Arquitetura de CLP na Automação Industrial

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Noções de arquitetura de CLP – Central Lógica Programável, como ela funciona e suas características mais relevantes
Automação industrial é um conjunto de técnicas utilizadas para tornar automático diversos processos na indústria ou seja: o comando numérico, os controladores programáveis, o controle de processo,...
Ela busca dar autonomia ao sistema para que possamos assim minimizar os erros causados por falha humana, por exemplo.
Sistemas automatizados são, algumas vezes, extremamente complexos, porém, ao observar suas partes nota-se que seus subsistemas possuem características comuns e de simples entendimento. Assim, formalmente, um sistema automatizado possui os seguintes componentes básicos:
• sensoriamento;
• comparação e controle;
• atuação. 
Exemplo 1 - Um aquário e a temperatura de sua água.
 
Num aquário deve-se manter a água em torno da temperatura ambiente (25°C). Não é necessário ser muito rigoroso sendo que a temperatura pode variar de 23 a 28°C. Nota-se que a temperatura da água pode variar e deve ser ajustada de acordo com a necessidade. 
Neste exemplo podem ser identificados os componentes básicos da automação (processo, sensor, atuador, controle e distúrbio): 
O processo (aquário), que requer o controle da temperatura.
O sensor de temperatura, constituído pelo termômetro de mercúrio.
O controlador, estabelecido pelo acoplamento de um sistema mecânico de ajuste ao termômetro. Este sistema mecânico movimenta um contato metálico ao longo do corpo do termômetro. Ele permite ao controlador, fazer uma comparação com um valor pré-ajustado (ponto de ajuste) e tomar a decisão de ligar ou desligar o atuador (resistência), mantendo a temperatura dentro de um limite considerado aceitável. 
O distúrbio é representado pelas condições externas que podem influenciar na temperatura da água. A temperatura do ambiente externo influencia diretamente no controle, determinando uma condição diferente de atuação no processo.
O atuador formado pelo relé elétrico e a resistência. Quando o deslocamento do mercúrio alcança o ponto de ajuste, um contato elétrico é fechado, sendo ele ligado ao relé que, usando a alimentação da rede, desliga a resistência responsável pelo aquecimento da água. Então, em forma de diagrama, nesse sistema temos: 
Observa-se que existe uma influência da ação de aquecimento da água no valor medido pelo sensor de temperatura. Este ciclo fechado é chamado de malha fechada de controle, ou sistema de realimentação, no qual a saída do sistema influencia diretamente na situação de sua entrada. 
Em alguns processos, não existe a realimentação, isto é, a ação do atuador comandada pelo controlador não é observada por um sensor que realimenta o sistema. Um exemplo típico é o de uma máquina de lavar roupa, que por não possuir um sensor de roupa limpa, funciona em um ciclo aberto de controle, chamado de malha aberta.
O controle apresentado neste exemplo não possui precisão, isto é, nada garante que a temperatura permaneça exatamente no ponto ajustado, ou que fique oscilando em torno do valor ajustado. Este tipo de controle é chamado de Liga/Desliga (ou ON/OFF).
O atuador (resistência) permanece em dois estados bem definidos (nenhuma corrente = desligado e máxima corrente = ligado). É considerado então um controle descontínuo. 
A próxima figura mostra os níveis hierárquicos de um processo de automação industrial, representado pela conhecida Pirâmide de Automação.
Para cada nível está associado um formato de comunicação dados que pode ser diferir daquele adotado para a comunicação entre níveis.
Na base da pirâmide aparece o Controlador Lógico Programável, responsável por acionar as máquinas, motores e outros processos produtivos.
No topo da pirâmide, destaca-se a informatização ligada ao setor corporativo da empresa. 
 
Nível 1: Chão de fábrica (Máquinas, dispositivos e componente 
Na base da pirâmide tem-se o nível responsável pelas ligações físicas da rede.
Neste nível encontram-se os sensores discretos, as bombas, as válvulas, os contatores, os CLPs e os blocos de E/S (ligações físicas da rede).
O principal objetivo é o de transferir dados entre o processo e o sistema de controle. 
Estes dados podem ser binários ou analógicos e a comunicação pode ser feita horizontalmente (entre os dispositivos de campo) e verticalmente, em direção ao nível superior.
É neste nível, comumente referenciado como chão de fábrica, que as redes industriais têm provocado grandes revoluções.
 
