CLP - Controladores Lógicos Programáveis

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AULA - CLP
Controladores lógicos 
programáveis
Disciplina: (EQI009) – Instrumentação na 
indústria Química
Professora: Drª. Leticia Fabri Turetta
Itajubá - MG
2024
UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ - UNIFEI
Instituto de Recursos Naturais
OBJETIVO DA AULA 
• Aprender os princípios e funcionamento dos CLP.
• Aprender a linguagens (Norma IEC-61131).
• Comprender as noções sobre intertravamento e 
sistemas de segurança.
• Aprender o monitoramento de processos e integração 
de sistemas.
BIBLIOGRAFIA
• CAPITULO 12
• BEGA E.; DELMÉE G.; COHN P., BULGARELLI R., KOCH R. e 
FINKEL V. Instrumentação Industrial. 3ª ed., Rio de Janeiro: 
Interciência, 2011.
Bibliografia 
Base
CLP = PLC
Controlador Lógico Programável é um 
equipamento eletrônico especializado que 
desempenha funções de controle e 
monitoramento de máquinas e 
processos industriais de diversos tipos e 
níveis de complexidade, através de 
programas específicos desenvolvidos pelo 
usuário. 
Pirâmide da automação 
industrial
PLC (Programmable Logic 
Controller - Controlador 
Lógico Programável) 
CLP = PLC
O CLP é usado para denominar 
aparelhos digitais que 
comandam de forma automática 
a execução de funções 
específicas por maquinário 
industrial, sem a necessidade de 
comandos humanos diretos.
• Sua principal característica é 
ter uma memória interna 
programável que configura, 
executa e gerencia 
tarefas M2M (Machine to 
Machine).
• Quando se deseja automatizar 
um sistema, ele precisará 
sempre contar com um 
cérebro que vai dizer às 
partes mecânicas e elétricas 
quando ligar, desligar e o que 
fazer.
https://engprocess.com.br/m2m/
História
O Controlador Lógico 
Programável foi primeiramente 
utilizado na empresa General 
Motors na década de 60, devido 
à sua necessidade de alterar 
processos de forma rápida e 
com menor custo.
Em 1968, a Divisão Hydramatic 
da GM determinou os critérios 
para o projeto do CLP e o 
primeiro dispositivo criado para 
atender a essas especificações 
foi desenvolvido pela Gould 
Modicom (fabricante de 
eletrônicos e baterias), em 1969.
A aplicação foi na linha de 
fabricação de automóveis em 
uma linha de teste de 
cablagem (chicotes) de 
automóveis.
Cablagem conjunto dos cabos 
que permitem o funcionamento 
dos circuitos elétricos ou 
eletrónicos de um dado aparelho, 
máquina, edifício, etc.
Aplicação
Os controladores são aplicados em indústrias automotivas, alimentícias, de 
energia etc. Basicamente, onde tiver máquinas funcionando, existem aplicação 
para eles. 
1. controle de variáveis de processos como vazão, pressão, temperatura e 
nível;
2. nos sistemas de transporte de materiais (como correias) para controle de 
velocidade e outras funções;
3. controle de processos químicos;
4. dosagem de produtos para o processo de embalagem;
5. dosagem de matérias-primas durante a fabricação, por exemplo, de 
alimentos ou medicamentos;
6. controle de motores elétricos, bombas e máquinas em geral;
7. posicionamento de materiais e controle de estoque;
controle de temperatura em fornos.
VantagensMais controle 
com menos 
esforço
Flexibilidade 
(controle)
Confiabilidade 
e 
monitoramento
Maior 
produtividade
Como funciona?
Como funciona?
