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PONTO DE PARTIDA
Os Controladores Lógicos Programáveis (CLPs) são essenciais na automação industrial e dividem-se em
dois tipos principais: compactos e modulares.
Os CLPs compactos possuem uma estrutura integrada, com CPU, entradas e saídas (I/O) e fonte de
alimentação em um único módulo. São ideais para aplicações pequenas, com espaço limitado e controle
simples, sendo fáceis de instalar e econômicos.
Os CLPs modulares, por sua vez, são formados por módulos independentes (CPU, I/O, etc.), o que confere
maior flexibilidade e escalabilidade. São adequados para aplicações de médio a grande porte, nas quais a
complexidade e a necessidade de expansão são maiores.
A especificação e o dimensionamento de um CLP envolvem a análise dos requisitos do sistema, como número
e tipo de entradas e saídas, capacidade de processamento, comunicação com outros sistemas, robustez e
possibilidade de expansão. A escolha entre um CLP compacto ou modular dependerá dessas especificações,
do orçamento e das exigências de manutenção e flexibilidade.
Para contextualizar sua aprendizagem, imagine a seguinte situação: a empresa de automação AutoTech
recebeu a seguinte solicitação do representante de um de seus clientes, a Alfa Embalagens:
Aula 1
TIPOS DE CLPS
Os Controladores Lógicos Programáveis (CLPs) são essenciais na automação industrial e dividem-se em
dois tipos principais: compactos, que possuem uma estrutura integrada, e modulares, que por sua vez,
são formados por módulos independentes, conferindo maior flexibilidade e escalabilidade.
CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL (CLP)
 Aula 1 - Tipos de CLPs
 Aula 2 - Linguagens de programação de CLPs
 Aula 3 - Programação de CLPs em linguagem Ladder
 Aula 4 - Programação avançada em linguagem Ladder
 Aula 5 - Encerramento da unidade
 Referências
28/01/2026, 16:54 ptcldd_252_u3_aut_pro_ind
https://www.colaboraread.com.br/integracaoAlgetec/index?usuarioEmail=eder.tecnologias%40gmail.com&usuarioNome=EDER+CARLOS+FERNANDES&disciplinaDescricao=&atividadeId=4866877&atividadeDescr… 1/28
“Nosso processo de empacotamento tem se tornado um gargalo para as demais áreas da logística. As
embalagens vendidas no atacado possuem diferentes tamanhos e formatos, então o processo de
empacotamento ainda é manual. Mas os operadores do pacote precisam abastecer os carrinhos que serão
levados até a sala ao lado, da expedição. Os carrinhos abastecidos ficam pesados, e a carga compromete a
visão para efetuar manobras. Além disso, como o empacotamento é manual, por vezes pacotes sem a
etiqueta na qual constam os dados do destinatário, como o QR Code da nota fiscal eletrônica, o endereço e
a composição de itens do pacote, passam despercebidos. Isso também é algo ruim, já que gera retrabalho
para o setor e uma dificuldade de rastreamento. Ainda não podemos pensar em recorrer a robôs ou
tecnologias de ponta, pois nossa empresa é nova e, no momento, nosso poder de investimento está
restrito. Contudo, nosso crescimento depende de bons processos, e atualmente está complicado executar o
básico, que é empacotar e destinar os lotes para ficarem disponíveis aos entregadores. Nosso barracão é
atendido por entregadores autônomos, de plataformas e aplicativos. Esses profissionais ganham no
volume, portanto não podem esperar ou receber pacotes sem a etiqueta. Na realidade, eu me coloco no
lugar deles, e também não gostaria de esperar. Aguardo um orçamento da AutoTech para resolver esse
desafio.”
Breno é engenheiro de automação na AutoTech, e prontamente atendeu a Alfa Embalagens,
comprometendo-se a responder ao pedido com algumas possibilidades de melhoria, dentro de um limite
de investimento mais contido. Breno entende que precisa pensar em soluções comerciais de mercado que
sejam muito econômicas, tanto para a implantação quanto para possíveis manutenções.
Você acompanhará Breno nesta jornada em busca de uma solução econômica para a Alfa Embalagens.
Bons estudos!
VAMOS COMEÇAR
Boas-vindas, estudante! Nesta videoaula, apresentaremos os Controladores Lógicos Programáveis! Os
CLPs compreendem um universo de processos, instrumentação, programação, diagramas elétricos, lógica e
diagrama de blocos. Contudo, antes de avançarmos para os aspectos mais práticos da programação dos
CLPs, precisamos conhecê-los bem! Por meio deste conteúdo, você descobrirá quais são as características,
a arquitetura básica e os tipos de CLP. Esses conceitos são fundamentais para evoluirmos no entendimento
das questões relacionadas à programação e simulação de CLPs.
Vamos lá!
PONTO DE PARTIDA
Os Controladores Lógicos Programáveis (CLPs) são essenciais na automação industrial e dividem-se em
dois tipos principais: compactos e modulares.
Os CLPs compactos possuem uma estrutura integrada, com CPU, entradas e saídas (I/O) e fonte de
alimentação em um único módulo. São ideais para aplicações pequenas, com espaço limitado e controle
simples, sendo fáceis de instalar e econômicos.
Os CLPs modulares, por sua vez, são formados por módulos independentes (CPU, I/O, etc.), o que confere
maior flexibilidade e escalabilidade. São adequados para aplicações de médio a grande porte, nas quais a
complexidade e a necessidade de expansão são maiores.
A especificação e o dimensionamento de um CLP envolvem a análise dos requisitos do sistema, como
número e tipo de entradas e saídas, capacidade de processamento, comunicação com outros sistemas,
robustez e possibilidade de expansão. A escolha entre um CLP compacto ou modular dependerá dessas
especificações, do orçamento e das exigências de manutenção e flexibilidade.
Para contextualizar sua aprendizagem, imagine a seguinte situação: a empresa de automação AutoTech
recebeu a seguinte solicitação do representante de um de seus clientes, a Alfa Embalagens:
Para visualizar o objeto, acesse seu material digital.
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“Nosso processo de empacotamento tem se tornado um gargalo para as demais áreas da logística. As
embalagens vendidas no atacado possuem diferentes tamanhos e formatos, então o processo de
empacotamento ainda é manual. Mas os operadores do pacote precisam abastecer os carrinhos que
serão levados até a sala ao lado, da expedição. Os carrinhos abastecidos ficam pesados, e a carga
compromete a visão para efetuar manobras. Além disso, como o empacotamento é manual, por vezes
pacotes sem a etiqueta na qual constam os dados do destinatário, como o QR Code da nota fiscal
eletrônica, o endereço e a composição de itens do pacote, passam despercebidos. Isso também é algo
ruim, já que gera retrabalho para o setor e uma dificuldade de rastreamento. Ainda não podemos pensar
em recorrer a robôs ou tecnologias de ponta, pois nossa empresa é nova e, no momento, nosso poder de
investimento está restrito. Contudo, nosso crescimento depende de bons processos, e atualmente está
complicado executar o básico, que é empacotar e destinar os lotes para ficarem disponíveis aos
entregadores. Nosso barracão é atendido por entregadores autônomos, de plataformas e aplicativos.
Esses profissionais ganham no volume, portanto não podem esperar ou receber pacotes sem a etiqueta.
Na realidade, eu me coloco no lugar deles, e também não gostaria de esperar. Aguardo um orçamento da
AutoTech para resolver esse desafio.”
Breno é engenheiro de automação na AutoTech, e prontamente atendeu a Alfa Embalagens,
comprometendo-se a responder ao pedido com algumas possibilidades de melhoria, dentro de um limite
de investimento mais contido. Breno entende que precisa pensar em soluções comerciais de mercado
que sejam muito econômicas, tanto para a implantação quanto para possíveis manutenções.
Você acompanhará Breno nesta jornada em busca de uma solução econômica para a Alfa Embalagens.
Bons estudos!
Conhecendo os CLPs
Novalor deve estar abaixo de um limite específico.
Exemplo de comparação Menor Que (LES)
Nesse exemplo, a instrução confere se o valor armazenado no registrador é menor que 10. Se a
condição for verdadeira, a saída será ativada.
As instruções de desvio permitem alterar o fluxo de execução do programa com base em condições
específicas. As principais instruções incluem Desvio Condicional (JMP), Sub-rotina (JSR) e Retorno de Sub-rotina
(RET) (Prudente, 2010).
A instrução Desvio Condicional (JMP) é usada para desviar o fluxo de execução do programa para uma
etiqueta específica se uma condição for verdadeira. É útil para criar loops ou saltos condicionais no programa.
Exemplo de Desvio Condicional (JMP)
Nesse exemplo, a instrução desviará o fluxo de execução do programa para a etiqueta LBL1 se a condição for
verdadeira.
A instrução Sub-rotina (JSR) é usada para chamar uma sub-rotina específica no programa. Sub-rotinas são
blocos de código que podem ser executados de forma independente e reutilizados em diferentes partes do
programa.
Exemplo de Sub-rotina (JSR)
Nesse exemplo, a instrução chama a sub-rotina ĭ1, que é executada de modo independente.
A instrução Retorno de Sub-rotina (RET) é utilizada para retornar ao ponto de chamada após a execução de
uma sub-rotina. É uma instrução essencial para garantir que o fluxo de execução do programa retorne
corretamente depois da execução de uma sub-rotina.
Exemplo de Retorno de Sub-rotina (RET)
Nesse exemplo, a instrução retorna ao ponto de chamada após a execução da sub-rotina. A programação
avançada em linguagem Ladder é, portanto, uma habilidade indispensável para profissionais de automação
industrial. O domínio de temporizadores, contadores, funções matemáticas e aritméticas, e instruções de
comparação e desvio permite a criação de sistemas de controle robustos e eficientes (Natale, 2008, Prudente,
2010). Esses componentes e instruções são cruciais para a implementação de soluções de automação que
atendam às necessidades específicas de cada aplicação, garantindo a eficiência e a confiabilidade dos
processos industriais.
VAMOS EXERCITAR?
