Automação e Controle

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Automação e Controle 
1
 
COMANDOS ELETROMECÂNICOS 3 
Contatos elétricos 4 
Classificação dos contatos elétricos: 4 
Dispositivos acionadores dos contatos: 5 
Automação Eletromecânica 11 
Tipos de Diagrama 12 
CIRCUITOS BÁSICOS 14 
Sensores Industriais 17 
Sensores 17 
Sensores Digitais podem apresentar as seguintes saídas : 19 
Tipo de Sensores Digitais 20 
Lógica Digital “Emprego dos Acionadores e Sensores Digitais” 26 
Lógica dos contatos elétricos 26 
Funções lógicas 27 
Funções lógicas básicas e derivadas 29 
Automação Industrial 33 
Histórico da Automação Industrial 33 
Anos 60 34 
Anos 70 e 80 34 
Anos 90 35 
Conceitos Básicos 35 
Definição dos Níveis de Automação 35 
Os Controladores Lógicos Programáveis ( CLP’s ) 36 
Princípio de funcionamento de um CLP 37 
Ciclo de Varredura 37 
Linguagens de Programação dos CLP`s 38 
Noções Básicas sobre o Hardware 40 
CLP’s não expansíveis – Linha FX1S 40 
CLP’s expansíveis FX1N FX2N- FX2NC 40 
Ligações Externas 42 
Conexões dos Dispositivos de Saída 43 
Software de Progamação GX Developer 45 
Executando o GX 46 
Conversão do Programa 56 
Base de dados dos CLP`s da Família FX 59 
Conjunto de Instruções Básicas 67 
Exemplos : 68 
Sensores Analógicos 73 
Medição de Temperatura 74 
Medição de temperatura com Termopar 74 
 Automação e Controle 
2
Medição de Temperatura por Termoresistência
As termoresistências Pt - 100 :
Medição de pressão
Dispositivos para medição de pressão 84 
Medição de vazão 89 
Medição de nível 96 
Uso de simbologia de instrumentação e Controle 106 
Nomenclatura de instrumentos em malhas de controle 106 
Malhas de controle 108 
Controle 111 
1.0 Introdução 111 
1.1 - Evolução Histórica do Controle Automático 112 
2 - Conceitos e Considerações Básicas de Controle Automático 112 
2.1 - Conceitos 112 
2.1.1 - Como definir um sistema de controle 115 
2.1.2 - Instrumentação dos sistemas de controle 117 
2.2 – Tipos de Controle 118 
2.2.1 - Controle Manual e Controle Automático 118 
2.2.2 - Controle Auto-operado 119 
2.2.3 - Controle em Malha Aberta e Malha Fechada 120 
2.3 – Realimentação 121 
2.4 – Diagrama de Blocos 121 
2.5 – Atrasos no Processo 122 
3 - Ações de Controle 124 
3.1 - Modos de Acionamento 124 
3.2 - Ação de Controle ON-OFF (Liga-Desliga) 125 
3.3 – Ação Proporcional (Ação P) 127 
3.4 – Ação Integral 132 
3.5 – Ação Proporciona + Integral (Ação P+ I) 135 
3.6 – Ação Derivativa (Ação D) 138 
3.7 - Ação Proporcional + Integral + Derivativa ( PID ) 141 
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3
PID – Instrução de Controle Proporcional Integral e Derivativo do FX2N
Conversor AD – FX2N 4AD - Setup
Conversor DA – FX2N 4DA - Setup 152 
Resumindo ações de controle 153 
Ações de controle 153 
Ação Proporcional 154 
Ação Integral 155 
Ação Derivativa 155 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Comandos Eletromecânicos 
 
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Ação que atua o 
contato
Contatos elétricos 
 
Contato elétrico é um meio condutor móvel destinado a fechar ou abrir circuitos elétricos, 
permitindo ou não a circulação de corrente elétrica. 
 
Classificação dos contatos elétricos: 
 
Podemos classificar os contatos elétricos em três tipos, segundo suas características de 
fabricação: 
 
Contato normalmente aberto (NA): 
Este tipo de contato é construído de maneira que permaneça aberto durante o repouso do 
aparelho ao qual pertença. Quando acionado o aparelho, o contato NA é fechado 
permitindo a circulação de corrente elétrica pelo circuito. Também é chamado de contato 
fechamento, contato de trabalho ou normally open contact (NO). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Contato normalmente fechado (NF): 
Este tipo de contato é construído de maneira que, quando acionado abre o circuito 
interrompendo a passagem da corrente elétrica. Também é chamado de contato abertura, 
contato de repouso ou normally closed contact (NC). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ação que atua o 
contato
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Contato reversível: 
Este tipo de contato possui características tanto de contato NA quanto de contato NF. Pode 
possuir um terminal de ponto comum ou terminais independentes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dispositivos acionadores dos contatos: 
As ações responsáveis pela atuação dos contatos elétricos são provenientes de dispositivos 
acionadores (também conhecidos como "dispositivos auxiliares para comando") os quais 
dividimos essencialmente em dois tipos: Dispositivos auxiliares para comando manual 
(provocado) e Dispositivos auxiliares para comando automático. 
Os dispositivos acionadores são construídos para muitos tipos de aplicações diferentes, 
possuindo por isso, formatos e modos de operação variados. 
Dispositivos auxiliares para comando provocado: 
Geralmente recebem ação manual para seu acionamento, por exemplo: interruptores, 
comutadores e botões. 
Os interruptores são os aparelhos de comutação mais utilizados nas instalações elétricas 
interiores (para controle de iluminação). Esses aparelhos conservam a posição adquirida 
quando se deixa de agir sobre eles, apresentam portanto, dois estados estáveis. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Interruptor acionado com Tecla
Acionador tipo 
TECLA 
Contato elétrico (NA) 
Bornes de 
ligação
NA
NF
Ação que atua o 
contato
COMUM 
NA
NF
Ação que atua o 
contato 
NA
NF
Terminal de ponto comum Terminais independentes 
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Os comutadores, assim como os interruptores, acionam contatos elétricos porém, estes 
dispositivos podem conter mais de um contato de tipos diferentes (NA e NF). Além disso, 
também podem assumir várias posições estáveis ou contar com mecanismo de retorno 
automático à posição original. Estes dispositivos podem ter acionadores do tipo manopla 
curta, manopla longa ou com chave. 
 
 
 
 
Exemplo de um comutador (com manopla longa) de 3 posições: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Os botões, por sua vez, quanto ao tipo de aplicação, podem ter seus sistemas de 
acionamento embutidos no corpo (evitando acionamentos involuntários) ou externos (tipo 
pedal ou soco, proporcionando grande rapidez de manobra), os quais são utilizados, 
principalmente, em comandos no pé ou para desligamento das instalações em casos de 
emergência. 
Os botões podem ser classificados em dois tipos básicos: 
 
¾ Botão de impulso (mais conhecido como botão pulsador): Possui apenas uma 
posição estável, isto é, quando se deixa de agir sobre ele a força de uma mola provoca 
seu retorno a posição original (de repouso). 
 
¾ Botão de contato mantido (mais conhecido como botão liga/desliga) possui duas 
posições estáveis, ou seja, alterna os estados de seus contatos a cada acionamento 
realizado. 
 
0
21
Vista frontal 
1 0 2
Símbolo Vista lateral 
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Dispositivos auxiliares para comando automático: 
 
Estes dispositivos são órgãos de detecção de informações, em função da ação de um 
operador, da variação de uma grandeza física ou da posição de um móvel, como por 
exemplo, chaves de fim de curso. 
As chaves de fim de curso (ou LIMIT SWTCHES) encontram-se dentre os dispositivos 
"mecânicos" auxiliares para comando automático mais encontrados em máquinas e 
processos. Estes dispositivos possuem muitas variações de formas construtivas e de 
especificações, tais como: 
 
¾ Fabricante; 
 
¾ Tamanho; 
 
¾ Características elétricas (faixa de tensão, faixa de corrente, resistência de isolamento, 
arranjo dos contatos, tipo de terminais, ...); 
 
¾ Características mecânicas (resistência a vibração, posição de trabalho, tipo de 
atuador,...),etc.Atuador 
Cabeça 
Corpo 
Tampa 
Limit Switch 
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Os limit switches compõem-se basicamente de: corpo (que contém os contatos, geralmente 
1NA + 1NF) e cabeça ou cabeçote (que suporta o sistema atuador). 
O atuador é a parte responsável pelo contato com a superfície que acionará o limit switch. 
Existe um atuador específico para cada tipo de superfície de contato e, normalmente, é 
permitida a troca do mecanismo atuador aproveitando-se o corpo. 
Exemplos de atuadores para limit switches: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Símbolos: 
Os dispositivos de comando são representados nos diagramas elétricos através de símbolos 
gráficos que definem os tipos de acionadores, de contatos utilizados, assim como, o estado 
inicial do dispositivo. Como por exemplo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Botão pulsador 
(com 1NA + 1NF) 
Chave de fim de curso 
acionada no repouso 
(com 1NA + 1NF)
Chave de fim de curso 
desacionada no repouso 
(com 1NA + 1NF) 
Tipo comando por 
roldana com atuação 
bidirecional com 
uma posição estável. 
Tipo lira com atuação 
bidirecional e duas 
posições estáveis 
(memória do sentido 
do deslocamento). 
Tipo haste ou vareta 
(rígida ou flexível) com 
atuação unidirecional ou 
bidirecional, com uma 
posição estável. 
Tipo comando esférico com 
uma posição estável. 
Tipo alavanca com roldana 
com atuação unidirecional, 
com uma posição estável. 
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Os contatos elétricos também podem pertencer a dispositivos de comando eletromecânicos 
como Relés e Contatores. Vejamos, então, algumas características destes dispositivos. 
Os relés são interruptores com comando por eletroímã a distância. Possuem uma bobina 
que quando energizada, cria um campo magnético provocando o acionamento de seus 
contatos que podem formar a lógica de controle de um sistema ou serem utilizados para 
acionamento de pequenas cargas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Principais partes de um relé: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Contato Suporte 
móvel 
Circuito 
magnético 
Caixa 
Terminal 
da bobina 
Terminal 
do contato 
Bobina 
Mola 
recuperadora 
Espira de 
Frager 
Comum
NF
NA
Terminais 
da bobina 
Mola
Núcleo 
Símbolo gráfico: 
Esquema funcional 
a
b
b
a
C 
NA NF 
 Automação e Controle 
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¾ A caixa é o invólucro do relé, moldada em plástico endurecido pelo calor. Dá suporte a 
todos os componentes e possibilita a fixação do relé diretamente ao fundo de painéis, a 
perfis ou suportes. 
 
