Acionamentos Automáticos

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Centro de Formação Profissional “Afonso Greco” 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Praça Expedicionário Assunção, 168 – Bairro Centro 
Nova Lima – MG – CEP: 34.000-000 
Telefone: (31) 3541-2666 
 
 
AACCIIOONNAAMMEENNTTOOSS 
AAUUTTOOMMÁÁTTIICCOOSS 
 
SENAI – “Serviço Nacional de Aprendizagem 
Industrial” 
Centro de Formação Profissional 
“AFONSO GRECO” 
 
 
 2 
CLP 
 
1. Introdução 
Ao longo de sua história, o homem tem procurado projetar e construir ferramentas 
que o auxiliem no trabalho de produzir os bens necessários para sua sobrevivência, 
e também os bens que aumentem gradativamente o conforto na vida de seus 
semelhantes, tarefa que foi muitas vezes obstruída pela sua própria limitação física. 
Porém sabemos que para sua inteligência e criatividade não há limites e o homem 
passou a produzir tais ferramentas, que no início foram de utilização normal e o 
auxiliavam a cortar, apertar, desprender, levantar, aquecer ou transportar materiais 
que com suas próprias mãos ele jamais conseguiria, ou se viesse a conseguir, o 
tempo empreendido em tais tarefas seria com certeza diversas vezes maior. 
 
Vamos agora lembrarmo-nos do conceito da palavra “acionar”: 
Acionar algo, desprezando o sentido jurídico da palavra significa colocar em 
movimento ou em funcionamento, portanto, quando citamos que as primeiras 
ferramentas eram de utilização manual, poderíamos Ter dito que eram de 
“acionamento” manual. 
 
Porém por motivos óbvios, apresentava-se para o homem o desafio de aumentar a 
potência de suas ferramentas, ou seja, fazer com que elas realizassem um trabalho 
maior em menor espaço de tempo. E aí, ele novamente esbarrou em suas limitações 
físicas, uma vez que tais ferramentas eram acionadas pelas suas próprias mãos ele 
não teria como aumentar muito sua produtividade, daí, restou aos homens projetar 
ferramentas que fossem motorizadas, ou seja, acionadas por motores que 
utilizassem outras formas de energia para acioná-los, que não fosse a força de seus 
braços. E essas ferramentas passaram a ser chamada de “Máquinas”. 
 
Entende-se por motor o equipamento que transforma alguma forma de energia, em 
energia mecânica, no seu eixo de saída. 
 
E assim, foram e são inventadas as mais diversas máquinas para distintas 
utilizações, tais como centrífugas, pontes rolantes, correias transportadoras, 
guindastes, elevadores, escadas rolantes, automóveis, tornos mecânicos, fresas, 
máquina de costura, moinhos, britadores, cortadores, marteletes, compressores, 
etc. 
 
As máquinas citadas são acionadas por motores alimentados por diferentes formas 
de energia, a saber: Motores a vapor (ex.: locomotivas), combustão ( ex.:veículos 
automotivos), eólicos ( ex.: moinhos), hidráulicos ( ex.: turbinas ) e os motores 
elétricos, que devido a sua economia, robustez, alto rendimento, durabilidade, pouca 
manutenção, pequenas dimensões, higiene e dentre outras vantagens, também não 
poluir, é o preferido para quase a totalidade das aplicações. 
 
 3 
1.1. Prós e Contras 
Ao se defrontar com a adoção de sistemas automatizados, questionam-se sempre 
as vantagens, desvantagens, impactos e o retorno que a mesma trará do ponto de 
vista produtivo. humano e econômico. 
 
Entre as vantagens da automação, podemos citar: 
- aumento da produtividade; 
- aumento da confiabilidade; 
- melhoria da qualidade; 
- maior MTBF ( tempo médio entre falhas ); 
- redução da jornada de trabalho; 
- melhoria da precisão; 
- aumento da rapidez de soluções; 
- melhoria de conforto; 
- aumento da competitividade. 
 
Teríamos como desvantagens: 
- alto investimento inicial; 
- rápida obsolescência tecnológica; 
- deslocamento da mão de obra; 
- eliminação de postos de serviços ( ??? ). 
 
2. História da computação 
Alguns estudiosos afirmam que o STONEHENGE – Figura 01, foi o primeiro 
computador construído pelo homem. Trata-se de um grande monumento paleolítico 
constituído de menires de 3 a 6 metros de altura ( cerca de de 2600 a.c. – 1700 
a.c. ) situado na planície de Salisbury, na Grã-Bretanha. Em 1960 um astrônomo 
americano mostrou que se tratava de um dispositivo capaz de prever os eclipses da 
lua, pelo alinhamento de pedras em covas em torno da parte central do monumento. 
 
 
 
Figura 01 – STONEHENGE 
 
 
 4 
Posteriormente, o homem passou a utilizar-se de ábacos para realizar rapidamente 
exercícios aritméticos. O francês Blaise Pascal, construiu em 1642 a primeira 
máquina de calcular, realizando funções de subtração e adição. 
 
O primeiro computador eletrônico, foi construído em 1946 e era conhecido por 
ENIAC ( Electronic Numerical Integrator And Calculator ), possuía cerca de 1500 
relés, 19000 válvulas e outros dispositivos eletroeletrônicos, mas sua capacidade era 
mínima. 
 
Hoje o avanço tecnológico dos componentes eletrônicos, permitiram desenvolver 
computadores de grande capacidade de armazenamento e processamento, 
revolucionando o uso dos mesmos. Encontramos hoje, microcomputadores em 
praticamente todos os estabelecimentos comerciais e industriais, além é claro da 
larga utilização doméstica dos mesmos. 
Podemos dividir basicamente a estrutura de um microcomputador em três 
diferentes partes, conforme figura 02. 
 
Entrada: Teclado, mouse, canetas ópticas, scanner, etc. 
Saída: Monitor, impressora, impulso sonoro, etc. 
Processamento: Unidade Lógica e aritmética ( CPU ). 
 
 
 
Figura 02 - Estrutura básica de um microcomputador 
 
Os microcomputadores são constituídos de Software e Hardware, Software são os 
programas existem em um computador e Hardware é o equipamento físico ( elétrico, 
mecânico ) do microcomputador. Podemos fazer uma analogia com um equipamento 
de som, onde a música presente em um CD seria o Software o equipamento seria o 
Hardware. 
Memória 
Unidade de 
Saída 
Unidade De 
 Controle 
Unidade Lógica 
e Aritmética 
Unidade de 
Entrada 
 5 
 
Podemos citar como exemplos de Software: 
- Os sistemas operacionais: Ms-Windows, Linus, OS2, etc; 
- Os sistemas aplicativos: AutoCAD, Corel Draw, Ms-Word, Ms-Excel, etc; 
- Os sistemas de aplicativos rede: Lantastic, Novell, etc; 
- As linguagens de programação: Clipper, Cobol, Visual Basic, C, Fortran, 
etc. 
 
Podemos citar como exemplos de Hardware: 
- Os dispositivos de armazenamento: Winchester, Fita DAT, etc; 
- Os dispositivos de processamento: Microprocessador ( CPU ). 
- Os dispositivos de entrada/saída: Teclado, mouse, monitor, etc. 
 
Os computadores são largamente utilizados nas indústrias, nas suas diferentes 
formas de aplicabilidade, como: PC, Computador Pessoal; PLC, Controlador Lógico 
Programável; Mainframe ( computador de grande porte ), Palm ( computador de 
mão ), etc. 
 
3. Controladores Lógicos Programáveis – CLP 
Controlador Lógico Programável, é um computador com as mesmas características 
conhecidas do computador pessoal, porém em uma aplicação dedicada na 
automação de processos em geral, assim como no Comando Numérico 
Computadorizado – CNC, que se trata de um computador na automação de 
manufatura. 
 
Nosso objetivo é conhecer os métodos de automatizar um sistema, e para isso, o 
PLC é um dos meios amplamente utilizados. 
 
Como qualquer computador, o PLC necessita que exista uma programação para que 
ele possa executar suas tarefas, a linguagem de programação desde fevereiro de 
1993, possui padrão internacional chamado: DEC 1131, adotado por 99% dos 
fabricantes de PLC ( atualmente DEC 61131 ). 
 
 
3.1. Aplicação 
Os controles de processos industriais e a automação da manufatura é sem dúvida 
uma dasaplicações de maior impacto, é também onde se alcançou o maior sucesso 
comercial do PLC e pode ser empregado em qualquer tipo de sistema que se 
deseja tornar automático. O PLC pode controlar uma grande quantidade de 
variáveis, substituindo o homem com mais precisão, confiabilidade, custo e rapidez. 
 
 6 
A maneira como o PLC atua no sistema, está simbolizado na figura 03, quando as 
variáveis de entradas, coletadas por sensores, informam a cada instante as 
condições em que se encontra o sistema sob controle. Esses sensores que podem 
ser uma haste de fim de curso, um termostato, etc, dão entrada em um dado nível 
lógico, e em função do programa instalado em sua memória, atuam no sistema por 
meio de suas saídas. As variáveis de saída do sistema exportam a cada instante, 
fechamento de válvulas, acionamento de motores, sirenes, chaves, etc. 
O processamento é realizado em tempo real, ou seja, as informações de entrada 
são analisados e comparados com informações residentes na memória e, em 
conseqüência, as decisões dão tomadas pelo PLC, os comandos ou acionamentos 
são executados pelas suas saídas, tudo concomitante com o desenrolar do 
processo. 
 
O trabalho de automação nos seus primórdios, era realizado por meio de circuitos e 
relés, ou seja, a partir do equacionamento do sistema a controlar. Eram gerados 
desenhos, listas com referências cruzadas, lista de instruções e implementadas ou 
montadas em armários para conter todos estes componentes, dificultando 
modificações no controle, o que implicava em um rearranjo na montagem, o que se 
tornava dispendioso, demorada e cansativo. 
 