Arquitetura básica de um CLP
Visão geral do equipamento
Fonte 24 Vcc Entradas digitais
Saídas digitais
Interfaces de 
Programação
Módulo de 
memória
Descrição das partes
• 1 – Fonte 24Vcc protegida contra inversão de polaridade;
• 2 – Contador de entrada (3 KHz);
• 3 – Alarme de entrada (alternativa a I0.1);
• 4 – 8 entradas 24 Vcc e nível cc para saídas;
• 5 – Bornes de saída;
• 6 – Leds de status das entradas digitais;
• 7 – Leds de status das saídas digitais;
• 8 – 06 saídas digitais 24 Vcc, 0,5A;
• 9 – Interface K suconet;
• 10 – Potenciômetros de setpoint;
• 11- Chave para barramento de resistores;
• 12- Interface para dispositivo de programação;
• 13 – Módulo de memória;
• 14 –Leds de status;
Exemplo de simulação
https://www.youtube.com/watch?v=FtU8C5ulTYw
Funcionamento real de um 
experimento
• https://www.youtube.com/wa
tch?v=wdZYAR1J9_8
https://www.youtube.com/watch?v=wdZYAR1J9_8
Funcionamento real de um 
experimento
• https://statics-
americanas.b2w.io/produtos/1
16718583/documentos/116718
583_1.pdf
Machine Expert Basic
file:///C:/Users/Docente/Downloads/116718583_1.pdf
Funcionamento real de um 
experimento
Funcionamento real de um 
experimento
Funcionamento real de um 
experimento
Interface de entradas e saídas
Interface de entradas e saídas
Linguagens de programação CLP
Laboratório
O CLP é da Schneider Eletric.
Modelo M241.
O programa utilizado é o 
SoMachine. Ele permite a 
programação por diagrama 
de blocos ou Ladder.
Exemplo (Elétrica)
Linguagens de programação CLP
Bobina
• A bobina é o elemento que, ao 
ser acionado, muda seu estado 
(0/ 1) e de outros elementos a 
ela associados.
• Para que ocorra mudança de 
estado na bobina, os elementos 
a ela interligados devem resultar 
numa operação lógica verdadeira.
• A bobina deve ser alocada 
obrigatoriamente na última 
coluna do diagrama Ladder, que 
corresponde à saída.
Bobina
É importante lembrar que o estado ativado (ligado) de uma entrada 
ou saída corresponde a “1”.
 Já para o estado desativado (desligado) de uma entrada ou saída 
corresponde a “0”.
Linguagens de programação CLP
Linguagens de programação CLP
Linguagens de programação CLP
Linguagens de programação CLP
Linguagens de programação CLP
É importante lembrar que o estado ativado (ligado) de uma entrada 
ou saída corresponde a “1”.
 Já para o estado desativado (desligado) de uma entrada ou saída 
corresponde a “0”.
Linguagens de programação CLP
É importante lembrar que o estado ativado (ligado) de uma entrada 
ou saída corresponde a “1”.
 Já para o estado desativado (desligado) de uma entrada ou saída 
corresponde a “0”.
E - and --> Multiplicação (*)
OU - or --> Soma (+)
Negação - not --> barra sobre as letras (-)
Linguagens de programação CLP
Linguagens de programação CLP
Linguagens de programação CLP
Contato negado = contato normalmente fechado 
Linguagem Ladder
Vantagens Desvantagens
• Possibilidade de uma rápida adaptação por parte 
do corpo técnico;
• Aplicabilidade do raciocínio lógico como 
ferramenta fundamental na elaboração de 
soluções;
• Fácil visualização dos estados das variáveis sobre 
o diagrama Ladder, permitindo uma rápida 
depuração e manutenção do software;
• Documentação fácil e clara;
• Símbolos padronizados e mundialmente difundidos 
entre fabricantes e usuários;
• Técnica de programação amplamente difundida e 
aceita para aplicações industriais;
• Se assemelha à tradicional notação de diagramas 
elétricos.
• Sua utilização em programas extensos ou com 
lógicas muito complexas é bastante difícil;
• Programadores não familiarizados com a operação 
de relés tendem a ter dificuldades de compreensão 
e implementação dessa linguagem;
• A edição dos códigos implementados em 
linguagem Ladder é mais lenta em relação a 
linguagens textuais.
Exercício 1
Duas chaves identificadas como A e B são conectadas em paralelo 
de forma a controlar uma lâmpada conforme. Devemos 
implementar esta função em linguagem Ladder no CLP onde as 2 
chaves deverão ser entradas individuais.
