O documento fornece uma introdução básica sobre controladores lógicos programáveis (CLPs), abordando: 1) Os CLPs são computadores adaptados para automação industrial que permitem programação lógica; 2) Existem dois tipos de controle - contínuo e discreto; 3) Um CLP tem componentes como rack, fonte, CPU e módulos de entrada e saída.

1. AUTOMAÇÃOINDUSTRIAL
Curso Básico de
Controladores Lógicos
Programáveis
Prof. Rogério R. Magalhães
Apostila de Automação - CEFET Pág. 1 de 23

2. T ó p ico s
„„ C LP n a s P la ta fo rm a s d e P ro d u çã o
„„ C o n tro le d e P ro ce sso s C o n tín u o s
„„ C o n tro le d e P ro ce sso s D is c re to s
„„ C o n tro la d o re s L ó g ico s P ro g ram á ve is (C LP )
•• C o n ce ito s B á s ico s
•• C a rtõ e s d e E n tra d a e S a íd a
•• M ó d u lo s A u x ilia re s
•• P ro g ram a çã o L a d d e r
•• In s tru çõ e s B á sica s
•• E xe rc íc io P rá tico d e P ro g ram a çã o
O q u e é u m C L P ?
•É um com p u ta d o r a d a p ta d o à a u tom a ç ã o
d e m á q u in as e p roce sso s in d u str iais
(C o n tr o la d o r L ó g ico P ro g ram á v el)
•A rq uitetura B asica:
E P ro c e s s am e n to S
O C L P n a A rq u itetu ra d e
A u tom açã o
S D V
P C P C
C
OM
C
OM CO
M
E S TA ÇÕ ES D E S U PE RV ISÃ O
CO
M
CO
M
CO
M
C
P
U
R E D E E TH E R NE T
CPU
FONT
E
FONT
E
P S H
R
E
M
CP U ’s D O C L P
S A LA D E C O NTR O LE
R E D E P RO P R IE TÁ R IA D O C LP
R
E
M
R
E
M
P C
V A S O S EP A RA DO R
B O M BA
M Ó D U LO S R EM O TO S D O C LP
Apostila de Automação - CEFET Pág. 2 de 23

3. D O IS T IPO S D E C O N TRO LE
„„ C o n tro le co n tin u o - va riá ve is
a n a ló g iica s (C o n tro le P ID )
„„ C o n tro le D is cre to - va riá ve is
d iscrre ta s (In te rrttra vam e n to s )
N oções B ássiccas dee C ontrole
C o n trole d e P ro ce sso s
C o n tín u o s
C o n tro le C on tín uo
LT
p ro d u to
T T
LC
m isturador
aq u e ced o r
H 1
T C
v a p o r
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4. V A R IÁ V E L AN A LÓ G IC A
t
n ív e l
m A
C onttrrolladorr P IID ( E stru tu ra ))
P ID = P + I + D = P ro p o rc io n a l + In te g ra l + D e r iv a tiv o
-
D e s v io
V a riá ve l C on trola d a
(P V )
P ID
+
R efe re n cia
(S E T -P O IN T )
V a riá ve l
M a n ip u la da
(M V )
C o n tro lad o r P ID ( P ro c esso )
• E x .: LO O P d e C o n t ro le d e V a z ã o
V álvu la
m A
P ID
C ontrolad or
m A
P roc e s s o
V a zã o
+
R ef
- e rro
m A S ensor
v a riá v e l c o n tro la d a
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5. T IP O S D E S IN A IS D E C O N T R O L E
„„ P neum á ttico
U tiliza a r p re s su riza d o re tid o em tu bo s
com o m e io d e p ro p ag a ç ã o (3 a 15 ps i)..
„„ E lé trriico
- S inal d e te nsã o ‘‘V dc ’’ (1 a 5 / 0 a 10)
- S inal d e c orre nte ‘‘m A ’’ (0 a 2 0 /4 a 20)
N oções B ássiccas dee C ontrole
C o n trole d e P ro ce sso s
D iscreto s
P ro cesso com C ontro le D iscreto
LSHH
P SHH
T AN Q U E
P S V
G Á S
S a íd a d e
P ro d u to
LS V X V
E n tra d a d e
P ro d u to
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6. V A R IÁ V E L D ISC R E TA
t
n ível
alto
norm al
V d c
24 V dc
0 V dc
C onttrole de P rocessos D iscretos
E V E N TO
A m u d a n ça d o E s ta d o d a s va riá ve is d e
e n tra d a p ro vo ca a m u d a n ça d a s
va rriá ve is d e sa íd a .