 
Figura 03 - Estrutura funcional do PLC 
Máquina 
ou 
Processo 
Controlado 
Variável de 
Entrada 
Variável de 
Saída 
Sensores Indutivos 
Sensores Capacitores 
Geradores 
PLC 
 
Relés, Contatores 
 
Válvulas 
Lâmpadas 
Sensores Mecânicos 
Sensores Fotoelétricos 
 7 
 
O controlador Programável veio, para trazer um avanço tecnológico de 
componentes e com advento do computador, resultar em inúmeras aplicações na 
área industrial. Uma mudança no controle do sistema, implica em uma alteração do 
programa do PLC, tornando a operação fácil e rápida. 
 
A configuração dos diversos fabricantes de PLC, pode ser apresentada de duas 
formas básicas: 
 
a ) Compacta 
A “CPU” e todos os módulos de entrada e saída se encontram no mesmo RACK 
 
b) Modular 
A “CPU” e cada um dos módulos de entrada e saída se encontram separadas e vão 
sendo montadas em função da configuração aplicada. 
 
A CPU é constituída de um microprocessador, em alguns casos microcontrolador, 
uma memória RAM, em que são executados os programas e uma memória Flash 
Eprom ou E2PROM, ficando armazenado uma cópia ( BACKUP ) do programa que 
está sendo executado, um terminal de programação – TP – que é um outro 
computador com aplicação dedicada para elaborar os programas para o PLC, para 
que este, então controle cada sistema que se deseja otimizar. 
Hoje, porém o TP é substituído em grande parte por um PC, com software para 
emular esse terminal de programação dedicado. Os softwares que emulam o TP são 
bastantes versáteis e eficientes e com as facilidades existentes nas mídias 
disponíveis, pode-se ter tudo em apenas em CD ( software, manual de operação, 
etc ). 
 
O sistema possui ainda, um interface Homem Máquina ( IHM ) , que é ligada a CPU 
com mais um periférico específico para a comunicação do operador com o sistema, 
para quando for necessário mudar algumas variáveis do processo, como 
temperatura, pressão, etc, sem que interfira com o programa normal de operação e 
sem que se entenda dele. 
 
A comunicação do terminal de programa é feita por meio de portas de comunicação 
independentes, designadas de TER ( Terminal ) e AUX ( Auxiliar). 
A comunicação do CLP em rede com outros PLC e com um Computador Pessoal ( 
PC ), para operar em sistema supervisório, se da por meio de uma interface 
colocada no lugar de um dos módulos de entrada/saída ( I/O ) ou em parte 
específica da CPU. 
 
 8 
Em função do tipo de interface e do tipo de cabo utilizado, serão definidos o padrão 
físico e o protocolo de rede a ser utilizado. Vejamos a figura 04 e 05. 
 
 
Figura 04 - Implementação do PLC 
 
 
 
Figura 05 – Constituição do PLC 
L
1 
~ 
= 
U1 N 
Sensores 
 
220
V 
Retificador 
L
2 L
3 N 
220V 
Trafo 
Liga/Desliga 
Memória EEPROM 
externa 
Memória RAM 
interna 
Entradas 
Microprocessador 
Saída 
Terminal de 
Programação 
Fonte de 
Alimentação 
Sensores 
Atuadores 
 9 
 
 
3.2. Principais blocos 
CPU – Unidade Central de Processamento: Compreendem o processador ( 
microprocessador, microcontrolador ou processador dedicado ), o sistema de 
memória ( ROM e RAM ) e os circuitos auxiliares de controle. 
 
Módulos de Entrada/Saída: Podem ser discretos – sinais digitais ( 12 VDC, 
110VAC, contato normalmente aberto, normalmente fechado ) ou sinais analógicos 
( 4 a 20 ma, 0 a 10VDC, termopar ). 
 
Fonte de alimentação: responsável pela tensão de alimentação fornecida a CPU e 
aos circuitos/módulos de entrada/saída. Em alguns casos, proporciona saída auxiliar 
( baixa corrente) 
 
Base ou Rack: Proporciona conexão mecânica e elétrica entre a CPU, os módulos 
de entrada/saída e a fonte de alimentação. Contém o barramento de comunicação 
entre elas, no qual os sinais de dados, endereço, controle e tensão de alimentação 
estão presentes. 
 
 
Figura 06 - Estrutura básica do PLC 
 
 
 
3.3. Circuitos/Módulo de entrada/saída ( I/O ) 
Os módulos de I/O fazem a comunicação entre a CPU e o meio externo ( por meio 
dos dispositivos de entrada e saída ), além de garantir isolação e proteção à CPU. 
 
Módulos de entrada: recebem sinais dos dispositivos de entrada, tais como: 
sensores, chaves e transdutores, e os convertem em níveis adequado para serem 
processados pela CPU. 
 
Fonte 
De 
Alimentação 
 
CP
U 
RUM 
FLT 
BAT 
FORC 
DH 
CPU 
RELAY 
OUTPUT 
24 VDC 
OUTPUT 
24 VDC 
INPUT 
24 VDC 
INPUT 
 10 
Módulos de saída: enviam os sinais aos dispositivos de saída, tais como: motores, 
atuadores e sinalizadores. Estes sinais podem ser resultantes da lógica de controle, 
pela execução do programa de aplicação, ou podem ser forçados pelo usuário, 
independente da lógica de controle. 
 
Obs.: Os módulos de I/O são dotados de isolação óptica para proteção da CPU, 
fonte de alimentação e demais módulos de I/O. Indicadores de Status para auxiliar 
durante a manutenção. Conectores removíveis que realizam o tempo de 
manutenção ou troca dos módulos de I/O. 
 
Os módulos de I/O são classificados como discretos ( Digitais ) ou analógicos, 
existindo também os especiais em algumas famílias de PLC´s. 
 
 
Fonte de alimentação: A fonte de alimentação desempenha um importante papel 
na operação do sistema de um PLC. Além de fornecer todos os níveis de tensão 
para alimentação da CPU e dos módulos de I/O, funciona como um dispositivo de 
proteção, garante a segurança e a integridade da tensão de alimentação para todo o 
sistema, por meio do monitoramento constante dos níveis de tensão e de corrente 
fornecidos, se esses níveis excederem os valores máximos ou mínimos permitidos, 
além do tempo especificado pelo fabricante, a fonte interage diretamente com o 
processador, gerando uma interrupção ( por meio de uma seqüência de comandos ) 
e fazendo com que a CPU pare a execução do programa de aplicação. 
 
Base ou Rack: A base, ou Rack, é responsável pela sustentação mecânica dos 
elementos que compõem o PLC, contém o barramento que faz a conexão e leitura 
entre eles,no qual estão presentes os sinais de dados, endereços e controle 
necessários para comunicação entre a CPU e os módulos de I/O, além dos níveis de 
tensão fornecidos pela fonte de alimentação, necessários para que a CPU e os 
módulos de I/O possam operar. Ver figura 07. 
 
Cada posição do Rack, possível de receber um módulo de I/O ou a CPU é 
denominada de Slot ( Ranhura, abertura ) e cada slot da base tem uma identificação 
própria, conforme o fabricante. 
 
 
Fonte 
De 
Alimentação 
SLOT 
Da 
CPU 
SLOT 0 SLOT 1 SLOT 2 SLOT 3 
 11 
Figura 07 – Rack 
 
O primeiro Slot ao lado da fonte de alimentação, é denominado Slot da CPU, não 
pode ser ocupado por módulos de I/O, só em casos específicos de controle 
baseados em PC, que pode ser ocupado por módulos especiais de comunicação, os 
Slots restantes de uma forma geral podem ser ocupados livremente por módulos 
digitais e analógicos, as possíveis restrições de posicionamento são indicadas nos 
respectivos manuais técnicos. 
 
3.4. Configuração do PLC 
Configuração do sistema de I/O 
A disposição dos módulos de I/O nas bases do PLC está diretamente ligada à 
configuração do sistema de I/O 
 
Em alguns casos, uma única base local não é suficiente para acomodar todos os 
módulos do I/O necessários à determinada aplicação, tanto por limitação de espaço 
físico ( quantidade de slots, quantidade de módulos I/O ), como por limitação elétrica 
( corrente elétrica fornecida ao barramento da base / corrente elétrica consumida 
pelos módulos I/O). 
 
Nestes casos, faz-se necessária a utilização de bases de expansão locais ou a 
utilização de base de expansão remotas. 
 
Base Local 
A base na qual a CPU está instalada é denominada base local. Os módulos de I/O 
instalados na mesma base que a CPU são denominados módulos de I/O locais. A 
utilização apenas de base local atende à maioria das aplicações com PLC´s. 
 
A forma de identificação dos pontos de I/O de um PLC, geralmente são 
representados pelas variáveis X, I ( input ), E ( entrada ) para os pontos de entrada , 
e Y, Q ( Quit ), O ( Output ), S ( saída ) para os pontos de saída. 
 
O endereçamento dos pontos de I/O dependem da família do PLC, geralmente são 
assim: 
 
I:0/0 
onde : I = representa a entrada 
O = representa o endereço do slot 
O = representa o 1º ponto do módulo de entrada 
Normalmente, são encontrados dois métodos de configuração dos pontos de I/O: 
 12 
- Configuração manual: Determinado pelo próprio usuário ( através de 
jumpers ou dip-switches ou por softwares de acordo com alguns 
parâmentros específicos ) 
- Configuração automática: Durante a energização inicial do PLC, faz o 
endereçamento seqüencial de ponto a ponto, tanto nos módulos de 
entrada como nos de saída, respeitando slot por slot 
 
Expansão Local 
È utilizado quando se necessita de pontos de I/O em quantidade superior à que a 
base local pode suportar, ou quando a fonte de alimentação local não é suficiente 
para fornecer corrente a todos os módulos de I/O. 
 
O acréscimo dos módulos de I/O são feitos por meio de base de expansão local 
localizada próxima à base local, respeitando a quantidade limite de base de 
expansão de pontos de I/O possíveis para cada modelo de CPU. Ver figura 08. 
 
Na base de expansão local, não há CPU, apenas fonte de alimentação, a 
comunicação entre base local e base de expansão local é feita através de cabo de 
conexão apropriado. 
 
Os módulos de I/O instalados nas bases de expansão local são tratados e 
endereçados pela CPU, da mesma maneira que os módulos I/O da base local, 
sendo atualizadas a cada scan, são vistos como extensão dos barramentos de 
dados, de endereços e de controle da base local, com alimentação própria. 
 