Revisão e otimização de um sistema SCADA
Breno e Laura receberam um desafio por parte da empresa Alfa Embalagens. Eles precisam apresentar uma
proposta que resolva os problemas de eficiência em uma das linhas de produção de caixas de papelão dessa
organização. A linha de produção é composta por várias etapas, incluindo corte, dobramento, colagem e
1∨ ----[]---- [GRTN7:0, 10] ----()----?
N7:0
1∨ ----[]---- [LESN7:0, 10] ----()---- ĭ
N7:0
1∨ ----[]---- [JMPLBL1] ----()---- ĭ
1∨ ----[]---- [JSR_1] ----()---- ĭ
1∨ ----[]---- [RET] ----()----
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empacotamento. Breno e Laura estudaram todas as condições de contorno e chegaram a uma alternativa
para resolver o desafio, implementando um sistema de controle avançado em linguagem Ladder. Para tanto,
foi preciso considerar os passos descritos a seguir:
Passo 1: configuração dos temporizadores e contadores
Primeiro, Breno e Laura configuraram um temporizador retentivo (RTO) para acumular o tempo de operação
de cada máquina, mesmo que a linha fosse interrompida.
Em seguida, configuraram um contador ascendente (CTU) para contar o número de caixas produzidas e
acionar um alarme quando um lote de 1.000 caixas fosse completado.
Passo 2: implementação das funções matemáticas
Para calcular a eficiência da linha de produção, Breno e Laura utilizaram uma função de multiplicação que
calcula a eficiência com base no tempo de operação ( ) e no número de caixas produzidas ( ). O
resultado é armazenado em .
Passo 3: utilização das instruções de comparação e desvio
Para monitorar as condições da linha de produção, Breno e Laura usaram uma instrução de comparação
(EQU) que compara o número de caixas produzidas ( ) com o valor de referência (1.000 caixas) e aciona o
alarme se a condição for verdadeira.
Além disso, implementaram uma instrução de desvio condicional (JMP) na intenção de desviar o fluxo de
produção para uma linha de backup em caso de falha em qualquer etapa.
Passo 4: integração do sistema
Com todos os componentes configurados, Breno e Laura integraram o sistema em um diagrama Ladder
completo:
Descrição do funcionamento
1. Temporizador retentivo (RTO): acumula o tempo de operação de cada máquina, mesmo que a linha seja
interrompida.
2. Contador ascendente (CTU): conta o número de caixas produzidas e aciona um alarme quando um lote
de 1.000 caixas for completado.
3. Função de multiplicação: calcula a eficiência da linha de produção com base no tempo de operação e no
número de caixas produzidas.
4. Instrução de comparação (EQU): compara o número de caixas produzidas com o valor de referência
(1.000 caixas) e aciona o alarme.
5. Instrução de desvio condicional (JMP): desvia o fluxo de produção para uma linha de backup em caso de
falha em qualquer etapa.
Com a implementação desse sistema de controle avançado em linguagem Ladder, o engenheiro Breno e a
programadora Laura conseguiram otimizar a linha de produção da Alfa Embalagens. A utilização de
temporizadores e contadores avançados, funções matemáticas e aritméticas, e instruções de comparação e
desvio garantiu que todas as etapas da produção fossem sincronizadas e que a produção ocorresse sem
interrupções, aumentando a eficiência e a confiabilidade do sistema.
A supervisora do projeto, Dra. Marta, fica muito satisfeita com a abordagem adotada por Breno e Laura. Ela
tem recebido elogios da empresa Alfa Embalagens sobre a conduta muito profissional dos seus dois
colaboradores. Eles deverão atuar em projetos de maior envergadura no futuro.
1∨ ----[]---- [RTO,T1, 10s] ----()----
1 ∧ − −−− [] − − −−[CTUC1, 1000] − − −−() − −−−
N7:0 N7:1
N7:2
1∨ ----[]---- [MULN7:0,N7:1,N7:2] ----()----?
N7:1
1∨ ----[]---- [EQUN7:1, 1000] ----()----?
1∨ ----[]---- [JMPLBL1] ----()----?
1∨ ----[]------- [RTOT1, 10s] --------()----?
2∨ ----[]------- [CTUC1, 1000] -------()----?
3∨ ----[]---- [MULN7:0,N7:1,N7:2] ----()----?
4∨ ----[]------- [EQUN7:1, 1000] ------()----?
5∨ ----[]-------- [JMPLBL1] --------()----?
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 Saiba mais
Para ampliar os seus conhecimentos sobre os temas estudados nesta aula, recomendamos a leitura do
capítulo “8 – Sistemas sequenciais” do livro Controladores Lógicos Programáveis, escrito por Claiton
Franch e Valter Luis Arlindo de Camargo. No texto em questão apresentam-se, de forma didática e
acessível, os conceitos e práticas relacionados aos temporizadores e contadores, com exercícios práticos.
O conteúdo sugerido pode ser acessado pela Minha Biblioteca, como também pelo link disponível a
seguir.
Acesse o conteúdo clicando aqui
PONTO DE CHEGADA
Olá, estudante! Nesta videoaula, retomaremos os principais temas abordados durante as aulas referentes aos
tipos de CLP, às linguagens de programação de CLPs, à programação de CLPs em linguagem Ladder e à
programação avançada em linguagem Ladder. Com essas informações, você consolidará seu entendimento
sobre o Controlador Lógico Programável (CLP) e saberá efetivamente como projetar sistemas de controle
baseados em CLPs, realizando a sua correta programação e especificação. Você entenderá como os conteúdos
das aulas contribuíram para o desenvolvimento da competência associada a esta unidade de aprendizagem,
além de conhecer possíveis aplicações práticas resultantes dessa nova aptidão. Vamos lá! Desejamos bons
estudos!
Programação inteira
Olá, estudante! Durante as aulas desta unidade de aprendizagem você investigou, no âmbitodos tipos de CLP,
as características e o funcionamento dos CLPs compactos, dos CLPs modulares e a especificação e o
dimensionamento de um CLP para um projeto. No contexto de linguagens de programação de CLPs, você
examinou exemplos e atributos das linguagens com Diagrama de Blocos Estruturados (FBD - Function Block
Diagram), Texto Estruturado e Grafcet. No tocante à Programação de CLPs em linguagem Ladder, você foi
apresentado à estrutura e aos elementos básicos desse modelo de programação gráfica, bem como à
programação de circuitos lógicos em Ladder. Além disso, no que concerne à programação avançada em
linguagem Ladder, você foi introduzido à utilização de temporizadores e contadores em Ladder, à
programação de funções matemáticas e aritméticas, e, por fim, ao uso de instruções de comparação e desvio
em Ladder.
Esses conhecimentos são necessários para desenvolver a competência associada a esta unidade de
aprendizagem, que é “Compreender e saber projetar sistemas de controle baseados em controladores lógicos
programáveis, realizando a sua correta programação e especificação”.
Os CLPs compactos integram CPU, entradas/saídas (I/O) e fonte de alimentação em um único módulo,
mostrando-se ideais para aplicações simples, em função do menor custo associado a eles e ao seu tamanho
reduzido. Já os CLPs modulares possuem módulos separados para CPU, I/O, comunicação e fonte de
alimentação, oferecendo alta flexibilidade e expansibilidade. Estes últimos são adequados para aplicações
complexas. A especificação de um CLP envolve a determinação de requisitos de I/O, memória, processamento
e interfaces de comunicação, enquanto o dimensionamento considera a quantidade de entradas e saídas
necessárias, a possibilidade de expansão e a compatibilidade com outros sistemas (Prudente, 2010).
As linguagens de programação de CLPs incluem: o Diagrama de Blocos Estruturados (FBD – Function Block
Diagram), que é uma programação gráfica baseada em blocos funcionais; o Texto Estruturado, uma linguagem
textual de alto nível semelhante a Pascal; e o Grafcet, que utiliza etapas e transições para modelar processos
sequenciais.
Aula 5
ENCERRAMENTO DA UNIDADE
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https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788536533605/epubcfi/6/36[%3Bvnd.vst.idref%3DCLP_MIOLO-17]!/4[CLP_MIOLO-17]/2[_idContainer414]/26/114/2
É HORA DE PRATICAR
Gestão da produção para maximização de lucro
Você é um engenheiro recém-contratado por uma fábrica de embalagens, a Mestre do Papelão e Irmãos Ltda.
A você foi confiada a tarefa de auxiliar na modernização da linha de produção, que atualmente opera de
forma semiautomática.
Dra. Joana é a gerente de produção da fábrica e conta com uma vasta experiência na operação dos
equipamentos, mas tem pouca familiaridade com sistemas automatizados. Ela designa uma equipe para
trabalhar sob a sua coordenação na nova proposta de funcionamento. Você realiza uma reunião de kick-off
para dar início ao projeto e promove diversas discussões, bem como uma sessão de brainstorming, durante a
qual são elencadas duas questões norteadoras para o projeto:
1. Como a automação da linha de produção pode aumentar a eficiência e reduzir erros operacionais?
2. Qual é o equipamento CLP mais adequado para essa aplicação e como deve ser feita a programação?
Analisando o processo fabril, a equipe identifica várias etapas para uma linha de produção: corte, montagem e
embalagem de caixas de papelão. Atualmente, essas etapas são realizadas com intervenção manual, o que
gera inconsistências e baixa eficiência.
Depois de vários workshops com a equipe, você, junto com um colega, Arnaldo, especialista em programação
em Ladder, sugere a utilização de um Controlador Lógico Programável (CLP) para automatizar todo o
processo. Após uma análise detalhada, a equipe escolhe o Siemens S7-1200, por causa de sua flexibilidade,
capacidade de expansão e facilidade de programação.
Especificação do equipamento:
Modelo: Siemens S7-1200
Entradas digitais: 16
Saídas digitais: 16
Entradas analógicas: 4
Saídas analógicas: 2
Comunicação: Profinet, Modbus TCP/IP
Software de programação: TIA Portal
Arnaldo começa a programação utilizando o TIA Portal. A lógica de controle é dividida em três principais
blocos: corte, montagem e embalagem, como mostra a Figura 1, a seguir.