E x : P rre s sã o a lta -> a b rir vá lvu la d e a líív io
C ontrole de P rocessos D iscretos
C o n tro le d e p ro c e s so s d is c re to s é a
im p lem e n ta ç ã o d e um a S e q ü ê n c ia d e
E ve n to s a tra v é s d o q u a l o p ro c e s so a tin g e
um d eterm iin ad o ob je tiv o .
E x : n ível alto -> fecha vállvu la e acio n a alarm e
b o to eirra acio n ad a -> lig a b om b a e acen d e lâm p ad a
ttem p eratu ra o u p res são allta -> ab re válvu la e d eslig a
aq u eced o r
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7. C o n tro le d e P ro cesso s D iscreto s
D e scrriiçã o da S e q ü ê n ciia d e E ve n to s
„„ S e n te n ça s n a rra tiva s
„„ T a b e la d e C a u s a e E fe ito
„„ D ia g ram a L ó g ico B iin á rio
„„ D ia g ram a L a d d e r
M A TR IZ D E C AU SA E E F E ITO
E FE ITO
P SV -0 1 P SV -0 2 P SV -0 3 P SV -0 4 P SV -0 5 P SV -0 6 P SV -0 7
P SH -0 1 X X X
P SH -0 2 X X
P SH -0 3 X X
P SL -0 1 X X X
P SL -0 2 X X X
P SL -0 3 X X X X X X X
CCA
A
UUS
S
A
C IR C U ITO S LÓ G IC O S
““ C iirccuiittoss ccom po ssttoss dee diispo siitivo s
intterrlliig a d o s ( p neum á ttico s, e letrôn ico s
e léétrricco s, eettcc..)),, fforrm ando um conjun to
d e eenttrradass ee ssaíídass in terdep endenttes.””
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8. FU N ÇÕ ES LÓ G IC AS
B á s ic a s
C IRCU ITO LÓ G ICO
LÓ G IC A F IX A
““C ircu ito cu ja rre llação e nttrre sa íd a s
e e n tra d a s é d etterrm iina da p e lla p rró p rriia
e s tru tu ra d e s te c ircu itto .””
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9. LÓ G IC A P RO G R AM Á V E L
N o ççõ eess B ássiicca ss d e C LP
C o n ttrro la d o r L ó g iico
P ro g ram á ve l
O R IG EM D O C LP
Em 1 9 6 8 a G en e ra l M o to rs s o licito u
a o s fab rica n te s d e in s trum e n to s d e
c o n tro le o d e s e n vo lv im e n to u m n ovo
t ip o d e c o n t ro la d o r m a is fá c il d e
c o n fig u ra r p a ra su b s titu ir o s p a in é is a
re lé s u s a d o s n a fa b r ic a ç ã o d e
a u tom ó v e is .
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10. C a ra c te rístiica s d o s C LP s
„„ F a c ilm e n tte p rro g ram á ve l e
re p rro g ram á ve l.
„„ M a n u te n çã o fá c ill (m ó d u llo s d e e n ca iixe )
„„ M a io r co n fia b iilliid a d e q ue o s p a iin é iis a
re llé .
„„ T am a n h o rre d u ziid o ..
C a ra c te rísttiica s d o s C LP s
„„ C a p a c id a d e d e com u n iica çã o com
s iis tem a s d e co lle tta d e da d o s ..
„„ F a c iliid a d e d e e xp a n são ..
P riin ccipa iiss F ab rriccan tteess d ee C LP ss
„„ G e -F a n u c - 9 0 /7 0 e 9 0 /3 0
„„ A lle n B ra d le y - P LC 5 e S LC 5
„„ D ire c tS o ft K o y o –– D L 0 5
„„ A ltu s - A L 2 0 0 3
„„ S iem e n s - S IM A T IC S 5 –– S 7
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11. FU N Ç Õ E S D O C LP
„„ L ó g ica d e iin te rtra vam e n to
„„ R e tte n çã o d e va riá ve iis
„„ T em p o rriza çã o
„„ F u n çõ e s a riitim é ttiica s
„„ C o n ttrro le P IID
„„ M a n iip u lla çã o d e d a d o s
„„ In te rffa ce com com p u ta d o re s
„„ E tc .....