¾ A bobina é um condutor de cobre eletrolítico estirado, isolado com verniz ou esmalte 
sintético, e bobinado num carretel isolante de matéria plástica. Tem como função 
produzir o campo magnético necessário a atração do circuito magnético móvel. 
 
¾ O circuito magnético é composto por chapas de aço-silício ligadas entre si através de 
rebites para diminuir as perdas por correntes de Foucault. O circuito magnético 
compõe-se de 3 braços com um entreferro mediano. Constitui, com a bobina, o 
eletroímã que é o órgão motor do relé. Possui dois anéis de defasagem (espiras de 
Frager) que garantem um funcionamento silencioso eliminando as vibrações. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Os contatores, também chamados de chaves contatoras, diferenciam-se dos relés 
principalmente por possuírem três contatos especiais (chamados de contatos de potência ou 
principais) além dos contatos comuns (chamados de contatos de comando ou auxiliares). 
Seus contatos principais (sempre do tipo NA) possuem um poder de corte importante, 
devido a forma, a disposição e a presença de um dispositivo eficaz de corte do arco 
voltaico, permitindo geralmente o corte de intensidades muito superiores à intensidade 
nominal. Destinam-se a partida de motores, circuitos de iluminação importantes, etc. 
utilizando uma potência de controle muito pequena. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Símbolo gráfico: 
Símbolo gráfico: 
 Automação e Controle 
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Identificação dos terminais: 
 
Os terminais da bobina geralmente trazem as marcações: "a e b" ou "A1 e A2" sendo, a ou 
A1 no terminal superior e b ou A2 no terminal inferior. 
Os terminais dos contatos principais trazem as marcações: "1 e 2, 3 e 4, 5 e 6" sendo, 1,3,5 
nos terminais superiores e 2,4,6 nos terminais inferiores. 
Os terminais dos contatos auxiliares trazem marcações compostas por dois dígitos sendo 
que, o primeiro dígito indica a posição do contato e o segundo indica o tipo do contato. 
 
Marcação com final 1,2 = contato NF 
Marcação com final 3,4 = contato NA 
 
 
 
 
Exemplo: 
 
 
 
 
 
Automação Eletromecânica 
 
Antes da utilização de CLP’s para o controle de máquinas e sistemas, vários destes 
equipamentos eram inteiramente controlados por circuitos lógicos desenvolvidos a partir de 
relés. Ainda hoje, é possível encontrar este tipo de controle. Na verdade, quando do 
desenvolvimento dos CLP’s, a linguagem de programação criada era uma “imitação”, ou 
simulação, de um diagrama a relé. Sendo assim, é importante conhecer este tipo de controle 
e seu diagrama de funcionamento. 
Os diagramas elétricos têm por finalidade representar claramente os circuitos elétricos sob 
vários aspectos, de acordo com os objetivos: 
 
¾ Funcionamento seqüencial dos circuitos. 
 
¾ Representação dos elementos, suas funções e as interligações conforme as normas 
estabelecidas. 
 
¾ Permitir uma visão analítica das partes do conjunto. 
 
¾ Permitir a rápida localização física dos elementos 
 
 
a 
b 
1 3 5 13 21 
2 4 6 14 22 
 Automação e Controle 
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Tipos de Diagrama 
Diagrama tradicional ou multifilar completo 
É o que representa o circuito elétrico da forma como é realizado. É de difícil interpretação e 
elaboração, quando se trata de circuitos mais complexos, conforme pode ser observado na 
figura a seguir: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para a interpretação dos circuitos elétricos, três aspectos básicos são importantes, ou seja: 
 
¾ Os caminhos da corrente, ou os circuitos que se estabelecem desde o início até o fim do 
processo de funcionamento; 
 
¾ A função de cada elemento no conjunto, sua dependência e interdependência em 
relação a outros elementos; 
 
 Automação e Controle 
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¾ A localização física dos elementos. 
 
 
 
Em razão das dificuldades apresentadas pelo diagrama tradicional, esses três aspectos 
importantes foram separados em duas partes, representadas pelo diagrama funcional e pelo 
diagrama de execução ou de disposição. 
Diagrama funcional ou de princípio 
Os caminhos da corrente, os elementos, as funções, a 
interdependência e a seqüência funcional são representadas de forma bastante prática e de 
fácil compreensão (diagrama funcional), conforme mostrado na figura a seguir : 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Automação e Controle 
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CIRCUITOS BÁSICOS 
A seguir são mostrados alguns circuitos básicos de comando e acionamento elétrico. 
Circuito de Retenção 
Nos circuitos da figura a seguir, apertando-se a botoeira “b1”, a bobina do contator “d” é 
energizada, fazendo fechar os contatos de retenção “d” como também o contato “d” para a 
lâmpada e esta se acende. Liberando-se a botoeira “b1”, a bobina mantém-se energizada, e 
a lâmpada “h” permanece acesa. Quando se apertar a botoeira “b0”, a bobina será 
desenergizada,fazendo abrir os contatos de retenção para a lâmpada “h”, e esta se apaga. 
Libera-se “b0”, a lâmpada permanece apagada e o circuito volta à condição inicial. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Circuito de Intertravamento 
Nos circuitos ilustrados na figura seguinte, apertando-se a botoeira “b12” (ou ‘b13”), a 
bobina do contator “d1” (ou “d2”) é energizada, impossibilitando a energização da outra, e 
não deixando energizar as duas ao mesmo tempo, porque estão intertravadas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Quando se apertar as duas botoeiras “b12” e depois “b13”, no circuito da figura (a), que 
tem intertravamento mecânico, com os contatos normalmente fechados das botoeiras 
conjugadas, as lâmpadas não se acendem, e, no circuito da figura (b), o intertravamento é 
elétrico com os contatos normalmente fechados dos contatores. Neste caso, a lâmpada 
“h12” se acende e “h13” não se acende. 
Circuito Temporizado - Liga retardado 
No circuito a seguir, quando a chave seccionadora “a” é acionada, a lâmpada “h” se acende 
depois de um certo tempo “t”, ajustado no temporizador “d”. Liberando-se a chave “a”, a 
lâmpada “h” se apaga no mesmo instante. O circuito da figura (b) tem a mesma função do 
anterior, sendo que o acionamento é por botoeiras. Os diagramas de tempo são mostrados 
para cada circuito, respectivamente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Circuito Temporizado - Ação temporizada 
No circuito da figura a seguir, quando a chave seccionadora “a” é acionada, a lâmpada “h” 
se acende no mesmo instante e se mantém acesa durante um certo tempo “t”, ajustado no 
temporizador “d”. O circuito da figura (b) tem a mesma função do anterior, sendo que o 
acionamento é por botoeiras. Os diagramas de tempo são mostrados para cada circuito, 
respectivamente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Circuito Temporizado - Ação liga-desliga (pisca-pisca) 
Na figura seguinte (a), quando a chave seccionadora “a” é acionada, a lâmpada “h” se 
acende no mesmo instante e se mantém acesa durante um certo tempo “t1”, ajustado no 
temporizador “d1”, e se mantém apagada durante um certo tempo “t2”, ajustado no 
temporizador “d2”. A lâmpada “h” se mantém nesses estados, acesa e apagada, até que a 
chave seccionadora “a” seja liberada. O circuito da figura (b) tem a mesma função do 
anterior, só que o acionamento é por botoeiras. Os diagramas de tempo são mostrados para 
cada circuito, respectivamente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Além dos dispositivos de comandos automáticos mecânicos e eletromecânicos, também são 
muito utilizados, principalmente na indústria, os dispositivos eletrônicos sensores. 
 
Sensores Industriais 
Em um processo automático devem ser sentidas variáveis analógicas e digitais, para que, 
após o processamento das informações contidas nessas variáveis, o controlador tome 
decisões como : ligar/desligar um motor, acender uma lâmpada de alerta, ligar/desligar um 
sistema de aquecimento, entre outras. 
O elemento que "sente" o que ocorre no processo, fornecendo informações sobre o estado 
da variável monitorada é chamado de sensor. 
O elemento que executa a tarefa designada pelo controlador é chamado de atuador. 
Para controlar um processo onde é feita a manipulação de variáveis analógicas e/ou 
digitais, podem ser utilizados sistemas com CNC e com CLPs. 
 
Sensores 
 
Dispositivos que mudam seu comportamento sob a ação de uma grandeza física, podendo 
fornecer diretamente ou indiretamente um sinal que indica esta grandeza. Quando operam 
diretamente, convertendo uma forma de energia em outra, são chamados de transdutores. 
Os de operação indireta alteram suas propriedades, como a resistência, a capacitância ou a 
indutância, sob ação de uma grandeza, de forma mais ou menos proporcional. 
O sinal de um sensor pode ser usado para detectar e corrigir desvios em sistemas de 
controle, e nos instrumentos de medição, que freqüentemente estão associados aos sistemas 
de controle de malha aberta (não automáticos), orientando o usuário. 
Portanto, para tal definição, nos referimos àqueles dispositivos que transformam uma 
grandeza física em uma elétrica, com o mesmo significado de sensores. 
O diagrama de bloco genérico de um transdutor é mostrado na figura abaixo. 
 
 
 
 
 
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A grandeza elétrica de saída de um transdutor pode ser uma tensão, uma corrente, uma 
resistência, etc. 
Dependendo da natureza da grandeza elétrica de saída, os transdutores são subdivididos em 
analógicos e digitais: 
“Para uma natureza física contínua na entrada, um transdutor analógico faz corresponder 
uma grandeza elétrica contínua na saída e proporcional à grandeza física medida, no 
entanto um transdutor digital faz corresponder uma sucessão de sinais digitais.” 
Resumidamente podemos dizer que os sensores podem ser de dois tipos: 
¾ Digital : é aquele cuja saída assume apenas dois estados, ON / OFF. 
 