Figura 1 | Programação do CLP
Fonte: elaborada com inteligência artificial por Cogna-IA.
A equipe trabalha para instalar o CLP e conectar todos os sensores e atuadores. Após a instalação, Arnaldo
carrega o programa no CLP e realiza testes para garantir que todas as etapas funcionem conforme o
planejado.
Depois do processo de implementação, a linha de produção se torna mais eficiente. A automação reduz o
tempo de ciclo e praticamente elimina os erros operacionais. Nesse cenário, você observa uma melhoria
significativa na consistência dos produtos e na produtividade da equipe.
A automação da linha de produção com o CLP Siemens S7-1200 não apenas aumentou a eficiência, mas
também diminuiu os erros operacionais. A escolha do equipamento ideal e o uso da programação adequada
foram fundamentais para o sucesso do projeto. Você demonstrou que a colaboração entre engenharia e
operação é essencial para a implementação bem-sucedida de sistemas automatizados. A equipe
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multifuncional designada pela Dra. Joana para atuar no desenvolvimento do projeto fez um excelente
trabalho. Você foi elogiado pela Dra. Joana, que gostou muito da sua conduta no projeto juntamente com
Arnaldo e os demais membros do grupo.
DÊ O PLAY!
Olá, estudante! Convidamos você a ouvir este podcast, no qual conversaremos sobre as melhores práticas na
utilização de Controladores Lógicos Programáveis (CLPs). Esse assunto é de grande importância para sua
atuação profissional, pois existem diversos fatores que favorecem o sucesso da operação e manutenção de
CLPs na indústria. Uma abordagem sistemática é fundamental para uma operação eficiente dos
equipamentos controlados com CLPs. Vamos conhecer mais detalhes sobre essa abordagem sistemática!
Aproveite este conteúdo!
ASSIMILE
O mapa mental a seguir resume, em uma pequena esquematização visual, os conceitos mais relevantes
vinculados aos Controladores Lógicos Programáveis. Você deve aproveitar o material para aprofundar seu
entendimento sobre esses aspectos e compreender a importância de cada elemento.
Fonte: elaborado pelo autor.
AULA 1
FILIPPO FILHO, G. Automação de processos e de sistemas. São Paulo: Érica, 2014.
[Minha Biblioteca].
FRANCHI, C. M.; CAMARGO, V. L. A. Controladores lógico programáveis: sistemas discretos e analógicos. 3.
ed. São Paulo: Érica, 2021.
IEEE TRANSACTIONS ON AUTOMATIC CONTROL. ISSN: 0018-9286. Engineering – Electrical Engineering.
[ProQuest].
IEEE TRANSACTIONS ON AUTOMATION SCIENCE AND ENGINEERING. ISSN: 1545-5955. Engineering – Electrical
Engineering. [ProQuest].
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https://ifr.org/wr-industrial-robots. Acesso em: 20 ago. 2024.
REFERÊNCIAS
28/01/2026, 16:54 ptcldd_252_u3_aut_pro_ind
https://www.colaboraread.com.br/integracaoAlgetec/index?usuarioEmail=eder.tecnologias%40gmail.com&usuarioNome=EDER+CARLOS+FERNANDES&disciplinaDescricao=&atividadeId=4866877&atividadeDes… 26/28
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MATARIC, M. J. Introdução à robótica. São Paulo: Unesp/Blucher, 2014.
NATALE, F. Automação industrial: sériebrasileira de tecnologia. 10. ed. São Paulo: Érica, 2008. [Minha
Biblioteca].
PETRUZELLA, F. D. Controladores Lógicos Programáveis. 4. ed. Porto Alegre: AMGH Editora, 2014. Disponível
em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788580552836/pageid/0. Acesso em: 25 set.
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AULA 2
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AULA 3
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https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788580552836/pageid/0
Imagem de capa: Storyset e ShutterStock.
PETRUZELLA, F. D. Controladores Lógicos Programáveis. 4. ed. Porto Alegre: AMGH Editora, 2014.
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ROQUE, L. A. O. L. Automação de processos com linguagem Ladder e sistemas supervisórios. Rio de
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SILVA, E. A. da. Introdução às linguagens de programação para CLP. São Paulo: Blucher, 2016.
AULA 4
ALVES, J. L. Instrumentação, controle e automação de processos. 2. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2010.
FILIPPO FILHO, G. Automação de processos e de sistemas. São Paulo: Érica, 2014. [Minha Biblioteca].
FRANCHI, C. M.; CAMARGO, V. L. A. Controladores lógico programáveis: sistemas discretos e analógicos. 3.
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LAMB, F. Automação industrial na prática: série Tekne. Porto Alegre: AMGH, 2015. [Minha Biblioteca].
NATALE, F. Automação industrial: série brasileira de tecnologia. 10. ed. São Paulo: Érica, 2008. [Minha
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PRUDENTE, F. Automação industrial: PLC: programação e instalação. Rio de Janeiro: LTC, 2010. [Minha
Biblioteca].
PRUDENTE, F. Automação industrial PLC: teoria e aplicações: curso básico. 2. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2011.
[Minha Biblioteca].
AULA 5
ALVES, J. L. Instrumentação, controle e automação de processos. 2. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2010.
FILIPPO FILHO, G. Automação de processos e de sistemas. São Paulo: Érica, 2014.
LAMB, F. Automação industrial na prática: série Tekne. Porto Alegre: AMGH, 2015.
NATALE, F. Automação industrial: série brasileira de tecnologia. 10. ed. São Paulo: Érica, 2008.
PRUDENTE, F. Automação industrial: PLC: programação e instalação. Rio de Janeiro: LTC, 2010.
PRUDENTE, F. Automação industrial PLC: teoria e aplicações: curso básico. 2. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2011.
28/01/2026, 16:54 ptcldd_252_u3_aut_pro_ind
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https://storyset.com/
https://www.shutterstock.com/pt/final do século XIX, os sistemas produtivos tiveram o auxílio de soluções mecânicas para automatizar
tarefas. Já no início do século XX, passaram a ser utilizadas soluções elétricas, por meio de relés e
contatores. Ou seja, tarefas repetitivas e críticas já vêm sendo controladas e automatizadas para que
sejam executadas sem a plena atuação de um humano há um certo tempo. Os circuitos integrados (CIs)
evoluíram nas últimas décadas, além de serem inseridos no chão de fábrica. Mas foi a utilização dos
computadores comerciais que mudou substancialmente esse cenário. Até então,
qualquer alteração na organização ou nas etapas produtivas demandava muitos ajustes físicos e até
mesmo a reconfiguração das máquinas.
Atualmente, a lógica de controle está constituída por meio de softwares e pode ser alterada de forma
mais fácil por um especialista, inclusive a partir de outra localidade, de forma remota, enquanto a
instrumentação e os demais conjuntos de hardware que compõem a estrutura física podem ser
mantidos, conforme a necessidade. Essa é a maior vantagem dos sistemas eletrônicos atuais frente às
soluções de automação mecânicas e elétricas. Estamos em uma época na qual sistemas generativos de
inteligência artificial (IA) podem criar códigos-fonte, embora ainda seja altamente necessária a presença
do profissional no entendimento dos desafios, ou mesmo para validar a solução desenvolvida pela IA.
Ao longo de sua história de evolução, o Controlador Lógico Programável (CLP, ou PLC, do termo em inglês
Programmable Logic Controller) foi desenvolvido para atender à indústria automobilística americana. As
primeiras aplicações do CLP surgiram na General Motors, em 1968, justamente para superar as
dificuldades em modificar a lógica dos painéis de controle a cada mudança nas linhas de produção, que
antes gerava grandes custos e perda de tempo. O sucesso dessa abordagem, na época, se deu pela
competitividade do CLP, por ser simples para programar, de fácil manutenção, pelo fato de possuir uma
configuração em módulos, de ter um tamanho compacto e apresentar um custo aceitável pelos seus
benefícios (Franchi; Camargo, 2021).
A International Electrotechnical Commission (IEC) define um CLP como um sistema eletrônico digital
projetado para uso industrial, o qual utiliza uma memória programável para armazenar instruções
específicas, como lógica, sequenciamento, temporização, contagem e operações aritméticas. Ele controla
diferentes tipos de máquinas ou processos por meio de entradas e saídas (E/S) – ou, em inglês, inputs e
outputs (I/O) – digitais ou analógicas. Ao longo do tempo, os CLPs evoluíram para equipamentos mais
sofisticados, capazes de controlar não apenas funções lógicas, mas também malhas analógicas (Franchi;
Camargo, 2021).
Na pirâmide da automação industrial, os CLPs estão em uma camada intermediária, conectando a
camada de instrumentação com a camada de sistemas SCADA e os demais softwares de alto nível.
Possuem a capacidade de armazenar instruções para controlar os processos industriais, a partir de
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funções organizadas e sequenciadas,
compostas por lógicas aritméticas, de comparação, instruções de desvio, manipulação de dados,
temporização e contagem (Silva, 2016).
Os CLPs são projetados e construídos para atuarem em ambientes hostis, como em altas temperaturas,
com presença de ruídos elétricos, poluição atmosférica, ambientes úmidos, etc. Os fabricantes e modelos
diferem em aspectos como quantidade de entradas e saídas, memória, conjunto de instruções,
velocidade de processamento, conectividade, flexibilidade, IHM, entre outros fatores. Os CLPs podem ser
compactos ou modulares. Além disso, podem exibir características específicas, como alta velocidade, alta
capacidade de entradas e saídas, maior segurança e ainda podem ser programados em rede industrial,
com recursos avançados de comunicação com e sem fio.
Cada projeto, indústria e processo a ser automatizado exige uma escolha de modelo e o
desenvolvimento de um software específico. Mas, em geral, todos os CLPs possuem:
A CPU: na qual são processados os programas elaborados pelos usuários e os programas de
autodiagnóstico.
A memória volátil: em que são armazenados os dados temporários, como sinais de entrada e saída
e estado das variáveis. Nesse local, quando se desliga o CLP, os dados são perdidos.
