CLP FINAL RR Rev2

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Centro Universitário do Leste de Minas Gerais - UnilesteMG
Automação industrial
Prof. MSc. Ronaldo N. Ribeiro
Introdução
� O Controlador Lógico Programável (C.L.P.) nasceu
praticamente dentro da indústria automobilística americana,
especificamente na Hydronic Division da General Motors , em
1968.
� Sob a liderança do engenheiro Richard Morley, foi preparada
uma especificação que refletia as necessidades de muitos
usuários de circuitos à reles, não só da indústria
automobilística, como de toda a indústria manufatureira.
� Desde o seu aparecimento, até hoje, muita coisa evoluiu nos
controladores lógicos, como a variedade de tipos de entradas e
saídas, o modo de programação e a interface com o usuário,
entre outras.
Divisão histórica
Podemos didaticamente dividir os CLPs historicamente em 5
gerações de acordo com o sistema de programação por ele
utilizado:
1aGeração : Os CLPs de primeira geração se caracterizam pela
programação intimamente ligada ao hardware do equipamento.
2aGeração : Aparecem as primeiras “Linguagens de
Programação” não tão dependentes do hardware do
equipamento.
3aGeração : Os CLPs passam a ter uma Entrada de Programação.
Divisão histórica
Divisão histórica
4aGeração : Com a popularização e a diminuição dos preços dos
micro - computadores (normalmente clones do IBM PC), os
CLP’s passaram a incluir uma entrada para a comunicação serial.
5aGeração : Atualmente existe uma preocupação em padronizar
protocolos de comunicação para os CLPs, de modo a
proporcionar que o equipamento de um fabricante “converse”
com o equipamento de outro fabricante.
Vantagens
� Ocupam menor espaço;
� Requerem menor potência elétrica;
� Podem ser reutilizados;
� São programáveis, permitindo alterar os parâmetros de 
controle;
� Apresentam maior confiabilidade;
� Manutenção mais fácil e rápida;
� Oferecem maior flexibilidade;
� Apresentam interface de comunicação com outros CLPs e 
computadores de controle;
� Permitem maior rapidez na elaboração do projeto do sistema. 
Classificação dos CLP´s
Normalmente classificados em função do número de dispositivos de
E/S:
� Nano e Micro CLPs: Máximo 32 pontos de E/S), normalmente só
digitais, composto de um só módulo, tem baixo custo e reduzida
capacidade de memória;
� CLPs de Médio Porte: Até 256 pontos de E/S, digitais e
analógicas, podendo ser formado por um módulo básico, que
pode ser expandido. Até 2048 passos de memória.;
� CLPs de Grande Porte: Construção modular, agrupados de
acordo com a necessidade e complexidade. Até 4096 pontos de
E/S. São montados em um bastidor (ou rack ) que permite um
cabeamento Estruturado.
Funcionamento
VERIFICAR ESTADO DAS ENTRADAS
COMPARAR COM O PROGRAMA
ATUALIZAR AS SAÍDAS
INICIALIZAÇÃO
TRANSFERIR PARA A MEMÓRIA
No momento em que é ligado o CLP 
executa uma série de operações pré -
programadas, gravadas em seu 
Programa Monitor.
O CLP lê o estados de cada uma das entradas, 
verificando se alguma foi acionada. O processo 
de leitura recebe o nome de Ciclo de Varredura 
( Scan ) e normalmente é de alguns micro -
segundos ( scan time ).
Após o Ciclo de Varredura, o CLP armazena os 
resultados obtidos em uma região de memória 
chamada de Memória Imagem das Entradas e 
Saídas.
O CLP ao executar o programa do usuário ,
após consultar a Memória Imagem das
Entradas , atualiza o estado da Memória
Imagem das Saídas, de acordo com as
instruções definidas pelo usuário em seu
programa.
O CLP escreve o valor contido
na Memória das Saídas ,
atualizando as interfaces ou
módulos de saída. Inicia - se
então, um novo ciclo de
varredura.
Exemplos de linguagem
Para facilitar a programação dos CLP’s , foram sendo
desenvolvidas durante o tempo, diversas Linguagens de
Programação. Essas linguagens de programação constituem -
se em um conjunto de símbolos, comandos, blocos , figuras,
etc., com regras de sintaxe e semântica.
�Diagrama de Contatos ( D.I.C. ou LADDER )
�Diagrama Lógico ( D.I.C. )
�Lista de Instruções ( L.I.S.).
