APOSTILA CCA Edicao 02 PAG 07 A 40 V4 ANHANGUERA 22 03 10

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Circuitos de Comandos e Automação - CCA 
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Curso de PLC 7 
 
 
Apostila 
de 
PLC 
 
 
 
 
 
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8 Curso de PLC 
Introdução 
 
 
Este material aborda conceitos, aplicações, procedimentos e aspectos operacionais 
relacionados com a arquitetura e programação de CLPs. 
 
O tema, por si só, já vastíssimo e alem disso, do ponto de vista pratico, o mercado oferece 
muitas opções em termos de equipamentos e recursos. Dessa forma procuramos centrar 
nossas abordagens em aspectos comuns de algumas marcas e modelos disponíveis. 
 
Pela sua abordagem genérica e de linha acadêmica, esse material deve ser empregado na 
etapa introdutória de um modulo de treinamento de CLP para criar substrato e/ou equalizar 
conhecimentos do grupo de treinados. Recomenda-se oferecer, em seguida, o estudo de um 
equipamento de mercado, empregando documentação técnica do fabricante para que os 
treinados possam aplicar a carga de informações aqui contida. 
 
Alguns termos técnicos foram empregados na língua inglesa, pelo fato de serem 
consagrados dessa forma nas bibliografias a respeito do tema. Traduções desses termos 
podem tornar ineficaz a idéia que se pretende passar, quando não a tornam confusa. 
 
Os temas são abordados pressupondo-se pré-requisitos como conhecimento de sistemas de 
numeração binária e hexadecimal, elementos lógicos combinacionais, elementos lógicos 
seqüenciais e memórias digitais, desejáveis para que o material seja eficaz no cumprimento 
de seus objetivos. 
 
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Curso de PLC 9 
CAP. 1 - CLPs – Histórico e evolução 
 
Este capítulo trata do surgimento e evolução dos CLPs até os dias atuais, enfatizando 
eventos cronologicamente ordenados. Isso com isso o leitor terá condições de posicionar os 
CLPs no contexto da automação de maquinas e processos, e devera compreender melhor 
vários aspectos que serão abordados nos capítulos posteriores. Em síntese, esse capítulo 
pretende apresentar: 
 
 Premissas básicas que nortearam o desenvolvimento de CLPs; 
 Marcos da evolução da tecnologia dos CLPs; 
 Características comuns de CLPs disponíveis atualmente no mercado; 
 Alguns fabricantes de CLPs; 
 Justificativas para a implantação de CLPs; 
 Algumas possibilidades para aplicação de CLPs. 
 
Desde a revolução industrial, dispositivos mecânicos, hidráulicos, pneumáticos e elétricos 
passaram a serem empregados em maquinas e processos industriais com o intuito de 
conferir-lhes algum tipo de automatismo. Apesar das vantagens trazidas por esses sistemas 
de automação da época, o passar do tempo apresentou alguns inconvenientes que os 
tornariam inviáveis para as novas exigências de eficiência, baixo custo e flexibilidade que 
começavam a ser impostas a indústria na década de 60. 
 
Até então, os sistemas de automação de processos discretos eram concebidos e 
implementados sob medida para atender a uma aplicação especifica, sendo o 
 
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10 Curso de PLC 
processamento, na maioria dos casos, realizados por contatos de reles devidamente 
arranjados em seqüências lógicas e conectados por fiação. Esses sistemas eram, na maioria 
das vezes, monolíticos, em raríssimos casos, apresentavam algum nível de modularidade. 
O projeto dedicado, a falta de modularidade e o emprego de dispositivos eletromecânicos 
como elementos de processamento do controle implicavam os seguintes inconvinientes: 
 
 Tempos dilatados para o projeto e implementação; 
 Falta de flexibilidade e expansibilidade; 
 Grandes tempos de parada de maquina por dificuldades de manutenção; 
 Grandes espaços físicos para a instalação dos painéis com os elementos de controle. 
 
Qualquer alteração no ciclo produtivo exigia penosas, demoradas e, às vezes, inviáveis 
modificações no sistema de controle existente, obrigando, em casos extremos, ao reprojeto 
de um novo sistema. 
 
A falta de modularidade dificultava ou inviabilizava ampliações futuras do sistema 
existente. Contribuía também para o aumento das dificuldades em procedimentos de 
manutenção. 
 
O emprego de dispositivos eletromecânicos, como partes e sujeitas a desgastes, tornava 
pouco confiável o sistema de controle, implicando periódicas manutenções preventivas e, 
em ultimo caso, manutenções corretivas que significavam paradas de maquina não 
programadas. 
 
