Algumas destas funções são abordadas no capítulo 5. 
 
2.8 Linguagens de Programação 
 
A programação traduz as funções a serem executadas. Para isso, ela deve ser a mais 
simples possível. A linguagem de programação é baseada na memotécnica, e através de 
uma linguagem específica, que usa abreviações, figuras e números, se torna acessível a 
todos os níveis tecnológicos, principalmente aos técnicos e engenheiros (lógica de relés). 
Hoje, a linguagem de programação é padronizada segundo a norma IEC 1131-3 
(estabelecida em 1993) e visa atender tanto os conhecimentos da época do relé, ditos 
comandos elétricos, onde os sistemas eram automatizados fazendo-se uso destes, como os 
conhecimentos da era digital, onde os sistemas são automatizados usando-se CLPs. No 
primeiro caso, adequa-se a representação da linguagem pelos diagramas de contatos, e no 
segundo, a representação pelos diagramas lógicos da tecnologia digital, ou ainda a 
representação matemática. 
Existem diferentes formas de representação para a mesma linguagem e que são 
detalhadas na seção 3.2, desta apostila: 
 
2.9 Terminologia 
 
A linguagem de programação dos CLP´s consiste de um conjunto de termos 
comumente usados, cujo entendimento se faz necessário e que são descritos a seguir. 
 
Sensor 
 
Um sensor é um dispositivo que converte uma condição física em um sinal elétrico 
para uso pelo CLP. Os sensores são conectados na entrada de um CP. Ex.: um botão tipo 
pushbutton conectado na entrada do CLP envia um sinal elétrico indicando a condição 
(aberto/fechado) de seus contatos. 
 
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Figura 2.7 – Exemplo de um sensor lógico. 
 
Atuador 
 
O atuador converte um sinal elétrico proveniente do CLP em uma condição física. 
Os atuadores são conectados na saída do CLP. Ex.: uma chave de partida de motor elétrico 
conectada na saída do CLP irá partir ou parar o motor, conforme o sinal enviado para a 
saída do CLP. 
 
 
 
Figura 2.8 – Exemplo de um atuador. 
 
 
Entrada Discreta 
 
Também referida como entrada digital, é uma entrada que possui duas condições: 
ligada ou desligada. 
Exemplos: pushbuttons, chaves fim-de-curso, chaves seletoras, pressostatos, chave 
de nível, contatos de relés, chaves limitadoras e chaves de proximidade podem ser 
conectadas às entradas discretas do CLP. Na condição fechada ou ligada, a entrada pode ser 
referida como nível lógico 1 (um) ou alto. Na situação aberta ou desligada, esta entrada 
pode ser referida como nível lógico 0 (zero) ou baixo. 
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Figura 2.9 – Representação de diversos tipos de contato nas entradas do CLP. 
 
No exemplo da figura 2.10 usa-se uma chave tipo pushbutton com os contatos 
normalmente abertos - NA (ou em inglês Normally Open – NO). Um dos lados da chave é 
conectado na primeira entrada do CLP e o outro lado é conectado em uma fonte de 24 Vcc. 
No estado aberto, não existe tensão presente na entrada do CLP, caracterizando a condição 
desligado. Quando a chave é pressionada, aplica-se 24 Vcc na entrada do CLP, 
caracterizando a condição ligado. 
 
 
Figura 2.10 – Funcionamento de uma chave tipo pushbutton. 
 
Entrada Analógica 
 
Caracteriza-se por um sinal contínuo aplicado na entrada. Valores típicos podem 
variar de 0 a 20 mA ou 0 a 10 V. Ex.: um transmissor de nível monitora o nível de líquido 
em um tanque. Dependendo de sua condição, o nível deve ser informado ao CLP através de 
um sinal proporcional à variação do líquido. 
 