¾ Analógico : É aquele cuja saída varia proporcionalmente a variação física percebida 
pelo sensor. Os sinais elétricos de saída mais comuns são: 
Corrente → 4 a 20 ma 
Tensão → 0 a 10 V 
 
Características técnicas dos Sensores (transdutores) 
 
1. Linearidade : É o grau de proporcionalidade entre o sinal gerado e a grandeza física. 
Quanto maior, mais fiel é a resposta do sensor ao estímulo. Os sensores mais usados são 
os mais lineares, conferindo maior precisão ao sistema de controle. Os sensores não 
lineares são usados em faixas limitadas, em que os desvios são aceitáveis, ou com 
adaptadores especiais que corrigem o sinal. 
2. Distância de Comutação (S) : É a distância registrada quando ocorre uma comutação 
aproximando-se o atuador padrão paralelamente à face sensível do sensor. 
3. Distância Normal de Comutação (SN) : É a distância de comutação determinada em 
condição normais de temperatura e tensão, utilizando o atuador padrão. 
4. Distância de Comutação de Trabalho (AS) : É a distância entre o elemento a ser 
detectado e a face sensível do sensor, que irá assegurar um acionamento seguro, 
levando-se em consideração os desvios de temperatura e tensão, bem como vibrações 
mecânicas que poderiam alterar o posicionamento do elemento a ser detectado. Esta 
distância deve ser no máximo 85% da distância normal de comutação (SN). 
5. Distância de Comutação de Operação : Além de levar em consideração a distância de 
comutação de trabalho (AS), devemos observar em que aplicações normais na indústria 
não é utilizado o atuador padrão na comutação do sensor, sendo assim, devemos 
considerar o tipo de material de que é feito o elemento a ser detectado, o que acarretará 
num valor menor na distancia de atuação do sensor. 
6. Repetibilidade : É o percentual de desvio da distância de comutação entre dois 
acionamentos consecutivos. 
 
 
 
 
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7. Freqüência de Comutação : É o número máximo de acionamentos por segundo que 
um sensor pode responder, sem alterações ou falhas de pulsos, para a maioria dos 
sensores de aproximação este valor situa-se em torno de 1KHz. 
 
 Sensores Digitais podem apresentar as seguintes saídas : 
NPN 
O estágio da saída é composto por um transistor NPN, fazendo o chaveamento do pólo 
negativo da carga. 
 
PNP 
O estágio da saída é composto por um transistor PNP, fazendo o chaveamento do pólo 
positivo da carga. 
 
CA a dois fios 
O sensor possui apenas dois fios que são ligados em série com a carga. 
 
Corrente contínua NamurUtilizado em atmosferas potencialmente explosivas, não possuem em sua saída o estágio de 
amplificador incorporado, transmitindo apenas um sinal de corrente de que deve ser 
amplificado. 
 
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Tipo de Sensores Digitais 
Sensores de Contato Físico (mecânicos) 
São sensores que necessitam estar em contato com a grandeza a ser monitorada. Por 
exemplo: chaves fim de curso, chave bóia, etc. Tais sensores não são muito confiáveis, uma 
vez que estão sujeitos a desgastes mecânicos, forças de atração e reação, oxidação, etc. 
Além de não manterem constantes o ponto de acionamento e desacionamento. 
Sensores de Aproximação 
São sensores que detectam o evento ou a grandeza sem que haja necessidade de estar em 
contato físico com a mesma, além do que, são blindados, são a prova de vibração, ect. 
Podem ser: 
Sensores Indutivos 
São sensores que executam uma comutação eletrônica, quando um objeto metálico entra 
dentro de um campo eletromagnético de alta freqüência, produzido por um oscilador 
eletrônico. 
Sua instalação se dá em máquinas ferramentas, máquinas operatrizes, de embalagens, 
têxteis, correias transportadoras e na indústria automobilística, para resolver problemas 
gerais de automação. 
Abaixo é visto o esquema construtivo, em blocos, de um sensor indutivo. 
 
 
 
Onde: 
 
¾ Oscilador: diminui a freqüência de oscilação quando um evento for detectado. 
¾ Demodulador: converte o sinal do oscilador em nível de tensão cc. 
¾ Detector de nível de disparo: dispara quando o oscilador diminui a freqüência. 
¾ Amplificador de saída: amplifica o sinal gerado pelo sensor e entrega-o a carga. 
 
 
 
 
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Funcionamento: 
 
O oscilador com auxílio de uma bobina, gera um campo magnético de alta freqüência. Este 
campo é direcionado para fora do elemento ativo, formando uma região de sensibilidade 
denominada de face sensível, chamada de distancia de comutação. Quando um corpo 
metálico esta distante da face sensível e, dentro da distância de comutação, este metal 
amortece a oscilação, provocando a comutação eletrônica, ou seja, faz o sensor mudar de 
estado. 
Com a retirada do corpo metálico da distância de comutação, o oscilador volta a trabalhar 
normalmente e o sensor volta a seu estado normal. 
 
Sensores Capacitivos 
Assim como os sensores indutivos, os capacitivos também podem efetuar um chaveamento 
eletrônico sem qualquer contato físico. Estes sensores foram desenvolvidos para atuarem na 
presença de materiais orgânicos, plásticos, vidro, líquido, além de metais. 
Sua aplicação se dá em detectores de nível em tanques, contagem de garrafas ( cheias ou 
vazias ), contagem de embalagens plásticas, limitadores de carretéis, etc. 
Abaixo é visto o esquema construtivo, em blocos, de um sensor indutivo. 
 
 
Onde: 
 
¾ Oscilador: diminui a freqüência de oscilação quando um evento for detectado. 
¾ Demodulador: converte o sinal do oscilador em nível de tensão cc. 
¾ Detetor de nível de disparo: dispara quando o oscilador diminui a freqüência. 
¾ Amplificador de saída: amplifica o sinal gerado pelo sensor e entrega-o a carga. 
 
Funcionamento: 
 
Conforme pode ser notado na figura acima o esquema em blocos de um oscilador 
capacitivo é igual ao do indutivo. A diferença entre eles reside no fato de que no sensor 
capacitivo o principio de funcionamento está baseado na variação do dielétrico no meio em 
que o sensor está inserido. Quando nesta região penetrar algum objeto, este provoca a 
 
 Automação e Controle 
22
 
 
 
 
variação do dielétrico e, conseqüentemente a variação da freqüência do oscilador. Variação 
esta que é detectada e transformada em um nível de tensão cc. 
Com a retirada do objeto da distância de comutação, o oscilador volta a trabalhar 
normalmente e o sensor volta ao seu estado normal. 
 
Sensores de Luz 
Além de seu uso em fotometria (incluindo analisadores de radiação e químicos), é a parte 
do sistema de controle de luminosidade, como os relês fotoelétricos de iluminação pública e 
sensores indiretos ou de outra grandeza, como velocidade e posição (fim de recurso). 
 
LDR 
O LDR (resistor dependente de luz) tem sua resistência diminuída ao ser iluminado. É 
composto de um material semicondutor, o sulfeto de cádmio, CdS. A energia luminosa 
desloca elétrons da camada de valência para a de condução (mais longe do núcleo), 
aumentando o numero destes, diminuindo a resistência. A resistência varia de alguns MΩ, 
no escuro até centenas de Ω, com luz solar direta. 
Os usos mais comuns do LDR são os relês fotoelétricos, fotômetros e alarmes. Sua 
desvantagem está na lentidão de resposta, que limita sua operação. 
Fotodiodo 
É um diodo semicondutor em que a junção está exposta á luz. A energia luminosa desloca 
elétrons para a banda de condução, reduzindo a barreira de potencial pelo aumento do 
número de elétrons que podem circular. 
A corrente nos foto-diodos para todas as faixas de comprimentos de onda, do infravermelho 
ao ultravioleta, dependendo do material. 
Foto-diodo é usado como sensor em controle remoto, em sistemas de fibra ótica, leitoras de 
códigos de barra, scanner (digitalizador de imagens para computador), canetas óticas (que 
permitem escrever na tela do computador), toca discos CD, fotômetros e como sensor 
indireto de posição e velocidade. 
 
 Automação e Controle 
23
 
 
 
Fototransistor 
É um transistor, cuja junção coletor/ base fica exposta à luz e atua como um fotodiodo. O 
transistor amplifica a corrente, e fornece alguns mA com alta luminosidade. Sua velocidade 
é menor que a do fotodiodo. 
Suas aplicações são as do fotodiodo, exceto sistemas de fibra ótica, pela operação em alta 
freqüência. 
Sensores Ópticos 
São sensores fabricados segundo a tecnologia da emissão de irradiação infravermelha 
modulada, sendo divididos em três sistemas. Independente do sistema que um sensor óptico 
é construído, ele é totalmente imune à iluminação ambiente, quer ele seja manual ou 
artificial, pelo motivo de ser o sensor sintonizado na mesma freqüência de modulação do 
emissor. 
Sistema por Barreira (Unidirecionais) 
Neste sistema o elemento emissor da irradiação infravermelha, é alinhado frontalmente a 
um receptor de infravermelho, a uma distância pré-determinada e específica para cada tipo 
de sensor. Qualquer interrupção desta irradiação, deixará de atingir o receptor, o que 
ocasionará um chaveamento eletrônico. 
Sistema por Difusão (Retroreflexivo) 
Neste sistema os elementos de emissão e recepção infravermelho, estão montados 
justapostos em um conjunto óptico, direcionados para a face sensível do sensor. Os raios 
infravermelhos emitidos refletem sobre a superfície de um objeto e retornam em direção de 
um receptor, a uma distância determinada como distância de comutação, que provoca o 
chaveamento eletrônico, desde que o objeto possua uma superfície não totalmente fosca. 
 