Nível 2: Supervisão e Controle (IHMs) 
 
É o nível dos controladores digitais, dinâmicos e lógicos e de algum tipo de supervisão associada ao processo. 
Concentra as informações sobre o nível 1. 
Nível 3: Controle do Processo Produtivo 
 
Permite o controle da planta, sendo constituído por bancos de dados com informações dos índices de qualidade da produção, relatórios e estatísticas de processo, índices de produtividade e etc.
Ex.: avaliação e controle da qualidade em processo alimentício e supervisão de laminadores.
Nível 4: Controle e Logística dos Suprimentos 
 
 É o nível responsável pela programação e pelo planejamento da produção. Ex.: controle de suprimentos e estoques em função da sazonalidade. 
Nível 5: Gerenciamento Corporativo 
 
 É o nível responsável pela administração dos recursos da empresa. 
 
Do ponto de vista da comunicação das informações, no topo da pirâmide encontra-se o nível de informação da rede (gerenciamento).
Este nível é gerenciado por um computador central que processa o escalonamento da produção da planta e permite operações de monitoramento estatístico da planta sendo implementado, na sua maioria, por softwares gerenciais/corporativos.
No nível imediatamente abaixo, localiza-se a rede central, a qual incorpora os DCSs (Sistemas de Controle Discreto) e PCs. A informação trafega em tempo real para garantir a atualização dos dados nos softwares que realizam a supervisão da aplicação
Tendências da automação 
 
Tecnologia Wireless: de lenta, cara e insegura tornou-se mais rápida e econômica. 
 
Chips de menor capacidade residirão inteligência diretamente em sensores e atuadores – softwares serão parte do produto.
Controles baseados em PLC ou PC serão obsoletos e caros. 
 
A propriedade da solução tecnológica será medida em meses em vez de anos 
 
Sistemas microeletromecânicos serão usados para miniaturizar sensores, atuadores, motores, engrenagens displays para equipamentos digitais.
Controlador Lógico Programável - CLP:
Um sistema de controle de estado sólido com memória programável para armazenamento de instruções para o controle lógico, pode executar funções equivalentes as de um painel de relês ou de um sistema de controle analógico.
O CLP revolucionou os comandos e controles industriais desde seu surgimento na década de 70.
O primeiro CLP surgiu na indústria automobilística americana até então um usuário em potencial dos relés eletromagnéticos utilizados para controlar operações seqüenciadas e repetitivas numa linha de montagem, especificamente na General Motors, em 1968,
Os primeiros controladores surgiram baseados numa especificação resumida a seguir:
 