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33 
 
Figura 2.11 – Exemplo de Entrada Analógica 
 
Entre os sensores que podem ser aplicados estão os transdutores de tensão e 
corrente, temperatura, pressão, potenciômetros e etc. 
Normalmente, os CLPs do tipo compacto possuem um ou dois circuitos conversores 
Analógico/Digital, A/D, e um determinado número de canais de entrada (4, 8 ou 16) 
multiplexado. Deve-se configurar a entrada, informando qual o canal a ser lido e que tipo 
de sinal elétrico que é usado na entrada. Os sinais elétricos padronizados apresentam um 
dos formatos, vistos na tabela 2.2. 
 
 Tabela 2.2 – Formato dos sinais analógicos padronizados 
Tipo de Sinal Valor mínimo Valor máximo 
Tensão 0 10 V 
Corrente 0 20 mA 
Corrente 4 20 mA 
 
Em ambiente industrial, prefere-se o terceiro padrão, em função da possibilidade de 
rompimento do cabo que conduz o sinal desde o ponto onde está instalado o sensor até o 
CLP. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.12 – Aplicação de entrada analógica 
 
Saída Discreta 
 
É uma saída que pode assumir duas condições: ligada ou desligada. Solenóides, 
bobinas contatoras, alarmes, sinaleiros, bobinas de relés, contactoras e lâmpadas são 
exemplos de atuadores conectados a uma saída discreta ou digital. No exemplo abaixo, uma 
lâmpada pode ser ligada ou desligada pela saída do CLP à qual está conectada. 
 
Grandeza Fisica 
Sensor Transdutor EA 
C
L
P d = 50 m 
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34 
 
 
Figura 2.13 – Exemplo de uma saída discreta 
 
As saídas digitais dos CLPs podem se apresentar sob duas formas: saídas à relé e 
saídas à transistor. 
Nas saídas à relés deve-se limitar a corrente e instalar fusíveis para a proteção do 
circuito, considerando o nível máximo de tensão aplicada. Podem ser usadas para acionar 
diretamente atuadores, desde que respeitado o limite de corrente. 
 
No CLP TP02 da WEG tem-se saídas agrupadas de 2 A, 250 V. Já, no micro-CLP 
CLIC da WEG, as saídas são individuais de 10 A, 250 V. 
 
As saídas à transistor possuem baixos limites de corrente e tensão (da ordem de 300 
mA, 24 V, para os CLPs TP02). Deve ser observada a polaridade dos componentes no 
circuito. 
 
Comparativamente, as saídas à transistor possuem uma vida útil e velocidade muito 
maiores do que as saídas à relé e ocupam espaços menores. Cartões com relés possuem no 
máximo 8 saídas, enquanto nos cartões com transistor, chega-se a 32 saídas. 
 
Para compensar os pequenos sinais de saída a transistor, pode-se acoplar cartões 
com micro-relés, conforme a figura 2.14. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.14 – Esquema de um micro-relé. 
Saída Analógica 
 
Uma saída analógica possui um sinal que pode variar continuamente. A saída pode 
ser tão simples como um nível de 0 a 10 Vcc para acionar um medidor analógico (de 
velocidade, peso ou temperatura), como em situações mais complexas, tais como um 
24 V 
+ 
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35 
transdutor pneumático de corrente que controla uma válvula de controle de fluxo operada à 
ar, válvulas proporcionais ou até mesmo o acionamento de motores. 
 
 
Figura 2.15 – Exemplo de uma saída analógica. 
 
Da mesma forma que ocorre com as entradas analógicas, a saída também exige a 
configuração do canal, em função do CLP compacto possuir normalmente um conversor 
Digital/Analógico (D/A) e vários canais de saída multiplexados. 
 
 
2.10 – O micro–CLP 
 
Outra tendência de mercado atual é o uso de pequenos CLPs para controlar 
processos locais ou tarefas simples, os quais se comunicam com outros CLPs e Sistemas 
Supervisórios formando uma rede de automação. Isto é, em aplicações nas quais é 
necessário automatizar um processo com poucos passos de programação, bem como com 
poucas entradas e saídas. Diversos fabricantes entraram nesse mercado através do 
lançamento de CLPs de pequeno porte, de programação simples e baixo custo.A figura 2.16 ilustra o Micro-CLP CLIC, da WEG, o qual constitui um exemplo 
clássico desse equipamento. 
 