 
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Curso de PLC 11 
Em vista dos inconvenientes ressaltados e principalmente de suas conseqüências diretas e 
indiretas, um grupo de engenheiros da empresa americana General Motors (GM) lançou, 
em 1968, uma especificação técnica para servir como premissa de projetos de novos 
sistemas de controle industriais. Os itens dessa especificação técnica propunham uma nova 
concepção de sistemas com o objetivo principal de eliminar as desvantagens dos 
convencionais da época, alem de trazer algumas vantagens adicionais. A especificação 
técnica era composta basicamente pelos itens listados a seguir: 
 
1. Simplicidade de programação e reprogramação, com operações seqüenciais 
facilmente alteráveis, mesmo na maquina ou processo. 
 
2. Facilidade de manutenção e expansão, obtida com o emprego de uma filosofia 
modular plug-in (facilmente conectável). 
 
3. Maior confiabilidade operacional que os sistemas convencionais, mesmo em 
condições adversas, próprias de ambientes industriais. 
 
4. Dimensões reduzidas. 
 
5. Capacidade de envio de informação para um sistema central. 
 
6. Baixo custo. 
 
 
 
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12 Curso de PLC 
7. capacidade de excitar diretamente cargas como válvulas solenóides e pequenos motores. 
 
Em 1969, surgiram os primeiros sistemas de controle baseados nos itens da especificações 
feita pela GM e foram batizados de programa Logic Controller, ou simplesmente PLC. As 
bibliografias alemãs preferem o termo PC (Programable Controller) e nesse material será 
empregado o termo CLP (Controlador Lógico Programável), muito comum em 
bibliografias em português. 
 
Em função dos equipamentos a que se propunham substituir, os CLPs foram concebidos 
para interagir com a máquina ou processo a ser controlado, recebendo e enviando 
informações digitais (liga/desliga). 
 
Apesar de sua concepção ter partido das necessidades da indústria automobilística, os 
CLps rapidamente atraíram a atenção de engenheiros de outros ramos industriais, devido às 
suas grandes vantagens frente aos sistemas convencionais. 
 
As possibilidades de aplicações se tornarem amplas e, frente a uma demanda crescente, 
vários fabricantes concentraram esforços em pesquisas e desenvolvimentos para melhorar 
ainda mais os recursos e facilidades oferecidos pelos CLPs, sempre empregando o que 
demais recente havia em termos de tecnologia. Por isso os CLPs experimentaram um 
rápido desenvolvimento tecnológico, tanto em hardware quanto em software. 
 
Em 1976, surgiram os primeiros CLPs com arquitetura descentralizada, baseada em um 
processador central, comunicando-se remotamente com racks de módulos de entrada/saída, 
distribuídos em toda a extensão da máquina ou processo. 
 
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Curso de PLC 13 
 
Em 1977, foi introduzido o primeiro CLP baseado em um microprocessador. A 
responsável pelo desenvolvimento foi Allen Bradley Corporation, que utilizou o 
microprocessador 8080 da Intel Corporation, ambas empresas americanas. 
 
A grande divulgação e disseminação dos CLPs incentivou os fabricantes a lançarem 
famílias de equipamentos com vários níveis de desempenho e recursos para atenderem às 
mais variadas aplicações, com as melhores relações custo/benefício. 
 
O ano de 1980 foi marcado pelo surgimento de módulos de entrada/saída inteligentes, com 
capacidades de processamento dentro de uma aplicação específica, desenvolvidos com o 
intuito de amenizar a carga do processador principal e melhorar a performance geral do 
sistema. Avanços também foram introduzidos no desenvolvimento de aplicações, com 
melhores recursos de programação e documentação de projetos. 
 
A partir de 1983, face aos avanços tecnológicos na área de CIs (circuitos Integrados) de 
alta escala de integração, alguns fabricantes lançaram microCLPs para atender a um nicho 
de pequenas aplicações, que, até então, não podiam fazer uso dos modelos disponíveis, em 
virtude do custo proibitivo para elas. 
 
A partir de 1985, os CLPs começaram a ser conectados entre si com microcomputadores e 
outros equipamentos, através de reles, possibilitando definitivamente a distribuição de 
tarefas de controle e supervisão no chão de fábrica. 
 As indústrias de hoje, empenhadas em tornar realidade filosofias operacionais como CIM 
(Computer Integrated Manufacturing) e FMS (Flexible Manufacturing System), tem 
 
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14 Curso de PLC 
buscado os limites máximos de versatilidade e qualidade e mínimos de custo e tempo de 
produção. Somados às técnicas administrativas e de gerenciamento da produção e a um 
sem número de recursos, os CLPs participam como elementos tecnológicos de fundamental 
importância e em constante evolução para atender às novas exigências feitas a cada dia. Na 
atualidade, inúmeros fabricantes oferecem uma variedade de famílias e modelos de CLPs 
com diversos tamanhos, potencialidade e recursos. No estágio de evolução em que se 
encontram, alguns recursos comuns de CLps são: 
 