• Facilidade de programação;
• Facilidade de manutenção com conceito plug-in;
• Alta confiabilidade;
• Dimensões menores que painéis de Relês, para redução de custos;
• Envio de dados para processamento centralizado;
• Preço competitivo;
• Expansão em módulos;
• Mínimo de 4000 palavras na memória.
A grande vantagem dos controladores programáveis era a possibilidade de reprogramação, permitindo transferir as modificações de hardware em modificações de software.
Com o sucesso do uso dos CLPs na indústria, a demanda por novas funções e maior capacidade aumentou consideravelmente.
O controlador lógico programável - CLP, em inglês ficaria PLC é um computador industrial voltado para o controle de processos.
Ou seja; ele tem as entradas, tem as saídas, trabalha com variáveis digitais e variáveis analógicas tudo para conseguir fazer o controle do processoda maneira mais eficiente e eficaz.
Então podemos falar que um CLP é o coração da automação industrial.
Ou seja; trabalha para conseguir fazer o controle do processo da maneira mais eficiente e eficaz possível e assim minimizando os erros (principalmente os humanos).
É nele que está concentrada todas as lógicas, ou boa parte, que vão controlar o processo em questão.
Seja numa indústria siderúrgica, celulose, petroquímica, alimentos,...
Então podemos dizer que todo CLP consiste em UCP - Unidade Central de Processamento que em inglês ficaria CPU. Ou seja ela é responsável por executar todas as lógicas, ler todas as entradas e executar todas as saídas.
Basicamente, um Controlador Lógico Programável apresenta as seguintes características: 
• hardware e/ou dispositivo de controle de fácil e rápida programação ou reprogramação, com a mínima interrupção da produção;
• capacidade de operação em ambiente industrial;
• sinalizadores de estado e módulos tipo plug-in de fácil manutenção e substituição;
• hardware ocupando espaço reduzido e apresentando baixo consumo de energia;
• possibilidade de monitoração do estado e operação do processo ou sistema, através da comunicação com computadores;
• compatibilidade com diferentes tipos de sinais de entrada e saída;
• capacidade de alimentar, de forma contínua ou chaveada, cargas que consomem correntes de até 2 A;
• hardware de controle que permite a expansão dos diversos tipos de módulos, de acordo com a necessidade;
• custo de compra e instalação competitivo em relação aos sistemas de controle convencionais;
• possibilidade de expansão da capacidade de memória;
• conexão com outros CLP’s através de rede de comunicação.
Ou seja, um CLP é um equipamento eletrônico digital que tem por objetivo implementar funções específicas de controle e monitoração sobre variáveis de uma máquina ou processo. 
As vantagens da utilização dos CLP's, comparados aos outros dispositivos de controle industrial, são: 
• menor espaço ocupado;
• menor Potência elétrica requerida;
• reutilização;
• programável:
• maior confiabilidade;
• fácil manutenção;
• maior flexibilidade;
• permite interface através de rede de comunicação com outros CLP’s e microcomputadores;
• projeto mais rápido.
A interação entre entradas e saídas (hardware) é feita pelas CPU sendo que nós também temos um terminal de programação (software)*.
 *linguagem de programação que possui um padrão internacional chamado IEC 11313
Os CLPs podem ser divididas em duas formas básicas: 
a) Compacta – onde a CPU e todos os módulos de entrada e saída (E/S) estão no mesmo rack. Um CLP deste tipo pode atender cerca de 80% das aplicações de automação mais comuns.
b) Modular – onde a CPU e cada um dos módulos de E/S se encontram separados e são montados de acordo com a configuração exigida.
No terminal de programação é onde o programador vai desenvolver o programa que dará acesso às linhas de comando. Então esse mesmo terminal de programação que da acesso a CPU é o responsável para que a manutenção possa monitorar o programa, rastrear falhas, etc.
E em parceria com a CPU nós temos as memórias que são divididas em dois tipos basicamente: a memória volátil e a memória não volátil.
Volátil - Memória de Dados
também conhecida como memória de rascunho, pode ser alterada ou apagada (gravar ou ler) , se ocorrer uma queda de alimentação (falta de energia)
perde-se o programa, são usadas baterias e capacitores para resguardar do programa.
Serve para armazenar temporariamente os estados de E/S, marcadores de presets de temporizadores/contadores e valores digitais para que a CPU possa processa-los.
A cada ciclo de varredura a memória de dados é atualizada. Geralmente é uma memória do tipo RAM.
Não Volátil - Memória de Usuário
possui a mesma flexibilidade de memória RAM e retém o programa mesmo com a queda da alimentação. 
Serve para armazenar as instruções do software aplicativo e do usuário (programas que controlam a máquina ou a operação do processo), que são continuamente executados pela CPU. Pode ser memória RAM, EPROM(memória de leitura eletricamente apagável e programável), NVRAM ou FLASH-EPROM. 
Com relação as comparações comum PC, a principal diferença é que um CLP foi projetado para trabalhar em condições industriais extremas e ambientes agressivos, de forma a suportar poeira, temperaturas e vibrações.
Terminal de Programação (TP) 
 
Pode ser outro computador dedicado usado para elaborar os programas que serão usados no CLP. Em geral, usa-se um computador pessoal (PC) com um software emulador do TP dedicado. 
Interface Homem-Máquina (IHM) 
 
É responsável pela comunicação do operador com o sistema para atuar em variáveis do processo (tais como temperatura, pressão, etc.) sem que se interfira com o programa ou que se entenda ele. Existe uma enorme gama de IHMs: displays de uma ou dezenas de linhas ou gráficos, de acordo com a aplicação e necessidade.
Portas de Comunicação (TER e AUX) 
 