 
CPU 
 
+ 
 
Fonte 
De 
Alimentação 
Módulo Módulo Módulo Módulo Módulo 
 
Fonte 
De 
Alimentação 
Módulo Módulo Módulo Módulo Módulo 
Cabo de 
conexão 
Base 
Local 
Base de 
expansão 
Local 
 13 
Figura 08 - Exemplo de expansão entre base local e base de expansão local 
 
Base de Expansão Remota 
É utilizada quando os módulos I/O estão instalados distantes da base local, ou 
quando se necessita de pontos de I/O em quantidade superior à suportada pela 
base local e base de expansão local 
 
Na base de expansão remota não há CPU, apenas a fonte de alimentação e um 
módulo especial de comunicação ( Módulo Remoto Escravo ) pode se apresentar 
como um único módulo em conjunto com a fonte, conforme o PLC. Ver figura 09. 
 
O módulo remoto mestre é instalado na base local proporcionando um canal de 
comunicação serial para acesso as bases de expansão remotas ( módulo remoto 
escravo ), os PLC´s que permitem esta configuração limitam a quantidade de 
módulo remoto mestre que podem ser instalados na base local e a quantidade de 
bases de expansão ( módulo remoto escravo ), indicando a distância máxima entre 
elas, e de pontos de I/O possíveis para cada canal. 
 
Obs.: A utilização de bases de expansão remotas não restringe a utilização de 
bases de expansão locais, um mesmo sistema pode ser configurado com ambas 
opções de expansão. 
 
 
Figura 09 - Exemplo de expansão entre base Remotas 
 
Algumas CPU´S contém um canal para acesso as bases de expansão remotas por 
meio da porta de comunicação especial existente na própria CPU. 
 
Remoto 
Escrav
o 
+ 
Fonte Remoto 
Escrav
o 
+ 
Fonte Remoto 
Escrav
o 
+ 
Fonte 
Remoto 
Escravo 
+ 
Fonte 
Limite de 7 bases por canal 
Distância máxima total 1000 m 
Remoto 
Escravo 
+ 
Fonte 
REM 
 
Mestre 
 14 
Obs.: Os pontos de I/O das bases de expansão remotas, não são tratados como os 
pontos de I/O das bases locais, devido as operações da leitura e escrita dos 
mesmos serem feitas pela CPU por meio do módulo remoto mestre, que se 
comunicam com os módulos remotos escravos, não havendo sincronismo entre o 
acesso da CPU/Módulo Remoto Mestre/Módulo Remoto Escravo, que ocorre a cada 
scan da execução do programa, por este motivo, a atualização dos pontos de I/O 
remotos, normalmente são mais lentos que a atualização dos pontos de I/O das 
bases locais e de expansão local. 
Exemplo de endereçamento em um PLC 
Endereçamento 
 
Módulo Entrada Módulo Saída 
123/00 035/07 
 
1 2 3 00 0 3 5 07 
Entrada Rack Slot Bit Saída Rack Slot Bit 
 
 
 
3.5. Principais linguagens de Programação 
Para a programação do PLC, ou seja criação da ”inteligência” do PLC, é preciso 
termos como ferramenta uma linguagem que seja inteligível para o programador e 
lógica para o equipamento. A primeira linguagem criada para programação de 
PLC´s foi a Ladder. O fato de ser uma linguagem gráfica , baseada em símbolos 
semelhantes aos encontrados nos esquemas elétricos ( contatos e bobinas ), foi 
determinante para aceitação do PLC por técnicos e engenheiros acostumados com 
os sistemas de controle a relés, e é ainda a mais usada. 
 
As linguagens de programação não limitam apenas na linguagem Ladder, a norma 
IEC 61131-3, define cinco linguagens de programação, que são: 
- Lista de Instruções – LI 
- Texto Estruturado – ST 
- Linguagem Ladder – LD 
- Diagrama de Blocos de Funções - FBD 
- Diagrama Funcional Seqüencial – SFC 
 
Linguagem Lista de Instrução – LI : É uma linguagem de baixo nível, similar ao 
assembly, nesta linguagem é permitida apenas uma operação por linha, como o 
armazenamento de um valor em uma determinada variável, por exemplo, sua 
utilização é viável em aplicação menores. 
 
 15 
Endereço Instrução Operando
↓ ↓ ↓
0 STR X0
1 NAND X1
2 OUT Y0
3 END 
Exemplo 01 - Exemplo de Linguagem ILLinguagem Texto Estruturado – ST : É uma linguagem de alto nível, estruturada 
em blocos, semelhantes ao pascal. Essa linguagem pode ser usada para expressar 
declarações complexas, envolvendo variáveis que representam uma ampla faixa de 
dados de diferentes tipos, incluindo valores analógicos e digitais. Abaixo analógica 
do exemplo anterior. 
 
Y0 := XO NOT AND X1 
Exemplo 02 - Exemplo de Linguagem ST 
Linguagem Ladder – LD : O nome Ladder deve-se à representação da linguagem 
se parecer com uma escada ( Ladder ), na qual duas barras verticais paralelas são 
interligadas pela lógica de controle ( rung ), formando os degraus da escada. Abaixo 
analógica com os exemplos anteriores. 
 
Exemplo 03 - Exemplo de linguagem LD 
 
Linguagem de Blocos de Função – FBD: É uma linguagem gráfica que permite 
aos elementos do programa, representados como blocos, serem conectados entre si 
de forma semelhante a um diagrama de circuito elétrico. Abaixo analogia com os 
exemplos anteriores. 
 
 
 ( ) 
 ( ) 
 X0 X1 Y0 
0UT 
END 
XO 
X1 
AND 
YO 
 16 
 
Exemplo 04 – Exemplo de linguagem FBD 
 
Linguagem Diagrama Funcional Seqüencial – SFC: Trata-se de uma linguagem 
gráfica, baseada na norma IEC 60848. É utilizado para estruturas a organização 
interna de um programa, além de auxiliar a decomposição do problema de controle 
em partes menores. Pode ser programado em qualquer uma das linguagens 
definidas na própria norma. 
 
 
Exemplo 05 - Exemplo de Linguagem SFC 
 
3.6. Ciclo de execução do PLC 
O scan do PLC em modo de execução pode ser descrito resumidamente pelo 
fluxograma apresentado na figura abaixo. Estes segmentos estão presentes em 
todos os PLC´s disponíveis no mercado e definem o tratamento da informação 
durante a execução do programa de aplicação. Ver figura 10. 
 
ETAPA 1 
ETAPA 2 
 
ETAPA 3 
 
 
Transição 1 
Transição 2 
Transição 3 
N 
S 
S 
AÇÃO 
2 
AÇÃO 
1 
AÇÃO 
3 
 17 
 
Figura 10 - Ciclo execução do PLC 
 
3.7. Linguagem Ladder – Fundamentos de programação 
Mesmo tendo sido a primeira linguagem destinada especificamente à programação 
de PLC´s, a linguagem Ladder mantém-se ainda como a mais utilizada, estando 
presente praticamente em todos os PLC´s disponíveis no mercado. Por ser uma 
linguagem gráfica, baseada em símbolos semelhantes aos encontrados nos 
esquemas elétricos ( contatos e bobinas ), as possíveis diferenças existentes entre 
os fabricantes de PLC´s, quanto à representação das instruções, são facilmente 
assimiladas pelos usuários, como exemplificados abaixo: 
 
 
Simbologias dos contatos 
 
 
A linguagem é escrita, formando degraus ( rungs ), portanto a cada lógica de 
controle existente no programa de aplicação da-se o nome de rung, a qual é 
composta pro colunas e linhas, conforme exemplo abaixo na figura 11. 
Execução do Programa de 
aplicação 
Atualização das saídas 
( Escrita das saídas ) 
Realização de Diagnósticos 
Atualização das Entradas 
( Leitura das Entradas ) 
Contato NA Contato NF Contato NA Contato NF 
 18 
 
 
Figura 11 - Linguagem de programação Ladder 
 
 
A quantidade de colunas e linhas, ou elementos e associações que cada rung pode 
contar é determinada pelo fabricante do PLC, podendo variar conforme a CPU 
utilizada. Em geral, este limite não representa uma preocupação ao usuário durante 
o desenvolvimento do programa de aplicação, pois os softwares de programação 
indicam se tal quantidade foi ultrapassada por meio de erro durante a compilação 
do programa de aplicação. 
 
Cada elemento ( contato ou bobina) da lógica de controle representa uma instrução 
da linguagem Ladder, sendo aplicada em um endereço específico e consumindo 
uma quantidade determinada de memória ( Word ) disponível para armazenamento 
do programa de aplicação, conforme a CPU utilizada, um mesmo símbolo gráfico da 
linguagem Ladder ( contato normalmente aberto, por exemplo ) pode representar 
instruções diferentes, dependendo da localização na lógica de controle. 
 
Corrente Lógica Fictícia 
Para que uma bobina ( ou outro elemento de saída, contator, temporizador ou 
bloco de função ), seja acionada ( instrução executada ), faz-se necessário energizá-
lo logicamente. Assim, utiliza-se o conceito de corrente lógica fictícia, ou seja, 
supondo que entre as barras verticais que sustentam todas lógicas de controle haja 
uma diferença de potencial ( a barra da esquerda com potencial positivo e a barra da 
 ( ) 
 ( ) 
 x0 
Y0 
0UT 
END 
 X2 
 x1 
Coluna 
1 
Coluna 
2 
Coluna 
3 
 
Coluna 
Saída 
Linha 1 / Rung 1 
Linha 2 
Linha 1 / Rung 2 
 19 
esquerda com potencial negativo ), haverá a circulação de corrente da esquerda 
para direita se a lógica de controle dar condições para tal. Ver figura 12. 
 
Figura 12 - Corrente Lógica Fictícia 
 
Ao ser acionado, XO permite o fluxo de corrente, energizando a bobina y0. 
 