A) Implemente o funcionamento em linguagem Ladder.
B) Apresente a tabela de verdade.
C) Classifique a lógica (or ou and ou nand ou ...).
Exercício 2
Duas chaves nomeadas A e B são ligadas em série de forma a 
controlar uma lâmpada. Implementar esta função em programação 
ladder onde as 2 chaves são entradas individuais.
A) Implemente o funcionamento em linguagem Ladder.
B) Apresente a tabela de verdade.
C) Classifique a lógica (or ou and ou nand ou ...).
Exercício 3
Suponha que a lâmpada precisa ser ligada quando a chave A está 
ligada (fechada) e a chave B está desligada (aberta). Implementar 
esta função em linguagem ladder no CLP onde as duas chaves são 
entradas individuais.
A) Implementeo funcionamento em linguagem Ladder.
B) Apresente a tabela de verdade.
C) Classifique a lógica (or ou and ou nand ou ...).
Exercício 4
É a associação de botoeiras NF em paralelo, ou seja, o 
evento também inicia com seus estados ativados “1”. Para 
que a saída seja desativada é preciso pressionar “B1 e B2”. 
B1 e B2 são as chaves.
A) Implemente o funcionamento em linguagem Ladder.
B) Apresente a tabela de verdade.
C) Classifique a lógica (or ou and ou nand ou ...).
Exercício 5
É a associação de botoeiras NF em série, ou seja, o evento 
já inicia com seus estados ativados “1”. Para que a saída 
seja desativada basta pressionar “B1ou B2”.
A) Implemente o funcionamento em linguagem Ladder.
B) Apresente a tabela de verdade.
C) Classifique a lógica (or ou and ou nand ou ...).
Instrução SET
A instrução SET liga uma saída e a mantém ligada 
mesmo que a alimentação da entrada seja retirada.
Instrução RESET
A instrução RESET desliga uma saída que estava em SET.
Instrução SET e RESET
Instrução SET e RESET
Observações
• Sempre que se dá um “RESET” é aconselhável usar 
botoeiras de impulso ou “contatos sem selo”;
• Quando se utilizam as funções SET e RESET é preciso 
muita atenção, pois nestas funções é comum o “erro do 
programa” pelo fato da bobina continuar ativada ou 
desativada. Na maioria das programações é suficiente a 
utilização da forma convencional das saídas.
Função NOR
Uma Porta Lógica NOR no português NÃO OU é uma Porta Lógica que tem duas 
ou mais Entradas. A sua Saída é 1 se e só se todas as suas Entradas são 0. O 
Símbolo Esquemático de uma Porta NÃO OU com Duas Entradas é mostrado na 
figura juntamente com sua Tabela de Verdade.
A porta NOR é uma combinação da porta OR seguida por um inversor. Sua saída 
é "true" se ambas as entradas são "falsas". Caso contrário, a saída é "falso".
Função XOR
A Porta lógica XOR (OR eXclusivo) retorna verdadeiro apenas quando os bits 
de entrada forem diferentes, ou seja, um deles for verdadeiro (1) e o outro falso 
(0).
Se ambos os bits de entrada possuir o mesmo valor, o bit de saída será, sempre, 
falso. A idéia por trás da porta XOR é: "se A= 1 OU B = 1, mas NÃO ambas, então S 
= 1."
Exercício 6 - Justifique
Exercício 6 – Letra C
Exercício 7 –Justifique
A saída Q2 do diagrama Ladder a seguir representa a 
seguinte porta lógica:
Pesquise também sobre XNOR
A) XOR 
B) XNOR 
C) NAND 
D) NOR 
E) OR
Função XNOR
OU-Não-Exclusivo 
Se todas as entradas forem iguais, a saída é um, nível alto (ativado);
Se todas as entradas não forem iguais, ao menos uma delas forem diferentes, a 
saída é zero, nível baixo (desativado).