 Arquitetura de hardware modular; 
 Grande disponibilidade de módulos para aplicações específicas, porém cada vez 
mais demandadas nas indústrias, como controle PID, contatores rápidos, controle 
de posicionamento, interfaces com tratamento de sinal para diversos tipos de 
sensores etc; 
 Possibilidade de controle centralizado e distribuído; 
 Linguagem de programação de fácil assimilação por parte de profissionais 
experientes nos tradicionais sistemas de controle á relé; 
 Conjunto de instruções compostos de operações lógicas, aritméticas, temporização, 
contagem, comparação, conversão de sistema de representação numérica etc. 
 Facilidades para criação e depuração de programas, bem como start-up da máquina 
ou processo; 
 Suporte facilitado para conexão, interação e desenvolvimento de aplicações com 
IHM (Interfaces Homem Máquina) à base de teclado/display ou teclado/monitor 
gráfico; 
 Possibilidade de conexão em rede com outros CLPs da mesma família, IHMs ou 
sistema de supervisão. 
 
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Curso de PLC 15 
Citamos a seguir, em ordem alfabéticas, alguns fabricantes de CLPs: 
 
 Allen Bradley CO. 
 Altus. 
 Atos. 
 Cutler Hammer. 
 General Electric/Fanuc. 
 Hitachi. 
 HI Tecnologia. 
 Klockner Moeller. 
 Mitsubishi Electric Ltd. 
 Siemens Ltd. 
 Telemecanique. 
 
Algumas justificativas para o emprego de CLPs: 
 
 Celeridade no projeto e implementação de novas aplicações. 
 Rapidez no comissionamento das novas aplicações. 
 Redução dos tempos de parada de máquina, em função de menores períodos de 
tempo para manutenção preventivas e corretivas. 
 Rapidez na assimilação da tecnologia dos equipamentos por parte das equipes 
técnicas. 
 Baixo custo, quando comparado a sistemas dedicados. 
 Menor quantidade de itens de reposição em estoque almoxarifado. 
 Facilidade e rapidez em expansões e atualizações tecnológicas. 
 
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16 Curso de PLC 
 Facilidade e rapidez na implementação de ajustes e modificações nas seqüências 
dos ciclos produtivos. 
 
Os CLps podem, garantidamente, ser aplicados no controle de sistemas cuja operação se 
constitua de uma seqüência de eventos bem definidos, muito comuns em maquinas e 
processos discretos, envolvendo o tratamento de variáveis digitais ou analógicas. 
 
Há processos que, mesmo sendo predominantemente discretos, exigem em alguma parte a 
aplicação de ações de controle, próprias de processos contínuos. Visando atender a essa 
necessidade, os fabricantes de CLPs, passaram a adotar a sua linha de produtos com 
recursos de hardware e software próprios para tais aplicações, como, por exemplo, 
módulos analógicos especiais para condicionamento de sinais, módulos e/ou rotinas de 
controle PID etc. 
 
Obviamente, os CLPs não tem ainda todos os recursos operacionais de um controlador 
dedicado de processos contínuos e não podem substituí-lo em processos que demandem 
complicados algoritmos de controle. Nesses casos, uma boa solução seria uma parceria: o 
CLP se dedica ao processamento da seqüência e o controlador contínuo, às variáveis 
contínuas, sendo a integração entre eles feita através de portas de comunicação ou até 
mesmo de uma rede. 
 
Considerando todos os recursos de hardware e software, podemos citar inúmera aplicações 
para CLPs. A seguir listamos algumas: 
 
 Indústria de alimentos – dosagem, mistura, embalagem, etc; 
 
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Curso de PLC 17 
 Indústria de plástico – injeção, sopro, tratamento térmico, etc; 
 Indústria siderúrgica – injeção, forja, fornos, acabamentos de peças, controle de 
qualidade, pontes rolante, etc; 
 Indústria automobilística – montagem, teste, pintura, transporte de itens, etc; 
 Construção civil – elevadores, sistemas de climatização, ventilação, iluminação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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18 Curso de PLC 
CAP. 2 - Arquitetura genérica de CLPs 
Este capítulo têm como objetivos: 
 
1. Apresentar um conceito formal para CLP, com o intuito de estabelecer um ponto de 
partida para a exposição da arquitetura de hardware genérica do mesmo.descreve as 
etapas clássicas de um sistema de controle genérico, apresentado em grandes 
blocos a sua arquitetura alem de enfatiza a sua interação com a máquina ou 
processo controlado e com o operador. 
 