 
Figura 2.16 – O Clic - Microcontrolador Programável. 
2.11 - Considerações de projeto 
 
Para adequar um Controlador Lógico Programável (CLP) a um sistema ou a uma 
máquina é necessário verificar o número de pontos de entrada, o número de pontos de 
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36 
saída, a velocidade de processamento e os tipos de entradas e saídas (sensores e atuadores) 
necessários à aplicação. 
 
De fato, os Controladores Lógicos Programáveis, como todas as ferramentas de 
automação, estão em constante desenvolvimento, no sentido da redução de custos, da 
dimensão física, do aumento da velocidade, da facilidade de comunicação, e também no 
aperfeiçoamento interfaces mais amigáveis. 
 
A flexibilidade dos CLPs indica que, 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. Pode-se concluir 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 é possível escolher módulos de saída já prontos, 
adequados ao tipo de carga que se deseja acionar. 
 
A utilização do CLP contempla, 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. 
 
 
Bibliografia do Capítulo 
 
WEG Indústrias, “Automação de Processos Industriais”. Apostila do Curso módulo III. 
Jaraguá do Sul, SC, 2006. 
Georgini, Marcelo, “Automação Aplicada – Descrição e Implementação de Sistemas 
Seqüenciais com PLCs”, Livro. Editora Érica, São Paulo, 2000. 
Natale, Ferdinando, “Automação Industrial”. Livro, Ed. Érica, São Paulo, 2003. 
Moraes e Castrucci, Engenharia de Automação Industrial, livro. Editora LTC, São Paulo, 
2007. 
Revista ABINEE - Nº 42 - Agosto/2007. 
DEXTER, “Curso de Automação Industrial”. Apostila do Curso, 2001. 
WEB: http://www.amarcato.ufjf.br/eletrica/automacao/arquivos/Automacaocapitulo1.pdf 
acessada em outubro de 2006. 
Carrilho, Eduardo, “Material de aula da disciplina Automação de Sistemas e 
Instrumentação Industrial”, Curso de engenharia elétrica no IME, São Paulo. Web: 
http://aquarius.ime.eb.br/~aecc/Automacao/index.html, acessada em maio de 2007. 
SENAIFORMADORES, 2005. Fundamentos de Automação Industrial – TUTORIAL, url: 
WEB: http://www.senaiformadores.com.br/Cursos/01/, acessada em outubro de 2006. 
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37 
UNIDADE III – Lógica e Linguagem de Programação 
 
 
3.1 Introdução 
 
Na execução de tarefas ou resolução de problemas com dispositivos 
microprocessados se faz necessária a utilização de uma linguagem de programação, através 
da qual o usuário se comunica com a máquina. 
A linguagem de programação é uma ferramenta necessária para gerar o programa, 
que vai coordenar e sequenciar as operações que o microprocessador deve executar. 
 
CLASSIFICAÇÃO 
 
⇒ Linguagem de baixo nível 
⇒ Linguagem de alto nível 
 
A - LINGUAGEM DE BAIXO NÍVEL 
 
Linguagem de Máquina 
 
É a linguagem corrente de um microprocessador ou microcontrolador, onde as 
instruções são escritas em código binário (bits 0 e 1). Para minimizar as dificuldades de 
programação usando este código, pode-se utilizar também o código hexadecimal, como 
vistos nos exemplos abaixo. 
 