C LP
C om p o n en te s B á s ico s
C O M PO N EN TE S B Á S IC O S D O C L P
„„ R a c k o u C h a s s i
„„ F o n tte
„„ C P U
„„ M em ó riia
„„ E /S d ig iita is
„„ E /S a n a ló g iica s
„„ In te rffa ce s d e C om u n ica çã o
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12. R A C K D O C L P
„ É o b a s tid o r o n d e sã o e n ca ixa d o s o s ca rtõ e s
d o C LP (fon te, C P U , E /S, m ó du lo s d e
c om u n ic a çã o , e tc .).
„ S e rvem p a ra d a r p ro te çã o m e câ n ica a o s
ca rtõ e s , b lin d a g em e le tro s tá tica e su p o rtam
o b a rram e n to d e in te rlig a çã o (b a ck p la n e ) a o
q u a l sã o lig a d o s o s ca rtõ e s.
FO N TE S D E A L IM EN TAÇ ÃO
„„ F o rrn e ce T e n sã o p a ra
o b la c k p la n e p a rra
a lim e n ta rr a C P U e
d em a is ca rttõ e s
in s ta la d o s n o ch a s s is ..
„„ S ã o fo rn e c id o s com
d ive rsa s te n sõ e s d e
e n tra d a (1 2 0 V A C , 2 4
V D C ) e am p e rra g em .
U N ID AD E C E N TR A L D E
P RO C E S SAM E N TO (C PU )
„„ P ro ce s s a o p ro g ram a ló g ico d o C LP
a rm a ze n a d o d a d o s n a m em ó ria ,
e xe c u ta n d o a s fu n çõ e s ló g ic a s ,
tem p o riza ç ã o , co n ttag em ,, reten çã o ,
com p a ra ç ã o , , o p e ra çõ e s a ritim é tica s ,
P ID , to ta liza çã o e m a n ip u la çã o d e
d a d o s .
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13. PR IN C ÍP IO D E FU N C IO N AM EN TO
D O C L P
„„ C ic lo d e va rrre d u ra (s ca n )= a ttu a lliza çã o
d a s E /S + p ro ce s sam e n to d o p ro g rram a
la d d e rr
le itu ra d o s
s in a is d e
e n tra d a
a tu a liza ç ã o
d a s s a íd a s
P R O C E S S A M E N TO
D O P R O G R AM A
IN IC IO
D O S C A N
C A R TÕ E S D E E N TR AD A E
SA ÍD A (E /S )
„ F a zem in te rfa c e en tre o C L P e o s
d isp o s itiv o s d e cam p o , ad a p ta n d o o s
s in a is d o p ro c es so p a ra o co n tro lad o r.
„ F a zem a is o la ç ã o e lé tric a e filtram o s
ru íd o s d o c irc u ito .
„ P o s s u em le d ’s in dic a d o res d o e s tad o d a
en tra d a o u d a s a íd a , p ro te ç ã o c o n tra
s o b re c o rre n te (fu s ív e l) e s o b reten s ão .
TIIPO SS D E D IISSPO SSIITIIVO SS D E E//SS
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14. S IIN A IS T ÍÍP IIC O S P A R A E /S
„„ E /S D iig iitta iis 1 1 5 V a c & 1 1 5 V c c
„„ E /S D iig iitta iis 2 4 --4 8 V c c
„„ E /S A n a lló g iica s 1 a 5 V cc , 4 a 2 0 m A
„„ C o n ta d o r d e a ltta ve lo c iid a d e (p u llso s ))
„„ In te rffa ce se ria l
„„ E n tra d a d e tte rrm o p a r
„„ R TD
IIN STRUM EN TO S L IG AD O S A UM
C A R TÃO D E E N TR AD A D IIG ITA L
„„ P re s so s tta tto s
„„ T e rrm o s ta to s
„„ C h a ve s d e n íve ll
„„ B o to e ira s
„„ C h a ve s d e fim d e cu rso
„„ E tc ..
IN ST RU M E N TO S L IIG AD O S A U M
C A R TÃO D E EN TR AD A A N A LÓ G IC A
„„ T ra n sm iis so rre s d e n ííve l.
„„ T ra n sm iis so rre s d e p rre s sã o ..
„„ T ra n sm iis so rre s d e ttem p e rra ttu ra ..
„„ T ra n sm iis so rre s d e va zã o .
„„ E tc ..
Apostila de Automação - CEFET Pág. 14 de 23

15. IN ST R U M E N TO S L IG AD O S A U M
C A R T Ã O D E SA ÍD A D IG ITA L
„„ S o le n ó id e s
„„ C o n ta to re s
„„ R e lé s
„„ L âm p a d a s d e s in a liza ç ã o
„„ B u zin a d e a la rm e
C A R T Ã O D E SA ÍD A A N A LÓ G IC A
„„ S in a is n um é ric o s em 1 6 B IT ’’s (W O R D )
s ã o g e ra d o s d u ra n te o p ro c e s s am e n to
d o p ro g ram a la d d e r p e la C P U , e
a s s o c ia d o s a c a d a s a íd a d o c a rtã o
a n a ló g ic o .