2. Analisar a arquitetura de hardware de CLPs apresentado os principais elementos, 
bem como a interação entre eles. 
 
3. Apresenta a organização e aplicação dos tipos de memória empregados em CLPs. 
 
4. Descrever formas comuns de distribuição e endereçamento de pontos de entrada e 
saída em CLPs. 
 
O ponto de partida para o assunto desse tópico é a formalização de um conceito para CLP: 
 
CLP é um equipamento eletrônico digital dedicado ao controle de máquinas e\ou processos 
em ambiente industrial. Recebe informações através de módulos de entrada e realiza com 
elas processamentos compostos de operação lógicas, aritméticas de sequenciamento, 
temporização e contagem, determinados pelo programa do usuário armazenado em 
memória. Depois envia resultados através de módulos de saída. 
 
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Curso de PLC 19 
CLPs são, na verdade, computadores com uma estrutura projetada para suportar operações 
em ambientes hostis, dotados de interfaces de entrada e saída direcionadas para o 
tratamento de sinais próprios de máquinas e processos industriais. 
 
Em substituição aos convencionais painéis repletos de relés e outros dispositivos os CLPs 
atuam nas máquinas e processos industriais realizando algum de tipo de controle de forma 
a torná-los automáticos. 
 
O termo controle é comum no nosso dia-a-dia. Nós o empregamos indistintamente em uma 
série de situações e até o realizamos inúmeras vezes sem o percebermos, face ao 
automatismo com que é feito. No entanto, ter um conceito claro a respeito de controle será 
aqui interessante, a fim de compreendermos a necessidade dos elementos que integram a 
arquitetura dos CLPs. 
 
Controle pode ser entendido como um conjunto de ações predefinidas aplicadas sobre um 
sistema com o intuito de fazer com que ele atinja determinado objetivo a partir do estado 
atual em que se encontra. Caso o objetivo coincida com o estado atual, as ações que 
proporcionam essa situação serão mantidas até o estabelecimento de uma nova meta. 
 
Para realizar controle, o CLP deverá executar os seguintes procedimentos: 
 
1. Receber informações do sistema a ser controlado. 
 
2. Processar essas informações com base em um conjunto de instruções, denominadas 
programa, previamente armazenado em memória. 
 
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20 Curso de PLC 
3. Enviar informações para atuar no sistema, de forma a fazê-lo aproximar-se do 
objetivo desejado. 
 
Além de interagir com o sistema a ser controlado, o CLP pode também trocar informações 
com um, recebendo dele comandos que poderão interferir no controle, e enviando para ele 
informações que ele lhe servirão para monitorar a evolução do sistema. 
 
Com base no anteriormente exposto, podemos delinear, em uma primeira instância,um 
diagrama em blocos com todos os elementos necessário para que o CLP desempenhe sua 
função inserido no contexto do sistema a ser controlado. Esse diagrama é apresentado na 
Fig. 2.1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 2.1 – Diagrama em blocos de um CLP interagindo com o operador 
 
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Curso de PLC 21 
Os sensores colhem informações de sistema controlado, disponibilizando-as para o CLP. 
Como exemplos de sensores, podemos citar; chaves de limite de curso, pressostatos, 
termostatos, sensores de proximidade, sensores fotoelétricos, sensores de velocidade etc. 
 
As interfaces de entrada recebem as informações dos sensores, realizam nelas algum tipo 
de tratamento e as repassam ao processador. 
 
O processador recebe as informações das interfaces de entrada submete a um 
processamento determinado pela seqüência de procedimentos dispostos na forma de um 
programa, previamente armazenado na memória. Como resultado desse processamento, o 
processador envia informações para as interfaces de saída. 
 
Tendo recebido informações do processador, as interfaces de saída as submete a algum 
tratamento e as envia para os atuadores. 
 
Os atuadores interferem no sistema controlado, efetivando as ações corretivas 
determinadas pelo processador. Exemplos de atuadores; motores com seus respectivos 
acionamentos, eletroválvulas acionando cilindros hidráulicos, banco de resistência de 
aquecimento etc. 
 
Por meio de elementos de comando, o operador pode enviar informações para o 
processador de forma a interferir no controle. Podemos citar como exemplos de elementos 
de comando de operador: botões de comando, botões de emergência, chaves seletoras 
chaves BCD (thumbweel), teclados alfanuméricos etc. 
 
 
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22 Curso de PLC 
Pelos elementos de monitoração, o operador pode acompanhar o estado de elementos dos 
sistemas de controle (CLP) e controlado (máquina ou processo). Exemplos de elementos 
de monitoração de operador: lâmpadas, quadros sinóticos, displays de LEDs ou cristal 
líquido, monitores de vídeo etc. 
 