Instruções 
END 
Todo programa em linguagem Ladder dever ter uma instrução END, indicando o seu 
final. È classificada como instrução de controle do programa, é uma instrução 
incondicional, não admitindo qualquer tipo de elemento em sua lógica de controle. 
Toda instrução localizada após a instrução END, não será executada pelo programa 
de aplicação, como exceção das instruções de interrupção, sub-rotinas e controles 
específicos ( mensagens por exemplo ). A não existência da instrução END no 
programa de aplicação gera um erro fatal, fazendo com que a CPU não permaneça 
em modo de execução ( RUM ). 
Instruções Booleanas 
As instruções Booleanas ( entradas, saídas ) fazem parte do grupo de instruções 
básicas da linguagem Ladder. São utilizadas invariavelmente em todos os 
programas de aplicação, desde os mais simples aos mais complexos. 
 
Segue na figura 13, as principais funções, e analógicas aos circuitos elétricos. 
 
 
 ( ) 
 ( ) 
 x0 Y0 
0UT 
END 
i – corrente 
lógica 
+ - 
DDP – Diferença de Potencial 
A 
 
B 
S 
A B 
( ) 
S A
1 
B
2 
R1 R2 
R1 
R2 
S 
PORTA LÓGICA LING. LADDER CIRCUITO ELÉTRICO 
AND 
 20 
 
 
 
Figura 13 - Analogia das instruções booleanas 
 
Implementação da lógica de Contato 
A linguagem Ladder permite o acionamento de vários elementos de saída 
simultaneamente, por meio da mesma lógica de controle, sem necessidade de 
construção de rungs similares, respeitando o sentido da corrente lógica fictícia, como 
dito anteriormente, que é sempre, e tão somente, da esquerda para a direita, não 
existindo a possibilidade de fluxo em sentido contrário. 
 
No exemplo 06, a bobina de Y0 pode ser acionada apenas por meio de x0-x1-x2 ou 
x0-x3-x4, ou x5-x4, devidamente acionados. Porém, nunca por meio de x5-x3-x1-x2, 
mesmo que devidamente acionados. 
 
A 
 
B 
S 
A 
( ) 
S 
 A
1 
B
2 
R1 R2 
R1 R2 
S 
B 
OR 
R2 A 
 
B 
S 
A 
( ) 
S 
 A
1 
B
2 
R1 R2 
R1 
S 
B 
NAND 
S 
A B 
( 
) 
S A
1 
B
2 
R1 R2 
R1 
R
2 
S 
NOR 
 ( ) 
 ( ) 
 x0 Y0 
0UT 
END 
 x1 x2 
 x3 x4 
 x5 
 21 
Exemplo 06 - Caminho percorrido pela Corrente Lógica Fictícia 
 
A Lógica de controle implementada pelo exemplo 07, determina que ao ser atuado a 
entrada x0, as saídas y0, y1 e y2 serão acionadas simultaneamente. 
 
Exemplo 07 - Acionamento de várias bobinas 
 
É possível também,implementar a lógica de controle utilizando derivações nas 
linhas de um determinado rung. 
 
A lógica de controle, determina que a saída y0 é acionada a partir da condição da 
entrada x0 apenas ( y0 = x0 ), a saída y 1 é acionada a partir da condição das 
entradas x0 e x1 ( y1 = x0–x1 ) e a saída y2 é acionada a partir da condição das 
entradas x0, x1 e x2 ( y2 = x0 . x1. x2 ). Com este recurso, evita-se a implementação 
de três lógicas de controle, em três rungs distintos. 
 
Exemplo 08 - Implementação de Linguagem 
 
Algumas CPU´s podem apresentar restrições quanto a utilização da implementação 
lógica de controle abaixo, pois as mesmas não permitem que após a derivação em 
 ( ) 
 ( ) 
 x0 
Y0 
Y1 
END 
 ( ) 
 ( ) 
Y2 
 
 ( ) 
 ( ) 
 x0 
Y0 
Y1 
END 
 ( ) 
 ( ) 
Y2 
 
 x1 
 x2 
 22 
qualquer linha da lógica de controle, haja outro elemento além da(s) saída(s) 
controlada(s). Se isto ocrre, haverá indicação de erro após a compilação do 
programa de aplicação. A saída y0 e acionada a partir da condição da entrada x0 
apenas ( y0 = x0 ), a saída y1 é acionada a partir da condição das entradas x0 e x1 
( y1 = x0 . x1 ) e a saída y 2 é acionada a partir da condição das entradas x0 e x2 ( 
y2 = x0. x2 ). 
 
Exemplo 09 - Implementação de Linguagem 
 
Uma forma de programar esta mesma lógica de controle , nas CPU´s que 
apresentam tal restrição, é ilustrada no exemplo 10 abaixo. 
 
Exemplo 10 - Implementação de Linguagem 
 
Relação Dispositivos de entrada x Lógica de Controle 
A relação entre a condição do dispositivo de entrada ( acionamento ou não ) e o 
elemento utilizado na lógica de controle ( contato normalmente aberto ou 
normalmente fechado ), pode causar certa confusão inicial ao usuário durante a 
implementação de programa de aplicação PLC´s. 
 
 ( ) 
 ( ) 
 x0 
Y0 
Y1 
END 
 ( ) 
 ( ) 
Y2 
 
 x1 
 x2 
 ( ) 
 ( ) 
 x0 
Y0 
Y1 
END 
 ( ) 
 ( ) 
Y2 
 
 x1 
 x2 x0 
 23 
Normalmente, faz-se associação direta entre o elemento utilizado na lógica de 
controle e a condição do dispositivo de entrada, o que gera tal confusão. Acredita-se 
inicialmente que a saída y0 estará acionada quando a entrada x0 estiver aberta, tal 
qual indicado na linguagem Ladder. A verdade é exatamente oposta a esta idéia, ou 
seja, a saída y0 só estará acionada quando a entrada x0 estiver fechada. 
 
A relação existente entrega condição dos dispositivos de entrada ( módulo de 
entrada ) e o elemento utilizado na lógica de controle pode ser definida da seguinte 
maneira: 
 
Se o dispositivo de entrada estiver fechado ( ponto de entrada / tabela de imagem 
das entradas = 1 ), o elemento utilizado na lógica de controle é atuado, ou seja o 
contato NA torna-se fechado ( dando condição ao fluxo da corrente lógica fictícia ) e 
o contato NF torna-se aberto ( impedindo o fluxo de corrente ). 
 
- Se o dispositivo de entrada estiver aberto ( Ponto de entrada / tabela de 
imagem das entradas = 0 ), o elemento utilizado na lógica de controle 
permanece em repouso ) onde o contato NA permanece aberto ( 
impedindo fluxo de corrente ) e o contato NF permanece fechado, dando 
condução ao fluxo de corrente. 
 
Ver tabela 01. 
 
 
Tabela 01 - Relação de Entrada x Lógica de Controle 
 
 
Cada ponto de entrada tem apenas um único endereço a ele relacionado ( x0, 
x1....), porém pode ser utilizado tantas vezes quantas forem necessárias para a 
implementação da lógica de controle, ora como contato NA, ora como contato NF, 
Tabela de 
 Imagem 
 das Entradas 
Elemento da 
 Lógica de 
 Controle 
Atuação do 
Contato 
Lógico 
Fluxo de 
Corrente 
Lógica 
0 não não 
1 sim sim 
0 não sim 
1 sim não 
 24 
tanto como único limite a quantidade de memória disponível ao armazenamento do 
programa de aplicação. 
 
Conforme o exemplo 11, a lógica de controle implementada, determina que se x0=1 
( entrada atuada ), será acionada a saída y0 e a saída y1 estará em repouso, se x0 
= 0 ( entrada não atuada ), y0 estará em repouso e y1 será acionada. Embora a 
cada ponto de entrada, no caso X0, possa ser conectado apenas um tipo de contato 
do dispositivo de entrada (NA ou NF), a lógica de controle pode ser implementada 
de tal forma que realize operações distintas, conforme a atuação ou não do 
dispositivo de entrada. 
 
Exemplo 11 – Relação entre dispositivos 
 
Entradas Discretas – Tipo de Dado: X ( I ) 
As entradas discretas são identificadas por X (dado tipo X) , e cada ponto é 
endereçado em base octal (X0, X1, X2, ....X7, x10, X11 ,....X77, X 100, X 101, .......) 
Normalmente estão associadas as instruções booleanas de entrada ( contatos NA 
ou NF ). 
Saídas discretas – Tipo de dado: y ( O ) 
As saídas discretas são identificados por y ( dado tipo y ), e cada ponto é 
endereçado em base octal ( y0, y1, y2,.... y7,y10 ). Embora estejam, normalmente 
associadas às instruções Booleanas de saídas ( Booleanas de diversas funções ), 
podem ser utilizado também as instruções booleanas de entrada ( contato NA ou 
NF ). 
 
Temporizadores 
Timer ON Delay - TON 
Normalmente os temporizadores ( timers ), são utilizados para temporização de 
condição e/ou eventos controlados pelo programa de aplicação. 
A base de tempo ( razão de encremento ), o tipo e a quantidade de temporizadores 
disponíveis variam conforme o fabricante do PLC e a CPU utilizada. 
 
 ( ) 
 ( ) 
 x0 
Y0 
Y1 
END 
 ( ) 
 x0 
 25 
Cada temporizador é identificado por T ( dado tipo T ) e endereçado em base octal. 
A função de um temporizador ( TON ) é adicionar um retardo a um evento 
controlado pelo programa de aplicação. 
 
A instrução TON aparece no diagrama de contato como uma caixa e esta é 
localizada na parte direita mais distante do degrau, a instrução TON é ativada 
quando as condições lógicas que precedem forem verdadeiras. 
 