„„ O s c a rtõ e s d e s a íd a s a n a ló g ic a s
c o n v e rtem o v a lo r n um é ric o p a ra um
v a lo r a n a ló g ic o p a d rã o .
„„ E x : 4 a 2 0 m A , 1 a 5 V , e tc .
E X EM P LO S D E EQ U IP AM EN TO S
D E P RO G R AM A Ç ÃO
H a n d h e ld
S o ftw a re D O S
S o ftw a re
W in d ow s
S im u la d o r
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16. L IN G U AG E N S D E P RO G R AM A Ç ÃO
„ L in g u agem G rá fica
• D ia g ram a d e L ó g ica d e R e le (L a d d e r)
• D ia g ram a d e B lo c o s d e F u n çõ e s (F B D )
„ L in g u agem T e x tu a l
• L is ta d e In s tru çõ e s (IL )
• T e x to E s tru tu ra d a (S T )
E X EM P LO S D E L IN G U AG E N S D E
P RO G R AM A Ç ÃO
D IA G R AM A LA D D E R
A B C
( )
L is ta d e In s tru ç õ e s
LD A
A N D N B
S T C
C
A
B
B lo c o d e F u n ç ã o
A N D
T e xtto E s tru tu ra d o
C = A A N D N O T B
EN D E R EÇ AM EN TO
„„ É um n úm e rro o u có d ig o u sa d o p a ra
iid e n ttiiffiica rr ca d a p o n tto ffíís ico d e e n ttrra d a o u
sa íd a d o C LP o u a llg um p o n tto iin te rn o ..
„„ C a d a rre g iis ttrro ((co n jju n tto d e 1 6 B IIT ’’s ))
a s so c iia d o a um g ru p o d e E /S o u p o n tto s
iin te rn o s tam b ém ttem um e n d e re ço .
„„ O e n d e re ço se rve p a ra rre fe rê n c ia r p o n to s
o u rre g is tro s n o p rro g ram a lla d d e r..
Apostila de Automação - CEFET Pág. 16 de 23

17. D IAG R AM A LAD D E R
„„ F o rm a d e p ro g ram a çã o u sa d a p a ra
p a s sa r in s tru çõ e s a o C LP s o b re
com o d e ve se r e xe cu ta d o o p la n o d e
co n tro le .
„„ U tiliza s íím b o lo s s im ila re s a o s u sa d o s
em d ia g ram a e llé ttriico d e rre le s com o
lin g u a g em d e p ro g ram a ç ã o .
INSTRUÇÕES DO TIIPO RELÉ
E xam in e O n
E xam in e O ff
B o b in a (E n erg iza r sa íd a )
E XEM PLO D E IN STRU ÇÕ E S D O T IPO R E LÉ
C IRC U ITO SÉ R IE
C IR C U ITO E LE TR OM E C AN IC O
CH 1 C H 2 SO L 1
D IAG R AM A LA DD ER
I:000 I:000 O :001
( )
01 02 12
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18. TE IN T E R L IG A Ç Ã O D O S D ISPO S IT IVO S
D E E /S A O C L P
c a r tã o d e
e n tra d a
+
-
+
-
c a r tã o d e
s a íd a
E X EM P LO D E IN ST RU Ç Õ E S D O T IIPO R E L É
C IIRC U ITO P A RA LE LO
C IR CU ITO EL E TR O M EC A N ICO
S 1 A L A R M E
S 2
D IAG R AM A LAD D ER
O :003
( )
I:0 1 2
0 2 0 4
I:0 1 2
0 3
E X EM P LO D E IN S T RU Ç Õ E S D O T IPO R E L É
C IR C U ITO SÉ R IE -P A R A LE LO
C IRC U ITO E L E T ROM EC AN IC O
S 1
S 2 S 3
LÂM P A D A
O :0 0 0
( )
D IAG R AM A LA D D E R
I:0 0 1
0 3
I:0 0 1
I:0 0 1
0 4 0 5
0 5
Apostila de Automação - CEFET Pág. 18 de 23

19. EM LO E X E M P L O D E IN ST RU Ç Õ E S D O T IPO R E L É
