15_03_004 MISEI Aula 11 - Programação Ladder

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Sinésio Raimundo Gomes 
Engenheiro Eletricista - CREA 5060689324 
sinesiogomes@yahoo.com.br 
 
Técnico em Eletroeletrônica. SRG Elaboração: 20/03/15. 
 
 
1 CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL 
O CLP foi concebido na indústria para substituir os quadros de relés de um circuito elétrico 
sequencial ou combinacional para o controle 
industrial de máquinas, equipamentos ou 
processos. 
Pode considerar-se um sistema 
automatizado como sendo constituído por 
dois grupos: a parte operativa e a parte de 
comando. 
As lógicas que compõem o programa 
interno do CLP são criadas pelo usuário 
(programador), utilizando um software de 
programação dedicado, desenvolvido pelo 
fabricante do equipamento e instalado em 
um Computador Pessoal (PC). 
Os primeiros controladores foram introduzidos no início dos anos 60, com o passar do tempo, 
surgiram no mercado os controladores reprogramáveis, o que ocasionou um passo muito grande para a 
evolução da automação. Como a aceitação desses equipamentos crescia cada vez mais, houve a 
necessidade de controladores maiores e mais potentes. 
A maioria dos fabricantes respondeu à altura, 
criando linhas de pequeno porte (50 - 100 pontos 
de E/S), de médio porte (150 - 500 pontos de E/S) 
e de grande porte (500 - 4000 pontos de E/S). 
Geralmente, os modelos não eram compatíveis uns 
com os outros. Esses problemas foram sanados 
com a introdução dos protocolos de comunicação 
abertos por meio de canais de comunicação serial. 
Nos anos 90, o mercado se desenvolveu e se 
tornou ainda mais forte, pois entraram em cena os 
controladores para microaplicações (menos de 50 
pontos de E/S), o que exigiu uma redução de 
tamanho e de custos por parte dos fabricantes de 
controladores. 
Hoje, são muito utilizados os conceitos de 
remotas distribuídas pelo campo (controle 
distribuído) e uma CPU em uma sala de controle. 
Esse tipo de controle provém da tecnologia dos 
sistemas do tipo SDCD (Sistema Digital de 
Controle Distribuído), muito utilizado ainda hoje 
pelas indústrias químicas e petroquímicas. Com o avanço das redes de comunicação com velocidades 
cada vez maiores, existe a possibilidade de os CLPs de diversos fabricantes trocarem informações entre 
si, e também com outros equipamentos. 
 
 
Sinésio Raimundo Gomes 
Engenheiro Eletricista - CREA 5060689324 
sinesiogomes@yahoo.com.br 
 
Técnico em Eletroeletrônica. SRG Elaboração: 20/03/15. 
 
 
1.1 Arquitetura do CLP 
A arquitetura do CLP pode ser dividido em 5 partes, 
como mostrado: Fonte de Alimentação; Unidade de 
Entrada (Analógica e/ou Digitais); Unidade de Saída 
(Analógica e/ou Digitais); Unidade Central de 
Processamento (CPU, Central Processing Unit); 
Comunicação. 
A fonte de alimentação é responsável pelo 
fornecimento de energia elétrica ao CLP. Fornece todos os 
níveis de tensão exigidos para operações internas do CLP. 
Como os CLP são modulares, algumas vezes é necessário 
pensar em uma segunda fonte para suportar o aumento de 
periféricos. 
As unidades de Entrada e de Saída também são 
conhecidas como Interfaces de Entradas e de Saída. São 
nestas unidades que os atuadores e sensores irão se 
comunicar com o CLP. 
A Unidade Central de Processamento (UCP) é mais 
conhecido pela sigla CPU, que, em inglês, significa Central 
Processing Unit. É a CPU que executa a lógica de controle. 
Alguns CLPs de pequeno porte ainda possuem uma 
IHM (Interface Homem-Máquina) que permite o usuário desenvolver o programa. Porém a maioria dos 
programas utilizados nos sistemas de 
Automação Industrial atualmente são 
complexos o suficiente para inviabilizar esta 
prática. Então hoje é comum que os CLPs se 
comuniquem com algum computador 
pessoal para desenvolvimento do programa 
de controle nestes computadores. 
Na figura temos uma aplicação de CLP 
no circuito simples em que ligamos 
sensores de contato a um CLP para controlar a bomba que enche um reservatório. Quando o nível do 
reservatório cai a ponto de acionar o sensor de nível baixo, a bomba é acionada. Um sensor de nível alto 
desliga a bomba quando o reservatório está cheio. 
 