Uma instrução TON ocupa três palavras de memória ( cada uma tem 16 bits – uma 
Word ) 
 
1ª Palavra: Contém os Bits de status TON, EN, TT e DN 
 
TON = Bit Timer ON Delay 
EM = Bit Enable = Bobina de acionamento lógico na programação, 
que permanece em nível alto durante a contagem de tempo 
TT = Bit timing ( Espera o sincronismo entre o valor acumulado e o 
 valor pré-definido ( Preset ) 
DN = Bit DoNe = Bobina de saída de sinal, que será atuada 
 logicamente quando o valor acumulado for igual ao valor do 
 Preset, DoNe torna-se verdadeiro 
 
2ª Palavra: Contém o valor predeterminado ( como um número binário ), 
representado pelo Preset do temporizador 
 
3ª Palabra: Contém o valor acumulado ( como um número binário ), representado 
pelo ACCUM do temporizador 
 
Presumindo que o programa esta rodando e que o valor pré-definido que foi 
determinado no modo de edição e constante, então: 
 
- Quando as condições lógicas que precedem a instrução TON forem falsas, 
o valor acumulado será zero 
- Quando as condições lógicas que precedem a instrução TON alteram-se 
de falsas para verdadeiras, o valor acumulado é aumentado um vez a 
cada centésimo de segundo, até este igualar ao valor pré-definido (Preset) 
- Quando o valor pré-definido ( Preset ) equivalar ao valor acumulador 
(ACCUM), o bit TON DN torna-se verdadeiro 
 
 26 
Obs.: Quando as condições lógicas que precedem a instrução TON alteram-se de 
verdadeiras para falsas, o valor acumulado será resetado para zero ( O bit DN torna-
se falso )Exemplo 12 - Atuação de um Timer ON Delay - TON 
 
Na figura de controle implementada no exemplo 12, ao ser atuada a entrada Io ( xo 
) é iniciada a temporização de T4:0, o qual tem valor de preset fixado em 10 
segundos – o temporizador apresentado possui incremento ( Preset ) de tempo = 
0,01 s, ( centésimo de segundo ), portanto o Preset equivale a 1000 x 0,01 s = 
10 s. 
 
Ao ser atingido o valor de Preset, é ativado o Bit de status de T4:0 em função de 
ativação de DN, acionando a saída yo ( Oo) 
 
O bit de status de T4:0 permanece ativado até que o temporizador seja desativado ( 
Io = 0) , valor atual de T4 = 0 
 
Obs.: O temporizador, é usado na energização de um equipamento 
 
Timer OFF Delay - TOF 
A instrução TOF, também aparece no diagrama de contato como uma caixa e esta é 
localizada na parte direita mais distante do degrau. A instrução TOF é ativada 
quando as condições lógicas que a precedem forem falsas. 
 
Uma instrução TOF ocupa também três palavras de 16 bits de memória. 
1ª Palavra: Contém os Bits de status TOF, EN, TT e DN 
 
 ( ) 
EN 
Y0 
END 
 ( ) DN 
 ( ) 
 Io 
 ( ) 
 T4:0/DN 
TON T4:0 
Timer ON Delay 
Preset: 1000 
Accunt: 0 
 
OUT 
 27 
TOF = Bit Timer OFF Delay 
EM = Bit Enable = Bobina de acionamento lógico na programação, 
 que permanece em nível alto durante a contagem de tempo 
TT = Bit timing ( Espera o sincronismo entre o valor acumulado e o 
 valor pré-definido ( Preset ) 
DN = Bit DoNe = Bobina de saída de sinal, que será atuada logicamente 
quando o valor acumulado for igual ao valor presente, DoNe torna-se 
verdadeiro 
 
2ª Palavra: Contém o valor predeterminado ( como um número binário ), 
representado pelo Preset do temporizador 
 
3ª Palabra: Contém o valor acumulado ( como um número binário ), representado 
pelo ACCUM do temporizador 
 
Presumindo que o programa esta rodando e que o valor pré-definido que foi 
determinado no modo de edição e constante, então: 
 
- Quando as condições lógicas que precedem a instrução TOF forem 
verdadeiras, o valor acumulado será zero 
- Quando as condições lógicas que precedem a instrução TOF alteram-se 
de verdadeiras para falsas, o valor acumulado é aumentado um vez a 
cada centésimo de segundo, até este igualar ao valor pré-definido (Preset) 
- Quando o valor pré-definido ( Preset ) equivaler ao valor acumulador ( 
ACCUM), o bit TOF DN torna-se falso 
 
 
Exemplo 13 - Atuação de um Timer OFF Delay – TOF 
 
 ( ) 
EN 
Y0 
END 
 ( ) DN 
 ( ) 
 Io 
 ( ) 
 T4:0/DN 
TOF T4:0 
Timer OFF Delay 
Preset: 1000 
Accunt: 0 
 
OUT 
 28 
Na lógica de controle implementada no exemplo 12, ao ser atuada a entrada Io ( xo ) 
é iniciada a atuação de ( T4:0 ), o qual tem valor de Preset fixo em 10 segundos e o 
valor de ACCUM em zero, logo após a ativação de T4:0 o bit enable ( EN ) que é a 
bobina de acionamento lógico, fica em nível alto ( ativada ), ativando a bobina de 
saída ( DN ), que fecha seu contato T4:0/DN, fazendo com que o dispositivo y0 ( Oo 
) funcione, sem modificar o ACCUM ( acumulado ) que permanece com o valor de 
zero. Quando a entrada Io ( xo ) passa de nível lógico 1 para nível lógico 0, abrindo 
o seu contato novamente, a instrução T4:0 muda-se de verdadeira para falsa, 
fazendo com que o valor ACCUM ( acumulado ) aumente uma vez a cada centésimo 
de segundo até este igualar com o valor pré-definido ( Preset ) qu é de 10 s, fazendo 
com que o bit DoNe ( Bobina de saída ) passe de verdadeira para falsa, abrindo seu 
contato (T4:0/DN ). Com isto o dispositivo Yo ( Oo) para de funcionar. 
 
Obs.: O temporizador TOF, é usado na desenergização de um equipamento 
 
Contadores 
Count UP - CTU 
A instrução CTU aparece no diagrama de contato como uma caixa. O CTU é um 
degrau de saída e este é localizado na parte direita mais distante do degrau. O CTU 
ocupa três palavras de 16 bits na memória. 
 
1ª Palavra: Contém as letras de status: CTU, CU, CD, DN, OV, UN e UA 
 
2ª Palavra: Contém o valor Preset ( como um número binário ) 
 
3ª Palabra: Contém o valor acumulado ACCUM ( como um número binário ). 
 
Presumindo que o programa esta rodando e que o valor pré-definido e constante, 
então quando as condições que precedem a instrução CTU tornam-se de falsas para 
verdadeiras, o valor acumulado será aumentado por um. 
 
A CTU tem 6 bits, usaremos os dois bits: 
 
CU – O Contador Enable 
Este é definido quando a condição do degrau for verdadeira, chave de entrada 
(fechada – NF), o mesmo torna-se falso com a condição da chave de entrada ( 
Aberta – NA ) 
 
DN – DoNe 
O bit Done é definido quando o valor acumulado equivale ou é maior que o valor 
definido 
 29 
O valor acumulado na instrução CTU é resetado quando outra instrução chamada 
RES for ativada. 
 
RES = Reset 
A instrução aparece no diagrama de contato assim : –( RES )– . 
 C5:0 
Próximo da instrução, deve-se indicar um endereço do contador . –( RES ) 
 
Quando as condições lógicas precedem a instrução RES forem verdadeiras, o valor 
acumulado do contador será zerado, dando condição a uma nova contagem. 
 
Exemplo 14 - Atuação de CTU 
 
Count Down - CTD 
A instrução CTD aparece no diagrama de contato como uma caixa. O CTD é um 
degrau de saída e este é localizado na parte direita mais distante do degrau. O CTD 
ocupa três palavras de 16 bits na memória. 
 
1ª Palavra: Contém as letras de status: CTD, CU, CD, DN, OV, UN e UA 
 
2ª Palavra: Contém o valor Preset ( como um número binário ) 
 
3ª Palabra: Contém o valor acumulado – ACCUM ( como um número binário ). 
 
CU 
0:0 
END 
 ( ) DN 
 ( ) 
 I:0/0 
 ( ) 
 C5:0/DN 
CTU C5:0 
COUNT DOWN 
Preset: 10 
Accunt: 0 
 
O 
0:0 
 ( ) 
i: 0/1 
RES 
 ( ) 
 30 
Como você pode ver, as instruções CTU e CTD são similares. A única diferença na 
verdade entre elas é que o valor acumulado da instrução CTD é reduzido para um 
quando a condição que precede-a toma-se de falsa para verdadeira. 
Ambas CTU e CTD podem compartilhar as mesmas três palavras na memória do 
controlador. 
 
Quando a condição que precede a CTU torna-se de falsa para verdadeira, o valor 
acumulado comum é aumentado por um, e quando a condição que precede a CTD 
torna-se falsa para verdadeira, o valor acumulado comum é diminuído por um. 
 
 
Engatando e Desengatando OutPuts 
OTL – Output Latch 
A instrução aparece no diagrama de contato assim : –( L )– 
 O:0/0 
Próximo desta instrução, o programador deve indicar o endereço: –( L )– 
 
Obs: Quando as condições lógicas que prededem a instrução OTL forem 
verdadeiras, o endereço de memória será engatado. O endereço de OutPut será 
verdadeiro mesmo se as condições lógicas que prededem a instrução OTL forem 
falsas. 
 
OTU – Output Unlatch 
A instrução aparece no diagrama de contato assim : –( U )– 
 O:0/0 
Próximo desta instrução, o programador deve indicar o endereço: –( U )– 
 
Obs: Quando as condições lógicas que precedem a instrução OTU forem 
verdadeiras, o endereço de memória será desengatado, tornando-se falso. O 
endereço de OutPut será falso mesmo se as condições lógicas que precedem a 
instrução OTL forem falsas. 
 
