1. Um Controlador Lógico Programável, conhecido também por suas siglas CLP
(Programmable Logic Controller), é um computador especializado, baseado num
microprocessador que desempenha funções de controle, de diversos tipos e níveis de
complexidade. Geralmente as famílias de Controladores Lógicos Programáveis são
definidas pela capacidade de processamento de um determinado numero de pontos de
Entradas e/ou Saídas (E/S).
Barramento de entrada e saída de CLP
O Barramento de Entrada e Saída (I/O) é um conjunto de circuitos e linhas de
comunicação que se ligam ao resto do PC com a finalidade de possibilitar a expansão de
periféricos e a instalação de novas placas no PC.
Através deste barramento o processador faz a comunicação com o seu exterior. Nele
trafegam os dados lidos da memória, escritos na memória, enviados para interfaces e
recebidos de interfaces computacionais.
Estrutura de I/O
Sensores/Encoders
Utilizado em automação industrial para fornecer informações a um PLC, os
sensores enviam sinais necessários sobre as posições, níveis e outros. Detectam
sólidos e líquidos, tais como metais, vidro, madeira, plástico, etc.
O Sistema de Input/Output
O sistema input/output (I/O) é a seção de um PLC para o qual todos os dispositivos estão
conectados. Se a CPU pode ser considerado como o cérebro de um PLC, então o sistema de I/O
pode ser considerado de como os braços e as pernas. O sistema de I/O é o que real e fisicamente
leva a cabo os comandos de controle do programa armazenado na memória do PLC. O sistema de
I/O consiste em duas partes principais:
- A prateleira
- E os módulos de I/O
A prateleira é um documento anexo com aberturas onde isso é conectado ao CPU. Módulos de I/O
são dispositivos com terminais de conexão para os quais os dispositivos internos são telegrafados.
Junto a prateleira e os módulos de I/O formam a interface entre os dispositivos de campo e o PLC.
Quando montado corretamente, cada módulo de I/O são ambos telegrafados a seus dispositivos de
campo correspondentes e instalados em uma abertura na prateleira. Isto cria a conexão física entre
o equipamento de campo e o PLC. Em alguns PLCs pequenos, a prateleira e os módulos de I/O
são pre-empacotados como uma única unidade.
Um pouco mais sobre "output/Input"
Todos os dispositivos de campo conectados a um PLC podem ser classificados em um de duas
categorias:
- Entrada.
- Saída.

2. De entrada são os dispositivos que provêem um sinal/dados a um PLC. Exemplos típicos de
entradas são botões de apertar, interruptores, etc.
Basicamente, um dispositivo de entrada diz ao PLC, "Hei, algo está acontecendo fora daqui… você
precisa conferir isto, veja como afeta o programa de controle".
De saídas são os dispositivos que esperam um sinal/dados do PLC para executar as funções de
controle deles. Luzes, sinalizadores, motores, e válvulas são todos bons exemplos de dispositivos
de saída. Estes dispositivos até então só estavam prestando atenção ao próprio funcionamento
deles, até que o PLC diz, "Você precisa virar agora" ou "Seria melhor abrir um pouco mais sua
válvula", etc.
Há dois tipos básicos de dispositivos de entrada e de saída:
- Discretos
- Analógico
Dispositivos discretos são entradas e saídas de dados que têm apenas dois estados: de tempo em
tempo. Como resultado, eles enviam e recebem sinais simples para/de um PLC. Estes sinais
consistem em só Uns ou Zeros. Os "uns" solicitam ligar algum dispositivo é os "zeros" mandam
desligar os dispositivos.
Dispositivos analógicos são entradas e saídas que podem ter um número infinito de estados. Estes
dispositivos não só podem ser de tempo em tempo, mas eles também podem identificar algo para
diminuir de intensidade ou aumentar, etc.
Este envia/recebe de dispositivos complexos sinaliza para/de um PLC.
As comunicações deles consistem em uma variedade de sinais, não apenas "uns ou zeros".
Porque dispositivos de entradas e de saídas enviam tipos diferentes de sinais, eles às vezes têm
tempo escasso para se comunicar com o PLC.