1.2 Modos de Operação de um CLP 
O controlador Lógico Programável funciona sequencialmente. Primeiro, ele “verifica” o estado dos 
dispositivos ligados às suas entradas (discretas ou reais – digitais ou analógicas). Posteriormente, ele 
“executa” a lógica de seu programa interno e, finalmente, “determina” o estado dos dispositivos ligados 
às suas saídas (discretas ou reais – digitais ou analógicas). Ao terminar a Fase 3, o CLP volta à Fase 1 e 
assim sucessivamente. 
O tempo de ciclo (SCAN) de um CLP, com leitura cíclica, corresponde ao tempo decorrido entre a 
leitura das entradas e a atualização das saídas. 
 
Sinésio Raimundo Gomes 
Engenheiro Eletricista - CREA 5060689324 
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Técnico em Eletroeletrônica. SRG Elaboração: 20/03/15. 
 
 
O programa que vai definir o 
automatismo é constituído por uma série de 
instruções e funções onde são operados os 
bits de memória do CLP. 
Estas instruções e funções, serão 
introduzidas na memória do CLP, através 
de um PC com software que gera e envia o 
programa do PC ao CLP. 
Os CLPs têm, basicamente, dois modos 
de operação: o modo RUN - é o modo 
normal de funcionamento do CLP, neste 
modo o CLP executa o programa contido na memória e o modoPROGRAM ou STOP - é o modo para se 
proceder à introdução do programa no CLP. Estes modos de funcionamento são selecionados através de 
uma chave que geralmente está na parte frontal do CLP ou através do software de programação. 
As áreas de memória têm designações diversas, as instruções e funções têm mnemônicas e códigos 
diferentes e a sequência de teclas na console destinadas à programação difere de marca para marca. No 
entanto, conhecendo um modelo, facilmente nos integramos no modo de funcionamento de um outro, 
pela simples consulta do respectivo manual, uma vez que a lógica de programação dos sistemas 
existentes no mercado não difere no seu essencial. 
 
1.3 Controle de entradas e saídas do CLP 
O fluxo de informações em um circuito de controle com CLP, é sempre indicado da Entrada (Input) 
para o CLP (Lógica) e do CLP para a Saída 
(Output). 
As entradas, pode ser ativadas 
manualmente por botoeiras ou 
automaticamente por sensores de posição. 
O CLP, é responsável por "tomar 
decisões" de acordo com as instruções 
programadas e atuar às saídas. 
As saídas geralmente possuem 
interfaces de relé que ativam os controles 
através de válvulas pneumáticas, circuitos 
hidráulicos ou contatores para energizar 
motores. 
Assim, a análise para determinar a 
forma como o nosso sistema funciona é necessário saber o que desejamos mover, no exemplo iremos 
abrir ou fechar uma porta de correr com um atuador pneumático de dupla ação. Além a circuito de 
controle será necessário O circuíto de potência Hidráulico ou Pneumático. 
O CLP é visto como uma unidade de controle, sua bateria interna é capaz de manter o programa de 
operação salvo mesmo quando o CLP está desligado. 
É necessário a conexão do CLP a uma fonte de alimentação com a mesma referência dos elementos 
que estão a no controle (sensores, botoeiras, etc.). 
 
Sinésio Raimundo Gomes 
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O programa vai fazer com a ativação 
desses sinais de entrada modifique as saídas 
que se comportam como desejamos para 
mover as máquinas. 
Alguns micros CLP's têm na parte 
frontal teclas para programação e um visor 
para indicar as instruções, neles não é 
necessário utilizar o computador para o 
programar. 
Os micros CLPgeralmente tem 8 
entradas e um terminal comum a todas as 
entradas, o terminal comum é normalmente 
marcado com as letras "COM" se assim neste 
terminal liga o neutro. O micro PLC 
normalmente têm 4 conexões de saída que 
podemos fechar ou abrir seu contato interno, 
conforme indicado pelo programa. 
 