As instruções OTL e OTU estarão sempre em pares, assim como ambas referem-se 
ao mesmo endereço na memória do PLC. O endereço controlado pelas instruções 
OTL e OTU é denominado de endereço retentivo.Exemplo 15: 
Realizar uma lógica para funcionar o motor avante O:0/5 até atingir a chave fim-de-
curso I:0/5 que por sua vez, acionará o desengate do motor 
 
 31 
 
Exemplo 15 – Engates e Desengates 
4. Exercícios 
a) Como se apresenta uma configuração “ modular ” dos diversos fabricantes de 
PLC. 
b) Quais são os principais blocos que compõem um PLC. 
c) Como se apresenta uma configuração “ compacta “ dos diversos fabricante de 
PLC. 
d) Qual é a função e a importância da fonte de alimentação em um PLC. 
e) Explique como é feito a atualização das saídas de um PLC. 
f) Explique o que é uma base de expansão remota e quando a mesma é utilizada. 
g) Qual é a função e a importância da base ou Rack de um PLC. 
h) Explique como é feito a atualização das entradas de um PLC. 
i) Explique o que é uma base local e quando a mesma é utilizada. 
j) Explique qual é a função de um módulo analógico de saída e quais os tipos e 
faixas do mesmo. 
k) Explique sobre o método de configuração automática dos pontos de I/O do 
“PLC”. 
l) Explique qual é a função de um módulo digital de entrada e quais os tipos e 
faixas do mesmo. 
m) Explique sobre o método de configuração manual dos pontos de I/O do “PLC”. 
n) O que é uma base de expansão local, quando a mesma é utilizada. 
o) Represente o ciclo de execução do PLC. 
p) Explique como é feito a atualização das saídas de um “PLC”. 
q) Qual a finalidade de um módulo de saída analógica, explique os tipos e faixas do 
mesmo. 
O:0/5 
END 
 ( L ) 
 I:0/0 
O 
O:0/5 
 ( U ) 
I: 0/5 
 ( ) 
 32 
r) Explique a importância da instrução “END” na programação em linguagem 
ladder. 
s) O que é corrente lógica fictícia em uma linguagem ladder. 
t) Na implementação lógica de controle da linguagem ladder abaixo, quais os 
sentidos de acionamentos de y1,y2 e y3. 
 
 33 
5. Prática 
Tarefa 01 – Funcionamento de motor avante e reverso ( usando temporizador ) 
Ao acionar o botão liga o motor movimentará no sentido avante num tempo de 15 
segundos, no término deste tempo o motor passará a funcionar no sentido reverso, 
também num tempo de 15 segundo, onde irá reiniciar o processo; Deveremos 
sinalizar o evento com lâmpada vermelha para o movimento avante e com lâmpada 
verde para o movimento reverso. 
Obs:. Só iremos parar o processo com chave desliga, ( pulso ) comum aos dois 
sentidos, que sinalizará com a buzina. 
Usar a bobina reset se for preciso. 
 
Tarefa 02 - Funcionamento de um semáforo 
Desenvolver um programa que simule o funcionamento de um semáforo, onde: 
1º ) A lâmpada verde ficará atuada 8 segundos; 
2º ) Ao desatuar a lâmpada verde a lâmpada amarela ficará atuada por 2 segundos; 
3º ) Ao desatuar a lâmpada amarela a lâmpada vermelha ficará atuada por 7 
segundos, ao ser desatuada, reiniciará o processo 
 
 
6. Softstarters 
Com a crescente necessidade na otimização de sistemas e processos 
industriais, e com foco no emprego eficiente de energia, algumas técnicas foram 
desenvolvidas, principalmente levando-se em consideração conceitos e tendências 
voltados para a automação industrial. Um dos mais claros exemplos são os sistemas 
de acionamento para motores de indução, largamente utilizado em praticamente 
todos os segmentos industriais. 
Dentro dessa categoria de equipamentos encontram-se os inversores de 
freqüência e as Soft starters, ambos instalados entre a fonte de energia elétrica e o 
motor, porém, cada um com um propósito específico. 
Soft starters são empregadas, em substituição aos sistemas convencionais 
baseados em contatores e chaves compensadoras, para promover partida e parada 
suave de motores de indução, com diversas vantagens : redução da corrente de 
partida do motor, redução dos trancos e golpes mecânicos, permite economia de 
energia, não possui partes móveis, dentre outras. 
Inversores de freqüência são utilizados em aplicações onde se necessita um 
controle de velocidade e torque. 
Esse material apresenta de forma sintética as principais características 
operacionais e de instalação desses dois tipos de acionamentos eletrônicos. 
 
7. Inversor de Frequência 
Durante muitos anos, as aplicações industriais de velocidade variável foram 
ditadas pelos requisitos dos processos e limitadas pela tecnologia, pelo custo, pela 
eficiência e pelos requisitos de manutenção dos componentes empregados. 
 34 
Os sistemas mais utilizados para variação de velocidade foram por muito 
tempo implementados com motores de indução de velocidade fixa, como primeiro 
dispositivo de conversão de energia elétrica para energia mecânica. Para a 
obtenção de velocidade variável o sistema necessitava de um segundo dispositivo 
de conversão de energia que utilizava componentes mecânicos, hidráulicos ou 
elétricos. 
Com a disponibilidade no mercado dos dispositivos eletrônicos 
semicondutores, a partir dos anos 60 este quadro mudou completamente. Mas foi 
mesmo na década do 80 que, com o desenvolvimento de semicondutores de 
potência com excelentes características de desempenho e confiabilidade, foi 
possível a implementação de sistemas de variação de velocidade eletrônicos. 
O dispositivo de conversão de energia elétrica para mecânica continuou 
sendo o motor de indução, mas agora sem a utilização de dispositivos secundários 
mecânicos, hidráulicos ou elétricos. 
 Em muitos casos a eficiência das instalações equipadas com estes novos 
dispositivos chegou a ser duplicada quando comparada com os sistemas antigos. 
Estes sistemas de variação continua de velocidade eletrônicos proporcionam, 
entre outras, as seguintes vantagens : 
 Economia de energia; 
 Melhoramento do desempenho de máquinas e equipamentos, devido a 
adaptação da velocidade aos requisitos do processo; 
 Elimina o pico de corrente na partida do motor; 
 Reduz a freqüência de manutenção dos equipamentos etc. 
Estes novos dispositivos eletrônicos para variação de velocidade de motores 
de indução são conhecidos como Inversores de Freqüência. A aplicação de motores 
de indução tem se regido historicamente pelas características descritas na placa de 
identificação do motor. 
Na aplicação dos inversores de freqüência o motor de indução, ao contrário 
do que acontece quando ligado diretamente à rede de distribuição de energia 
elétrica, é alimentado com freqüência e tensão variável. Isto possibilita obter 
velocidade variável no eixo do próprio motor. 
É muito importante, assim, conhecer e entender o funcionamento destes 
sistemas (motor + inversor) para prevenir erros de aplicação que poderiam acabar 
com os benefícios que estes dispositivos proporcionam. Os profissionais envolvidos 
com aplicações de velocidade variável não precisam de conhecimentos 
sobre o projeto de motores e projeto de sistemas eletrônicos de comando/controle, 
mas sim sobre o funcionamento e utilização dos mesmos. As dúvidas mais 
freqüentes podem resumir-se nas seguintes perguntas : 
 Como funciona meu motor ? 
 Como o motor se comporta ante uma determinada carga ? 
 Como eu posso melhorar/otimizar o funcionamento do meu motor e carga ? 
 Como eu posso identificar problemas no meu sistema ? 
 
 35 
Muitos processos industriais requerem dispositivos de acionamento de cargas 
com velocidade variável. 
 
Exemplos: 
 
 Bombas variação de vazão de líquidos 
 Ventiladores variação de vazão de ar 
 Sistemas de transporte variação da velocidade de transporte 
 Sistemas de dosagem variação da velocidade de alimentação 
 Tornos variação da velocidade de corte 
 Bobinadeiras compensação da variação de diâmetro da bobina. 
 
Este capítulo tem como objetivo apresentar os componentes e informações 
gerais necessárias para a instalação de um inversor de freqüência. A utilização de 
cada componentedependerá de cada caso particular. 
 
Os principais itens a serem observados quando se instala inversores de freqüência 
são : 
 
 Rede de alimentação elétrica; 
 Manobra e proteção - Chave seccionadora e fusíveis; 
 Condicionamento da alimentação - Transformador isolador, Reatância de 
rede, Filtro de Rádio Freqüência ; 
 Interferência Eletromagnética - EMI Interferência Eletromagnética, RFI 
Interferência de RF; 
 Aterramento; 
 Cabos; 
 Dispositivos de Saída - Relés Térmicos, Reatância; 
 Instalação em painéis. 
 
O diagrama da figura 1 apresenta vários dos elementos acima citados, 
conectados em suas posições adequadas desde a fonte de energia até o motor. 
Os inversores são projetados para operar em redes de alimentação 
simétricas. A tensão entre fase e terra deve ser constante, se por algum motivo esta 
tensão varia, por exemplo pela influência de algum outro equipamento ligado a rede, 
será necessário colocar um transformador de isolação. 
Os inversores geralmente não possuem proteção contra curto-circuito na 
entrada, sendo assim, é responsabilidade do usuário colocar fusíveis para proteção. 
Estes são normalmente especificados na documentação técnica. 
Geralmente os inversores podem ser ligados diretamente a rede de 
alimentação. Entretanto, sob certas características da aplicação, exige-se a 
presença de elementos acessórios na instalação do inversor. 
Se a rede elétrica experimenta freqüentes flutuações de tensão ou cortes de 
energia elétrica deve ser instalado instalar transformador isolador e uma reatância 
de rede. Deve se levar em conta que a colocação de uma reatância de rede reduz a 
tensão de alimentação em aproximadamente 2 a 3%. 
As reatâncias de rede são utilizadas também para : 
 36 
 
 minimizar falhas no inversor provocadas por sobretensões transitórias na rede 
de alimentação; 
 reduzir harmônicas; 
 melhorar o fator de potência; 
 aumentar a impedância da rede vista pelo inversor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1 – Elementos empregados na instalação de um inversor de freqüência 
 37 
Se a rede elétrica não tem neutro referenciado ao terra, deve-se instalar um 
transformador isolador. 
 
Os filtros de rádio freqüência são utilizados na entrada dos inversores para 
filtrar sinais de interferência (ruído elétrico) gerado pelo próprio inversor, que serão 
transmitidas pela rede e poderiam causar problemas em outros equipamentos 
eletrônicos. Na grande maioria dos casos não são necessários pois os inversores já 
possuem internamente um filtro na entrada que evita problemas causados por 
Interferência Eletromagnética (EMI). Caso seja necessário, devem ser montados 
próximos a alimentação do inversor, estando tanto o inversor como o filtro 
mecanicamente sobre uma placa de montagem metálica aterrada, havendo bom 
contato elétrico entre a chapa e os gabinetes do filtro e inversor ( figura 3). 
 
Com a finalidade de prevenir a partida automática do motor depois de uma 
interrupção de energia, é necessário colocar um contator na alimentação do inversor 
ou realizar algum intertravamento no comando do mesmo. O contador também 
permite um seccionamento remoto da rede elétrica que alimenta o inversor. 
 