A memória permanente: na qual são armazenadas as programações do usuário, as informações
de funcionamento e configurações, e o sistema operacional do CLP. Nesse local, os dados
permanecem íntegros mesmo com a falta de alimentação do CLP.
O software é codificado em computadores tradicionais e, então, é carregado na memória do
equipamento CLP de interesse. Nesse contexto, você já consegue compreender que o CLP tem os
seguintes modos de operação: modo de execução, o qual detalharemos mais adiante; e modo de
programação, no qual o CLP está off-line em relação à linha de produção e viabiliza o download do
programa, isto é, permite baixar do computador para o CLP, bem como possibilita o upload, isto é, a ação
de subir do CLP para o computador ou outro servidor. Para editar o código-fonte de um programa,
utilizamos uma interface indicada pelo fabricante. Nessa interface, deve-se escolher o modelo correto,
pois a programação ocorrerá de acordo com os recursos de E/S, tamanho de memória, comunicação, etc.
Em modo de execução, também chamado de RUN, o CLP executa o mesmo ciclo em looping, sendo que,
em cada ciclo, ele executa três etapas básicas: leitura das entradas, execução do programa e atualização
das saídas. Dentro do modo de execução, há um autodiagnóstico. Nesse contexto, se os componentes e
variáveis internas do CLP não estiverem adequados, ele não conseguirá executar o programa e ficará em
estado de falha. Todas essas etapas podem ser expandidas para obter um melhor entendimento do que
acontece fisicamente no CLP e estão descritas na Figura 1, a seguir.
Figura 1 | Funcionamento do CLP
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Fonte: Franchi e Camargo (2021, p. 17).
O tempo de varredura, ou tempo de ciclo que o CLP tomará para executar o programa criado pelo
usuário, é definido pelo seu tamanho e complexidade, bem como por configurações do controle de
execução do CLP. Esse tempo de ciclo deve ser compatível com o desafio na indústria, ou seja, com o
tempo máximo tolerável para que o processo de interesse seja controlado (Silva, 2016).
SIGA EM FRENTE
Tipos e características de CLPs
Os CLPs são classificados em dois tipos: compactos e modulares. Todos os recursos do CLP compacto
estão em um único “case”. Portas E/S, CPU e interface de comunicação estão acoplados em uma mesma
estrutura. Um diagrama que resume como são organizados os recursos dos CLPs do tipo compacto está
ilustrado na Figura 2.
Figura 2 | Diagrama de blocos do CLP compacto
Fonte: adaptada de Franchi e Camargo (2021).
A grande vantagem dos CLPs compactos é o seu custo reduzido. Eles já conseguem atender a uma
variedade de processos de menor porte. Permitem, até mesmo, um certo nível de expansão, porém só
conseguem aumentar até quatro entradas, por exemplo. Já nos CLPs modulares, os recursos estão
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divididos em módulos e podem ser inseridos e retirados conforme a necessidade do processo, pois são
encaixáveis. Os CLPs modulares são constituídos poruma estrutura em que cada módulo desempenha
uma função específica. Fisicamente, esses módulos são acoplados no rack, também chamado de chassi.
O processador e a memória podem estar em um único módulo, com uma fonte de alimentação
separada, ou podem ser combinados em um mesmo gabinete. Além disso, pode-se escolher um módulo
apenas com as portas de entrada, ou um módulo de E/S, e adicionar mais módulos de entradas e/ou
saídas, mais módulos de comunicação, e assim por diante, formando uma configuração adequada para
sistemas de médio e grande porte.
Se o processo ficar mais complexo ou mais amplo, esse tipo modular favorecerá a capacidade de
expansão do CLP, o que otimizará o acompanhamento das necessidades que surgirem. Outras vantagens
dos CLPs modulares são uma maior velocidade, mais memória e mais recursos de programação. Alguns
módulos especiais disponibilizados pelos fabricantes incluem: entrada para termopares, entrada para
PT100, contagem rápida (encoder), controle de motor de passo, medição de parâmetros elétricos
(tensão, corrente, potências ativas e reativa, etc.), comunicação de redes industriais, controle PID e servo
acionamento (Silva, 2016).
Assim como os sensores e atuadores digitais, as portas de E/S digitais dos CLPs só operam em 1 ou 0,
podendo ser NPN ou PNP, respectivamente. Elas fornecem ao CLP potencial negativo ou positivo no
acionamento. A saída digital também realiza a abertura ou o fechamento de um contato que permite
energizar ou desenergizar dispositivos de sinalização ou de ativação de atuadores. Os dispositivos de
sinalização podem ser lâmpadas, buzinas ou sirenes. Os atuadores mais comuns incluem motores
elétricos em geral, além de motores e cilindros hidráulicos ou pneumáticos.
Vale ressaltar que a saída digital energiza o dispositivo de acionamento dos atuadores, e não os
atuadores de modo direto. Normalmente, a saída de um CLP é capaz apenas de acionar pequenos relés
com capacidade máxima de corrente de 8 A em seus contatos ou transistores com capacidade máxima
de condução de 2 A. Tais dispositivos controlam a energização das bobinas dos contatores, das válvulas
direcionais de sistemas hidráulicos e pneumáticos, entre outros componentes.
Já as unidades analógicas trabalham em conjunto com conversores A/D e D/A, de 8 bits ou 12 bits, e
podem assumir qualquer valor entre:
0 a 20 mA, ou 4 a 20 mA, diante de sinal em corrente.
0 a 10 Vcc; 0 a 5 Vcc; -5 Vcc a +5 Vcc; -10 Vcc a +10 Vcc, diante de sinal em tensão.
Um exemplo de atuação do CLP em processos industriais será apresentado na Figura 3, a seguir.
Figura 3 | CLP como controle em processos
a) Contínuos
b)  Discretos
Fonte: Filippo Filho (2014, p. 74).
VAMOS EXERCITAR
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Solução econômica de automação
O Breno, da AutoTech, buscou uma solução econômica, respeitando a complexidade do processo
empreendido na Alfa Embalagens. Como os pacotes dos pedidos possuem diferentes tamanhos e
formatos, o processo de empacotamento continuará sendo manual. Já o abastecimento do setor de
expedição será automatizado, com o uso de sensor de presença, esteira e CLP.
Esteiras são equipamentos populares nas indústrias, então é possível adquiri-las novas ou usadas, se a
Alfa Embalagens preferir. Os operadores do pacote, em vez de encherem os carrinhos com pacotes e, em
seguida, levá-los para a sala de expedição, colocarão os pacotes na esteira. O serviço ficará bem melhor
para esses operadores, visto que, além dos aspectos ergonômicos atrelados à ação de empurrar o
carrinho, eles conseguirão reduzir esses intervalos no período de deslocamento e, por consequência,
concluirão a entrega de mais pacotes em menos tempo.
Com uma atividade menos cansativa, a atenção dedicada à colagem da etiqueta tende a aumentar.
Mesmo assim, sugere-se a instalação de um sensor na linha, que avisa quando há pacotes sem etiqueta.
Breno propôs a instalação de um sensor para acompanhar a colocação dos pacotes na esteira. Na
presença de mais pacotes, a esteira aumenta a velocidade; do contrário, reduz a velocidade ou para.
Outro sensor implantado no início da esteira apontará a ausência da etiqueta e emitirá um alerta assim
que o pacote passar por ele.
Os pacotes seguirão na esteira até o piso da sala da expedição, onde serão agrupados por destino,
aguardando a retirada. Observe que toda a comunicação entre sensores e esteira precisa ser feita com
CLPs, e, por sua simplicidade, modelos mais econômicos já atendem ao desafio da Alfa Embalagens.
Uma opção adicional é a implementação de um braço robótico, ou mecanismo similar, no final da esteira,
a fim de efetuar a separação das localidades de entrega e empilhar os pacotes em paletes específicos, de
acordo com as informações da etiqueta. No entanto, essa solução tende a elevar o custo de
investimento.
A Alfa Embalagens ficou satisfeita com a solução proposta por Breno, isto é, com a sugestão de instalar
os sensores, a esteira e o CLP. No entanto, a empresa ainda não investirá no braço robótico, deixando
esse passo para uma próxima oportunidade. O diretor da Alfa Embalagens agradeceu e elogiou a
abordagem desenvolvida por Breno na intenção de encontrar uma solução economicamente viável para
a organização.
 Saiba mais
O livro Controladores Lógicos Programáveis, de Frank D. Petruzella, é um material totalmente
dedicado à exploração de conceitos relativos à programação dos CLPs. Sugerimos a leitura dos
capítulos 1 e 2 dessa obra, intitulados “Visão geral dos controladores lógicos programáveis (CLPs)” e
“CLP – Componentes do equipamento”, respectivamente. Ambos os capítulos apresentam imagens
de CLPs utilizados no mercado da automação, além de versarem sobre aspectos pertinentes a esse
contexto, como o funcionamento e o detalhamento de uma operação no CLP. Logo, trata-se de um
material que complementará os seus estudos acerca desse assunto. O conteúdo indicado pode ser
acessado pela Minha Biblioteca, como também pelo link disponível a seguir.
Acesse o conteúdo clicando aqui
Aula 2
LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO DE CLPS
Dentro da automação industrial, há uma área dedicada à programação de Controladores Lógicos
Programáveis (CLPs). É comum que as atividades desse segmento sejam realizadas por um profissional
que tenha bom conhecimento em lógica de programação, arquitetura de CLPs e processos industriais.
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https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788580552836/pageid/0
PONTO DE PARTIDA
As linguagens de programação de Controladores Lógicos Programáveis (CLPs) são essenciais para a
automação industrial, pois permitem a criação de lógicas complexas para o controle de processos. Dentre as
principais linguagens, destaca-se o Diagrama de Blocos Estruturados (FBD), que utiliza blocos gráficos para
representar funções lógicas e operações. A linguagem FBD é intuitiva e visual, facilitando a compreensão e a
manutenção de sistemas. Por exemplo, um bloco pode representar uma operação AND, conectando entradas
e saídas de forma clara.
