Automação II CLP

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AUTOMAÇÃO II
CONTROLADORES 
LÓGICOS 
PROGRAMÁVEIS – CLP
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL ORIGEM DO CLP – BREVE HISTÓRICO. 
O QUE É AUTOMAÇÃO?
Em linhas gerais, trata-se da substituição do
trabalho braçal e repetitivo, pelo trabalho
realizado por dispositivos.
Pode ser aplicado em qualquer ambiente:
predial, comercial ou industrial.
O QUE É AUTOMAÇÃO ?
NOTAS DE AULA, CASTILHO (2010,)
AUTOMAÇÃO - HISTÓRICO
Inicia-se na década de 20, com o modelo de 
produção criado por henry ford – modelo de 
produção fordista (produção em massa e a 
primeira linha de montagem automatizada).
AUTOMAÇÃO - HISTÓRICO
AUTOMAÇÃO - HISTÓRICO
Os painéis de controle eram de alta
complexidade e de baixa eficiência, o processo
de automação era baseado em relés .
AUTOMAÇÃO - HISTÓRICO
AUTOMAÇÃO - HISTÓRICO
Além dos problemas anteriores, existiam ainda os
inconvenientes:
Auto consumo energético;
Difícil manutenção;
Difícil modificação de comandos;
Muitas horas paradas ;
Necessidades de manter atualizados os esquemas
de comandos elétricos.
Os problemas anteriores foram contornados com 
o surgimento dos transistores.
AUTOMAÇÃO - HISTÓRICO
No final da década de 60, surge o controlador 
lógico programável.
COMANDOS ELÉTRICOS 
Como seria a partida direta de um motor 
trifásico?
Como seria a partida direta com reversão de um 
motor trifásico?
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
Estrutura e lógica 
de funcionamento 
do clp. 
ESTRUTURAÇÃO BÁSICA DO CLP
Os principais blocos que compõem um CLP 
são: 
CPU (Central Processing Unit); 
Memórias;
Fonte de alimentação;
Bateria;
Módulos de entradas/saídas;
Módulos especiais;
Base (rack).
ESTRUTURAÇÃO BÁSICA DO CLP
ESTRUTURAÇÃO BÁSICA DO CLP
Fonte de alimentação:
Fornece todos os nível de tensão exigidos 
para as operações internas do clp.
ESTRUTURAÇÃO BÁSICA DO CLP
Memórias
Podem ser basicamente de dois tipos:
Memória de dados.
Memória de usuário ou de programa.
ESTRUTURAÇÃO BÁSICA DO CLP
 Memória de dados: serve para o 
 Armazenamento temporário dos estados e/s,
 Marcadores ”presets” de 
temporizadores/contadores,
 A cada ciclo a memória de dados é 
atualizada. Geralmente memória RAM
(random access memory - memória de acesso 
aleatório).
 Também conhecida como memória de rascunho 
ou volátil.
ESTRUTURAÇÃO BÁSICA DO CLP
 Memória de usuário ou de programa: é a 
memória que armazena o programa 
interno e o do usuário, ou seja, o 
software que controla o sistema a ser 
utilizado. 
 Podem ser eprom, nvram, flash-eprom,
dentre outras. 
ESTRUTURAÇÃO BÁSICA DO CLP
CPU - (unidade central de processamento)
Lê o sinal de entrada na memória de dados;
Executa operações aritméticas e lógicas 
baseada na memória de programa;
Gera os comando apropriados para a 
memória de dados controlar o estado das 
saídas.
Auto-diagnose (memória, temperatura, 
bateria etc). 
ESTRUTURAÇÃO BÁSICA DO CLP
Interface de entrada e saídas (e/s)
Faz o link entre os dispositivos e a CPU, numa via de 
“mão dupla”. 
Na entrada, os módulos de entrada recebem as 
tensões usuais (p.E. 24vcc ou 220 vca) e convertem 
as mesmas em tensões de níveis lógicos para a CPU;
 Já na saída, os módulos comutam as tensões lógicas 
oriundas da CPU para tensões necessárias de 
acionamentos de atuadores e sensores. .
ESTRUTURAÇÃO BÁSICA DO CLP
Outras estruturas importantes
Bastidor;
Módulo de expansão;
IHM
PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO 
Inicialmente, deve-se ter sedimentado o conceito de 
controle.
Segundo o dicionário Aurélio Buarque:
PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO 
Para se ter controle, necessita-se de um fluxo eficiente de
informações.
O fluxo de informações nos clp’s baseiam-se em conceitos
de lógica combinacional (função booleana) e
sequenciais (i. E TEMPORIZADORES).