 
 
 
 Automação e Controle 
24
 
 
Sistema por Reflexão 
Este sistema possui características semelhantes ao sistema por difusão, diferindo no sistema 
óptico. 
Os raios infravermelhos emitidos, somente refletem em um espelho prismático especial, 
colocado em uma certa distância, dentro da distância de comutação, frontalmente a face 
sensível do sensor, e retornam em direção ao receptor, formando uma barreira óptica. A 
comutação ocorre quando se retira o espelho ou quando interrompe o feixe de raios 
infravermelho entre o sensor e o espelho com algum objeto de qualquer natureza. 
 Sensores de Velocidade 
Empregam-se nos controles e medidores de velocidade de motores dentro de máquinas 
industriais, eletrodomésticos como videocassete e CD, unidades de disquete e winchesters 
de computadores, na geração de eletricidade (garantindo a freqüência da CA), entre outros. 
TacogeradorÉ um pequeno gerador elétrico de CC, com campo fornecido por imã permanente. A tensão 
gerada pela lei de Faraday é proporcional à velocidade com que o fluxo magnético é 
cortado pelo enrolamento do rotor. Assim, o tacogerador é um transdutor mecânico elétrico 
linear, no qual e tensão de saída é dada por: 
V= Kn onde: 
K é uma constante que depende do campo do imã, do número de espiras e pólos e das 
dimensões do rotor; n é a rotação do eixo ( por minuto, RPM, ou segundo, RPS). 
A polaridade da tensão gerada depende do sentido da rotação. 
Sensores de posição específica 
Como vimos, estes indicam a posição atual da peça, num sistema posicionado e pode ser 
linear ou angular. 
 
Potenciômetro 
Quando se aplica uma tensão nos extremos de um potenciômetro linear, a tensão entre o 
extremo inferior e o centro (eixo) é proporcional à posição linear (potenciômetro 
deslizante) ou angular (rotativo). 
Nos sistemas de controle usam-se potenciômetros especiais, de alta linearidade e dimensões 
adequadas, de fio metálico em geral, com menor desgaste. 
Encoders 
São sensores que determinam a posição através de um disco ou trilho marcado, e se 
dividem em relativos e absolutos. 
 
 
 Automação e Controle 
25
 
 
Encoder relativo 
 Neste tipo de encoder a posição é demarcada por contagem de pulsos transmitidos, 
acumulados ao longo do tempo. 
Um encoder típico gera dois canais de informação denominados de canal A e canal B, além 
de um pulso a cada giro completo, que é a referência ou Z. 
Estes dois canais estão defasados entre si de 90 graus, para que se tenha uma maior 
precisão na resolução do sistema. No canal A e B a geração da quantidade de pulsos por 
volta, varia de 50 a 5000 pulsos, conforme a aplicação. 
 
 
Encoder absoluto 
Nos encoders absolutos, há um código digital gravado no disco ou trilho, lido por um 
conjunto de sensores ópticos (fonte de luz e sensor). O código adotado é o de gray, no qual 
de um número para o seguinte só muda em bit, o que facilita a identificação e correção de 
erros. 
A demarcação do disco ou trilho é feita através de furos ou ranhuras, ou por pintura num 
disco plástico transparente, que podem ser feitos através de técnicas fotolitográficas, 
permitindo grande precisão e dimensões micrométricas. 
A fonte de luz é geralmente o LED, e o sensor do fotodiodo ou fototransistor. 
Estes sensores são muito precisos e práticos em sistemas digitais, e usam-se em robôs, 
máquinas-ferramenta, CNC e outros. 
 
 
 
 
 Automação e Controle 
26
 
 
Lógica Digital “Emprego dos Acionadores e Sensores Digitais” 
 
Os sistemas lógicos são estudados pela "álgebra de chaveamentos" (um ramo da álgebra 
moderna), também conhecida como "álgebra de Boole", conceituada pelo lógico e 
matemático inglês George Boole (1815 - 1864). Boole construiu sua lógica a partir de 
símbolos, representando as expressões por letras e ligando-as através de símbolos 
algébricos chamados de "conectivos". 
A investigação de Boole volta-se prioritariamente para o estabelecimento de relações entre 
a lógica e a álgebra. Seu projeto é exprimir as operações lógicas valendo-se dos símbolos 
algébricos. 
Boole foi, ainda, o primeiro matemático a afirmar que os números e grandezas não 
constituem os únicos objetos matemáticos. A matemática pertencem, ainda, entidades de 
caráter geral, denominadas "classes". Este termo pode ser definido como um conjunto de 
entidades que possuem, pelo menos, uma característica em comum. 
A álgebra de Boole trabalha com apenas duas grandezas: falso ou verdadeiro. Essas 
grandezas são representadas pelos símbolos "0" e "1" que definem "estados lógicos". 
Estado lógico é um estado perfeitamente definido, não admitindo dúvidas. Assume apenas 
dois valores distintos, ou seja, "grandezas binárias". 
 
 
 0 = falso = aberto = GND = Lo = Off 
 1 = verdadeiro = fechado = Vcc = Hi = On 
 
 
Vimos anteriormente que os dispositivos acionadores também podem assumir dois estados 
distintos ("atuado" ou "não atuado") e que, em conseqüência disso, os contatos elétricos 
também podem assumir estados diferentes perfeitamente definidos ("aberto" ou "fechado") 
podendo, então, ter suas associações expressas na forma algébrica definida por Boole. 
 
Lógica dos contatos elétricos 
 
Para que possamos representar a lógica existente nas associações entre os contatos elétricos 
adotaremos o seguinte critério: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Automação e Controle 
27
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Notamos que nesta convenção o estado lógico está relacionado com o estado elétrico do 
contato, ou seja, “0”=aberto e “1”=fechado, não levando em consideração o estado físico 
(atuado / não atuado) do dispositivo que o aciona. 
 
Já que o estado elétrico de um contato pode ser representado por uma variável binária (0 ou 
1) podemos então identificar os conectivos (elementos lógicos ou funções lógicas) 
existentes nas associações destes contatos, e descrevê-los de forma algébrica. 
 
Funções lógicas 
 
Uma função lógica pode ser expressa de várias maneiras: 
 
1- Sentença: Os circuitos realizam funções complexas, cuja representação geralmente não 
é óbvia. O processo para realização de uma função através de um circuito começa na sua 
descrição verbal (descrição do comportamento de suas possíveis saídas, em função das 
diversas combinações possíveis de seus sinais de entrada), como por exemplo: 
 
Para que a saída “S” de uma função “E” de duas entradas assuma o estado lógico “1 
(verdadeiro)” suas variáveis de entrada “a” e “b” devem assumir o estado lógico “1 
(verdadeiro)”. 
 
 
 
 
 
Contato tipo NA 
Não atuado = Circuito aberto = 0 
Atuado = Circuito fechado = 1 
Contato tipo NF 
Não atuado = Circuito fechado = 1 
Atuado = Circuito aberto = 0 
 Automação e Controle 
28
 
 
 
 
2- Tabela Verdade: Com a descrição do funcionamento do circuito é possível então, 
possível montar uma tabela verdade, considerando todas as combinações possíveis dos 
estados das entradas e anotando os resultados na saída, como mostrado a seguir. 
 
 
 
a b S 
0 0 0 
0 1 0 
1 0 0 
1 1 1 
 
3- Forma algébrica: A partir da tabela verdade produzida é possível chegar à expressão 
Booleana que representa o comportamento do circuito. Este procedimento será detalhado 
mais adiante. Na tabela verdade acima, a saída "S" só é igual a "1" se as variáveis de 
entrada "a" e "b" forem iguais a "1". Essa lógica pode ser expressa da seguinte maneira: 
 
 S = a . b , S = a x b , S = a b 
 
As expressões Booleanas traduzem a relação existente entre o estado da variável de saída 
(receptor) e o estado das variáveis de entrada (dispositivos de controle). 
Na álgebra Booleana a função “OU” é representada pelo símbolo “+” (soma) referindo-se a 
dispositivos ligados em paralelo , enquanto que a função “E” é representada pelo símbolo 
“.” (multiplicação) referindo-se a dispositivos ligados em série. 
 
4- Forma Simbólica: Tendo determinada a expressão algébrica, pode-se, então, construir 
o circuito utilizando símbolos gráficos. 
 
 - Blocos lógicos: - Portas lógicas: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
b a 
S 
& 
Tabela verdade da "função E" de 2 entradas 
a a 
b b
& S S
Diagrama Elétrico 
 Automação e Controle 
29
 
 
 
No diagrama elétrico acima, notamos que a bobina "S" será acionada somente se os 
contatos "a" e "b" estiverem fechados, assim, este circuito representa uma função "E" de 
duas entradas (S = a . b), assim como, o bloco lógico e a porta lógica apresentados. 
 
Funções lógicas básicas e derivadas 
 
Existem três funções lógicas básicas: E (AND), OU (OR) e NÃO (NOT ou INVERSOR)e 
mais quatro derivadas destas que são as funções : NÃO E (NAND), NÃO OU (NOR), OU 
EXCLUSIVO (XOR) e a FUNÇÃO COINCIDÊNCIA (NEXOR) também conhecida como 
FUNÇÃO IGUALDADE. 
A seguir, estas funções serão detalhadas e mostradas nas formas algébrica, diagrama 
elétrico e bloco lógico. 
Função NÃO (NOT ou INVERSOR) 
Esta função inverte o sinal de entrada (executa a NEGAÇÃO do sinal de entrada), ou seja, 
se o sinal de entrada for 0 ela produz uma saída 1, se a entrada for 1 ela produz uma saída 
0. 
 
 
 
Note que o círculo traçado ao nível da saída de uma função, indica que a função ou variável 
correspondente está complementada, ou seja, o seu estado lógico está invertido. Na forma 
de expressão algébrica essa complementação é representada por uma linha horizontal 
traçada sobre a variável, e na forma de diagrama elétrico é representada pelo contato "r" do 
relé "R". 
 