A radiação eletromagnética que afeta adversamente o desempenho de 
equipamentos eletro-eletrônicos é conhecida geralmente por EMI, ou Interferência 
eletromagnética. 
Muitos tipos de circuitos eletrônicos são suscetíveis a EMI e devem ser 
protegidos para assegurar seu correto funcionamento. Da mesma forma, emissões 
irradiadas desde dentro dos equipamentos eletrônicos podem prejudicar o 
funcionamento dos mesmos ou de outros equipamentos que se encontrem perto 
destes. Para assegurar o correto funcionamento de equipamentos eletrônicos, as 
emissões eletromagnéticas produzidas por equipamentos comerciais não devem 
exceder níveis fixados por organizações que regulamentam este tipo de produtos. 
 
Em que consistem as EMIs? 
 
A radiação eletromagnética são ondas eletromagnéticas formadas por dois 
campos : um campo elétrico (“E”) e um campo magnético (“H”) que oscilam um a 90 
graus do outro. 
As emissões eletromagnéticas (EMI) da maioria dos equipamentos comerciais 
são tipicamente de alta freqüência e alta impedância. A maior parte do campo 
emitido é do tipo “E”. Os metais possuem baixa impedância por causa de sua alta 
condutividade. 
 É assim que as ondas eletromagnéticas produzidas por campos “E” são 
refletidas por proteções de metal. Contrariamente, ondas de baixa impedância 
(campo H dominante) são absorvidas por uma proteção de metal. 
 
Como proteger os equipamentos da EMI? 
Para proteger os equipamentos é necessário fazer uma blindagem. Entende-
se por blindagem a utilização de materiais condutivos para absorver e/ou refletir a 
radiação eletromagnética, causando uma abrupta descontinuidade no caminho das 
ondas. 
 38 
Como já foi comentado para ondas de baixa freqüência a maior parte da 
energia é refletida pela superfície da blindagem, enquanto que a menor parte é 
absorvida. 
Para ondas de alta freqüência geralmente predomina a absorção. O 
desempenho da blindagem é uma função das propriedades e configuração do 
material empregado (condutividade, permeabilidade e espessura), da freqüência, e 
da distância da fonte de radiação à proteção (blindagem). 
O aterramento de um equipamento é de extrema importância para o seu 
correto funcionamento, devido a segurança e a blindagem eletromagnética. 
Todas as partes condutoras de um equipamento elétrico que podem entrar 
em contato com o usuário, devem ser aterradas para proteger os mesmos de 
possíveis descargas elétricas. 
A blindagem dos equipamentos é realizada normalmente com placas 
metálicas formando um gabinete ou caixa. Estas devem estar ligadas umas as 
outras através de materiais condutores e todas corretamente aterradas. 
 
Quando é necessária a blindagem eletromagnética? 
Todo equipamento que gera ondas EMI (exemplo: transistores chaveando 
cargas a alta freqüência e com altas correntes – inversores) devem possuir 
blindagem eletromagnética e esta deve estar corretamente aterrada. Principalmente 
quando são utilizados em conjunto com outros equipamentos eletrônicos. 
 
Blindagens eletromagnéticas típicas: 
Gabinetes metálicos utilizados em equipamentos eletrônicos provêem bons 
níveis de blindagem eletromagnética, a qualidade desta blindagem depende do tipo 
de metal e espessura utilizada na fabricação dos gabinetes. Plástico e outros 
materiais não condutores, quando utilizados como gabinetes, podem ser metalizados 
com pinturas condutivas, camadas de filme metálico, etc. Portas, aberturas, janelas, 
painéis de acesso, e outras aberturas em gabinetes são um caminho de entrada e 
saída das EMIs. 
 Sendo assim é necessário projetar adequadamente este tipo de aberturas 
para minimizar a radiação emitida e absorvida. 
 
Os sinais elétricos transmitidos pelos cabos podem emitir radiação 
eletromagnética e também podem absorver radiação (se comportam como antenas) 
provocando falsos sinais que prejudicarão o funcionamento do equipamento. É 
assim que existem cabos especiais com blindagem para minimizar este tipo de 
interferências. 
Alguns inversores possuem boa imunidade a interferência eletromagnética 
externa. É necessário porém seguir estritamente as instruções de instalação (ex.: o 
gabinete precisa ser aterrado). Se perto do equipamento houver contatores, será 
necessário instalar supressores de transientes nas bobinas dos contadores. 
O cabo de conexão do inversor com o motor é uma das fontes mais 
importantes de emissão de radiação eletromagnética. Sendo assim é necessário 
seguir os seguintes procedimentos de instalação: 
 39 
 cabocom blindagem e fio-terra, como alternativa pode ser usado eletroduto 
 metálico com fiação comum interna; 
 blindagem ou eletroduto metálico deve ser aterrado conforme figura .1. 
 separar dos cabos de sinal, controle e cabos de alimentação de 
equipamentos sensíveis. 
 manter sempre continuidade elétrica de blindagem, mesmo que contatores ou 
relés térmicos sejam instalados entre conversor e o motor. 
 
 cabo blindado aterrado ou eletroduto metálico aterrado; 
 separação da fiação de potência; 
 caso necessário, cruzamento de cabos, fazê-lo a 90º. 
 caso necessário seguirem na mesma canaleta, usar separador metálico 
aterrado. 
 cabos paralelos (potência e sinais de controle) separados conforme tabela 
abaixo: 
 
 
Figura 2 – Características do cabos instalados 
 
Afastar os equipamentos sensíveis a interferência eletromagnética (CLP, 
controladores de temperatura, etc) dos conversores, reatâncias, filtros e cabos 
domotor (mínimo em 250 mm). 
 
Aterramento em um Único Ponto 
 Filtro + conversor + motor. 
 O motor pode também ser aterrado na estrutura da máquina (segurança). 
 Nunca utilizar neutro como aterramento. 
 Não compartilhe a fiação de aterramento com outros equipamentos que 
perem altas correntes (motores de alta potência, máquina de solda, etc). 
 A malha de aterramento deve ter uma resistência L < 10 Ohms 
 Recomenda-se usar filtros RC em bobinas de contatores, solenóides ou 
outros dispositivos similares em alimentação CA. Em alimentação CC usar 
diodo de roda livre. 
 
 Cabo com blindagem aterrada ou eletroduto metálico aterrado. 
 Separado dos demais. 
 
A rede elétrica deve estar referenciada ao terra (neutro aterrado na subestação). 
 
 40 
 
Figura 3 - Montagem típica “CE” em placa metálica 
 
 
Os inversores possuem normalmente proteção contra sobrecorrentes que tem 
como finalidade proteger o motor. Quando mais de um motor é acionado pelo 
mesmo inversor será necessário colocar um relé térmico de proteção em cada 
motor. Como o sinal de saída do inversor é chaveado a altas freqüências, podem 
acontecer disparos nos relés, mesmo sem estes terem atingido a corrente nominal 
de disparo. Para isto não acontecer é necessário aumentar a corrente de disparo do 
relé em aproximadamente 10% da corrente nominal do motor. 
Quando a distância entre motor e inversor é grande (valor dependente do tipo 
de motor utilizado) podem ocorrer: 
A - Sobretensões no motor produzidas por um fenômeno chamado de onda refletida. 
B - Geração de capacitâncias entre os cabos de potência que retornam para o 
inversor produzindo o efeito de “fuga a terra”, bloqueando o inversor. Este tipo de 
problemas pode ser solucionado utilizando uma reatância entre o motor e o inversor. 
Esta reatância deve ser projetada especialmente para altas freqüências, pois os 
sinais de saída do inversor possuem freqüências de até 20 kHz. 
 As fiações blindadas nos painéis devem ser separadas das fiações de 
potência e comando. Os sinais analógicos de controle devem estar em cabos 
blindados com blindagem aterrada em apenas um lado, sendo efetuado sempre do 
lado que o sinal é gerado conforme mostrado na figura 4. 
 
 
 41 
Figura 4 – Cuidados com instalações em painéis 
 
Os sinais de encoder e comunicação serial devem ser aterrados conforme 
orientação específica no manual do equipamento, o qual estará representado no 
projeto. 
Os cabos de aterramento de barras de (“0V” e malhas) devem ser maior ou igual a 4 
mm 2. 
Os cabos de saída de potência dos conversores devem ser separados das demais 
fiações dentro do painel. Quando não é possível, devem cruzar-se a noventa graus. 
Os cabos de entrada de sinais de transdutores tipo isoladores galvânicos devem ser 
separados dos cabos de saída de sinal dos mesmos. 
Os aterramentos dos equipamentos devem ser efetuados rigorosamente conforme 
tabela de fiação que, por sua vez, deve estar rigorosamente conforme projeto, ou 
seja, somente devem ser efetuados os aterramentos indicados no projeto, exceto os 
aterramentos de estrutura, placas, suporte e portas do painel. Conecte diferentes 
partes do sistema de aterramento, usando conexões de baixa impedância. Uma 
cordoalha é uma conexão de baixa impedância para altas freqüências. Mantenha as 
conexões de aterramento as mais curtas possíveis. 
 
Todo motor elétrico consome uma quantidade mínima de energia para 
fornecer um campo magnético que o permita trabalhar em regime nominal. Com os 
motores de corrente contínua (CC), o campo está sob controle separado; sendo 
assim, a quantidade de energia de magnetização pode ser ajustada para ser 
suficiente para superar as perdas e fornecer uma reação de armadura apropriada à 
carga. Os motores de indução assíncronos não possuem esta possibilidade de 
alimentação, o que significa que em qualquer carga menor que a nominal (à 
velocidade nominal) haverá perda de energia. 
O funcionamento das soft-starters está baseado na utilização de um circuito 
eletrônico de potência ( ponte tiristorizada na configuração anti-paralelo), que 
é comandada através de uma placa eletrônica de controle, a fim de ajustar a tensão 
de saída, conforme uma programação feita anteriormente pelo usuário. 
Esta estrutura é apresentada na figura 5. 
Uma Soft-Starter que inclua características de otimização de energia altera a 
operação do motor. A função de otimização de energia reduz a tensão aplicada aos 
terminais do motor de modo que a energia necessária para suprir o campo seja 
proporcional à demanda da carga. Isso nos trás benefícios na prática, pois é comum 
selecionar um motor com potência superior ao máximo que a carga exige. O motor 
selecionado para qualquer aplicação estará quase certamente sobredimensionado e 
por esta razão, quando alimentado à tensão nominal, esta energia poderá ser 
economizada, mesmo à plena carga. 
 42 
 Além disso, existem ainda, algumas aplicações onde a potência do motor 
deve ser definida em função de um pico de carga, que ocorre intermitentemente, 
apesar de a carga nominal muitas vezes ser muito menor, como no caso de 
compressores. 
 