1.4 Nomenclatura de referência para CLP 
Em todos os diagramas elétricos, cada componente possui um nome de referência. Esta 
nomenclatura nos ajuda quando desejamos procurar algum elemento no diagrama elétrico. Como 
padronização, o nome dos elementos utilizados no diagrama Ladder geralmente possui as mesmas 
identificações utilizadas no projeto elétrico. Normalmente, a identificação dos elementos começa com 
caracteres, e é seguida de números. 
Ao longo do tempo, foram 
desenvolvidas muitas facilidades para o 
nome dos elementos, porém as abreviaturas 
utilizadas nos primórdios da programação 
continuam sendo aplicadas ainda hoje. No 
quadro temos a relação das nomenclaturas 
utilizadas na maioria dos casos. 
Apesar de esta nomenclatura ainda ser 
utilizada, não significa que devemos manter 
essa prática. Cada empresa ou projetista 
pode desenvolver seu próprio padrão de 
nomes. No caso de mais de um elemento 
igual, como, por exemplo, o relé – CR, podemos utilizar a sequência numérica, do tipo CR1, CR2, CR3, e 
assim por diante. 
Para um bom projeto de automação, é importante o desenvolvimento de um guia utilizando as 
ferramentas da informática, bem como de uma planilha eletrônica para gerar um mapeamento de 
memórias em que constem todos os elementos utilizados dentro do CLP. Essa prática evita que um novo 
programador cause sérios danos ao sistema quando realizar alterações. 
 
 
Sinésio Raimundo Gomes 
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2 PROGRAMAÇÃO LADDER E SUAS FUNÇÕES 
Contato normalmente 
aberto (NA) - Este contato 
procura uma condição de ON em 
um determinado endereço. 
Durante a execução do contato 
normalmente aberto (NO), o 
processador examina o endereço 
referenciado no contato por uma 
condição de ON ( Representado 
na figura abaixo por I 1.0). 
Contato normalmente 
fechado (NF) - Este contato 
procura uma condição de OFF 
em um determinado endereço. 
Durante a execução do contato 
normalmente fechado (NC), o processador examina o endereço referenciado no contato por uma 
condição de OFF (( Representado na figura abaixo por I 1.1 ). 
Bobina normalmente aberta - Uma bobina de saída controla uma saída real ou um bit interno do 
CLP. Durante a sua execução, o processador avalia todas as condições de entrada numa rung ( 
Representado na figura abaixo por Q 4.1 ). 
Bobina normalmente fechada - Esta função funciona de forma oposta à anterior, ou seja, quando 
não existe continuidade lógica nos contatos, a posição de memória afeta à saída vai ser zero (0) . 
Circuitos lógicos - Para implementar circuitos lógicos, dispõem-se ainda das seguintes instruções: 
AND - realiza um E lógico com o bit especificado; OR - realiza um OU lógico com o bit especificado e 
NOT - nega o estado do bit ao qual está associado. 
Função AND - A função 
AND, em Ladder lógico, é 
implementada com dois ou mais 
contatos de entrada em série. 
Veja-se o exemplo: pretende-se 
implementar um circuito lógico 
que apenas ativa a saída Q 4.0 
do CLP, se as entradas I 0.0 e I 
0.1 estiverem ativas (On). 
Função NOT - A função 
NOT em Ladder lógico 
representa-se com um contato 
normalmente fechado. 
Função OR - A função OR, 
em Ladder lógico, é 
 
Sinésio Raimundo Gomes 
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implementada com dois ou mais contatos de entrada em paralelo (figura 20). Observe-se o seguinte 
exemplo: Pretende-se implementar um circuito lógico que ative a saída Q 4.01, quando qualquer uma 
das entradas I 0.2 ou I 0.3 estiverem a On (ligadas). 
Função XOR - A função XOR, em Ladder lógico, é implementada com dois ou mais contatos de 
entrada em paralelo (figura 20). Observe-se o seguinte exemplo: Pretende-se implementar um circuito 
lógico que ative a saída Q 4.01, quando somente uma das entradas I 0.2 ou I 0.3 estiverem a On (ligadas). 
Instrução SET - A instrução SET permite que, quando a condição lógica, que antecede a instrução 
SET, vá a On, o bit associado à função comute para o seu estado lógico On, e assim permaneça mesmo 
que a condição lógica, que antecede a instrução de SET, comute para Off . 
Instrução RESET - Situação 
semelhante acontece com a instrução 
RSET, pois, quando a condição lógica 
que antecede esta instrução vai a On, o 
bit manipulado é, em simultâneo, 
levado a Off permanecendo nesse 
estado. Nota: Caso haja simultaneidade 
da função de SET e RSET, é a condição 
de RESET a predominante. 
Função KEEP - A instrução KEEP 
permite definir um bit de memória 
como biestável, ou seja, o estado do relé 
é definido por duas condições lógicas: 
SET ou RESET (figura 23). 
 