Duas funções NÃO , agrupadas em série anulam-se: 
 
 
 
 
 
 
 
 
Diagrama elétrico Expressão Bloco lógico 
 Automação e Controle 
30
 
 
Função E (AND) 
Esta função combina dois ou mais sinais de entrada de forma equivalente a um circuito em 
série, para produzir um único sinal de saída, ou seja, ela produz uma saída 1, se todos os 
sinais de entrada forem "1"; caso qualquer um dos sinais de entrada for "0", o sinal de saída 
produzido será "0". 
 
 
 
Função OU (OR) 
Esta função combina dois ou mais sinais de entrada de forma equivalente a um circuito em 
paralelo, para produzir um único sinal de saída, ou seja, ela produz uma saída "1", se 
qualquer um dos sinais de entrada for igual a "1"; a função "OU" produzirá um sinal de 
saída igual a "0" apenas se todos os sinais de entrada forem "0". 
 
 Automação e Controle 
31
 
 
Função NÃO E (NAND) 
Esta função é equivalente a uma função "E" seguida por uma função "NÃO", isto é, ela 
produz uma saída que é o inverso da saída produzida pela função "E". 
 
 
Função NÃO OU (NOR) 
Esta função é equivalente a uma função "OU" seguida por uma função "NÃO", isto é, ela 
produz uma saída que é o inverso da saída produzida pela função "OU". 
 
 
 
 
 Automação e Controle 
32
 
 
Função OU EXCLUSIVO (XOR) 
Esta função compara os bits; ela produz saída "0" quando todos os bits de entrada são 
iguais e produz saída "1" quando um dos bits de entrada é diferente dos demais. 
 
Função COINCIDÊNCIA 
Esta função é equivalente a uma função "OU EXCLUSIVO" seguida por uma função 
"NÃO", isto é, compara os bits produzindo saída "1" quando todas as entradas são iguais e 
produzindo saída "0" quando pelo menos uma das entradas é diferente das demais. 
 
 
 
 
 
 Automação e Controle 
33
 
 
 
Automação Industrial 
Histórico da Automação Industrial 
Automação no início da revolução industrial 
Sincronização mecânica de máquinas, onde, com apenas um acionador e todo um 
intrincado sistema mecânico, se conseguia realizar várias tarefas, como é o caso, ainda de 
hoje, de algumas máquinas. Ex.: Máquinas de Corte e Solda de Plástico - Um só motor para 
efetuar o avanço do produto e as operações de corte, soldagem e empilhagem do produto. 
Linha de Montagem, onde várias máquinas e/ou operadores eram colocados “em linha”, 
numa seqüência tal que, a partir de subprodutos se chegasse ao final da linha com um 
produto acabado. Cada máquina ou processo era desprovido de controles e a interação entre 
as máquinas era realizada pelos operadores. 
Nos processos que exigiam controle de grandezas físicas como temperatura, pressão, vazão, 
etc..., esses controles eram inteiramente manuais, baseados em instrumentos de medição 
rudimentares. 
Surgem os indicadores de temperatura, pressão, etc..., baseados em princípios físicos (ex.: 
dilatação de materiais), permitindo a visualização das grandezas. 
O controle continua a ser manual. O passo seguinte foi o surgimento dos instrumentos de 
controle automático (pneumáticos) que manobravam automaticamente os atuadores, 
visando manter a grandeza controlada em um valor definido (“Set-point”). 
Segunda Guerra Mundial 
Durante a 2a Guerra a noção de controle de processo foi largamente expandida. Nesta 
época foram aprimorados, em nível de aplicação militar, os controles de servo mecanismos 
elétricos e hidráulicos. 
No pós-guerra, os princípios desenvolvidos para os armamentos foram adaptados as 
aplicações industriais. A indústria pode contar, ainda, com um grande contingente de mão-
de-obra qualificada para o desenvolvimento e manutenção destes novos equipamentos. 
As duas grandes divisões da Automação Industrial 
Automação de Manufatura: Segmento representado pelos equipamentos de controle da 
automação de máquinas, transporte de materiais, etc... (ANIMAÇÃO). 
Controle de Processo: Segmento representado pelos equipamentos de monitoração e 
controle de grandezas físicas de um processo. 
Anos 50 
Com a invenção do Transistor, surgem os instrumentos eletrônicos analógicos para o 
controle de processo, que rapidamente ganham terreno frente aos pneumáticos, devido a seu 
tamanho reduzido e a facilidade de calibração e transmissão dos sinais. 
 
 Automação e Controle 
34
 
 
Surgem os primeiros Variadores de Velocidade para motores cc, em substituição aos 
reostatos de controle manual. 
Lógica de comando das máquinas (comando de motores, cilindros, etc...) feita com 
dispositivos Eletromecânicos (contatores e reles), conhecida como Lógica a Relés. 
Anos 60 
Surge o conceito de Eletrônica Digital, a princípio com o advento de Portas Lógicas 
Discretas e também os primeiros COMPUTADORES e as primeiras tentativas de utilização 
dos mesmos em controle de processo, sem muito sucesso, devido a: 
¾ custo elevado 
¾ baixa velocidade de processamento 
¾ memória de armazenamento de dados limitada 
¾ linguagens de programação de domínio restrito 
¾ baixa confiabilidade 
 
No fim dos anos 60, com o advento dos CI’s, surgem os primeiros Controladores Lógicos 
Programáveis. 
Vantagens em relação a Lógica à Relés : 
¾ Podiam ser aplicados a diferentes processos e máquinas, ao contrario da lógica à relés 
que eram dedicados a cada processo. 
¾ Permitiam a alteração dos ciclos de máquina por modificação do programa, sem 
necessidade de alterações no cabeamento. 
Problemas: 
¾ Custo elevado 
¾ Baixa confiabilidade 
 
Anos 70 e 80 
Desenvolvimento dos MICROPROCESSADORES, com possibilidades de aplicação a 
todos os equipamentos, tanto de Automação de Manufatura, como de Controle de Processo: 
¾ Desenvolvimento dos Microcomputadores, mais rápidos, menores, mais confiáveis e 
mais baratos. 
¾ O mesmo aconteceu com os CLP’s e Controladores de Processo (“Single-Loop’s” e 
“Multi-Loop’s”) 
Simultaneamente, duas outras áreas apresentaram progressos surpreendentes: 
¾ Comunicação: Com o desenvolvimento de REDES que permitiam a comunicação entre 
elementos “inteligentes”, com velocidade de transmissão e segurança cada vez maior. 
¾ Software: com o desenvolvimento de “Linguagens” específicas para os profissionais da 
área da automação, como é o caso da Linguagem “LADDER”, usada em praticamente 
todos os CLP’s. 
 
 Automação e Controle 
35
 
 
Com a constante redução do tamanho físico, aliada ao aumento da capacidade 
computacional e a redução dos preços, os equipamentos de automação puderam ser 
distribuídos ao longo das áreas de processo, interligados por redes a Estações de 
Supervisão. A tal estrutura, destinada a área de Controle de Processo, deu-se o nome de 
SDCD (Sistema Digital de Controle Distribuído). 
Os CLP’s, que a princípio foram desenvolvidos para substituir painéis de relés em 
automação de máquinas, incorporaram elementos de controle de processo, como entradas e 
saídas analógicas, entradas para termopares, instruções PID, etc..., tornando-se capazesde 
atuar tanto em Automação de Manufatura como em Controle de Processo. 
 Anos 90 
Com o contínuo avanço dos “Micro-Chip’s” e a conseqüente redução no tamanho e preço 
dos equipamentos, bem como aumento da velocidade de tratamento, surgem os MICRO-
CLP’s. 
No que se refere a conectividade, duas grandes linhas estão em desenvolvimento, com 
possibilidades surpreendentes : 
¾ Redes de altíssima velocidade para ligação entre CLP’s e CLP’s e Micros corporativos 
permitindo um grande tráfego de informações “ON-LINE”. 
¾ Redes de Campo (“Field-Bus”), permitindo a ligação entre os CLP’s e os diversos 
elementos de campo ( sensores, inversores, interfaces, eletroválvulas, etc... ), com um 
simples “par de fios”, o que representa uma enorme redução nos custos de projeto e 
instalação. 
 
Conceitos Básicos 
Definição dos Níveis de Automação 
De uma forma geral, podemos dividir um sistema de Automação em 4 níveis, a saber : 
Nível 0 - Representa o “Chão – de - fábrica”, quer dizer, os equipamentos instalados direta- 
mente nas máquinas ou planta de processo. Exemplos: Motores, Sensores, Acionadores, 
Painéis de Comando, Sinalizações. 
Nível1 - Representa a parte lógica, ligada diretamente a animação e controle das máquinas 
ou planta de processo. Exemplos: CLP`s e sua programação, Interfaces- Homem-Máquina, 
Sistemas eletrônicos específicos de controle. 
Nível 2 - É o nível de supervisão, ou gestão, de um processo. Normalmente não participa 
diretamente na animação e controle, embora algumas vezes isto aconteça. Sua função 
 
 Automação e Controle 
36
 
 
principal é trabalhar na gestão dos dados envidados ou gerados pelo processo. Fisicamente, 
este nível é constituído por Microcomputadores ou Computadores de maior porte. 
Exemplos de funcionalidades N2: 
¾ Gestão de receitas (parâmetros do processo) e envio destas ao N1 
¾ Geração de relatórios de produção, através de dados recebidos do N1 
¾ Geração de gráficos históricos ou de tendências de variáveis do processo. 
¾ Gestão de eventos, mensagens de defeitos ou alarmes do processo. 
Nível 3 - É a interface entre o(s) processo(s) e os Sistemas Corporativos. 
Exemplos de funcionalidades N3: 
¾ Gestão de estoque 
¾ Gestão de produção 
¾ Traçabilidade 
¾ Controle estatístico do processo 
Desenho dos Níveis de Automação 
 
 
 
Os Controladores Lógicos Programáveis ( CLP’s ) 
Os CLP’s são os principais equipamentos dos atuais sistema de automação, tanto industrial 
como predial. O CLP é um dispositivo de controle lógico, de estado sólido, funcionalmente 
semelhante a um microcomputador, para aplicações bem definidas. Conforme indica o 
termo “programável”, sua memória pode ser facilmente alterada para atender as evoluções 
das diversas exigências de controle de um processo. 
 