C IIRC U IITO SÉ R IE -P A R A LE LO
C IRCU ITO ELE TRO M E C A N IC O
C H 1
C H 2
C H 3 SO L .1
D IAG R AM A LAD D ER
I:0 0 1 O :0 0 0
( )
I:0 0 1
0 2
I:0 0 1
0 3
0 4 0 1
E X EM P LO D E IN ST RU Ç Õ E S D O T IPO R E L É
C IIRC U IITO SÉ R IE -P A R A LE LO
C IRCU ITO ELE TRO M E C AN IC O
M
G
R
B 1
B 2
M 1
M 2
D IAG R AM A LAD D ER
I:0 0 1 I:0 0 1 O :0 0 0
( )
0 4 0 5
O :000
( )
0 6
O :000
( )
O :000
0 5
O :000
0 5
0 2
O :000
0 5
0 7
B ob in a R eeteen ttivva
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20. E x em p lo d e B o b in a R e ten tiva
C IRCU ITO ELE TRO M E C A N IC O
M
B 1
B 2
M 1
D IAG R AM A LAD D ER
I:0 0 1 O :0 0 0
( L )
0 2 0 5
I:0 0 1 O :0 0 0
( U )
0 3 0 5
IIN STRU Ç Õ E S D E TEM PO R IIZAÇ ÃO
((TO N )
TO N
T IM E R O N D E LA Y
T im e r
T im e B a se
P re se t
A c c um
E N
D N
T IM E R - E n d e reç o d o tem po riza d o r
T IM E B A S E - B ase d e tem p o
P R E S E T - V a lo r d e fin id o com o lim ite
A C C U M - V alo r a cum u lad o
TO N
Apostila de Automação - CEFET Pág. 20 de 23

21. A P L IC AÇ ÃO D E UM
TEM PO R IIZAD O R ((TO N )
TO N
E N
D N
T IM ER O N D EL AY
T IM E R T 4 :0
T IM E B A S E 1 .0
P re s e t 1 8 0
A c c um 0
I:0 0 1
0 1
T 4:0 O :0 0 1
0 1
E N
T 4:0
D N
O :0 0 1
0 2
IIN ST RU Ç ÃO D E T EM PO R IZAÇ ÃO
((TO F ))
TO F
T IM E R O F F D E LA Y
T im e r
T im e B a se
P re se t
A ccum
E N
D N
T IM E R - E n d ereç o do tem p oriza d o r
T IM E B A S E - B a se de tem po
P R E S E T - V a lo r d e fin ido com o lim ite
A C C U M - V a lor a cum u lad o
TO F
Apostila de Automação - CEFET Pág. 21 de 23

22. A P L IIC AÇ ÃO D E UM
TEM PO R IZAD O R (TO F )
TO F
E N
D N
T IM ER O N D EL AY
T IM E R T 4 :0
T IM E B A S E 1 .0
P re s e t 1 8 0
A c c um 0
I:0 1 2
1 0
T 4:0 O :0 1 3
0 1
E N
T 4:0
D N
O :0 1 3
0 2
IIN STRU Ç Õ E S D E C O N TAD O R
(C TU ))
C TU
C O U N T U P
C o u n ter
P re se t
A c c um
C U
D N
C O U N TE R - E n d e re ç o do C o n ta do r
PR E S E T- V a lo r d e fin id o com o lim ite
AC C U M - Va lor a cum ulado
C U - C o n ta d o r h a b ilita d o
D N - C on ta gem co nc luíd a
A P L IC AÇ ÃO D E UM
C O N TAD O R
C TU
C U
D N
C O U N T U P
C o u n te r C 5 :0
P re s e t 4
A c c um 0
I:0 0 1
0 1
C 5:0 O :0 0 1
0 1
D N
I:0 0 1
0 2
C 5:0
R E S
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23. A P L IIC AÇ ÃO D E UM A
IN STRU Ç ÃO A R IT IM É T IC A
AD D
AD D
SO U R C E A N 7 :3
SO U R C E B N 7 :4
D E T IN A T IO N N 7 :2 0
I:0 1 2
1 0
A P L IC AÇ ÃO D E UM A
IN STRU Ç ÃO LÓ G IIC A
AN D
B ITW IS E A N D
SO U R C E A D 9 :3
SO U R C E B D 1 0 :4
D ET IN AT IO N D 12 :3
I:0 1 2
1 0
IIN STRU Ç ÃO D E
M O V IM EN TAÇ ÃO (M O V )
M O V
M O VE
S ou rce
D estination
fim
Apostila de Automação - CEFET Pág. 23 de 23