Outra linguagem importante é o Texto Estruturado (ST, do inglês Structured Text), que se assemelha a
linguagens de programação de alto nível, como a Pascal. A linguagem ST é poderosa e flexível, viabilizando a
criação de algoritmos complexos com estruturas de controle como loops e condicionais. Um exemplo de
código ST pode incluir um loop FOR para iterar sobre uma série de valores, realizando cálculos ou verificações.
Por fim, a linguagem Grafcet (ou GRAFCET) é utilizada para modelar sistemas sequenciais. Ela representa
estados e transiçõesde maneira gráfica, sendo ideal para processos que seguem uma sequência definida de
etapas. Um exemplo de Grafcet pode abranger estados que representam diferentes fases de um processo de
manufatura, com transições baseadas em condições específicas, como sensores ou temporizadores.
Cada uma dessas linguagens possui características únicas que a tornam adequada para diferentes tipos de
aplicação em automação industrial, proporcionando flexibilidade e eficiência no desenvolvimento de sistemas
de controle.
Para contextualizar sua aprendizagem, imagine a seguinte situação: a empresa de automação AutoTech é
especializada em todas as atividades que envolvem a automação, desde as instalações físicas de
equipamentos de instrumentação, infraestrutura de rede industrial até a programação de CLPs.
A Alfa Embalagens teve um crescimento no número de pedidos e agora precisa expandir sua estrutura,
fazendo com que haja mais pontos de coleta para os entregadores, além de aumentar o tamanho das esteiras
para cobrir o novo barracão. Sendo assim, a programação no CLP precisa ser atualizada. Um pedido especial
do setor de expedição foi instalar um painel luminoso com um contador de pacotes, a cada novo pacote
embalado, e disponibilizar esse contador para que todos vejam a produtividade em tempo real.
Como a Alfa Embalagens não tem funcionários específicos para o setor de automação, solicitar essa
programação para a empresa parceira, a AutoTech, é uma boa opção. Laura é a programadora designada pela
AutoTech para implementar essa nova funcionalidade de contador de pacotes, e ela assumirá o projeto.
Laura ficará responsável pelo recém-elaborado código criado para controlar as esteiras. Em uma próxima
manutenção, pode ser que outro funcionário da AutoTech fique incumbido dessa tarefa, ou, ainda, que outra
empresa seja contratada. Diante desse caso, Laura deve arcar com o compromisso de adotar a solução de
programação que melhor se adeque ao cenário, além de justificar, juntamente com o restante do time de
engenharia, os motivos que levaram à escolha da linguagem em questão, o que ficará documentado na
memória de projeto da AutoTech e da Alfa Embalagens.
Você acompanhará Laura nessa jornada!
Bons estudos!
VAMOS COMEÇAR
Boas-vindas, estudante! Nesta videoaula, apresentaremos a programação dos CLPs! Além de entender como
funcionam os CLPs e conhecer suas principais características, você descobrirá como a programação desses
controladores viabiliza a sua utilização na prática! No mercado de trabalho, faltam profissionais com
conhecimento e disponibilidade para atender à demanda das indústrias, não necessariamente pelo fato de a
atividade de programação ser difícil, mas por requerer dedicação e estudo. Quem sabe essa não pode ser
uma das suas próximas atividades como profissional na automação? Vamos lá!
Iniciando na programação em CLP
Dentro da automação industrial, há uma área dedicada à programação de Controladores Lógicos
Programáveis (CLPs). É comum que as atividades desse segmento sejam realizadas por um profissional que
tenha bom conhecimento em lógica de programação, arquitetura de CLPs e processos industriais. Os CLPs
estão presentes de forma maciça nas plantas industriais, permitindo o controle de processos e máquinas de
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maneira eficiente e flexível. Para programar esses dispositivos, diversas linguagens de programação foram
desenvolvidas, cada uma com características e aplicações específicas. Nesta aula, discorreremos sobre três
dessas linguagens: Grafcet, Texto Estruturado (ST) e Diagrama de Blocos Estruturados (FBD).
É natural que um programador tenha mais facilidade ou familiaridade com uma ou outra linguagem, mas
conhecer cada uma delas é importante, até mesmo para ser capaz de optar pela mais adequada a cada
desafio. Outros pontos de atenção para o programador são a organização e a legibilidade do código, pois
garantem que um projeto possa ser facilmente entendido por outro programador, facilitando melhorias e
manutenções no código.
Um programa de CLP, assim como um sistema de computação em geral, é um ativo vivo na empresa, e sua
sustentação e continuidade devem ser levadas em conta, afinal, para cada novo processo a ser automatizado,
ou a cada alteração na planta, é necessário iniciar um novo código ou modificar o existente. Além disso, as
tecnologias, de tempos em tempos, requerem uma atualização, seja por segurança ou por exigência do
fabricante.
Vamos, então, conhecer primeiro a linguagem Grafcet, ou GRAPhique FOctionnel de Commande
Etape/Transition, criada pela Associação Francesa para a Cibernética Econômica e Técnica. Trata-se de uma
linguagem gráfica utilizada para descrever o comportamento sequencial de sistemas automatizados. Ela é
amplamente utilizada na Europa e normatizada pela IEC 60848, ou seja, as regras da linguagem Grafcet
seguem essa norma e, para obter mais informações, devemos consultá-la na íntegra (Lamb, 2015).
A estrutura básica do Grafcet é composta por etapas (steps) e transições (transitions). As etapas representam
estados do sistema, enquanto as transições determinam as condições, ou gatilhos, para a mudança de uma
etapa para outra. Grafcet é uma linguagem que se aplica a sistemas sequenciais e que avançam de forma
discreta.
Etapas (steps): representam estados ou condições do sistema. Cada etapa pode estar ativa ou inativa.
Transições (transitions): são condições lógicas que determinam a mudança de uma etapa para outra.
Ações (actions): são operações executadas quando uma etapa está ativa.
Nesse caso, consideramos que as etapas são formadas por estados de acionamento, como motor girando à
esquerda ou lâmpada apagada. Já as transições são leituras da planta, podendo ser denotadas por uma
contagem de tempo, uma contagem de produtos ou uma temperatura acima de 36° C, por exemplo. O passo
a passo para implementar um sistema em Grafcet será apresentado na Figura 1, a seguir.
Figura 1 | Modelagem para Grafcet
Fonte: elaborada pelo autor.
Entre duas etapas quaisquer, sempre deve haver uma única transição, a qual representa a possibilidade de
um sistema evoluir de uma etapa para outra, seguindo um caminho ou trajetória, desde que seja satisfeita
uma condição lógica específica, chamada de receptividade (Franchi; Camargo, 2021).
Outra linguagem adequada para programação em CLPs é a de Texto Estruturado (ST), regulada pela norma
IEC 61131-3. Trata-se de uma linguagem de alto nível semelhante à linguagem Pascal e C. Os programadores
de computadores que lidam com linguagens de alto nível terão mais facilidade com a ST.
Comandos como if, then, else e for são aceitos pela linguagem, e a elaboração de cálculos, comparações e
atribuição seguem a simbologia matemática. Ela também conta com blocos de código, que podem incluir
variáveis, operadores, instruções de controle de fluxo e funções (Prudente, 2011). Assim como em outras
linguagens de programação, seus comandos são dados em inglês e sua aparência remete a um texto, como
será mostrado mais adiante.
A última linguagem que apresentamos nesta aula é o Diagrama de Blocos Estruturados (FBD, do inglês
Function Block Diagram). Assim como a Grafcet, trata-se de uma linguagem gráfica que utiliza blocos de
função para representar operações lógicas e aritméticas. Ela é normatizada pela IEC 61131-3.
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A estrutura do FBD é composta por blocos de função conectados por linhas que representam o fluxo de
dados. Nesse contexto, os blocos de função denotam operações ou funções específicas, e as conexões sãolinhas que conectam os blocos de função, representando o fluxo de dados (Silva, 2016).
Há blocos já implementados que podem ser incorporados ao projeto, os quais executam funções bastante
utilizadas, como funções lógicas, contadores, Set/Reset ou blocos que o próprio programador pode criar,
encapsulando e organizando o programa em setores específicos.
SIGA EM FRENTE
Aparência de cada linguagem
Você deve estar curioso sobre a aparência de cada linguagem. Já vamos descobrir como as linguagens
mencionadas anteriormente se apresentam, mas, primeiro, entenderemos onde os códigos são construídos:
nas chamadas interfaces de programação. Os fabricantes podem indicar as interfaces, porém, na maioria das
vezes, os programas são instalados em um computador.
A função básica dessa abordagem é permitir que o programador construa o código-fonte, mas funções
adicionais, como simulação de plantas e do funcionamento do CLP, otimizam muito o trabalho desse
profissional. Recursos visuais, como a identificação dos comandos de cada linguagem, ou mesmo indicativos
de erro de construção do programa, também melhoram a produtividade.
A linguagem Grafcet, como já aprendemos, representa uma linguagem gráfica, então a lógica é organizada de
maneira visual, dentro dos componentes da linguagem – nesse caso, as etapas e as transições. A Figura 2
ilustra a aparência de um programa que implementa uma lógica para acionar e parar um motor em linguagem
Grafcet.
Figura 2 | Modelagem para Grafcet
Fonte: acervo do autor.
Observe que mesmo um programa em Grafcet possui trechos em Texto Estruturado (ST). Já a Figura 3 exibe a
aparência de um programa inteiramente escrito em linguagem ST.
Figura 3 | Programa em linguagem ST
a)  Programa em Grafcet
b) Implementação das ações e transições
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Fonte: acervo do autor.
Esse programa verifica se o botão SET está com nível lógico 1 (True) e, então, acende a lâmpada. Contudo, se o
botão RESET estiver com nível lógico 1 (True), apagará a lâmpada. Essa ideia de Set/Reset é muito usada para o
acionamento de motores, quando, por segurança, utilizam-se esses dois botões em uma lógica de
intertravamento. O exemplo da Figura 3 realiza a mesma operação do código apresentado anteriormente em
Grafcet (Figura 2), porém, no lugar do motor, foi aplicada a representação de uma lâmpada.