Independente do tamanho físico, da complexidade, das potencialidades e do fabricante, 
todos os CLPs têm um conjunto de elementos básicos que desempenham as funções dos 
blocos apresentados na figura 2.1. Esses elementos, bem como a interação entre eles são 
apresentados na figura 2.2. 
 
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Curso de PLC 23 
 
 
 
 
 
 
Fig. 2.2 – Diagrama em blocos genérico de um PLC 
 
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24 Curso de PLC 
Módulos de entrada 
 
Os módulos de entrada recebem informações dos sensores instalados no sistema 
controlado e as disponibilizam, quando solicitados, para o processador do CLP. 
 
O Acoplador isola galvanicamente as suas entradas, que estão em contato com o sistema 
controlado do Adaptador de Sinais. 
 
O adaptador de Sinais realiza tratamentos nos sinais recebidos. Esses tratamentos 
dependerão do tipo de módulo de entrada e poderão ser: conversão de nível, filtragem, 
conversão A/D etc. 
 
O Buffer funciona como uma porta que, no momento oportuno, se abrirá liberando o fluxo 
dos dados em direção ao processador. 
 
Módulos de saída 
 
Os módulos de saída recebem informações oriundas do processador com intuito de 
comandar os elementos atuadores presentes no sistema controlado. 
 
O LATCH recebe e mantém a informação até a recepção da próxima. 
 
O DRIVER amplifica os sinais das saídas do LATCH, de forma a comandar os 
dispositivos de saída, que no diagrama em questão são bobinas de relés. 
 
 
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Curso de PLC 25 
Os relés, ao terem suas bobinas energizadas, fecham os contatos NA, comandando os 
atuadores a ele conectados. 
 
Barramento de entrada/saída 
 
O barramento de entrada/saída é constituído por um grupo de condutores na forma de 
trilhas de uma placa de circuito impresso ou veias de um flat cable, por onde fluem sinais 
de dados e controle relacionados aos módulos de entrada e saída do CLP. 
 
Módulo CPU 
 
Interface com módulos de entrada e saída – Esse bloco intermedia a troca de 
informações entre o processador e os módulos de entrada e saída, fazendo o acoplamento 
lógico entre barramentos de dados, endereços e controle do processador e o barramento de 
entrada/saída. 
 
Interface com terminal de programação e IHM (interface homem máquina) – Esse 
bloco permite a interação entre o terminal de programação ou IHM com o processador, 
providenciando o sincronismo em nível de hardware, necessário na troca de informações. 
 
A conexão do terminal de programação ou IHM á interface em questão é geralmente feita 
por meio de cabos seriais. 
 
Memória ROM - sistema operacional – Essa memória armazena um programa imutável, 
gravado na fábrica, que orienta o processador na realização de procedimentos unicamente 
 
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26 Curso de PLC 
relacionados á operação interna do CLP. Uma das denominações dadas a esse programa é 
sistema operacional. 
 
Além do sistema operacional, essa memória poderá conter uma pequena biblioteca de 
programas, denominados rotinas, escritos pelo fabricante, com o intuito de facilitar o 
trabalho do usuário em alguns casos. 
 
Dependendo do fabricante do CLP, o sistema operacional recebe outras denominações, 
como: programa executivo, firmware, programa monitor, programa do sistema etc. 
 
Como o sistema operacional do CLP é transparente á aplicação de controle, a capacidade 
de memória ROM não interessa ao usuário. 
 
Memória RAM – usuário – Essa memória é organizada em duas áreas de 
armazenamentos bem distintas. Uma delas armazena os códigos de máquina das instruções 
relativas ao programa de aplicação, desenvolvido pelo usuário para o controle do sistema. 
A outra área é reservada para armazenar dados utilizados durante o processamento do 
programa de aplicação. 
 
 Ajustes de temporizadores. 
 Ajuste de contatores. 
 Valores limites toleráveis de determinadas variáveis do sistema controlado etc. 
 
A capacidade de armazenamento dessa memória limita o tamanho do programa de 
aplicação, sendo fator determinante na escolha do CLP a ser utilizado. 
 
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Curso de PLC 27 
Provavelmente, os leitores gostariam de ter uma idéia quantitativa a respeito da capacidade 
de armazenamento desse tipo de memória. Embora exista uma grande variedade de 
possibilidade a até alguns critérios diferenciados para especificação de memória Ram do 
usuário, por parte de diferentes fabricantes, podemos dizer que, na época em que esse 
material foi elaborado, tínhamos; 
 
 Capacidade de memória de usuário típica para CLPs dedicados a pequenas 
aplicações ≈ 2 kbytes; 
 Capacidade de memória de usuário típica para CLPs dedicados a grandes 
aplicações ≈ 1.024 kbytes; 
 
 
Como a memória em questão é volátil (perde o conteúdo na falta de alimentação), a bateria 
mantém o programa de aplicação íntegro, mesmo com CLP desligado. 
 