Permitem a comunicação da CPU com o TP (TER) e da CPU com a IHM (AUX).
Interface para Comunicação em Rede 
O CLP também possui a característica de ser flexível e possibilita a inserção de módulos de entradas e saídas ou comunicação para diferentes aplicações, permitindo a interface com vários dispositivos de chão de fábrica, outros CLPs e com um PC.
É colocada no lugar de um dos módulos de E/S ou em uma parte específica da CPU. O tipo de interface e o cabo utilizado irão definir o padrão físico e o protocolo de rede. Ex.: MPI ou PPI (point to point), MODEBUS, FIELDBUS, PROFIBUS.
Comunicação Serial: é a mais comumente utilizada e é feita utilizando-se simples cabos de par trançado. Os padrões mais utilizados são o RS232C, loop de corrente 20 mA e o RS-422/RS-485 em alguns casos.
RS-232C: é empregada para velocidades de transmissão de até 20k baud (bits/s) e distância máxima de 15 metros, que se utilizada com modems, pode ser aumentada.
RS-422/RS-485: é uma versão melhorada do padrão RS-232C. Ela possibilita o emprego de velocidades de transmissão de até 100k baud para distâncias de até 1200 m, podendo alcançar velocidades da ordem de Mbaud para distâncias menores.
Loop de Corrente 20 mA: é idêntica à RS232C, e como é baseada em níveis de correntes ao invés de tensões, permite o emprego de distâncias bem maiores.
Muitos CLP´s oferecem ambos os padrões: RS-232C e loop de corrente.
Blocos de Entrada/Saída 
 
São responsáveis pela aquisição de dados de variáveis do processo e acionamento de dispositivos físicos como relés, sinalizadores, etc. O acesso a esta interface pode ocorrer por bornes, blocos de bornes ou cabos e conectores.
As entradas e saídas de um CLP podem ser divididas em duas categorias: as analógicas e digitais. Na figura abaixo são ilustrados estes dois modelos de interfaces I/O (Daher, 2003).
Na entrada, o módulo aceita as tensões usuais de comando (24 Vcc, 110/220 Vca) que chegam e as transforma em tensões de nível lógico aceitos pela CPU. 
As entradas analógicas são referentes aos dispositivos que trabalham com grandezas analógicas, como por exemplo, temperatura, umidade relativa, pressão, entre outras. Para que a CPU trabalhe com esses valores analógicos é necessário que essas entradas sejam convertidas usando conversores A/D (analógico para digital).
O módulo de saída comuta as tensões de controle fornecidas, necessárias para acionar vários dispositivos conectados.
O isolamento é feito através de opto-acopladores ou transformadores (isolamento galvânico).
As entradas e saídas são organizadas por tipos e funções, e agrupadas em grupos de 2, 4, 8, 16 e até 32 “pontos” (ou circuitos) por interface (cartão eletrônico) de E/S. Os cartões são normalmente do tipo de encaixe e, configuráveis, de forma a possibilitar uma combinação adequada de pontos de E/S, digitais e analógicas.
A quantidade máxima de pontos de E/S, disponíveis no mercado de CP´s, pode variar de 16 a 8192 pontos normalmente, o que caracteriza a existência de pequenos, médios e grandes CP´s.Fonte de alimentação 
 