Figura 4 | Programa em linguagem FBD – Diagrama de Blocos Estruturados
Fonte: acervo do autor.
O bloco RS é um recurso pronto da linguagem FBD que realiza a operação Set/Reset descrita anteriormente.
Esse tipo de recurso pronto simplifica a atividade para o programador.
Você conheceu três linguagens de programação populares para CLP. Outro ponto interessante a ser
assimilado nesse contexto é o fato de que um programa principal pode ter um ou mais Program Organization
Units (POUs), que são subprogramas, e cada POU pode ser desenvolvido em uma linguagem, conforme os
recursos de que a linguagem em questão dispõe para resolver aquele desafio. Isso será possível se a interface
de desenvolvimento permitir mais de uma linguagem. O software CODESYS, por exemplo, aceita todas as
linguagens estudadas aqui, entre outras.
VAMOS EXERCITAR?
Programação de um contador de pacotes
Estudante, você percebeu que Laura tem acesso a pelo menos três linguagens de programação que podem
ser utilizadas na automação do contador de pacotes: Grafcet, Texto Estruturado e FBD. Ao analisar o desafio
com base na Figura 1, obtemos as seguintes condições de contorno:
Especificação do processo:
Há uma entrada: o sensor de presença capaz de detectar pacotes que entram na esteira.
Há uma variável de controle: o contador, sendo que não há necessidade de observar valores
máximos dessa variável; só se espera que seja sempre maior ou igual a zero.
Há uma saída: o valor da variável “contador” a ser enviado para um codificador que mostrará o valor
da variável em um display ou TV.
Divisão do processo em etapas:
Atualizar o contador.
Mostrar o valor da variável.
Descrição da parte sequencial para o controle das etapas:
Para entrar na etapa de atualizar o contador, é necessário que na transição tenha sido detectado
mais um pacote pelo sensor de presença.
Desenho da parte combinacional de cada etapa:
Assim que o sensor detecta o pacote, incrementa o contador em uma unidade e, então, atualiza o
valor enviado para o codificador do display.
Implementação do processo:
As Figuras 5, 6 e 7, a seguir, apresentam a implementação do programa nas linguagens Grafcet, ST e
FBD, respectivamente.
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Figura 5 | Exemplo em Grafcet
Fonte: acervo do autor.
A linguagem Grafcet pode ser utilizada, porém ela é mais indicada para casos em que há uma quantidade
maior de etapas e transições, pois, além dos trechos de declaração de variáveis, ainda é necessário
implementar a etapa “Atualiza” com sua ação “Incrementa” e a transição do Sensor. Seguindo e aproveitando o
mesmo raciocínio para a linguagem Grafcet, a resolução em linguagem de Texto Estruturado será exibida na
Figura 6:
Figura 6 | Exemplo em ST
Fonte: acervo do autor.
Como a linguagem FBD possui blocos prontos, Laura também pode implementar a solução a partir da
estrutura de um bloco já existente, o CTU, como mostra a Figura 7:
Figura 7 | Exemplo em FBD
Fonte: acervo do autor.
Nesse caso, é preciso conectar as entradas e saídas do bloco, indicando que a detecção acontece na borda de
subida do sensor, e a saída é a variável contador. Informações opcionais que não são usadas no exemplo da
Alfa Embalagens são a opção Reset, fixada em FALSE, e o PV, que é uma espécie de indicador de quando se
atinge o valor desejado – que é 1.000 no exemplo analisado.
Esperamos que você tenha acompanhado o raciocínio de Laura para resolver o desafio no que diz respeito à
característica das linguagens! Para obter uma proposta de resolução, foi importante reconhecer e diferenciar
as linguagens.
Laura apresentou a sugestão para os responsáveis da Alfa Embalagens, os quais agradeceram e sinalizaram
que deverão implementar o painel luminoso com o contador de pacotes o quanto antes.
 Saiba mais
O livro Introdução às linguagens de programação para CLP, de Edison Alfredo da Silva, é inteiramente
dedicado às principais linguagens de programação para CLPs. O capítulo 2, com o título “Norma IEC
61131-3 aplicada ao Controlador Lógico Programável”, apresenta muitos conceitos de programação
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https://www.colaboraread.com.br/integracaoAlgetec/index?usuarioEmail=eder.tecnologias%40gmail.com&usuarioNome=EDER+CARLOS+FERNANDES&disciplinaDescricao=&atividadeId=4866877&atividadeDes… 12/28
aplicados nesse contexto, como tarefas, funções, acesso à memória, tipos e controle de variáveis. Esses
elementos são explicados detalhadamente no texto indicado, por isso recomendamos a leitura! O
conteúdo sugerido pode ser acessado pela Minha Biblioteca, como também pelo link disponível a seguir.
Acesse o conteúdo clicando aqui
PONTO DE PARTIDA
Para contextualizar sua aprendizagem, imagine a seguinte situação: a empresa de automação AutoTech visita
novamente as dependências da Alfa Embalagem. Desta vez, a solicitação é para que Breno prepare um novo
projeto direcionado à área de embalagem de cosméticos. Breno foi até a empresa para saber quais devem ser
as especificações da proposta com o pessoal da Alfa Embalagem. Ele identificou que a área de engenharia
quer adaptar a esteira de pacote para uma nova linha de produção de envase de cosméticos.
O setor de produção vem enfrentando problemasfrequentes no sistema de transporte das embalagens nas
linhas de envase e paletização. Durante esse processo, algumas embalagens estão sendo mal posicionadas no
transportador, o que causa falhas de paletização. Além disso, em certos momentos, o sistema para por
completo em função da falta de detecção das embalagens.
O objetivo da AutoTech é automatizar o sistema para identificar a presença das embalagens e garantir o
posicionamento correto desses itens em relação ao bico de envase, evitando paradas na produção.
Breno já sabe que deve programar um CLP para efetuar o controle da esteira transportadora de embalagens.
O sistema deverá detectar a embalagem, posicioná-la corretamente para o processo de envase e paletização,
e, em caso de erro ou ausência de detecção, acionar um alarme e desligar a esteira para impedir danos.
Vale ressaltar que Breno sabe que uma possível ampliação na linha é viável, e a Alfa Embalagens já adiantou
que deseja pensar na sustentação desses projetos de automação. A empresa quer treinar seu time de
engenharia e manutenção para dar suporte e realizar pequenos ajustes no programa em CLP.
Diante do cenário exposto, Breno deve pensar em algumas alternativas que facilitem o trabalho do time.
Vamos acompanhar Breno nesse desafio? Bons estudos!
VAMOS COMEÇAR
Boas-vindas, estudante! Estamos avançando no campo da programação de CLPs. Na videoaula de hoje,
trataremos da programação por meio da linguagem Ladder, muito conhecida na área de automação
industrial. Essa linguagem conta com diversos recursos de programação, ao mesmo tempo que é de simples
construção. O mercado precisa de profissionais com expertise nessa área, então esta é uma ótima
oportunidade de você evoluir em conhecimento! Desejamos a você bons estudos!
Introdução à linguagem Ladder
A programação de Controladores Lógicos Programáveis (CLPs) em Ladder é amplamente utilizada para
desenvolver o controle de processos e sistemas de manufatura, principalmente por causa da simplicidade
atrelada a essa linguagem no que diz respeito à criação de programas. Também conhecida como diagrama de
escada, a linguagem Ladder é baseada em símbolos que representam relés e contatos, remetendo ao controle
elétrico tradicional.
Aula 3
PROGRAMAÇÃO DE CLPS EM LINGUAGEM LADDER
A programação por meio da linguagem Ladder, muito conhecida na área de automação industrial, conta
com diversos recursos de programação, ao mesmo tempo que é de simples construção.
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https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788521210528/pageid/27
Vale lembrar que, na década de 1960, quando os sistemas de controle industrial foram criados, iniciou-se um
processo de migração dos tradicionais painéis de relés eletromecânicos para os CLPs. Naquela época, os
engenheiros de controle precisavam de uma solução para substituir os complexos e volumosos painéis de
relés usados para controlar máquinas e processos industriais, já que os sistemas baseados em relés eram de
difícil modificação, além de serem propensos a falhas mecânicas, o que motivou a busca por uma solução
mais eficiente.
Para facilitar a transição dos engenheiros e técnicos de controle, a linguagem de programação escolhida foi
fundamentada no diagrama de contatos e bobinas, similar aos esquemas de controle com relés
eletromecânicos. Nasceu assim o Ladder Diagram (LD), que se tornou a linguagem gráfica padrão para
programar CLPs, mantendo a familiaridade com o controle elétrico e favorecendo a adoção da nova
tecnologia.
Assim como outras linguagens de programação para CLP, a linguagem Ladder segue as regulamentações da
norma IEC 61131-3. Em comparação a Instruction List (IL), Structured Text (ST), Function Block Diagram (FBD) e
Grafcet, que são as demais linguagens regulamentadas pela norma IEC 61131-3, a Ladder permanece como
uma das mais populares, especialmente em indústrias onde o pessoal de manutenção e os operadores de
máquinas estão mais acostumados com diagramas elétricos. A Figura 1, a seguir, ilustra a aparência da
linguagem Ladder.
Figura 1 | Exemplo de programa em linguagem Ladder
Fonte: Silva (2016, p. 165).
A linguagem Ladder é baseada na lógica de contatos virtuais, em que o programa aciona bobinas de saídas a
partir de valores aferidos por sensores ou chaves conectados à entrada dos CLPs, com o objetivo de ligar
motores, lâmpadas ou realizar contagem, temporizações ou controles proporcionais, integrais e derivativos
(Roque, 2014).
A ativação das saídas de um CLP depende da configuração dos contatos de entrada, que são organizados em
um programa Ladder. Esse programa é responsável por controlar as saídas de acordo com as combinações
lógicas estabelecidas por meio de instruções e contatos virtuais.
Apesar de o CLP ter substituído grande parte dos controles lógicos baseados em relés, os relés
eletromagnéticos ainda são usados como dispositivos auxiliares para comutar os equipamentos de entrada e
saída. O CLP foi projetado para substituir relés menores que exercem funções lógicas, mas que não suportam
correntes ou tensões altas. Além disso, é importante entender o funcionamento e a terminologia dos relés
para converter corretamente os diagramas elétricos em programas Ladder (Petruzella, 2014).