Memória RAM – sistema – Essa memória tem a função de armazenar informações 
intermediárias geradas e utilizadas pelo processamento do sistema operacional. 
 
Como exemplo de informações geradas e empregadas pelo programa de aplicação, 
podemos citar: 
 
 Cópia do estado de cada uma das entradas, denominadas imagem das entradas, 
 
Que será acessada pelo processador durante a execução do programa de aplicação; 
 
 
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28 Curso de PLC 
 Cópia dos resultados do processamento do programa de aplicação, denominada 
imagem das saídas, que serão utilizadas pelo processador para atualização dos 
estados das saídas. 
 Memórias empregadas como temporizadores. 
 Memórias empregadas como contadores. 
 Memórias auxiliares empregadas para armazenamento intermediário durante a 
execução do programa de aplicação. 
 Data e hora atualizadas. 
 Código de erros. 
 Tempo gasto para execução do programa do usuário. 
 Dados intermediários gerados pelo sistema etc. 
 
A bateria associada a essa memória serve para manter íntegra uma parte ou todo o 
conteúdo relativo aos temporizadores, contadores e memórias auxiliares na falta de 
alimentação. Essa possibilidade de preservar o conteúdo desses elementos estratégicos 
denomina-se retentividade, e a sua existência dependerá do fabricante e do modelo do 
CLP. 
 
Processador – O processador é o cérebro do CLP e trabalha com seu tempo dividido entre 
a execução do sistema operacional e o programa do usuário. 
 
Como resultado da execução do sistema operacional, o processador realiza procedimentos 
como: 
 
 Autoteste e rotinas de inicialização, após a alimentação ter sido ligada; 
 
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Curso de PLC 29 
 Leitura periódica dos estados das entradas e armazenamento em uma área da 
memória de dados; 
 Leitura periódica dos resultados dos processamentos, em uma área da memória de 
dados, e envio às saídas para atualizações de seus estados; 
 Troca de informações com o terminal de programação ou IHM; 
 Atualizações de temporizadores e contadores; 
 Atendimento a outros dispositivos do CLP. 
 
Enquanto dedicado ao programa de aplicação, o processador executa as instruções usando 
como insumos os estados recebidos das entradas. As instruções do programa de aplicação 
orientam o processador a realizar operações do tipo: 
 
 Lógicas. 
 Set e reset. 
 Temporização. 
 Contagem. 
 Aritméticas. 
 Comparação. 
 Movimentação de dados. 
 Conversão de códigos. 
 Saltos. 
 Etc. 
 
Clock – Esse bloco gera um sinal de onda quadrada periódico, cuja função é sincronizar 
todas as operações realizadas pelo processador. 
 
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30 Curso de PLC 
WDT – O WDT (Watch Dog Timer) é o cão-de-guarda do sistema CLP. Periodicamente, 
WDT recebe estímulos do processador como indicativo de que o sistema do CLP está em 
perfeito estado de funcionamento. Caso uma anomalia ocorra e um estímulo esperado não 
chegue no tempo determinado, o WDT interpreta como o mau funcionamento, força o 
processador a cair em inatividade e envia um comando para o bloco interface com módulos 
de entrada/saída para que ele desative todas as saídas. Desativar indistintamente todas as 
saídas é um procedimento de segurança para evitar acidentes, caso alguma delas fique 
ativada em momento inoportuno. 
 
Alguns CLPs possuem um contato NF de propósito geral comandado pelo WDT. 
 
Estando o CLP em condições normais de funcionamento, o WDT mantém o contato em 
repouso (fechado).Ante a presença de uma anomalia, o WDT ativa o contato. 
 
Esse contato pode ser usado para sinalização ou para interromper a alimentação de 
determinados dispositivos, como medida de segurança. 
 
Módulo de memória – externo 
 
Módulos de memória externos podem conter memórias do tipo UVPROM, EEPROM, ou 
RAM. 
 
Módulos externo de UVPROMs e EEPROMs servem como opção à RAM interna dedicada 
ao usuário. 
 
 
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Curso de PLC 31 
Módulos externos de RAM servem para expandir capacidade de armazenamento da RAM 
dedicada ao usuário. 
 
Quando já estiver funcionando corretamente, o programa de aplicação poderá ser gravado 
em módulos de memória não-voláteis do tipo UVPROM ou EEPROM e estes anexados ao 
módulo CPU, em conector apropriado para tal. Isso garante que o programa de controle 
esteja sempre presente ao ser ligada a alimentação do CLP, independente da presença da 
bateria ou de suas condições de carga. 
 