 Automação e Controle 
37
 
 
Princípio de funcionamento de um CLP 
Conceitos básicos associados aos CLP`s 
As variáveis de estado de um processo são transmitidas à “CPU” do CLP através dos 
Pontos de Entrada, que após submetê-las à seqüência do programa, atualiza os Pontos de 
Saída, controlando desta forma os dispositivos a eles conectados. 
Ponto de Entrada - Todo sinal recebidos pelo CLP, a partir de dispositivos ou 
componentes externos: 
¾ Sensores 
¾ Botões 
¾ Fins-de-curso 
¾ Fotocélulas 
¾ Chave de Comando 
¾ Termopares, etc... 
Ponto de Saída - Todo sinal produzido pelo CLP para acionar dispositivos ou 
componentes externos: 
¾ Lâmpadas 
¾ Solenóides 
¾ Relés ou Contatores, etc... 
¾ Start e Stop de Inversores. 
Programa - É a lógica que define como serão atuados os pontos de saída, em função do 
estado dos diversos pontos de entrada. 
Ciclo de Varredura 
Um CLP realiza continuamente um “Ciclo de Varredura” que consiste em: 
1 - Leitura das entradas 
2 - Execução do programa, que consiste em determinar os novos estados das saídas, em 
função das entradas e de acordo com a seqüência de instruções. 
3 - Atualização dos estados das saídas 
 Automação e Controle 
38
 
 
 
Linguagens de Programação dos CLP`s 
Os primeiros CLP’s eram programados em linguagens de baixo nível (Assembler, por 
exemplo), o que gerava o inconveniente de ter-se que recorrer a profissionais de 
informática para programá-los. Com o avanço da tecnologia de Software, surgiram 
linguagens específicas visando permitir a programação e compreensão dos programas aos 
profissionais de Automação. 
Linguagem de Relés (LADDER) 
Foi uma das primeiras 
linguagens específicas para 
CLP’s e é, sem dúvida, a 
mais difundida. A principal 
vocação dos CLP’s é 
substituir os sistemas de 
comando convencionais a 
relés. Desta forma, foi 
desenvolvida uma linguagem 
de progra- mação 
“imitando” os diagramas de 
comando a relés. 
 
 
Lista de Instruções 
É a representação Termo-a-Termo de uma Equação Lógica. A Lista de Instruções não é 
uma representação gráfica, mas a descrição literal do programa. 
 
 
 
 
 Automação e Controle 
39
 
 
 
Diagrama Lógico 
É a representação gráfica das associações lógicas, utilizando a simbologia de PORTAS 
LÓGICAS. 
 
 
 
 
GRAFCET 
 
O GRAFCET descreva todo sistema cujas 
evoluções podem ser expressas seqüencialmente, 
quer dizer, todo sistema em que é possível a 
decomposição em ETAPAS. 
 
O GRAFCET é uma ferramenta gráfica simples, 
não ambígua e rigorosa. Sua principal qualidade é 
permitir ao pessoal não especializado a 
compreensão de um processo automatizado. É um 
meio de comunicação entre pessoas de diferentes 
formações: produção, manutenção, projeto, etc... 
 
 
 Automação e Controle 
40
 
 
Noções Básicas sobre o Hardware 
Os CLP’s da MITSUBISHI estão divididos em duas famílias , sendo: Família dos CLP’s 
série FX e família dos CLP’s Série Q (não será objeto desse curso). Os CLP’s da série FX 
foram divididos em dois grupos, da seguinte forma: 
 
CLP’s não expansíveis – Linha FX1S 
CLP’s composto de CPU, pontos de entradas e saídas digitais discretas, entradas de alta 
velocidade, tensão de alimentação da CPU em versão AC 100 a 240V, tensão de 
alimentação dos pontos de entradas em 24Vcc e 82 à 132Vac optoacopladas, saídas relé ou 
transistorizada com tensões de trabalho ate 30Vcc e 250Vac chegando ate 8A. 
 
CLP’s expansíveis FX1N FX2N- FX2NC 
 
CLP’s compostos de CPU, pontos de entradas e saídas digitais discretas, entradas de alta 
velocidade tensão de alimentação da CPU em versão AC 100 a 240V, tensão de 
alimentação dos pontos de entrada em 24Vcc e 82 a 132Vac optoacopladas, saídas a relê, 
transistorizada ou triac, com tensões de trabalho podendo chegar à 30Vcc e 250Vac com 
capacidade de até 8A. 
 
Unidade Principal 
E composta por uma CPU, porta de comunicação RS422, fonte de alimentação 24Vcc e 
pontos de entradas e saídas podendo chegar a 256 pontos I/O. 
Módulo de Extensão 
Os módulos de extensão estão divididos em dois grupos, a seguir: 
Bloco de extensão 
Os blocos de extensão estão divididos em dois grupos: 
Bloco de Extensão I/O 
São utilizados nas extensões da unidade principal visando aumentar o número de pontos de 
entradas e saídas da aplicação. 
 
 
 
 
 
 
 
 Automação e Controle 
41
 
 
 
Bloco de Extensão Especiais 
São módulos especiais, utilizados para manipulação de dados de entradas ou saídas 
analógicas, cartas de rede, cartas seriais RS232 ou RS485 multidrop. Esses blocos abrem a 
possibilidade de comunicação com uma gama ilimitada de equipamentos. Alguns módulos 
especiais são montados do lado esquerdo da unidade principal. 
Unidades de extensão 
 Pode ser utilizada na ampliação de pontos de entradas ou saídas com a vantagem de 
possuir fonte independente da unidade principal. 
 
Exemplo de Configuração possível 
 
 
A - Trilho DIN 
B - Furação para montagem direta na placade montagem. 
C - Bloco de terminais de entrada. 
D/L - Protetor transparente de terminais. 
E - Led's indicadores de estado das entradas. 
F - Compartimento do conector para as unidades ou blocos de extensão 
G - Led's indicadores do estado da CPU. 
H - Compartimento do conector para dispositivos de programação ou comunicação coma 
CPU. 
J - Compartimento dos conectores para bateria de backup e cartucho de memória. 
K - Bloco de terminais de saídas. 
M - Trava para trilho DIN. 
N - Led's indicadores de estado das saídas. 
 Automação e Controle 
42
 
 
 
Definição de Modelos da Série FX 
 
FX2N 16 M R - ES 
 
 Variantes de modelos 
 
 Tecnologia das saídas (Rele , transistor, Triac) 
 
 Tipo de unidade (Base ou extensao) 
 
 Número de pontos de E/S 
 
 Tipo do CLP ( FX1S, FX1N, FX2N, etc... ) 
 
 
Ligações Externas 
Conexão tipo Fonte ( Source ) 
Na conexão tipo SOURCE o chaveamento será positivo, onde "0" significará 0V no 
terminal X e "1" significará 24Vcc no terminal X. 
Uma conexão do tipo SOURCE pode ser montada utilizando-se a própria fonte da CPU 
como também uma fonte externa, conforme as figuras a seguir: 
 
Utilizando fonte de alimentação interna. Utilizando fonte de alimentação externa. 
 
 
 
 
 
 
 Automação e Controle 
43
 
 
Conexão tipo Fonte ( Sink ) 
Na conexão tipo SINK o chaveamento será negativo, onde "0" significará 24Vcc no 
terminal X e "1" significará 0V no terminal X. Uma conexão do tipo SINK, assim como a 
conexão tipo SOURCE pode ser montada utilizando-se a própria fonte da CPU como 
também uma fonte externa, conforme as figuras a seguir: 
 
Utilizando fonte de alimentação interna. Utilizando fonte de alimentação externa. 
 
 
Conexões dos Dispositivos de Saída 
Os circuitos de saída podem ser alimentados de acordo com as especificações de cada CLP. 
O estado de cada ponto de saída será indicado através de led's. Todos os pontos de saída 
são isolados eletricamente dos circuitos da CPU. Dependendo do tipo do CLP, três tipos de 
dispositivos poderão ser utilizados, a seguir: 
 
Saídas a relé 
Podem ser utilizadas de formas variadas, respeitando-se os limites de corrente estabelecidos 
no equipamento. A vantagem da utilização de saídas à relé está na versatilidade das 
configurações e variações de tensões possíveis. Se as informações de saídas requerem alta 
velocidade de chaveamento, deve-se tomar cuidados relativos à vida útil dos relés e do 
tempo de resposta de comutação. 
Alguns cuidados devem ser tomados quando da aplicação de cargas indutivas. 
 
 
 
 
 
 
 
 Automação e Controle 
44
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Saídas transistorizadas 
Diversas configurações podem ser utilizadas. Não oferece a mesma versatilidade de 
utilização de tensões variadas e configurações como as saídas à relé. Tem como vantagem a 
grande velocidade de chaveamento (~0.2ms) e maior vida útil, devido à ausência de 
centelhamento no chaveamento de cargas indutivas. Os mesmos cuidados deverão ser 
tomados quando da utilização dessas cargas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Automação e Controle 
45
 
 
 
Saídas com triac 
Diversas configurações podem ser utilizadas. Não oferece a mesma versatilidade de 
utilização de tensões variadas e configurações como as saídas à relé. Possui boa velocidade 
de chaveamento (entre 1 e 10ms), maior tempo de vida útil. Os mesmos cuidados deverão 
ser tomados quando da utilização dessas cargas. Alguns cuidados devem ser tomados 
quando saídas à triac são utilizadas devido à corrente de fuga do triac. Cargas de baixa 
potência podem ser ativadas por essa corrente. Segue abaixo alguns exemplos de aplicações 
com saídas à triac: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Software de Progamação GX Developer 
 
O GX Developer é um software para plataforma windows que carinhosamente chamaremos 
de GX apenas, utilizado para a edição e monitoração, simulação de programas para todas as 
linhas de CLP`s MITSUBISHI. Sua instalação é feita traves de um arquivo “Setup” como 
qualquer outro programa cujo sua plataforma seja em windows. Possui varias ferramentas 
básicas como qualquer outro software como copiar e colar, desfazer a ação errada, etc. 
Permitindo ao usuário uma rápida adaptação e um fácil aprendizado. 
 