A Figura 2 apresenta uma esquematização dos contatos das bobinas.
Figura 2 | Representação de bobinas
Fonte: Petruzella (2014, p. 110).
Um relé é uma chave magnética que geralmente possui uma única bobina, mas pode ter vários contatos.
Quando a bobina está desenergizada, a armadura fica afastada do núcleo por uma mola, e, quando
energizada, cria um campo eletromagnético que movimenta a armadura, acionando ou desligando os
contatos. A bobina e os contatos são isolados eletricamente.
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O símbolo de um relé é representado por duas linhas paralelas que indicam os contatos, sendo que a letra “M”
normalmente designa bobinas de contatores para motores, enquanto o termo “CR” é usado para relés de
controle. Os contatos normalmente abertos (NA) ficam abertos até que a bobina seja energizada, enquanto os
normalmente fechados (NF) permanecem fechados até a bobina ser ativada.
SIGA EM FRENTE
Conhecendo mais a linguagem Ladder
A linguagem Ladder representa funções lógicas utilizando contatos e relés, com duas barras verticais
simbolizando os polos positivo e negativo de uma fonte de energia. O ambiente de programação se parece
com uma escada, o que explica o nome “Ladder”, que significa “degrau” em inglês. Essa ideia pode ser
observada na Figura 1, exibida anteriormente.
Cada “degrau” do programa consiste na combinação entre condições de entrada (contatos normalmente
abertos e normalmente fechados) e uma instrução de saída ao final da linha, denotada pela bobina do relé,
que ativará ou desativará a saída do CLP. A Figura 3, a seguir, apresenta os símbolos utilizados para
representar contatos.
Figura 3 | Símbolos de contato em linguagem Ladder, por fabricante
Fonte: Franchi e Camargo (2021, p. 39).
Os contatos apresentados na Figura 3 são combinados de forma lógica para implementar os eventos reais. A
Figura 4 elenca os símbolos utilizados para representar as bobinas.
Figura 4 | Símbolos de bobinas em linguagem Ladder, por fabricante
Fonte: Franchi e Camargo (2021, p. 40).
A popularidade da linguagem Ladder se deve a diversas vantagens associadas a ela, que incluem (Franchi;
Camargo, 2021):
Familiaridade: como a linguagem Ladder é baseada em esquemas elétricos de relés, técnicos e
engenheiros que têm experiência com sistemas elétricos aprendem facilmente a utilizá-la.Essa
familiaridade acelera o processo de aprendizagem para a programação de CLPs e favorece a adoção do
CLP em ambientes industriais.
Facilidade de visualização: a estrutura gráfica do Ladder é intuitiva e fácil de interpretar. Cada linha do
diagrama representa um circuito de controle,
Simplicidade para controle discreto: a linguagem Ladder é particularmente eficaz para aplicações de
controle discreto, como ligar ou desligar motores, válvulas e atuadores. É ideal para sistemas nos quais o
controle lógico é predominantemente binário (on/off).
Manutenção simples: por causa de sua natureza gráfica, os técnicos e engenheiros podem realizar
alterações no programa com certa facilidade, por vezes diretamente no chão de fábrica, sem a
necessidade de ferramentas complexas de desenvolvimento.
Grande compatibilidade: a maioria dos CLPs no mercado oferece suporte à linguagem Ladder,
tornando-a uma opção universal em diversas plataformas de hardware.
Em contrapartida, há algumas desvantagens da programação em Ladder que devem ser consideradas,
sobretudo no que se refere a limitações. Confira a seguir:
Dificuldade em controle avançado: embora seja excelente para controle discreto, a linguagem Ladder
pode se tornar complicada e pouco intuitiva quando utilizada para controle analógico, cálculos
matemáticos complexos ou algoritmos de controle avançados, como controle PID.
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Programas extensos: à medida que o controle se torna mais sofisticado, a linguagem Ladder pode gerar
programas muito extensos e difíceis de gerenciar. Aplicações que exigem uma lógica mais elaborada
podem tirar mais proveito de linguagens textuais, como a Structured Text (ST), por causa de sua maior
compactação e clareza para a manipulação de dados.
Baixa modularidade: embora seja possível criar blocos de função em Ladder, a modularidade e a
reutilização de código são menos evidentes do que em linguagens como FBD ou ST, nas quais a criação
de bibliotecas e funções reutilizáveis é mais prática.
Manutenção em aplicações complexas: quando o sistema de controle cresce em complexidade, a
manutenção de programas em Ladder pode ficar mais difícil, especialmente se o programa não foi bem
estruturado desde o início.
A linguagem Ladder pode ser utilizada para implementar inúmeros programas para CLP, a fim de atender a
desafios da automação. A Figura 5 mostra um exemplo em que contatos são combinados para acionar, de
forma retentiva, a bobina (nesse caso, o motor).
Figura 5 | Diagrama de comando de uma partida direta: (a) diagrama elétrico; (b) respectivo diagrama em Ladder
Fonte: Franchi e Camargo (2021, p. 42).
A programação em Ladder é amplamente utilizada em diversas indústrias em virtude de sua simplicidade e
eficiência para controlar processos discretos. Confira, a seguir, algumas das principais aplicações dessa
linguagem:
Controle de máquinas: a linguagem Ladder é frequentemente usada para controlar máquinas
industriais, como prensas, furadeiras, sistemas de corte e outras máquinas de manufatura. O controle de
motores, válvulas e sensores é fácil implementado com a lógica binária da linguagem.
Automação de linhas de produção: nas fábricas, a linguagem Ladder é utilizada para controlar esteiras
transportadoras e sistemas de envase, etiquetagem e paletização. A capacidade de integrar sensores,
atuadores e sinais de controle faz do Ladder uma escolha ideal para essas tarefas repetitivas.
Controle de sistemas HVAC: em grandes edifícios comerciais e industriais, sistemas de aquecimento,
ventilação e ar-condicionado (HVAC) podem ser controlados por CLPs programados em Ladder, a fim
de gerenciar automaticamente as unidades de ventilação, bombas e compressores com base em sinais
de sensores de temperatura e pressão.
Processos de embalagem: as máquinas de embalagem, como enchedoras, seladoras e formadoras de
caixas, são comumente controladas por CLPs programados em Ladder, por causa da necessidade de
controle sequencial e de sincronização de diversos dispositivos.
Sistemas de segurança: o Ladder também é usado em sistemas de controle de segurança, como
sistemas de parada de emergência e bloqueio de portas. A simplicidade da lógica binária permite
programar rapidamente respostas de segurança a falhas no sistema.
Assim, percebemos que a programação de CLPs em Ladder ainda é uma escolha popular na automação
industrial por causa da simplicidade, familiaridade e eficiência no controle de processos discretos fornecidas
por essa linguagem. Embora apresente algumas limitações em aplicações mais complexas, as vantagens da
Ladder a tornam uma ferramenta poderosa para aplicações industriais tradicionais. A padronização da
linguagem pela IEC 61131-3 assegura sua compatibilidade com diversas plataformas, garantindo que a Ladder
se mantenha como uma linguagem relevante e amplamente utilizada na indústria.
VAMOS EXERCITAR?
a)  Diagrama elétrico
b) Diagrama elétrico em Ladder
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Resolvendo o desafio
Estudante, você já conheceu o desafio enfrentado por Breno, que é realizar o controle de uma esteira
transportadora de embalagens. O sistema deverá detectar a embalagem, posicioná-la corretamente para o
processo de envase e paletização, e, em caso de erro ou ausência de detecção, acionar um alarme e desligar a
esteira para evitar danos.
Requisitos:
Um sensor de presença detecta quando uma embalagem está na esteira, acionando-a.
Um segundo sensor de posição garante que a embalagem esteja corretamente alinhada para o processo
de envase.
Caso a embalagem não esteja posicionada corretamente, a esteira deve parar e um alarme precisa ser
acionado.
Ao retirar a embalagem mal posicionada, corrigindo o problema, a esteira religa e volta a funcionar
normalmente.
O operador pode desligar o sistema a qualquer momento, por questões de segurança.
Algumas informações que Breno descreveu para o programa são:
Liga/Sensor de presença (I1): liga a alimentação da esteira ao detectar uma embalagem na entrada
desse equipamento.
Botão Desliga (I2): desliga a alimentação da esteira por segurança.
Sensor de posição (I3): verifica o alinhamento correto da embalagem, a fim de alertar quando uma
embalagem estiver fora dos limites desejados.
Motor da esteira (Q1): aciona a movimentação da esteira.
Alarme (Q2): aciona o alarme.
Figura 6 | Modelagem da solução em Ladder
Fonte: elaborada pelo autor.
 Saiba mais
O livro Controladores Lógicos Programáveis, de Frank D. Petruzella, em seu sexto capítulo, chamado
“Fundamentos do desenvolvimento de diagramas e programas em lógica Ladder para o CLP”, apresenta
conceitos interessantes sobre o funcionamento dos equipamentos envolvidos na automação, para
facilitar o entendimento de sua atuação no programa em Ladder. O capítulo em questão destaca, entre
outros assuntos, o funcionamento de relés eletromagnéticos. O conteúdo sugerido pode ser acessado
pela Minha Biblioteca, como também pelo link disponível a seguir.
PETRUZELLA, F. D. Controladores Lógicos Programáveis. 4. ed. Porto Alegre: AMGH Editora, 2014.
Acesse o conteúdo clicando aqui
PONTO DE PARTIDA
Aula 4
PROGRAMAÇÃO AVANÇADA EM LINGUAGEM LADDER
O uso da linguagem Ladder pode otimizar a linha de produção, a fim de garantir que todas as etapas
sejam sincronizadas e que a produção ocorra sem interrupções.
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https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788580552836/pageid/108Olá, estudante!