A alimentação de energia do CLP utiliza uma fonte chaveada e uma única tensão de saída de 24 V. Esse valor já é utilizado com a finalidade de alimentar os módulos de entrada e saída de dados e a CPU ao mesmo tempo. Outra característica importante é que normalmente as máquinas industriais, funcionam com essa tensão por ser bem menos suscetível a ruídos. Outro ponto destacável, é que essa tensão já é compatível com o sistema de comunicação RS-232
Como foi visto, o CLP é formado por uma fonte de alimentação, uma CPU, e interfaces de I/O, porém pode-se considerá-lo como uma pequena caixa contendo centenas ou milhares de relês separados, tais como contadores, temporizadores e locais de armazenamento de dados, conforme o diagrama da figura 2.5 (Silva Filho, 2000). Na verdade o que ocorre é que o CLP simula essas funcionalidades, utilizando os registradores internos da CPU onde: 
• Relês de entrada (contatos): Conectados com o mundo externo. Existem fisicamente e recebem sinais de interruptores, sensores etc. Normalmente não são relês e sim transistores munidos de isolamento óptico. No caso do CLP TP-02 da WEG Automação, o símbolo na linguagem LADDER que representa este tipo de relé é a letra “X”;
• Relês de utilidade interna (contatos): Não recebem sinais do mundo externo e não existem fisicamente. São relês simulados que permitem eliminar relês de entrada externos (físicos). Também há alguns relês especiais que servem para executar só uma tarefa, como relês de pulso, temporizadores etc. Outros são acionados somente uma vez durante o tempo no qual o CLP permanece ligado e tipicamente são usados para inicializar dados que foram armazenados. No caso do CLP TP-02 o símbolo na linguagem LADDER que representa este tipo de relê é a letra “C”;
• Contadores (Counters): Estes não existem fisicamente. São contadores simulados e podem ser programados para contar pulsos. Normalmente, estes contadores podem contar para cima (incrementar), ou abaixo (decrementar), ou ambos. Considerando que são simulados, os contadores estão limitados na velocidade de contagem. Alguns fabricantes também incluem contadores de alta velocidade baseados em hardware, podendo ser considerados como fisicamente existentes.
• Temporizadores (Timers): Estes também não existem fisicamente. O mais comum é o tipo com “Retardo no Ligamento”. Outros incluem “Retardo no desligamento” e tipos retentivos e não-retentivos. Os incrementos variam de um mili-segundo até um segundo;
• Relês de saída: Estes possuem conexão com o mundo externo e existem fisicamente. Enviam sinais de ON/OFF a solenóides, luzes, etc., podem ser transistores, Relês ou Triacs, dependendo do modelo de CLP. No caso do CLP TP02, o símbolo na linguagem LADDER que representa este tipo de relé é a letra “Y”;
• Armazenamento de dados: Normalmente há registros designados simplesmente para armazenar dados. Eles são usados como armazenamento temporário para manipulação matemática ou de dados. Podem ser usados quando houver ausência de energia no CLP.
Classificação 
 
Embora uma classificação de CLP´s devesse levar em conta a combinação de vários aspectos tais como número de pontos de E/S, capacidade de memória, comunicação, recursos de software e programação, etc., para propósitos práticos, pode-se considerar a seguinte classificação: Micro e Mini CLP´s, CLP´s de pequeno porte, CLP´s de médio porte e CLP´s de grande porte
Uma classificação, em função do número de E/S, aceita, é apresentada na tabela.
Considerando um CLP do tipo compacto, uma configuração mínima para o equipamento poderia ser a seguinte: 16 entradas digitais, 12 a 16 saídas digitais, 8 entradas analógicas, 1 a 2 saídas analógicas, 4 entradas de contagem de baixa velocidade (500 Hz), 2 contadores de 10 a 40 kHz, centenas de memórias (flags), contadores e temporizadores.
Blocos de Entrada/Saída 
 
São responsáveis pela aquisição de dados de variáveis do processo e acionamento de dispositivos físicos como relés, sinalizadores, etc. O acesso a esta interface pode ocorrer por bornes, blocos de bornes ou cabos e conectores.
Especificação 
 
A especificação de um CLP pode ser feita em função do número de sensores e atuadores necessários. Ainda deve-se conhecer o nível elétrico dos sinais envolvidos, tanto na entrada como na saída.
Estrutura de Programação 
O princípio de funcionamento de um CLP é semelhante ao de todo sistema microprocessado, baseando-se em três passos: 
1ª.) Transfere os sinais existentes na interface de entrada para a memória de dados (RAM).
2ª.) Inicia a varredura do software aplicativo armazenando-o na memória de dados. Dentro deste ciclo, executará todas as operações que estavam programadas no sofware aplicativo, como intertravamentos, habilitação de temporizadores/contadores, armazenagem de dados processados na memória de dados, etc..
3ª.) Concluída a varredura do software aplicativo, o CP transfere os dados processados (resultados das operações lógicas) para a interface de saída. Paralelamente, novos dados provenientes da interface de entrada irão alimentar a memória de dados. 
Além do número de pontos de E/S, o que determina a utilização de um CLP são os recursos de software disponíveis, ou seja, quais funções podem ser executadas. Todos os CLP´s possuem as seguintes funções básicas de software:
- Lógica E, OU e XOR; - SET e RESET; - Temporização e contagem;
- Cálculos com aritmética básica (+, -, x, %);
- Parênteses (para associação de lógicas); - Comparação de valores;
- Registrador de deslocamento;
- Salto. 
A medida que os CLP´s tem sua capacidade de processamento aumentada, surge a necessidade de funções de software mais avançadas, tais como: - Cálculos com ponto flutuante;
- Cálculos integrais e trigonométricos;
- Malha de controle PID;
- Posicionamento;
- Contagem rápida;
- Leitura de sinais analógicos;
- Linearização de sinais analógicos;
- Lógica fuzzy; 
Linguagens de Programação 
 