 
 
 Automação e Controle 
46
 
 
Executando o GX 
¾ Para começarmos a executar o GX devemos ir ao nosso: 
¾ Menu INICIAR 
¾ PROGRAMAS 
¾ MELSOFT Application 
¾ GX Developer 
 
Como nos mostra a figura abaixo. 
Caminho para o GX 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Automação e Controle 
47
 
 
 
Feito essas operações nosso software abrirá com a seguinte tela 
 
 
 
 
A partir da área de trabalho encontraremos com os seguintes campos: 
¾ Project – Funções relativas aos nossos projetos: abrir, salvar, etc. 
¾ View – Seleciona os atalhos a serem mostrados na área de edição. 
¾ On Line – Funções de comunicação com a CPU. 
¾ Diagnostics – Funções para diagnósticos de erro na CPU, Rede, etc. 
¾ Tools – Ferramentas para a programação. 
¾ Help – Menu de ajuda incluindo as memórias e registradores especiais. 
Menu das funções do GX 
Apartir de agora estudaremos as funções básicas para o desenvolvimento de software 
aplicativos em nossos controladores. 
Criando Novo Projeto 
Para criar um novo projeto basta seguir os seguintes passos: 
¾ No Menu de função Project selecione “New preject” ou pressione as teclas Ctrl + N 
¾ Selecione o Tipo de CPU – família de controlador [ PLC Series ] 
¾ Selecione a CPU [ PLC types ] 
 Automação e Controle 
48
 
 
 
¾ Tipo de programação [ Program type ] 
 
E se desejar coloque agora o Nome [Project name] e o titulo do projeto [Title]. 
 
 
 
Abrindo um projeto existente 
¾ No Menu de função Project selecione “Open preject” ou pressione as teclas Ctrl + O 
¾ Selecione o projeto a ser aberto 
¾ E pressione [ Open ] 
 
 
 
 
 
 
 
 Automação e Controle 
49
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Salvando um projeto 
Para efetuar a salvaguarda no diretório de trabalho de um novo programa: 
¾ No Menu de função Project selecione “Save” ou pressione as teclas Ctrl + S 
¾ Aparecerá um indicador de que o programa está sendo salvo 
Caso o programa não tenha nome, será necessário dar um nome ao mesmo 
 
 
 Automação e Controle 
50
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dando Nome a um novo Projeto 
Caso não tenha dado nome ao projeto quando foi criado você tem a opção de dar nome ao 
mesmo: 
¾ No Menu de função Project selecione “Save as...” 
¾ Digite o nome e o titulo no lugar indicado e pressione [ save ] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Automação e Controle 
51
 
 
Imprimindo um Projeto 
Para imprimir o programa editado, lista de instruções, comentário, etc. 
¾ No Menu de função Project selecione “Print” ou pressione as teclas Ctrl + P 
¾ Selecione a parte do projeto a ser impressa e pressione [print ] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Automação e Controle 
52
 
 
Fechando o GX 
¾ No Menu de função Project selecione “Exit GX Developer” 
 
 
 
 
Editando um Programa 
Em primeiro lugar devemos entrar em modo de edição 
¾ No Menu de função Edit 
¾ Selecione write mode ou pressione F2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Automação e Controle 
53
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Editando um Contato 
Para editar um contato abertoou fechado selecione nos botões na barra de atalho ou 
pressione as teclas: 
¾ F5 contato aberto 
¾ Shift + F5 contato paralelo aberto 
¾ F6 contato fechado 
¾ Shift +F6 contato paralelo fechado. 
Após pressionar as teclas descritas acima aparecerá a um caixa de dialogo onde 
colocaremos o endereço do nosso contato que pode ser [ X, Y, M, etc...]. 
 
 
 
 
 
 Automação e Controle 
54
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Editando uma Função Bobina 
Para editar uma função bobina selecione o atalho na barra ou pressione a teclas F7. Abrirá 
uma caixa de texto pedindo o endereço e este pode ser Y,M,S,T,C. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Automação e Controle 
55
 
 
 
Editando Funções 
Para colocarmos uma função em nosso programa podemos fazer de 2 maneiras: 
¾ Clicando no atalho na barras de atalho 
¾ Ou escrevendo diretamente no local a ser inserida 
Das duas formas abrirá caixa onde deveremos escrever as funções e suas partes. Como 
veremos no exemplo a seguir 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Na caixa de dialogo digite o 
endereço 
 Automação e Controle 
56
 
 
 
Conversão do Programa 
Após toda a edição do programa devemos converter do modo de edição para o modo leitura 
onde faremos, transferências, monitorações, testes, etc... 
E para isto devemos seguir estes passos: 
¾ Menu edit 
¾ Pressione Read mode 
¾ Ou pressione F4 
 
 
 
Funções de Transferência e Monitoração 
Escrevendo Programa na CPU 
Para escrever o programa que aprendemos de editar siga estes passos: 
¾ No Menu de funções clique em On line 
¾ Pressione Write to PLC 
 
 
 
 
 
 Automação e Controle 
57
 
 
 
 
Lendo um Programa na CPU 
Para Ler o programa que já está na CPU seguiremos estes passos: 
¾ No Menu de funções clique em On line 
¾ Pressione Read to PLC 
 
 
 
 Automação e Controle 
58
 
 
 
Monitorando o Programa e a CPU 
 
Para entrar no modo de monitoração do programa que está na CPU. 
 
¾ No Menu de funções clique em On line 
¾ Monitor 
¾ Monitor Mode ou F3 
 
 
 
Para sair do modo de monitoração 
¾ No Menu de funções clique em On line 
¾ Monitor 
¾ Stop Monitor ou Alt + F3 
 
 
 
 
 
 
 Automação e Controle 
59
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Base de dados dos CLP`s da Família FX 
A memória de um CLP é normalmente dividida em duas áreas: 
¾ Base de Dados (ou Tabela Imagem). 
¾ Área de programa do usuário. 
A Base de Dados contem todos os ELEMENTOS DE MEMÓRIA que podem ser utilizados 
nos programas, enquanto que a Área de Programa contem a lógica de funcionamento do 
sistema a ser controlado (programa). 
Os Elementos de Memória da Base de Dados podem, por sua vez, ser divididos em duas 
grandes categorias: 
¾ Elementos de Memória tipo BIT. 
¾ Elementos de Memória tipo PALAVRA. 
Os Elementos de Memória tipo BIT são utilizados para tratar informações do tipo Tudo ou 
Nada (Ex. - Estado de um Fim-de-curso, comando de um contator, estado de um 
“flag”interno, etc...), enquanto os ELEMENTOS DE MEMÓRIA tipo PALAVRA tratam 
informações numéricas (Ex. - valor de temperatura , referência de velocidade , tempo 
decorrido , contagem de um evento , etc... ). 
 
 Automação e Controle 
60
 
 
Elementos de Memória tipo BIT 
 
Os CLP`s MITSUBISHI FAMÍLIA FX, possuem os seguintes Elementos de Memória tipo 
BIT : 
¾ Memória tipo X - Imagem das Entradas. 
¾ Memória tipo Y - Imagem das Saídas. 
¾ Memória tipo M - Memórias auxiliares, ou “flags”. 
¾ Memória tipo S - Elementos especiais para programação STL (Grafcet) 
Elementos de Memória tipo X 
Os sinais de entrada dos CLP`s, após serem tratados pelo Hardware do processador, tem 
seus valores (0 ou 1 ) armazenados na memória deste, nos elementos de memória tipo X. 
Podemos então dizer que os elementos tipo X são a representação, em “tempo real”, do 
estado físico das entradas. 
O estado destes elementos são, normalmente, analisados pelo programa do usuário através 
das instruções Contato Aberto ( --] [-- ) , ou Contato Fechado ( --]/[-- ). 
O endereço destes elementos é representado em Base OCTAL, ou seja, X0 à X7, X10 à 
X17, X20 à X27, .... , até um máximo de 128 elementos. 
Elementos de Memória do tipo Y 
Estes elementos são utilizados pelo programa para armazenar os estados desejados das 
saídas do CLP, a cada instante. Após serem tratados pelo Hardware do processador, o 
estado destes elementos (0 ou 1 ) definirão o estado físico das saídas ( Ex. - relé de saída 
aberto ou fechado ). 
Estes elementos são, normalmente, manipulados pelo programa do usuário através das 
instruções Bobina Normal (--( )-- ), ou Relé Memória ( --[ SET ]-- , --[ RST ]-- ). 
O endereço destes elementos é representado em BASE OCTAL, ou seja, Y0 à Y7, Y10 à 
Y17, Y20 à Y27, .... , até um máximo de 128 elementos. 
Elementos de Memória tipo M 
São os Relés internos de uso geral, que podem ser comparados aos Relés Auxiliares 
utilizados nos circuitos de telecomando convencionais à relés. Sendo elementos de uso 
interno ao programa do usuário, não recebem diretamente informações sobre o estado das 
entradas físicas, nem acionam diretamente as saídas físicas do CLP. 
O endereçamento deste elemento é representado em BASE DECIMAL, sendo que a 
quantidade máxima de elementos depende do tipo de CLP empregado. 
 