Exercício 7 – Letra A
A saída Q2 do diagrama Ladder a seguir 
representa a seguinte porta lógica:
Pesquise também sobre XNOR
A) XOR 
B) XNOR 
C) NAND 
D) NOR 
E) OR
A Porta lógica XOR (OR eXclusivo) 
retorna verdadeiro apenas quando os 
bits de entrada forem diferentes, ou 
seja, um deles for verdadeiro (1) e o 
outro falso (0).
Instalação do Programa
• Laboratório
• O CLP é da Schneider Eletric.
• Modelo M241.
• O programa utilizado é o SoMachine. Ele permite a 
programação por diagrama de blocos ou Ladder.
https://www.youtube.com/watch?v=27GHYs6FCXE
Linguagens de programação CLP
Machine Expert Basic
Machine Expert Basic
Tem como colocar 
senhas de proteção.
Deixem em Inativo - 
Aplicar
Machine Expert Basic
Em “Configuração” tem como escolher o Hard-CLP que vamos usar. 
Machine Expert Basic
No CLP físico vai ter os códigos do modelo.
Tem que alinhar o uso do mesmo para o programa.
Machine Expert Basic
Escolhe o que você deseja clique e arraste até o estrutura na tela
Machine Expert Basic
Abaixo irá aparecer em “Informações do dispositivo” as informações 
de entrada, saída, etc.
Machine Expert Basic
È possível dar um zooo, é só dar um clique em “+”
É possível visualizar o código que usaremos na simulação em relação ao CLP físico
Machine Expert Basic
Na aba “Programação” é possível fazer a inserção da lógica.
Machine Expert Basic
Nesta barra temos os comandos/símbolos da linguagem Ladder
Exercício 8 Machine Expert Basic
Para um teste inicial vamos implementar este código.
Para inserir na programação as chaves e botoeiras é só dar um clique e arrastar.
Cada conjunto de pontos é uma linha de comando. 
I - entradas
Q - Saídas
ATENÇÃO M - memória (grada a informação NÃO ativa as saídas)
Machine Expert Basic
Para inserir o código na simulação do CLP físico %I0.0 ou %QO
Machine Expert Basic
Para inserir comentário é só dar um clique e digitar na janela que vai abrir abaixo.
Machine Expert Basic
Depois que finalizar a implementação, vamos simular com CLP virtual.
Clique em “Inicial simulador”.
Machine Expert Basic
Clique em “Inicial simulador”.
Se tudo estiver certo na lógica, depois de carregar, vai abrir uma janela.
Machine Expert Basic
Clique em “Inicial controlador”.
Vai aparecer uma janela, clique em “ok”
Machine Expert Basic
Clique em “0” no “In” da janela aberta de comando da simulação.
Machine Expert Basic
Para salvar clique em “salvar”
Exercício 8
Programa para controlar a partida de uma bomba 
com selo
Tabela de verdade
Ligar Desligar Bomba
0 0 0
1 0 1
1 1 0
0 1 0
Machine Expert Basic
Exercício 8
Programa para controlar a partida de uma bomba 
com selo
Tabela de verdade
Ligar Desligar Bomba
0 0 0
1 0 1
1 1 0
0 1 0
Machine Expert Basic
Exercício 9
Programa para controlar a partida de uma bomba com 
selo e uma lâmpada de segurança para indicar aos 
operadores que o motor está ligado.
OBS: No programa será necessário adicionar um “Rung”. 
Para isso clique com botão direito “Inserir Rung”.
Machine Expert Basic
Exercício 9
Programa para controlar a partida de uma bomba com selo e uma 
lâmpada de segurança para indicar que o motor está ligado.
Tabela de verdade
Ligar Desligar Bomba Lâmpada
0 0 0 0
1 0 1 1
1 1 0 0
0 1 0 0
Machine Expert Basic
Set e reset
Machine Expert Basic
• Sempre use Set depois Reset.
• Pois o comando Reset ao final irá 
prevalecer mesmo que o set estiver 
ligado. 
Tabela de verdade
Ligar Desligar Bomba
1 0 1
1 1 0
0 1 0
0 0 0
Selo ou Set e reset?
Machine Expert Basic
Responsável em desligar
Selo ou Set e reset?
Machine Expert Basic
Selo ou Set e reset?