Mesmo os PLCs sendo dispositivos poderosos, eles as vezes não podem falar o " idioma " de
todos dispositivos conectados a eles. Isso é o motivo porque os módulos de I/O, o qual falamos
precisam estar ativos mais cedo. Os módulos agem como " tradutores " entre os dispositivos de
campo e o PLC. Eles asseguram que o PLC e os dispositivos de campo adquiram as informações
das que eles precisam em um idioma que eles podem entender.
Modos de execução
Os CLP’s podem executar um programa que está em sua memória e não aceitar outro
programa ou alterações do programa em execução enquanto não se alterar o seu
estado para o modo de programação.
Esta forma de programação chama-se OFF- LINE. Quando o CLP aceita um novo
programa ou alterações no programa em execução, com o processo de varredura em
andamento damos o nome de programação ON-LINE.
É importante salientar que quando se programa ON-LINE, qualquer alteração ocorrerá
de forma imediata, sendo necessário ter absoluta certeza dos resultados das
alterações que estão sendo implementadas.
Os processadores recebem informação dos módulos de entrada e enviam para os módulos
de saída. Os módulos de entrada recebem informação dos instrumentos de entrada, que
estão no processo (também chamado de campo), enquanto os módulos de saída se
comunicam com os atuadores do campo. Barramentos computacionais ou elétricos
(busbar). Os barramentos também conectam os controladores distribuídos com um centro
de controle, que finalmente é conectado a uma interface homem-máquina (IHM), que
permite visualizar as dados e informações do processo, em tempo real. Também é comum a

3. existência de estações de operação local, distribuídas pela planta, caso haja uma falha na
central de controle, essas estações assumem suas funcionalidades e caso uma dessas
estações falhe, outras assumem as funcionalidades desta, isto provê um grau maior de
redundância e confiabilidade.
Os elementos do SDCD pode estar conectado diretamente com equipamento físico, como
interruptores, bombas e válvulas, ou pode trabalhar através de um sistema intermediário,
como por exemplo o sistema SCADA.
Ao contrário do que se pode pensar a interface de entrada e saída não é só o conector físico
e sim também o responsável pela comunicação lógica entre o barramento e o dispositivo.
Essa função de conexão foi basicamente desenvolvida para que seja possível a
comunicação entre vários dispositivos, fazendo com que a velocidade do barramento seja
mais bem aproveitada e ainda tanto os periféricos quanto os elementos essenciais tenham
programação/produção mais voltada ao seu desempenho, deixando a interconexão com as
interfaces de entrada e saída.
Controlador monitora continuamente o estado dos dispositivos conectados às entradas, e baseando-
se no programa de aplicação, controla os dispositivos conectados às saídas. Estes dispositivos de
entrada e saída podem ser de diversos tipos, com mais variadas faixas e corrente, incluindo entre
outros
• Chaves de nível, seletoras ou pressostatos
• Botões de comando
• Chaves digitais
• Painéis de alarme, indicadores ou anunciadores
• Solenóides
• Motores ou contatores para motores
• Transdutores
• Vários dispositivos de estado sólido, incluindo instrumentação TTL e analógica
Os indicadores dos vários componentes do sistema CLP sinalizam o estado dos dispositivos de E/S,
do controlador e das fontes de alimentação, permitindo obter o rápido diagnóstico de uma situação
de falha e facilitando, assim, a sua manutenção
Entradas: O CLP recebe todos os sinais provenientes de botões, sensores, chaves, entre
outros, para conhecimento do estado do processo.
Saídas: Conectam-se todos os elementos passivos do processo, como por
exemplo: Motores, lâmpadas, eletro-válvulas, sirenes, entre outros.
Uma vez conectadas às entradas e saídas, utiliza-se um microcomputador para
programar o funcionamento desejado de um processo.

4. O CLP pode receber ou enviar informações para o processo, através de sinais,
classificados como sinais digitais ou sinais analógicos.
Os sinais digitais são os que possuem dois estados definidos: Ligado ou desligado. Como
exemplo de sinais digitais de entrada podem ser citados: Botões de controle; sensores de
presença; chaves de fim-de-curso; entre outros. E, como exemplo de sinais digitais de saída,
tem-se: Lâmpadas de controle; sirenes; displays; eletros-válvulas; chaves magnéticas; entre
outros.