 
 Automação e Controle 
61
 
 
 
Estes elementos são divididos em três categorias: 
¾ Não “backupeados” (ou não retentivos), ou de uso geral - As informações memorizadas 
nestes elementos são perdidas quando o CLP deixa de ser alimentado, ou quando sai do 
modo “RUN”, ou seja, todos os valores memorizados são colocados a ZERO. 
¾ “Backupeados” (ou retentivos) - As informações memorizadas são salvaguardadas por 
bateria, guardando o último estado, mesmo se a alimentação for cortada, ou se o CLP 
sair do modo “RUN”. 
¾ Especiais - São “Flags” com informações diversas, geridas diretamente pelo CLP, 
independente do programa do usuário, ou para o uso específico de algumas instruções 
avançadas. 
Elementos de Memória tipo S 
São elementos similares aos do tipo M, utilizados para a programação STL ( Grafcet ). Não 
serão objetos deste curso. 
Elementos de Memória tipo Palavra 
Os CLP`s MITSUBISHI FAMÍLIA FX, possuem os seguintes Elementos de Memória tipo 
S 
¾ Memória tipo D - Registros de uso geral. 
¾ Memória tipo K e H - Constantes. 
¾ Memória tipo T - Temporizadores. 
¾ Memória tipo C - Contadores. 
Elementos de Memória tipo D 
Estes elementos são utilizados na manipulação de valores decimais inteiros. Cada registro 
do tipo D representa uma PALAVRA de 16 BITS da Tabela de Dados do CLP, podendo 
armazenar valores entre -32.768 e +32.767. Apesar disso, algumas instruções de programa 
permitem a manipulação de valores utilizando 32 BITS, ou seja, trabalhando com dois 
registros tipo D para manipular e armazenar estes valores, conseguindo assim trabalhar com 
valores entre -2.147.483.648 e +2.147.483.647. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
D0 
TRABALHO EM 16 BITS 
BIT DE SINAL - SE = 0 , VALOR 
POSITIVO
 Automação e Controle 
62
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O endereçamento destes elementos é representado em BASE DECIMAL, sendo que a 
quantidade máxima de elementos depende do tipo de CLP empregado. 
Assim como os elementos tipo M, os elementos tipo D são divididos em três categorias: 
¾ Não retentivos, ou de uso geral - As informações memorizadas nestes elementos são 
perdidas quando o CLP deixa de ser alimentado, ou quando sai do modo “RUN”, ou 
seja, todos os valores memorizados são colocados a ZERO. 
¾ Retentivos - As informações memorizadas são salvaguardadas por bateria, guardandoo 
último estado, mesmo se a alimentação for cortada, ou se o CLP sair do modo “RUN”. 
¾ Especiais - São registros com informações diversas, geridas diretamente pelo CLP, 
independente do programa do usuário, ou para o uso específico de algumas instruções 
avançadas. 
 
Elementos de Memória tipo K e H 
São elementos utilizados para a representação de valores constantes. Pode-se utilizar tanto 
Constantes Decimais (tipo K), como Constantes Hexadecimais ( tipo H ). 
O emprego destas constantes é bastante amplo. Podemos citar: 
¾ determinação da pré-seleção de temporizadores e contadores. 
¾ determinação do número de elementos a serem manipulados por várias instruções. 
¾ valores constantes em cálculos, utilizando instruções aritméticas. 
 
 
 
 
 
D0D1
TRABALHO EM 32 BITS 
BIT DE SINAL - SE = 0 , 
VALOR POSITIVO 
 Automação e Controle 
63
 
 
Elementos de Memória tipo T 
São os TEMPORIZADORES. Os temporizadores, em função do tipo de CPU utilizada, são 
divididos em 5 categorias, dependendo da Base de Tempo utilizada e de serem, ou não, 
retentivos. 
 
Não retentivos Base de tempo de 100 mseg 
Não retentivos Base de tempo de 10 mseg 
Não retentivos Base de tempo de 1 mseg 
Retentivos Base de tempo de 100 mseg 
Retentivos Base de tempo de 1 mseg 
 
Estes elementos são, normalmente, manipulados pelo programa do usuário através das 
instruções Bobina Normal ( --( )-- ) e das instruções Contato Aberto ( --] [-- ) , ou Contato 
Fechado ( --]/[-- ). 
O tempo decorrido entre a ativação da “bobina” do temporizador e a atuação de seus 
contatos depende da Base de Tempo do temporizador e da pré-seleção do mesmo (indicada 
através do uso de uma constante K ou H ). A figura a seguir ilustra o funcionamento de um 
temporizador não retentivo, com base de tempo de 100 mseg : 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
( )
( )
X2 K50 T15 
T15 
Y6 
5 seg. 3 seg. 
X2 
1 
 
0 
1 
 
0
Y6 
T15 
tempo 
decorrido
 Automação e Controle 
64
 
 
 
Os temporizadores retentivos, além das instruções BOBINA e CONTATOS, necessitam 
de uma instrução RESET ( --[ RST ]-- ) para “zerar” sua contagem, visto que o valor da 
contagem permanece memorizado, mesmo após a desativação de sua bobina. A figura a 
seguir ilustra o funcionamento de um temporizador retentivo, com base de tempo de 1 
mseg: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
( )
( )
X4 K7000
T246
T246 
Y3 
[ ] 
X5 
RST T246
2 seg. 5 seg. 
X4 
1 
 
0 
1 
 
0
Y3 
T246 
tempo 
decorrido
1 
 
0
X5 
 Automação e Controle 
65
 
 
Elementos de Memória tipo C 
São os CONTADORES. Os contadores, em função do tipo de CPU utilizada, são divididos 
em 5 categorias, dependendo do número de Bits, da velocidade de contagem e de serem, ou 
não, retentivos. 
¾ Unidirecionais, 16 Bits, não retentivos. 
¾ Unidirecionais, 16 Bits, retentivos. 
¾ Bidirecionais, 32 Bits, não retentivos. 
¾ Bidirecionais, 32 Bits, retentivos. 
¾ Contadores de alta velocidade. 
Estes elementos são, normalmente, manipulados pelo programa do usuário através das 
instruções BOBINA NORMAL (--( )-- ) e das instruções CONTATO ABERTO ( --] [-- ) , 
ou CONTATO FECHADO ( --]/[-- ), além de instruções RESET ( --[ RST ]-- ) para “zerar” 
sua contagem. 
Nos contadores Unidirecionais, o valor da contagem corrente é incrementado a cada vez 
que a bobina do contador passa da condição DESATUADA para ATUADA. Quando a 
contagem atinge o valor Pré-selecionado do contador (representado por um elemento K ou 
H), todos os contatos deste contador trocam de estado. A figura a seguir ilustra o 
funcionamento de um contador unidirecional: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
( )
( )
X2 K8
C11
C11
Y6
[ ]
X3
RST C11
X2 
1 
 
0 
8 
7 
6 
5 
4 
3 
2 
1 
1 
 
0
Y6 
C11 
contagem 
1 
 
0
X3 
 Automação e Controle 
66
 
 
 
Nos contadores Bidirecionais, o valor da contagem corrente é também incrementado a 
cada vez que a bobina do contador passa da condição DESATUADA para ATUADA. 
Entretanto, em função do estado de uma memória especial (M8200 a M8234 ), a 
contagem pode ser decrementada. A figura a seguir ilustra o funcionamento de um 
contador bidirecional: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
( )
( )
X0 K6 
C210
C210 
Y2 
[ ] 
X3 
RST C210
X0 
C210 
contagem 
( ) 
X5 
M8210 
X5 
M8210 
1 
 
0
5 
6 
4 
7 
6 
5 
4 
3 
2 
1 
1 
 
0
Y2 
1 
 
0
X3 
1 
 
0
 Automação e Controle 
67
 
 
 
Os contadores retentivos tem o mesmo funcionamento dos não retentivos. Entretanto, o 
valor de contagem é “backupeado”, isto é, o valor é salvaguardado por bateria. Desta 
forma, mesmo se o CLP perde sua alimentação, ou sai do modo RUN, o valor é 
memorizado. Quando o CLP retorna ao modo RUN, a contagem será retomada do ponto 
onde foi interrompida. 
Os contadores rápidos não serão objeto deste curso. 
 
Elementos de Memórias Especiais 
Os CLP`s FAMÍLIA FX, possuem ainda outros Elementos de Memória para determinadas 
operações específicas : 
¾ Memória tipo I - Sinalizadores de INTERRUPÇÃO. 
¾ Memória tipo P - Apontadores para INSTRUÇÕES DE SALTO. 
¾ Memória tipo V e Z - Elementos de INDEXAÇÃO. 
Estes elementos não serão objeto deste curso. 
 
Conjunto de Instruções Básicas 
Examina Bit a “1” 
 
Símbolo - 
 
 
Operandos - X, Y, M, S, T e C Exemplos : 
 
¾ Funcionamento: Durante sua “varredura”, ao examinar esta instrução, o CLP verifica se 
o BIT especificado pela instrução esta à “1” na memória. Se estiver, o CLP considera a 
instrução VERDADEIRA, que na analogia do diagrama de relés equivale a 
CONTINUIDADE da linha. 
Examina Bit a “0” 
 
Símbolo - 
 
 
Operandos - X, Y, M, S, T e C Exemplos : 
 
 
¾ Funcionamento - Durante sua “varredura” ao examinar esta instrução, o CLP verifica 
se o BIT especificado pela instrução esta à “0” na memória. Se estiver, o CLP considera 
a instrução verdadeira, que na analogia do diagrama de relés equivale a continuidade 
 
Y21 
???? 
X10 M121 
???? 
T8 
 Automação e Controle 
68
 
 
 
da linha. Se o BIT estiver à “1”, a instrução simulará um contato aberto, não dando, 
portanto, continuidade a linha. 
 
Instrução “Bobina” 
 
Símbolo - 
 
 
Operandos - Y, M, S, T e C Exemplos : 
 
 
¾ Funcionamento para Y, M e S - A ativação ou não ativação desta instrução depende da 
análise de todas as condições precedentes da linha que alimenta a instrução. Caso todas 
as condições dêem CONTINUIDADE a linha, o BIT especificado pela instrução será 
colocado à “1” na memória do CLP. Caso contrário, o BIT será colocado a “0”. 
 
¾ Funcionamento para T - Caso todas as condições dêem CONTINUIDADE a linha, o 
Temporizador especificado pela instrução iniciará sua contagem. Quando o tempo 
decorrido atingir o valor pré-selecionado, todos os contatos (abertos ou fechados ) 
associados ao endereço de memória do temporizador trocarão de estado. 
 
¾ Funcionamento para C - A cada vez que o conjunto das condições da linha passarem da 
condição FALSO para VERDADEIRO, o Contador especificado pela instrução 
incrementará de uma unidade sua contagem . Quando a contagem atingir o valor pré-
selecionado, todos os contatos (abertos ou fechados ) associados ao endereço de 
memória do contador trocarão de estado. 
 
Instruções de “Set” e