Os módulos externos de UVPROM ou EEPROM são fornecidos pelo fabricante do CLP, 
bem como os recursos para gravação dos mesmos. Esses módulos são também conhecidos 
como cartuchos de memória. 
 
Alguns CLPs, representados com uma determinada capacidade de memória RAM de 
usuário, admitem uma expansão dessa memória por meio da instalação de um módulo 
esterno de RAM. A expansão de memória RAM de usuários se fará necessária em caso de 
futuras alterações do sistema controlado que venham a exigir aumento do programa de 
aplicação e/ou dos dados a ele relacionados. 
 
Terminal de programação 
 
Terminal de programação é a denominação de todo equipamento externo ao CLP 
empregado para funções como: 
 
 Enviar o programa de aplicação para memória de programa do usuário; 
 
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32 Curso de PLC 
 Ler o programa da memória do usuário; 
 Realizar operações de teste e depuração no programa do usuário; 
 Escrever ou ler informações na área da memória de dados etc. 
 
Terminais de programação são utilizados por pessoal técnico durante as fases de 
implantação e Start-up do sistema de controle ou durante procedimentos de manutenção. 
 
IHM – Interface Homem Máquina 
 
IHM é a denominação de todo equipamento externo ao CLP, cuja função é permitir a 
interação do operador com o processador para troca de informações. Por intermédio da 
IHM o operador pode monitorar condições do sistema controlado ou nele interferir 
indiretamente, através de comandos enviados para o processador. 
 
A seguir algumas operações que podem ser realizadas com IHMs. 
 
 Monitorar uma determinada variável do processo; 
 Ajustar um valor de tempo; 
 Ler o número de peças produzidas em uma determinada linha de produção; 
 Atuar manualmente ligando ou desligando elementos do sistema controlado etc. 
 
 
 
 
 
 
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Curso de PLC 33 
Fonte de alimentação 
 
A fonte de alimentação é um módulo com função de converter a tensão AC aplicada em 
sua entrada em níveis de tensão DC, necessários ao funcionamento dos demais elementos 
do CLP. 
 
Um barramento de alimentação conduz as diversas tensões de saída da fonte de 
alimentação a todos os módulos integrantes da arquitetura do CLP. 
 
Em alguns CLPs, a bateria que preserva as informações das memórias RAM da CPU fica 
acondicionada na fonte de alimentação. 
 
Mapa de memória 
 
A distribuição de toda a memória disponível no CLP em faixas de endereços é denominada 
mapa de memória. 
 
O mapa de memória pode ser organizado em bytes (8 bits) ou words (grupo de 2 bytes). 
 
A área do sistema operacional contém o programa que gerencia os recursos CLP e controla 
a execução do programa do usuário. Essa área pode conter também em alguns 
equipamentos, rotinas que podem ser acessadas pelo usuário. 
 
A área de dados do sistema operacional será por ele utilizada para armazenamento 
temporário durante a execução de suas tarefas. Em aplicações mais avançadas alguma 
 
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34 Curso de PLC 
informação dessa área poderá ser útil ao usuário, como por exemplo, o tempo que está 
sendo gasto para a execução do programa de aplicação. 
 
Cada Bit da área de memória de imagem das entradas digitais corresponde a uma entrada 
digital. Periodicamente, o processador, sob o comando do sistema operacional, lê os 
estados das entradas e atualiza os bits dessa área. No momento da execução do programa 
do usuário, à medida que estados das entradas vão sendo solicitados, o processador acessa 
essa área e lê os bits correspondentes. 
 
Cada Bit da área de memória de imagem das saídas digitais corresponde a uma saída 
digital. À medida que o programa do usuário vai sendo executado, os resultados 
produzidos vão sendo escritos nos bits dessa área de memória que posteriormente serão 
enviados para as saídas correspondentes para atualizar seus estados. 
 
Em algumas aplicações pode ser necessário, dentro do programa do usuário, acessar 
diretamente as entradas ou saídas. Nesses casos usam-se rotinas do sistema operacional ou 
instruções especiais permitem esse tipo de acesso. 
 
A área de memórias auxiliares, também denominada área de relés auxiliares ou área de 
flags, é muito utilizada nos programas de usuários para armazenar resultados de 
processamentos intermediários. O conteúdo dessa área de memória é normalmente 
referenciado, no programa do usuário. O conteúdo dessa área de memória é normalmente 
referenciado, no programa do usuário, pelos seus endereços relativos, que na figura 2.3 são 
M0 a M1023. Referencias podem ser feitas a bits, bytes ou words como demonstra a tabela 
a seguir. 
 