Através do engenheiro americano shannom (1938) que
aplicou a teoria de boole (1815 - 1864) para
chaveamento de dispositivos telefônicos, facilitou-se a
lógica das informações.
TIPOS DE SINAIS
Sinais analógicos
 Sinais que variam continuamente no tempo. Ex: pressão, temperatura, 
vazão, 
TIPOS DE SINAIS
Sinais digitais
 Sinais que variam continuamente no tempo assumindo apenas dois 
valores.
Ex.: Relés, sensores de níveis etc. 
PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO 
O CLP TEM FUNCIONA BASICAMENTE EM TRÊS ETAPAS:
TRANSFERÊNCIA DOS SINAIS DE 
ENTRADA PARA A MEMÓRIA DE DADOS
INICIA-SE O VARREDURA DO SOFT 
ARMAZENADO NA MEMÓRIA DE 
PROGRAMA.
CONCLUÍDA A VARREDURA, OCORRE 
A ATUALIZAÇÃO DAS SAÍDAS, DANDO 
INICIO A OUTRO CICLO. 
PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO 
PORTANTO, APÓS O START TEM-SE:
FLUXO DE INFORMAÇÃO PARA O 
CONTROLE DE PROCESSOS.
WEG (2004, PÁG. 04)
EXEMPLO
Botões de comando e sensores, neste simples exemplo, 
conectado a uma entrada do CLP, pode ser usado para partir e 
parar o motor conectado ao CLP através do contator (atuador).
TERMINOLOGIA
Sensor: é o dispositivo que converte uma condição física 
num sinal elétrico para uso no CLP. Sensores são 
conectados nos módulos de entrada do CLP. 
Um botão de comando é um exemplo de sensor . 
TERMINOLOGIA
Atuador: converte um sinal elétricos vindo do CLP 
numa condição física. Atuadores são conectados 
nos módulos de saída do CLP. Um contator é um 
exemplo de um atuador.
TERMINOLOGIA
Entrada discreta, também chamada de entrada digital, é um sinal 
que pode assumir somente duas condições: ON ou OFF. Botões de 
comando, pulsadores, chaves fim-de-curso, sensores de proximidade, 
pressostatos, termostatos, são exemplos de entrada discretas.
TERMINOLOGIA
Entrada Analógica é um sinal de entrada que tem um 
sinal contínuo. Entradas analógicas típicas são 0 a 20 mA, 
4 a 20mA ou 0 a 10V. No exemplo seguinte, um 
transmissor de nível monitora o nível de um tanque. 
Dependendo do transmissor de nível, o sinal para o CLP 
pode aumentar ou diminuir de acordo com o nível do 
tanque.
TERMINOLOGIA
Saída Discreta é uma saída que pode assumir a condição 
ON ou OFF. Solenóides, bobinas de contatores e 
sinalizadores são exemplos de saídas discretas. 
TERMINOLOGIA
Saídas analógicas são sinais de saída que tem um sinal contínuo. A 
saída pode ser tão simples como um sinal de 0 a 10V para um 
medidor analógico. Exemplos de medidores ligados a saídas 
analógicas podem ser velocímetros, indicadores de temperatura e de 
peso. Podem ser usadas também em válvulas de controle, inversores 
de frequência ( no controle de velocidade).
TERMINOLOGIA
A CPU monitora as entradas e toma decisões com base nas instruções 
contidas no programa memorizado. A CPU controla reles, contadores, 
temporizadores, compara dados, atualiza dados e executa 
operações seqüenciais. 
LINGUAGEM LADDER
DIAGRAMA DE CONTATOS EM LADDER
A função principal de um programa em linguagem 
Ladder é controlar o acionamento de saídas, 
dependendo da combinação lógica dos contatos de 
entrada.
O diagrama de contatos Ladder é uma técnica 
adotada para descrever uma função lógica 
utilizando contatos e relés. Sua notação é bastante 
simples. Um diagrama de contatos é composto de 
duas barras verticais que representam os polos 
positivos e negativo de uma bateria.
DIAGRAMA DE CONTATOS EM LADDER
A ideia por trás da linguagem ladder é representar graficamente um 
fluxo de “eletricidade virtual” entre duas barras verticais 
energizadas. Essa “eletricidade virtual” flui sempre do polo positivo 
em direção ao negativo.
A LINGUAGEM LADDER
Como seria a 
programação em 
Ladder para o 
diagrama ao lado?
FUNÇÕES LÓGICAS
As funções lógicas são estudadas em todos e quaisquer 
elementos. A combinação entre os contatos NAe NF 
servem de importante orientação para o projetista e 
programador de circuitos lógicos.
FUNÇÕES LÓGICAS
Função “E”
Função “OU”