 Código Binário Código Hexadecimal 
 
Endereço Conteúdo 
0000000000000000 00111110 
0000000000000001 10000000 
0000000000000010 11010011 
0000000000000011 00011111 
0000000000000100 00100001 
0000000000000101 00000000 
0000000000000111 01111110 
0000000000001000 00100011 
0000000000001001 10000110 
0000000000001010 00111111 
0000000000001011 00000001 
0000000000001111 11011010 
0000000000010000 00000000 
0000000000010001 11011010 
 
Endereço Conteúdo 
0000 3E 
0001 80 
0002 D3 
0003 1F 
0004 21 
0005 00 
0006 10 
0007 7E 
0008 23 
0009 86 
000A 27 
000B D3 
000C 17 
000D 3F 
 
 
Cada item do programa chama-se linha ou passo e representa uma instrução ou dado 
a ser operacionalizado. 
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38 
Linguagem Assembler 
 
Na linguagem assembler o programa é escrito com instruções abreviadas, chamadas 
mnemônicos. 
 
Endereço Conteúdo 
0000 MVI A,80H 
0002 OUT 1FH 
0004 LXI ,1000H 
0007 MOV A,M 
0008 INX H 
0009 ADD M 
000A DAA 
000B OUT 17H 
000D MVI A,1H 
000F JC 0031H 
0012 XRA A 
0013 OUT 0FH 
0015 HLT 
 
Cada microprocessador ou microcontrolador possui estruturas internas diferentes, 
portanto seus conjuntos de registros e instruções também são diferentes. 
 
 
B - LINGUAGEM DE ALTO NÍVEL 
 
É uma linguagem próxima da linguagem corrente utilizada na comunicação de 
pessoas. 
 
Compiladores e Interpretadores 
 
Quando um microcomputador utiliza uma linguagem de alto nível, é necessária a 
utilização de compiladores e interpretadores para traduzirem este programa para a 
linguagem de máquina. 
 
 
 
 
 
 
Vantagem: Elaboração de programa em tempo menor, não necessitando conhecimento da 
arquitetura do microprocessador. 
 
COMPILADOR 
OU 
INTERPRETADOR
 
PROGRAMA 
1111 
0000 
0101 
0100 
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39 
Desvantagem: Tempo de processamento maior do que em sistemas desenvolvidos em 
linguagens de baixo nível. 
Exemplos de linguagens de alto nível: Pascal, C, Fortran, Cobol, etc. 
 
 
3.2 Programação de CLPs 
 
De maneira geral, o programa do CLP é um conjunto de expressões booleanas. 
As expressões são avaliadas uma a uma seqüencialmente a cada ciclo de varredura, 
e o resultado correspondente é armazenado na memória intermediária do CLP. 
Ao terminar a avaliação, a parte da memória intermediária correspondente às saídas 
é copiada nas saídas. 
 
Normalmente programa-se um controlador através de um software que possibilita a 
sua apresentação ao usuário em diferentes formas: 
 
A norma IEC 1131-3 define as seguintes linguagens de programação: 
 
• Linguagens Gráficas 
 - Diagramas de Funções Seqüenciais (Sequential Function Chart – SFC) - evolução 
do graphcet francês. 
- Diagramas de Contatos (Ladder Diagram – LD) - programação como esquemas de 
relés. 
- Diagramas de Blocos de Funções (Function Block Diagram – FBD) - blocos 
lógicos representando portas “E”, “OU”, “Negação”, “Ou exclusivo”, etc. 
 
• Linguagens Textuais 
- Lista de Instruções (Instruction List – IL) 
- Texto Estruturado (Structured Text – ST) - linguagem que vem substituir todas as 
linguagens declarativas tais como linguagem de instruções, BASIC estruturado e inglês 
estruturado. Esta linguagem é novidade no mercado internacional e é baseada no Pascal. 
 