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Curso de PLC 35 
Referência Exemplo de mnemônico Elemento(s) referenciado(s) 
bit M0.4 bit 4 do byte M0 
byte MB 4 byte 4 completo 
word MW4 bytes 4 e 5 
 
Cada uma das posições de memória da área de temporizadores poderá ser carregada sob o 
comando do programa do usuário, com um determinado valor que corresponderá a uma 
temporização necessária na tarefa de controle. Ante a ativação de um sinal de habilitação 
providenciado também pelo programa do usuário, o sistema operacional decrementa o 
valor do temporizador em períodos de tempo determinados por uma base de tempo de 
período fixo e conhecido. O resultado da temporização poderá ser monitorado de duas 
formas; 
 
 A qualquer instante, durante a temporização, o valor da memória poderá ser lido 
obtendo-se valores intermediários de tempo; 
 Ao final da temporização um bit designado no programa do usuário é levado a estado 
lógico 1 e poderá ser utilizado em processamentos posteriores. 
 
Cada temporizador é referenciado no programa do usuário pelo seu endereço relativo que 
na figura 2.3 pode ser T0 a T127. 
 
Cada uma das posições da área de memória de contadores poderá ser utilizada para 
registrar, em regime crescente ou decrescente, a ocorrência de eventos gerados 
externamente no sistema controlado ou internamente no próprio CLP. 
 
 
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36 Curso de PLC 
Qualquer posição dessa área poderá ser carregada, sob o comando do programa do usuário, 
com um valor a partir do qual de deseje realizar uma contagem crescente ou decrescente. 
Periodicamente, o valor do contador empregado deverá ser lido e comparado com uma 
referência considerada limite para a contagem. 
 
Cada contador é referenciado no programa do usuário pelo seu endereço relativo, que na 
figura 2.3 pode ser de C0 a C127. 
 
O mapa de memória é divulgado nos catálogos técnicos de alguns CLPs e será útil em 
situação específica em que se fizer necessário conhecer endereços físicos absolutos de 
determinadas posições de memória, principalmente da área de dados do sistema 
operacional. A expansão de memória é outro caso que pode exigir o conhecimento do 
mapa de memória é outro caso que pode exigir o conhecimento do mapa de memória para 
análise e decisão a respeito da viabilidade. 
 
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Curso de PLC 37 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 2.3 – Mapa de memória de um CLP hipotético 
 
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38 Curso de PLC 
Endereçamento de módulos de entrada e saída de CLPS 
 
Os módulos de um CLP são instalados lado a lado em racks, bastidores ou trilhos em 
disposição similar á apresentada na figura 2.4. 
 
A fonte de alimentação e o modulo de CPU possuem posições fixas na maioria dos casos 
as duas mais á esquerda, sendo as demais ocupadas por módulos de entrada ou de saída 
(E/S). Na maioria dos CLPS módulos de (E/S) digitais não possuem posições definidas. 
Podendo ser instalados em qualquer que esteja livre.Esses módulos geralmente acomodam 
quatro, oito ou dezesseis pontos que devem ser referenciados individualmente no programa 
de aplicação e para tal devem possuir um endereço único e destino. Como os módulos de 
E/S podem ser intercambiamos entre as diversas acomodações do bastidor o endereço de 
cada ponto dependerá da posição na qual for instalado. 
 
 
 
 
Fig. 2.4 – Exemplo da disposição de módulos de um CLP genérico 
 
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Curso de PLC 39 
O endereço de cada ponto de E/S digital é formado por uma letra que informa se o ponto é 
de entrada ou saída e por uma seqüência numérica que informa a posição física do ponto a 
ser acessado. Os elementos que formam os endereços de pontos de E/S digitais dependem 
das convenções estabelecidas pelo fabricante do CLP uma vez que ainda não existe 
nenhum tipo de padronização. A segui apresentamos com auxilio da figura 2.5 um 
exemplo de método de endereçamento de pontos de entrada e saída adotado por alguns 
fabricantes. 
 
Os módulos apresentados acomodam pontos de E/S organizados em bytes que são 
numerados em ordem crescente de cima para baixo e da esquerda para a direita. 
 
 O endereço de cada ponto de E/S é obtido da seguinte forma: 
 
A letra E identifica um ponto de entrada EA e a letra S um ponto de saída 
As letras E ou S são seguidas por um numero que indica o número de bytes; 
 
Na seqüência temos um ponto e logo a seguir um outro numero referente á posição do bit 
dentro do byte em questão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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40 Curso de PLC 
 
Caso seja necessário um Word ou um byte inteiros ou apenas um nibble podem ser 
referenciados. Os exemplos de endereçamento apresentados a seguir facilitarão a 
compreensão do leitor. 
 
 
Fig. 2.5 – Módulos de entrada e saída instalados num bastidor de um CLP qualquerpdfMachine 
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