A programação traduz as funções a serem executadas. Para isso, ela deve ser a mais simples possível.
Hoje, a linguagem de programação é padronizada segundo a norma IEC 1131-3 (estabelecida em 1993) e visa atender tanto os conhecimentos da época do relé, ditos comandos elétricos, onde os sistemas eram automatizados fazendo-se uso destes, como os conhecimentos da era digital, onde os sistemas são automatizados usando-se CLPs.
 No primeiro caso, adequa-se a representação da linguagem pelos diagramas de contatos, e no segundo, a representação pelos diagramas lógicos da tecnologia digital, ou ainda a representação matemática.
 Sensor 
 
Um sensor é um dispositivo que converte uma condição física em um sinal elétrico para uso pelo CLP. Os sensores são conectados na entrada de um CP. Ex.: um botão tipo pushbutton conectado na entrada do CLP envia um sinal elétrico indicando a condição (aberto/fechado) de seus contatos. 
 Atuador 
 
O atuador converte um sinal elétrico proveniente do CLP em uma condição física. Os atuadores são conectados na saída do CLP. Ex.: uma chave de partida de motor elétrico conectada na saída do CLP irá partir ou parar o motor, conforme o sinal enviado para a saída do CLP.
 Entrada Discreta 
 
Também referida como entrada digital, é uma entrada que possui duas condições: ligada ou desligada. Exemplos: pushbuttons, chaves fim-de-curso, chaves seletoras, pressostatos, chave de nível, contatos de relés, chaves limitadoras e chaves de proximidade podem ser conectadas às entradas discretas do CLP. Na condição fechada ou ligada, a entrada pode ser referida como nível lógico 1 (um) ou alto. Na situação aberta ou desligada, esta entrada pode ser referida como nível lógico 0 (zero) ou baixo. 
 Representação de diversos tipos de contato nas entradas do CLP. 
 No exemplo a seguir usa-se uma chave tipo pushbutton com os contatos normalmente abertos - NA (ou em inglês Normally Open – NO). Um dos lados da chave é conectado na primeira entrada do CLP e o outro lado é conectado em uma fonte de 24 Vcc. No estado aberto, não existetensão presente na entrada do CLP, caracterizando a condição desligado. Quando a chave é pressionada, aplica-se 24 Vcc na entrada do CLP, caracterizando a condição ligado.
 Entrada Analógica 
 
Caracteriza-se por um sinal contínuo aplicado na entrada. Valores típicos podem variar de 0 a 20 mA ou 0 a 10 V. Ex.: um transmissor de nível monitora o nível de líquido em um tanque. Dependendo de sua condição, o nível deve ser informado ao CLP através de um sinal proporcional à variação do líquido
 Entrada Analógica 
 
Caracteriza-se por um sinal contínuo aplicado na entrada. Valores típicos podem variar de 0 a 20 mA ou 0 a 10 V. Ex.: um transmissor de nível monitora o nível de líquido em um tanque. Dependendo de sua condição, o nível deve ser informado ao CLP através de um sinal proporcional à variação do líquido
 Entre os sensores que podem ser aplicados estão os transdutores de tensão e corrente, temperatura, pressão, potenciômetros e etc. Normalmente, os CLPs do tipo compacto possuem um ou dois circuitos conversores Analógico/Digital, A/D, e um determinado número de canais de entrada (4, 8 ou 16) multiplexado. Deve-se configurar a entrada, informando qual o canal a ser lido e que tipo de sinal elétrico que é usado na entrada. Os sinais elétricos padronizados apresentam um dos formatos.
Em ambiente industrial, prefere-se o terceiro padrão, em função da possibilidade de rompimento do cabo que conduz o sinal desde o ponto onde está instalado o sensor até o CLP.
 Aplicação de entrada analógica 
Saída Discreta 
 