Machine Expert Basic
Exercício 10
Programa para controlar a partida de uma bomba 
usando set e reset.
Machine Expert Basic
Exercício 10
Programa para controlar a partida de uma bomba 
usando set e reset.
Machine Expert Basic
Tabela de verdade
Ligar Desligar Bomba
1 0 1
1 1 0
0 1 0
0 0 0
Temporizador
Off-delay (TOF) On-delay (TON)
• Este t ipo de temporizador 
s i m p l e s m e n t e “ a t r a s a o 
processo de ligar”.
 
• Em outras palavras, depois 
que a entrada é ativada, este 
c o m p o n e n t e e s p e r a X 
segundos antes de ativar a 
saída.
• Este é o temporizador mais 
comum.
• Frequentemente é chamado 
na linguagem ladder de TON 
(timer on delay), TIM (timer) ou 
TMR (timer).
Machine Expert Basic
• Este temporizador “atrasa o 
desligamento”. 
• Depois que o sensor é ativado, 
permanece ligado depois de X 
segundos antes de desligar.
• E s t e t e m p o r i z a d o r p o d e 
também ser chamado de TOF 
(timer on delay).
• É m e n o s c o m u m a s u a 
utilização;
Temporizador
Off-delay (TOF) On-delay (TON)
• Este tipo de temporizador simplesmente 
“atrasa o processo de ligar”.
 
Machine Expert Basic
• E s t e t e m p o r i z a d o r “ a t r a s a o 
desligamento”. 
Retentivo ou Acumulativo (Tp)
• Este tipo de temporizador precisa de duas entradas, sendo que uma entrada inicia a 
contagem de tempo e a outra reseta ou zera o tempo.
• O liga/desliga dos temporizadores podem ser reiniciados se a entrada do sensor não 
estiver ligada/desligada constantemente.
• Portanto, este temporizador, uma vez acionado, retem a contagem de tempo mesmo 
que o sensor seja desligado.
▫ Por exemplo, nós queremos saber quanto tempoum sensor permanece ligado 
durante o período de 1 hora. Se nós utilizarmos os temporizadores On/Off, eles 
ficarão zerando ou resetando o valor toda vez que o sensor ligar ou desligar.
▫ Este timer (Tp para machine) no entanto nos fornecerá o tempo acumulado. 
Frequentemente estes temporizadores são chamados de RTO (retentive timer) ou 
TMRA (accumulating timer).
Temporizador
Machine Expert Basic
• Existem CLP que podem ter 
entradas com temporizador 
embutido.
• Entretanto é mais comum 
compra-los separados.
Temporizador
Machine Expert Basic
Temporizador
Machine Expert Basic
Temporizador
Machine Expert Basic
Atrasa o processo de ligar. Atrasa o processo de desligar.
Mantem ligado por um tempo.
Temporizador
Machine Expert Basic
Há variáveis 
específicas para a 
utilização dos 
temporizadores 
(%TM...)
Dica para pesquisas
Na aba ajuda 
podemos obter 
informações de 
diversos 
comandos.
Machine Expert Basic
Exercício 11
Programa para controlar a partida de um reator e após 5 
s ligue o destilador.
Machine Expert Basic
Exercício 11
Programa para controlar a partida de um reator e após 5 
s ligue o destilador.
Machine Expert Basic
Exercício 12
Programa para controlar a partida de um compressor, 
que tenha um botão de emergência e um temporizador 
de 5 s para ligar o compressor.
Use o set e reset.
Machine Expert Basic
Exercício 12
Programa para controlar a partida de um compressor, que 
tenha um botão de emergência e um temporizador de 5 s 
para ligar o compressor. Sem set e Reset
Machine Expert Basic
Tabela de verdade
Ligar Desligar Emergência Compressor
0 0 0 0
1 0 0 1
1 1 0 0
1 0 1 0
Exercício 12
Programa para controlar a partida de um compressor, 
que tenha um botão de emergência e um temporizador 
de 5 s para ligar o compressor. Sem set e Reset
Machine Expert Basic
Exercício 12
Programa para controlar a partida de um compressor, que tenha um botão de emergência e 
um temporizador de 5 s para ligar o compressor.