A linguagem mais difundida é o diagrama de contatos (Ladder), devido à 
semelhança com os esquemas elétricos usados para o comando convencional e a facilidade 
de visualização nas telas de vídeo dos programadores (CRT).O software pode apresentar-se de forma linear, onde o programa é varrido desde a 
primeira até a última instrução, não importando-se com a necessidade ou não de ser 
executada uma parte do programa. É uma característica dos processadores mais simples 
(Bit Processor). 
Por outro lado, na programação estruturada, um programa principal é lido, e 
conforme a sequência de eventos, os blocos de programa e funções são executados. Uma 
grande vantagem está na otimização do software, que oferece a possibilidade de utilização 
de subrotinas e subprogramas. 
 
Alguns CLPs possibilitam a apresentação do programa do usuário em uma ou mais 
formas, enquanto alguns softwares de programação permitem migrar de uma linguagem 
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40 
para outra, como, p. ex., de Ladder para Lista de Instrução, de Ladder para Diagrama 
Lógico e vice-versa. Cabe ressaltar que cada um dos métodos de representação tem suas 
propriedades e limitações não sendo universal a intercambialidade entre eles. Por ex., um 
programa escrito em IL nem sempre pode ser escrito em LAD ou FBD. 
As vantagens e desvantagens de cada uma das formas de linguagem de programação 
são dependentes dos conhecimentos do programador. 
 
 
A - Diagramas de Contatos 
 
Segundo Moraes e Castrucci, (2001), a Linguagem Ladder ou a “Linguagem de 
Diagrama de Contatos (LADDER Diagram)” ou Diagrama de Relés ou Diagrama Escada, 
originou-se dos diagramas elétricos em LADDER (Escada), cuja origem provém da Lógica 
de Relês. Esta forma gráfica de apresentação está muito próxima à normalmente usada em 
diagramas elétricos, como visto abaixo. 
 
Exemplo: 
 
 
 ------| |------| |--------------------------( )------ 
 
 ------| |-------------- 
 
A linguagem Ladder será detalhadamente estudada na seção 3.5. 
 
B - Diagrama de Blocos Lógicos 
 
Mesma linguagem utilizada em lógica digital, onde sua representação gráfica é feita 
através das chamadas portas lógicas. 
 
Exemplo: 
 
 >=1
 &
 &
 >=1
I 0.0
Q 0.0
Q 0.2
I 0.6
I 0.2
I 0.4
Q 0.0
Q 0.2
 
 
 
 
E1 E2 
E3 
S1 
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41 
C - Lista de Instrução 
 
Linguagem semelhante à utilizada na elaboração de programas para computadores. 
Exemplo : 
 
: A I 1.5 
: A I 1.6 
: O 
: A I 1.4 
: A I 1.3 
: = Q 3.0 
 
( I 1.5 . I 1.6 ) + ( I 1.4 . I 1.3 ) = Q 3.0 
 
 
3.3 Análise das Linguagens de Programação 
 
A análise das linguagens tem por objetivo contribuir na escolha de um sistema que 
melhor se adapte as necessidades de cada usuário. Esta análise se deterá nos seguintes 
pontos: 
 
- Quanto à forma de programação; 
- Quanto à forma de representação; 
- Documentação; 
- Conjunto de Instruções. 
 
 
Quanto à Forma de Programação 
 
Programação Linear - programa escrito escrita em único bloco. 
 
Programação Estruturada - Estrutura de programação que permite: 
 - Organização; 
- Desenvolvimento de bibliotecas de rotinas utilitárias para utilização em vários programas; 
- Facilidade de manutenção; 
- Simplicidade de documentação e entendimento por outras pessoas além do autor do 
software. 
 
Permite dividir o programa segundo critérios funcionais, operacionais ou geográficos. 
 
Quanto à Forma de Representação 
 
• Diagrama de Contatos; 
• Diagrama de Blocos; 
• Lista de Instruções. 
 
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42 
Documentação 
 
A documentação é mais um recurso do editor de programa que de linguagem de 
programação. De qualquer forma, uma abordagem neste sentido torna-se cada vez mais 
importante, tendo em vista que um grande número de profissionais estão envolvidos no 
projeto de um sistema de automação que se utiliza de CLPs, desde sua concepção até a 
manutenção. 
Quanto mais rica em comentários, melhor a documentação que normalmente se 
divide em vários níveis. 
 