É uma saída que pode assumir duas condições: ligada ou desligada. Solenóides, bobinas contatoras, alarmes, sinaleiros, bobinas de relés, contactoras e lâmpadas são exemplos de atuadores conectados a uma saída discreta ou digital. No exemplo abaixo, uma lâmpada pode ser ligada ou desligada pela saída do CLP à qual está conectada. 
Saída Discreta 
 
É uma saída que pode assumir duas condições: ligada ou desligada. Solenóides, bobinas contatoras, alarmes, sinaleiros, bobinas de relés, contactoras e lâmpadas são exemplos de atuadores conectados a uma saída discreta ou digital. No exemplo abaixo, uma lâmpada pode ser ligada ou desligada pela saída do CLP à qual está conectada. 
As saídas digitais dos CLPs podem se apresentar sob duas formas: saídas à relé e saídas à transistor. Nas saídas à relés deve-se limitar a corrente e instalar fusíveis para a proteção do circuito, considerando o nível máximo de tensão aplicada. Podem ser usadas para acionar diretamente atuadores, desde que respeitado o limite de corrente. 
No CLP TP02 da WEG tem-se saídas agrupadas de 2 A, 250 V. Já, no micro-CLP CLIC da WEG, as saídas são individuais de 10 A, 250 V. 
As saídas à transistor possuem baixos limites de corrente e tensão (da ordem de 300 mA, 24 V, para os CLPs TP02). Deve ser observada a polaridade dos componentes no circuito. 
 
Comparativamente, as saídas à transistor possuem uma vida útil e velocidade muito maiores do que as saídas à relé e ocupam espaços menores. Cartões com relés possuem no máximo 8 saídas, enquanto nos cartões com transistor, chega-se a 32 saídas. 
 
Para compensar os pequenos sinais de saída a transistor, pode-se acoplar cartões com micro-relés, conforme a figura 
Saída Analógica 
 
Uma saída analógica possui um sinal que pode variar continuamente. A saída pode ser tão simples como um nível de 0 a 10 Vcc para acionar um medidor analógico (de velocidade, peso ou temperatura), como em situações mais complexas, tais como um transdutor pneumático de corrente que controla uma válvula de controle de fluxo operada à ar, válvulas proporcionais ou até mesmo o acionamento de motores.
Da mesma forma que ocorre com as entradas analógicas, a saída também exige a configuração do canal, em função do CLP compacto possuir normalmente um conversor Digital/Analógico (D/A) e vários canais de saída multiplexados. 
O micro–CLP 
 
Outra tendência de mercado atual é o uso de pequenos CLPs para controlar processos locais ou tarefas simples, os quais se comunicam com outros CLPs e Sistemas Supervisórios formando uma rede de automação. Isto é, em aplicações nas quais é necessário automatizar um processo com poucos passos de programação, bem como com poucas entradas e saídas. Diversos fabricantes entraram nesse mercado através do lançamento de CLPs de pequeno porte, de programação simples e baixo custo.
A figura ilustra o Micro-CLP CLIC, da WEG, o qual constitui um exemplo clássico desse equipamento. 
 Considerações de projeto 
 
Para adequar um Controlador Lógico Programável (CLP) a um sistema ou a uma máquina é necessário verificar o número de pontos de entrada, o número de pontos de saída, a velocidade de processamento e os tipos de entradas e saídas (sensores e atuadores) necessários à aplicação. 
A flexibilidade dos CLPs indica que, as alterações lógicas podem ocorrer com grande facilidade, sem que sejam necessárias alterações do Hardware ou inclusão de componentes eletrônicos ou elétricos. Esta é a principal característica dos sistemas de automação flexíveis e o que faz dos CLPs ferramentas de grande aplicação nas estruturas de automação. 
 
Além da linguagem de contatos, existem outras formas de programação características de cada fabricante. Pode-se concluir então que os projetos de automação e controle envolvendo CLPs reduzem o trabalho de desenvolvimento de Hardware dos circuitos lógicos do acionamento, bem como os dispositivos e potência para acionamento de cargas e dos atuadores, uma vez que é possível escolher módulos de saída já prontos, adequados ao tipo de carga que se deseja acionar. 
A utilização do CLP contempla, por conseguinte, alguns passos genéricos:
• Definição da função lógica a ser programada;
• Transformação desta função em programa assimilável pelo CLP;
• Implementação física do controlador e de suas interfaces com o processo.