2.1 Criar um novo programa SLC - 500 MicroLogix 
A família dos CLPs MicroLogix da Allen-Bradley tem característica modular, e a versão do 
controlador disponível no laboratório é constituída por: chassi, fonte, módulo processador (CPU), 
módulo de entradas digitais, módulo de 
saídas digitais. 
O software RSLogix500 é um programa 
desenvolvido com o objetivo de configurar, 
programar, monitorar e comandar os CLPs 
da série MicroLogix e SLC-500 da Allen 
Bradley. Após acessar o software vamos 
criar um novo programa. 
A comunicação do PC com o CLP 
MicroLogix (Ou família SLC - 500) se faz 
fisicamente por meio de um cabo de 
comunicação que atenda o padrão RS-232, e 
virtualmente por meio do software RSLinx. Por meio deste software, pode-se configurar o CLP, 
transferir programas elaborados no RSLogix para o CLP (Download), transferir programas existentes no 
CLP para o RSLogix (Upload), e ainda monitorar e comandar o CLP, em tempo real. 
 
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Primeiramente, deve-se criar um driver para 
comunicação do CLP com o PC. No software RSLinx, 
clique em Communications / Configure Drivers. Em 
Available Driver Types, selecione o driver desejado e 
configure-o. 
Neste caso o driver RS-232 DF1 device deve ser 
selecionado. Em Comm Port, selecione a porta de 
comunicação utilizada e em Device, selecione SLC-
CH0/Micro/PannelView. As outras informações 
necessárias para configuração do driver podem ser 
obtidas por meio do Auto-Configure. A Figura 
apresenta um exemplo de tela de configuração do Driver 
serial Linx. 
Para criar um novo arquivo no RSLogix500, siga os 
seguintes passos: 
1 - No RSLogix, ao selecionar o menu File – New, 
surgira uma lista com os processadores possíveis; 
2 - Selecione a CPU Utilizada. Escolha “BUL. 1762-
Micrologix 1200- Series C” e clicar em OK; 
3 - Selecione o Drive para comunicçãono menu 
Comm, clicar em System Comms; isso abre o RSLinx e a 
janela Communications, semelhante à anterior. Procurar 
a estação correspondente ao CLP em uso, no canal DF-1. 
Caso exista um “X” vermelho no ícone do CLP, está 
ocorrendo uma falha na comunicação. 
4 - No menu à esquerda, selecione IO 
Configuration, fazendo surgir a tela de configuração de 
entradas e saídas, onde é feita a configuração dos módulos que compõem as gavetas. Após observar que 
o módulo do processador (CPU) já está 
configurado para a gaveta 0, clique então 
em Read IO Config para que o programa 
leia os outros cartões acoplados ao CLP. 
Os CLPs da família MicroLogix, são 
programados pormeio de uma combinação 
entre a linguagem ladder com blocos de 
função. 
As instruções podem ser inseridas no 
programa por meio de linhas de instruções. 
Para isto, basta dar um duplo-clique na 
linha desejada e em seguida digitar a 
instrução e o endereço correspondente. 
Pode-se também programar por 
objetos gráficos, por meio da técnica de arrasta e solta dos símbolos do menu de instruções (Figura A.5). 
 
Sinésio Raimundo Gomes 
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Técnico em Eletroeletrônica. SRG Elaboração: 20/03/15. 
 
 
É necessário que se faça o endereçamento da instrução após a colocação da figura na posição desejada. 
Como é mostrado na Figura A.6. 
Após a programação de todo ladder estar finalizada, é recomendado fazer uma verificação lógica do 
programa, por meio do botão . Havendo erros, eles serão enumerados e indicados na tela. 
Após finalizar um programa no software RSLogix500, é necessário que o mesmo seja transferido 
para o CLP; isto é denominado Download. Para efetuar o Download, deve-se seguir os seguintes passos: 
1 - No menu Online do RSLogix500, mudar a 
opção Offline para Download por meio da escolha de 
opções . 
2 - Para todas as janelas que aparecem em 
seguida, deve -se escolher a opção Sim. 
3 - Para voltar a programar, basta escolher a 
opção Offline. 
 
Referência: < http://controleeautomacaoindustrial3.blogspot.com.br/2013/07/aula-05-
programacao-ladder-e-suas.html >.