Conjunto de Instruções 
 
É o conjunto de funções que definem o funcionamento e aplicações de um CLP. 
Podem servir para mera substituição de comandos a relés: 
- Funções Lógicas; 
- Memorização; 
- Temporização; 
- Contagem. 
 
como também manipulação de variáveis analógicas: 
- Movimentação de dados; 
- Funções aritméticas. 
 
Se funções complexas de algoritmos, comunicação de dados, interfaces homem-máquina, 
podem ser necessárias: 
- Saltos controlados; 
- Indexação de instruções; 
- Conversão de dados; 
- PID; 
- sequenciadores; 
- aritmética com ponto flutuante; etc. 
 
 
3.4 Normalização 
 
Existe a tendência de utilização de um padrão de linguagem de programação onde 
será possível a intercambiabilidade de programas entre modelos de CLPs e até de 
fabricantes diferentes. 
Esta padronização está de acordo com a norma IEC 1131-3 e se torna possível 
utilizando-se o conceito de linguagem de alto nível onde, através de um compilador, pode-
se adaptar um programa para a linguagem de máquina de qualquer tipo de 
microprocessador, ou seja, um programa padrão pode servir tanto para o CLP de um 
fabricante A como de um fabricante B. 
A grande vantagem de se ter o software normalizado é que em se conhecendo um, 
conhece-se todos, economizando em treinamento e garantindo que, por mais que um 
fornecedor deixe o mercado, nunca se ficará sem condições de crescer ou repor 
equipamentos. 
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43 
3.5 Linguagem de Relés e Blocos (Ladder) 
 
Os diagramas de contato são uma forma de programação de CLPs por meio de 
símbolos gráficos, representando contatos (contacts) e bobinas (coils). Pelo fato de utilizar 
a lógica de relé é a linguagem de programação de CLP mais simples de ser assimilada por 
quem já tenha conhecimento de circuitos de comando elétrico. 
Compõe-se de vários circuitos dispostos horizontalmente, com a bobina na 
extremidade direita, alimentados por duas barras verticais laterais. Por esse formato é que 
recebe o nome de ladder (ou escada, em português). 
Existe uma linha vertical de energização a esquerda e outra linha a direita. Entre 
estas duas linhas existe a matriz de programação formada por xy células, dispostas em x 
linhas e y colunas. No exemplo abaixo tem-se um caso de 32 células, dispostas em 4 linhas 
e 8 colunas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
No exemplo acima, cada conjunto de 32 células é chamado de uma lógica do 
programa aplicativo. As duas linhas laterais da lógica representam barras de energia entre 
as quais são colocadas as instruções a serem executadas. As instruções podem ser contatos, 
bobinas, temporizadores, etc. 
A lógica deve ser programada de forma que as instruções sejam “energizadas” a 
partir de um “caminho de corrente” entre as duas barras, através de contatos ou blocos de 
funções interligados. Entretanto, o fluxo de “corrente elétrica” simulado em uma lógica flui 
somente no sentido da barra de energia esquerda para a direita, diferentemente dos 
esquemas elétricos reais. As células são processadas em colunas, iniciando pela célula 
esquerda superior e terminando pela célula direita inferior. 
Cada célula pode ser ocupada por uma conexão (“fio”), por um bloco (relé de 
tempo, operação aritmética,etc), ou ainda por um contato ou bobina. 
Cada uma das linhas horizontais é uma sentença lógica onde os contatos são as 
entradas das sentenças, as bobinas são as saídas e a associação dos contatos é a lógica. 
Os contatos e bobinas são conectados por ligações (links) em ramos (rungs) como 
num diagrama de lógica a relé. 
 
As ligações são os “fios” de interconexão entre as células da lógica Ladder 
(contatos, bobinas e blocos de funções). Podemos ter ligações