Exemplos de linguagem
X 0 X 1 Y 0
DIC ou LADDER
X 0
X 1
Y 0
DIL ou BLOCOS LÓGICOS
LD X0
AND X1
OUT Y0
LIS ou LISTA DE INSTRUÇÕES
CIRCUITO ELÉTRICO
Y0 = X0 . X1
EXPRESSÃO LÓGICA
Aplicação
� Controle de nível:
SENSOR DE 
NÍVEL MÁXIMO
SENSOR DE
NÍVEL MÍNIMO
VÁLVULA DE 
ENTRADA
PAINEL
LIGA
DESL.
Variável de entrada
Variável de saída
Tipos de entrada e saída
Entradas e Saídas Discretas
• Módulos de Entrada Discreta
• 240 Vac, 120 Vac, 24 Vdc ou 5 Vdc.
Módulos de Saída Discreta
• Alimentam lâmpadas, relés, pequenos motores etc.
Tipos de entrada e saída
Entradas e Saídas Analógicas
Módulo de Entrada Analógica
• Contém conversores A/D
Módulos de Saída Analógica
• Contém conversores D/A
Entradas e Saídas Analógicas Especializadas
• Módulo de Termopar
• Módulo de Controle de Movimento
• Módulo de Comunicação
• Módulo de Contador de Alta Velocidade
Entradas e Saídas Analógicas
Conectividade
CLP sem/com redes de dispositivos
Conexão de equipamentos em redes de dispositivos.
Ex: Device Net, Profibus e Fieldbus.
CLP’s
Mitsubishi FX1S-20MR
CLP Altus QK-2000/LV Smar LC700
CLP’s
CLP’s
CLP’s
Os principais fabricantes de CLP’s incluem:
• Allen bradley 
• Ge-fanuc 
• Siemens 
• Altus 
• Atos
• Rockwell automation
•Weg
• Smar
• General eletric – fanuc
• Dakol
• Schneider eletric
� Proviniente do nome em inglês Supervisory Control and
Data Aquisition, ou seja, Sistemas de Supervisão e
Aquisição de Dados;
� São sistemas que utilizam software para monitorar e
supervisionar as variáveis e os dispositivos de sistemas de
controle conectados através de drivers específicos;
� Estes sistemas podem assumir topologia mono-posto,
cliente-servidor ou múltiplos servidores-clientes;
� Atualmente tendem a libertar-se de protocolos de
comunicação proprietários, como os dispositivos PACs
(Controladores Programáveis para Automação), módulos
de entradas/saídas remotas, controladores programáveis
(CLPs), registradores , etc, para arquiteturas cliente-
servidor OPC (OLE for Process Control).
52Automação Industrial Controladores Lógicos Programáveis
SCADA
Porque a empresa precisa de um sistema de supervisão?
� Qualidade: Através do monitoramento das variáveis do
processo produtivo, (pressão, temperatura, vazão, etc.) é
possível determinar níveis ótimos de trabalho.
� Redução dos custos operacionais: É possível centralizar
toda a leitura dos instrumentos de campo, gerar gráficos de
tendência e gráficos históricos das variáveis do processo.
São necessários poucos funcionários especializados ara
realizar a leitura dos instrumentos de um processo
industrial inteiro.
� Maior desempenho de produção: Através da rapidez da
leitura dos instrumentos de campo, as intervenções
necessárias podem ser feitas mais rapidamente.
Automação Industrial Controladores Lógicos Programáveis
SCADA
� Base para outros sistemas: Coleta os dados do processo
produtivo e armazená-los em banco de dados. Estes dados
podem ser utilizados para gerar informações importantes,
sendo integrados com sistemas MES, ERP, SAP e etc.
Automação Industrial Controladores Lógicos Programáveis
SCADA
Automação Industrial Controladores Lógicos Programáveis
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SCADA
Automação Industrial Controladores Lógicos Programáveis
SCADA
Automação Industrial Controladores Lógicos Programáveis
SCADA
Automação Industrial Controladores Lógicos Programáveis
SCADA
Sistema de Controle Híbrido
Sistema Híbrido é um controlador de processos que tem tantoa
capacidade de executar funções lógicas quanto o controle de
processos contínuos ou de batelada, ou seja, tem a capacidade
de trabalhar tanto com sinais analógicos ou discretos.
Capacidade de interação dos CLP’s (predominância sinais
discretos) com SDCD’s (predominância sinais analógicos).
Busca a integração do sistema.
Arquitetura Aberta
Para que a integração entre os dispositivos aconteça é necessário
seguir normas nacionais e internacionais disponíveis e sendo
assim ter uma plataforma aberta, para que qualquer dispositivo
seja qual for a marca, possam se comunicar entre si.
A principal vantagem de se seguir estas normas é que todos os
dispositivos, seja de qual for o fabricante, passam a falar a
mesma língua, gerando uma completa harmonia nos processos.
Obrigado!