Use o set e reset.
Machine Expert Basic
Exercício 13
Elabore um programa em linguagem Ladder para ligar e 
desligar uma bomba que fornece líquido para encher um 
reservatório. O reservatório tem sensores de nível baixo 
e alto para operar de forma automática.
Machine Expert Basic
Exercício 13
Elabore um programa em linguagem Ladder para 
ligar e desligar uma bomba que fornece líquido para 
encher um reservatório. O reservatório tem 
sensores de nível baixo e alto para operar de forma 
automática.
Machine Expert Basic
Bloco de comparação
Serve para comparar o valor ou realizar cálculos com 
valores de mais de um instrumento para acionar ou não 
equipamentos.
Simbolo é a variável que 
você deverar criar uma 
entrada analógica para 
ela antes.
Expressão é a 
operação 
matemática que 
você quer usar.
Machine Expert Basic
Bloco de comparação
Serve para comparar o valor ou realizar cálculos com 
valores de mais de um instrumento para acionar ou não 
equipamentos.
É importante que sua 
entrada/saída seja 
analógica (Ex: endereço 
%IW para entrada), ou 
seja vai receber um 
valor numérico. 
Nas entradas/saídas 
digitais (0 ou 1) recebe-
se pulsos/corrente.
(Ex: endereço %I)
Machine Expert Basic
Não esqueça de nomear 
a variável analógica 
usado no bloco de 
comparação.
Bloco de comparação
Serve também para definir valores numéricos de saída.
Ex:a velocidade de rotação do misturador de um reator.
Machine Expert Basic
Exercício 14
Elabore um programa em linguagem Ladder para ligar e 
desligar (emergência) uma bomba que fornece líquido 
para a camisa de refrigeração quando a temperatura for 
maior que 500°C.
Machine Expert Basic
Exercício 14
Elabore um programa em linguagem Ladder para ligar e desligar uma bomba que fornece líquido camisa de refrigeração 
quando a temperatura for maior que 500°C.
Machine Expert Basic
Para simular valores 
numérico clique em 
cima e coloque o valor 
lido pelo instrumento.
Exercício 14
Elabore um programa em linguagem Ladder para ligar e desligar uma bomba que fornece líquido camisa de 
refrigeração quando a temperatura for maior que 500°C.
Machine Expert Basic
Para simular valores 
numéricos clique em 
cima e coloque o valor 
lido pelo instrumento.
Contador
Machine Expert Basic
Contador
Machine Expert Basic
Nos contadores rápidos o 
tempo médio (tempo morto) 
de acionamento não é usado. 
Contadores rápidos tem 
tempos de respostas mais 
eficientes.
Contador
Machine Expert Basic
Contador
Machine Expert Basic
Definir quantos 
pulsos/acionamentos para ligar.
Contador
Machine Expert Basic
Definir qual 
tipo de saída 
e também 
entrada vai 
precisar.
Contador
Machine Expert Basic
ENTRADAS
CU=Contador Ascendente (Count Up): Realiza 
uma contagem ascendente até o valor máximo 
definido (PRE);
CD=Contador Descendente (Count Down): 
Realiza uma contagem descendente a partir do 
valor acumulado (ACC) até o valor mínimo 
definido (PRE);
SAÍDAS
E=Saída acima da contagem.
D=Saída quando atingiu a contagem.
F=Saída abaixo da contagem.
Exercício 15
Elabore um programa em linguagem Ladder para 
acionar a esteira de envio de caixa quando a caixa conter 
4 embalagens.
Machine Expert Basic
Exercício 15
Elabore um programa em linguagem Ladder para acionar a esteira de envio de caixa quando a caixa conter 4 
embalagens.
Machine Expert Basic
Lista de exercícios
Questões objetivas
Tem que justificar
Letra B
a) I e II. 
b) II e III. 
c) III e IV. 
d) IV e V. 
e) I e V.
a) I e II. 
b) II e III. 
c) III e IV. 
d) IV e V. 
e) I e V.
Letra D
Letra B
Letra B
Letra A
Obrigada!