Muitas vezes, não basta apenas saber se um elemento foi acionado ou não, mas o quanto foi
acionado; Para estas situações, utilizam-se sinais analógicos.
Nestes casos, são sinais que indicam um valor de uma variável através de um sinal de
tensão (0 a 10Vcc; -5V a +5V; -10V a +10V) ou de corrente (0 a 20mA; 4 a 20mA).
Como exemplo de sinais analógicos de entrada, tem-se: Sensores de temperatura; umidade;
pressão; nível; entre outros. E, de sinais digitais de saída, tem-se: servos-mecanismos de um
modo geral (como o utilizado na movimentação e posicionamento de câmeras ou outros
elementos móveis) como as servos-válvulas (válvulas que abrem e fecham completamente
ou parcialmente, se desejado); entre outros.
Os sinais analógicos de entradas ao serem recebidos pelo CLP, são convertidos
em números binários e se diferenciam também com respeito a sua precisão; isto
pode ser indicado pelo número de bits* compostos pelo valor obtido.
No mercado brasileiro encontram-se disponíveis CLP’s com entradas ou saídas analógicas com resolução de
8, 10, 12 ou 16 bits. Cabe ressaltar que, quanto maior o número de bits de resolução, maior será a precisão
obtida e conseqüentemente, maior será o custo do aparelho.
Por exemplo, qual seria a precisão de leitura de um forno industrial que possa ser
aquecido de 0ºC a 1000°C, se utilizasse um sensor, que mostrasse o valor desta
temperatura na entrada analógica de um CLP, com um conversor para binário de
8 bits? Com um valor binário que utilize 8 bits pode-se conseguir 256 combinações
diferentes entre seus bits. Portanto, dividindo-se o valor da temperatura por 256,
tem-se que, cada progressão binária representará uma variação de
aproximadamente 3,9°C de temperatura no forno.
Assim sendo, devido à capacidade de trabalhar com qualquer tipo de sinal, pode-se dizer
que um CLP é o elemento ideal para se controlar um sistema, ou processo, seja ele,
analógico ou digital.
* Bits são algarismos de um sistema de contagem composto por "0" e "1" chamado de Sistema Binário .

5. Além da possibilidade de funcionamento autônomo, o CLP pode ser integrado com outros
CLP´s (não necessariamente do mesmo fabricante) através da implementação de placas de
redes ProfBus, InterBus, ModBus,entre outras, que serão descritas mais adiante.
Os CLPs, são freqüentemente definidos como miniaturas de computadores industriais que
contem um hardware e um software que são utilizados para realizar as funções de controles.
Um CLP consiste em duas seções básicas: a unidade central de processamento (CPU –
central processing unit) e a interface de entradas e saídas do sistema. A CPU, que controla
toda a atividade do CLP, pode ser dividida em processador e sistema de memória. O
sistema de entradas e saídas são conectados fisicamente nos dispositivos de campo
(interruptores, sensores, etc.) e provem também uma interface entre a CPU e o meio
externo.
Operacionalmente, a CPU lê os dados de entradas dos dispositivos de campo através da
interface de entrada, e então executa, ou realiza os controles de programa que tinham sido
armazenados na memória. Os programas são normalmente realizados na linguagem Ladder,
a linguagem que mais se aproxima de um esquema elétrico baseado em relês, e são
colocados na memória da CPU em forma de operações. Finalmente, baseado no programa,
o CLP escreve ou atualiza as saídas atuando nos dispositivos de campo. Este processo,
também conhecido como um ciclo, continua na mesma seqüência sem interrupções, ou
mudanças, apenas quando as mudanças são realizadas através de comandos de programa.
CLP de hoje
Como a tecnologia do CLP tem avançado, temos diferentes linguagens de programação e
capacidades de comunicação e muitas outras características. O CLP de hoje, oferece ciclo
de programa mais rápidos, sistema de entrada e saída mais compacto, interfaces especiais
que permitem que aparelhos sejam conectados diretamente no CLP. Além de comunicar
com outros sistemas de controles, eles também podem realizar funções que indiquem suas
próprias falhas, como também as falhas da máquina ou do processo.