 
Figura 5 – Diagrama em blocos simplificado 
 
Como podemos ver, a soft-starter controla a tensão da rede através do 
circuito de potência, onde variamos o valor eficaz de tensão aplicada ao motor. A 
seguir faremos uma análise mais detalhada de cada uma das partes individuais 
desta estrutura, já que notamos nitidamente que podemos dividir a estrutura acima 
em duas partes, o circuito de potência e o circuito de controle. 
 
Este circuito é por onde circula a corrente que é fornecida para o motor. É 
constituída basicamente pelos SCRs e suas proteções, e os TCs (transformadores 
de corrente). 
· Os transformadores de corrente fazem a monitoração da corrente de saída 
permitindo que o controle eletrônico efetue a proteção e manutenção do valor de 
corrente em níveis pré-definidos (função limitação de corrente ativada). 
Onde estão contidos os circuitos responsáveis pelo comando, monitoração e 
proteção dos componentes do circuito de potência, bem como os circuitos 
utilizados para comando, sinalização e interface homem-máquina que serão 
configurados pelo usuário em função da aplicação. Atualmente a maioria das chaves 
 43 
soft-starters disponíveis no mercado são microprocessadas, sendo assim, totalmente 
digitais. Alguns fabricantes ainda produzem alguns modelos com controle analógico, 
mais no sentido de oferecer uma opção mais barata para aplicações onde não sejam 
necessárias funções mais sofisticadas. 
 
Além das características mostradas anteriormente as soft-starters também 
apresentam funções programáveis que permitirão configurar o sistema de 
acionamento de acordo com as necessidades do usuário. 
 
Rampa de tensão na aceleração 
 
As chaves soft-starters têm uma função que gerana saída da mesma, uma 
tensão eficaz gradual e continuamente crescente até que seja atingida a tensão 
nominal da rede. Graficamente podemos observar isto através da figura 6. 
 
 
Figura 6 - Rampa de tensão aplicada ao motor na aceleração 
 
Atentem ao fato de que quando ajustamos um valor de tempo de rampa, e de 
tensão de partida (pedestal), isto não significa que o motor irá acelerar de zero até a 
sua rotação nominal no tempo definido por t a. Isto na realidade dependerá das 
características dinâmicas do sistema motor / carga, como por exemplo: sistema de 
acoplamento, momento de inércia da carga refletida ao eixo do motor, atuação da 
função de limitação de corrente, etc . 
Tanto o valor do pedestal de tensão, quanto o de tempo de rampa são valores 
ajustáveis dentro de uma faixa que pode variar de fabricante para fabricante. 
Não existe uma regra prática que possa ser aplicada para definir qual deve ser o 
valor de tempo a ser ajustado, e qual o melhor valor de tensão de pedestal para que 
o motor possa garantir a aceleração da carga. A melhor aproximação poderá ser 
alcançada através do cálculo do tempo de aceleração do motor, o qual não 
estudaremos neste módulo. 
 
Rampa de tensão na desaceleração 
 
Existem duas possibilidades para que seja executada a parada do motor, por 
inércia ou controlada, respectivamente. Na parada por inércia, a soft-starter 
 44 
leva a tensão de saída instantaneamente a zero, implicando que o motor não 
produza nenhum conjugado na carga, que por sua vez, irá perdendo velocidade, até 
que toda energia cinética seja dissipada. 
Na parada controlada a soft-starter vai gradualmente reduzindo a tensão de 
saída até um valor mínimo em um tempo pré-definido. Graficamente podemos 
observar a figura 7. 
 
Figura.7 - Perfil de tensão na desaceleração 
 
 
Kick Start 
 
Existem cargas que no momento da partida exigem um esforço extra do 
acionamento em função do alto conjugado resistente. Nestes casos, normalmente a 
soft-starter precisa aplicar no motor uma tensão maior que aquela ajustada na rampa 
de tensão na aceleração, isto é possível utilizando uma função chamada “Kick Start”. 
Como podemos ver na figura 8, esta função faz com que seja aplicado no motor um 
pulso de tensão com amplitude e duração programáveis para que o motor possa 
desenvolver um conjugado de partida, suficiente para vencer o atrito, e assim 
acelerar a carga. Deve-se ter muito cuidado com esta função, pois ela somente 
deverá ser usada nos casos onde ela seja estritamente necessária. 
 
Figura 8 - Representação gráfica da função “Kick Start” 
 
 
Limitação de corrente 
 
 45 
Na maioria dos casos onde a carga apresenta uma inércia elevada, é utilizada 
uma função denominada de limitação de corrente. Esta função faz com que o 
sistema rede/soft-starter forneça ao motor somente a corrente necessária para que 
seja executada a aceleração da carga. Na figura 9 podemos observar graficamente 
como esta função é executada. 
Figura 9 – Limitação de corrente 
 
Este recurso é sempre muito útil pois garante um acionamento realmente 
suave e, melhor ainda, viabiliza a partida de motores em locais onde a rede 
se encontra no limite de sua capacidade. Normalmente nestes casos a condição de 
corrente na partida faz com o sistema de proteção da instalação atue, impedindo 
assim o funcionamento normal de toda a instalação. Ocorre então a necessidade de 
se impor um valor limite de corrente de partida de forma a permitir o acionamento do 
equipamento bem como de toda a indústria. A limitação de corrente também é muito 
utilizada na partida de motores cuja carga apresenta um valor mais elevado de 
momento de inércia. 
 
Pump control 
 
Esta função é utilizada especialmente para a aplicação de partida soft-starter 
em sistemas de bombeamento. Trata-se na realidade de uma configuração 
específica (pré-definida) para atender este tipo de aplicação, onde normalmente é 
necessário estabelecer uma rampa de tensão na aceleração, uma rampa de tensão 
na desaceleração e a habilitação de proteções. A rampa de tensão na 
desaceleração é ativada para minimizar o golpe de aríete, prejudicial ao sistema 
como um todo. São habilitadas também as proteções de seqüência de fase e 
subcorrente imediata. 
 
Economia de energia 
 
Uma soft-starter que inclua características de otimização de energia 
simplesmente altera o ponto de operação do motor. Esta função, quando ativada, 
reduz a tensão aplicada aos terminais do motor de modo que a energia necessária 
para suprir o campo seja proporcional à demanda da carga. 
Em termos práticos pode-se observar uma otimização com resultados 
significativos somente quando o motor está operando com cargas inferiores a 50% 
 46 
da carga nominal. Isto, diga-se de passagem, é muito difícil de encontrar, pois 
estaríamos falando de motores muito sobredimensionados, o que atualmente em 
virtude da crescente preocupação com o desperdício de energia e fator de potência, 
vem sendo evitado a todo custo. 
 
Sobrecorrente imediata na saída 
 
Ajusta o máximo valor de corrente que a soft-starter permite fluir para o motor por 
período de tempo pré ajustado (via parametrização).
 
Fig.10 Proteção de sobrecorrente imediata 
 
Subcorrente imediata 
 
Ajusta o mínimo valor de corrente que a soft-starter permite fluir para o motor por 
período de tempo pré ajustado (via parametrização); esta função é muito 
utilizada para proteção de cargas que não possam operar em vazio como, por 
exemplo, sistemas de bombeamento. 
Fig.11 – Proteção de subcorrente imediata 
 
Sobrecarga na saída (Ixt) 
 
Supervisiona as condições de sobrecarga conforme a classe térmica 
selecionada, protegendo o motor termicamente contra sobrecargas aplicadas ao seu 
eixo. 
 
Sobretemperatura no circuito interno de potência 
 
Monitora a temperatura no circuito de potência através de um termostato 
montado sobre o dissipador de alumínio, onde também estão montados os tiristores. 
 47 
Caso a temperatura do dissipador superar 90 °C, o termostato irá comutar fazendo 
com que a CPU bloqueie imediatamente os pulsos de disparo dos tiristores, 
enviando uma mensagem de erro que será mostrada no display. 
 
Seqüência de fase invertida 
 
Alguns modelos de soft-starters irão operar somente se a seqüência de fase 
estiver correta. Esta proteção pode ser habilitada para assegurar que cargas 
sensíveis a inversão do sentido de giro não sejam danificadas, como exemplo, 
podemos citar o acionamento para bombas. Uma desvantagem dos modelos que 
são sensíveis a mudança da seqüência de fase, é que qualquer operação de 
reversão deverá ser feita na saída da chave. 
 
Falta de fase na rede 
 
Detecta a falta de uma fase na alimentação da softstarter e bloqueia os pulsos 
de disparo dos tiristores. 
 
Falta de fase no motor 
 
Detecta a falta de uma fase na saída da soft-starter e bloqueia os pulsos de 
disparo dos tiristores. 

Falha no circuito interno 
 
Detecta se o circuito interno está danificado. Caso exista defeito, bloqueia o 
disparo e envia uma mensagem de erro através do display. 
 
Erro na CPU (watchdog) 
 
Ao energizar-se, a CPU executa uma rotina de auto diagnose e verifica os 
circuitos essenciais. Caso haja alguma irregularidade, serão bloqueados os pulsos 
de disparo dos tiristores e será enviada uma mensagem de erro através do display. 
Interferência eletromagnética também pode causar a atuação desta proteção. 
 
Erro de programação 
 
Não permite que um valor que tenha sido alterado incorretamente seja aceito. 
Normalmente ocorre quando se altera algum parâmetro com o motor desligado e nas 
condições de incompatibilidade. 
 
Erro de comunicação serial 
 
Impede que um valor alterado ou transmitido incorretamente através da porta 
de comunicação serial, seja aceito.