A linguagem Ladder avançada permite a criação de sistemas de controle mais complexos e eficientes,
incorporando temporizadores e contadores avançados, funções matemáticas e aritméticas, instruções de
comparação e desvio, manipulação de dados, integração com outros sistemas e ferramentas de diagnóstico e
monitoramento (Alves, 2010, Lamb, 2015).
O domínio dessas técnicas avançadas é essencial para profissionais de automação industrial que desejam
criar sistemas robustos e eficientes (Prudente, 2011). A utilização de blocos de função, sub-rotinas e módulos
oportuniza uma programação mais organizada e modular, facilitando a manutenção e a atualização do
sistema (Natale, 2008).
Para contextualizar sua aprendizagem, imagine a seguinte situação: a AutoTech, empresa de automação que
presta serviços para a fabricante de embalagens Alfa Embalagens, recebeu uma nova demanda desse cliente.
A Alfa Embalagens vem enfrentando problemas de eficiência em uma de suas linhas de produção de caixas de
papelão, a qual é composta por várias etapas, incluindo corte, dobramento, colagem e empacotamento.
O desafio é criar um sistema de controle avançado utilizando a linguagem Ladder para otimizar a linha de
produção, a fim de garantir que todas as etapas sejam sincronizadas e que a produção ocorra sem
interrupções. O engenheiro Breno e a programadora Laura foram incumbidos de propor uma solução para
esse desafio. O sistema deve incluir:
Temporizadores e contadores avançados para controlar o tempo de cada etapa e contar o número de caixas
produzidas.
Funções matemáticas e aritméticas para calcular a eficiência da linha de produção e ajustar automaticamente
os tempos de operação.
Instruções de comparação e desvio para monitorar as condições da linha de produção e desviar o fluxo de
produção em caso de falhas ou necessidades de manutenção.
O sistema deve utilizar um temporizador retentivo (RTO) para acumular o tempo de operação de cada
máquina, mesmo que a linha seja interrompida. Além disso, precisa ter um contador ascendente (CTU) que
conte o número de caixas produzidas e acione um alarme quando um lote de 1.000 caixas for completado.
Para calcular a eficiência da linha de produção, deve-se utilizar uma função de multiplicação que calcule a
eficiência com base no tempo de operação e no número de caixas produzidas. O sistema também precisa
incluir uma instrução de comparação (EQU) que compare o número de caixas produzidas com o valor de
referência (1.000 caixas) e acione o alarme se a condição for verdadeira. Por fim, deve ser implementada uma
instrução de desvio condicional (JMP) que desvie o fluxo de produção para uma linha de backup em caso de
falha em qualquer etapa.
Você acompanhará Breno e Laura na resolução dessa demanda. Para tanto, utilize as ferramentas que serão
apresentadas nesta jornada de aprendizagem. Vamos lá!
Bons estudos!
VAMOS COMEÇAR
Olá, estudante! Nesta videoaula, discorreremos sobre conceitos que envolvem a utilização de temporizadores
e contadores na linguagem Ladder, a programação de funções matemáticas e aritméticas, e o uso de
instruções de comparação e desvio em Ladder. Tais conteúdos são de grande importância para sua prática
profissional, pois são muito utilizados na indústria, sobretudo na programação dos Controladores Lógicos
Programáveis. Convidamos você a assistir a este material dedicado à abordagem desses assuntos para
consolidar a teoria que será apresentada. Desejamos um bom momento de estudos! Vamos lá!
Temporizadores e contadores em Ladder
Olá, estudante!
Os temporizadores são componentes essenciais em sistemas de automação, pois permitem a execução de
ações após um determinado período. São amplamente utilizados para controlar o tempo de operação de
máquinas, processos e eventos. Existem três tipos principais de temporizadores em Ladder: temporizador on-
delay (TON), temporizador off-delay (TOF) e temporizador retentivo (RTO).
O temporizador on-delay (TON) é um dos temporizadores mais comuns utilizados em sistemas de automação.
Ele inicia a contagem do tempo quando a entrada é ativada e aciona a saída após o tempo configurado. Esse
tipo de temporizador é útil para atrasar a ativação de uma saída após a detecção de uma condição de entrada
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(Alves, 2010).
Por exemplo, em uma linha de produção, o TON pode ser usado para garantir que uma máquina só comece a
operar após um determinado tempo de preparação. Isso é especialmente útil em processos nos quais é
necessário um tempo de espera para que os componentes estejam prontos para a próxima etapa.
Exemplo de temporizador on-delay (TON)
Nesse exemplo, o temporizador é configurado para um atraso de 10 segundos. Quando a entrada é
ativada, o temporizador começa a contar e, após 10 segundos, a saída é ativada.
O temporizador off-delay (TOF) funciona de maneira oposta ao TON. Ele desativa a saída após o tempo
configurado quando a entrada é desativada. Esse tipo de temporizador é útil em situações nas quais é preciso
manter uma saída ativada por um período específico após a desativação da entrada (Alves, 2010).
Por exemplo, em um sistema de ventilação, o TOF pode ser usado para manter os ventiladores funcionando
por alguns minutos após o desligamento do sistema principal, garantindo a remoção de calor residual.
Exemplo de temporizador off-delay (TOF)
Nesse exemplo, o temporizador é configurado para um atraso de 5 segundos. Quando a entrada é
desativada, o temporizador começa a contar e, após 5 segundos, a saída é desativada.
O temporizador retentivo (RTO) é um tipo especial de temporizador que acumula o tempo de contagem
mesmo que a entrada seja desativada e reativada. Isso significa que o RTO mantém o valor do tempo
acumulado entre ciclos de operação, tornando-o ideal para aplicações nas quais é necessário rastrear o
tempo total de operação de um processo ou máquina (Alves, 2010).
Por exemplo, o RTO pode ser usado para monitorar o tempo total de operação de uma máquina ao longo de
um turno de trabalho, ainda que a máquina seja desligada e ligada várias vezes.
Exemplo de temporizador retentivo (RTO)
Nesse exemplo, o temporizador é configurado para um tempo acumulado de 15 segundos. O
temporizador acumula o tempo de operação sempre que a entrada é ativada e mantém o valor acumulado
mesmo que a entrada seja desativada.
Os contadores são utilizados para contar eventos ou objetos em sistemas de automação. São essenciais para
rastrear a quantidade de produtos, ciclos de operação ou qualquer outro evento que precise ser monitorado.
Existem dois tipos principais de contadores em Ladder: contador ascendente (CTU) e contador descendente
(CTD).
O contador ascendente (CTU) incrementa o valor do contador a cada pulso de entrada. Esse modelo de
contador é vantajoso para rastrear a quantidade de eventos que ocorrem ao longo do tempo, como o número
de peças produzidas em uma linha de montagem (Lamb, 2015).
Por exemplo, em uma linha de produção de garrafas, o CTU pode ser usado para contar o número de garrafas
que passam por um sensor, possibilitando o monitoramento da produção em tempo real.
Exemplo de contador ascendente (CTU)
Nesse exemplo, o contador é configurado para contar até 100. A cada pulso de entrada, o valor do
contador é incrementado. Quando o contador atinge 100, a saída é ativada, indicando que 100 eventos foram
contados.
O contador descendente (CTD) decrementa o valor do contador a cada pulso de entrada. Esse modelo de
contador é útil para rastrear a quantidade de eventos restantes até que uma condição específica seja
atendida, como o número de peças restantes em um lote de produção (Lamb, 2015).
Por exemplo, em um sistema de embalagem, o CTD pode ser usado para contar o número de caixas restantesaté que um lote esteja completo, viabilizando o ajuste do processo de embalagem quando necessário.
1∨ ----[]---- [TON,T1, 10, s] ----()----⏐↓T1
1∨ ----[]---- [TOF,T2, 5, s] ----()----⏐↓T2
1∨ ----[]---- [RTO,T3, 15s] ----()----⏐↓T3
1∨ ----[]---- [CTUC1, 100] ----()----⏐↓C1
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Exemplo de contador descendente (CTD)
Nesse exemplo, o contador é configurado para começar em 50. A cada pulso de entrada, o valor do
contador é decrementado. Quando o contador atinge 0, a saída é ativada, indicando que 50 eventos foram
contados.
Existem diversas aplicações práticas muito importantes atreladas aos contadores mencionados, as quais
apresentaremos a seguir.
Controle de tempo de operação
Em uma linha de produção de alimentos, os temporizadores podem ser usados para controlar o tempo de
cozimento de produtos. Um temporizador on-delay (TON) pode garantir que um forno comece a operar
apenas após um tempo de pré-aquecimento, enquanto um temporizador off-delay (TOF) pode manter o forno
ligado por alguns minutos depois do término do ciclo de cozimento para preservar a uniformidade do produto
(Alves, 2010).
Monitoramento de produção
Em uma fábrica de automóveis, os contadores podem ser usados para monitorar a produção de peças. Um
contador ascendente (CTU) é capaz de rastrear o número de peças produzidas em uma linha de montagem,
enquanto um contador descendente (CTD) consegue monitorar o número de peças restantes até que um lote
esteja completo. Isso permite um controle preciso da produção e otimiza o planejamento de manutenção e
reabastecimento (Lamb, 2015).
Em resumo, os temporizadores e contadores são componentes fundamentais em sistemas de automação,
pois viabilizam o controle preciso do tempo de operação e a contagem de eventos. A compreensão e a
utilização eficaz desses componentes são fatores cruciais para a criação de sistemas de controle robustos e
eficientes. Com a linguagem Ladder, engenheiros e técnicos podem implementar temporizadores e
SIGA EM FRENTE
Funções matemáticas e aritméticas e instruções de comparação e desvio em
Ladder
As operações matemáticas básicas em Ladder incluem adição, subtração, multiplicação e divisão. Essas
operações são fundamentais para cálculos de controle e ajustes de processos, pois permitem que os sistemas
de automação realizem tarefas como ajuste de setpoints, cálculos de eficiência e controle de processos em
tempo real (Prudente, 2011).
A operação de adição em Ladder é utilizada para somar dois ou mais valores e armazenar o resultado em um
registrador. É frequentemente usada para acumular valores, como a soma de produtos em uma linha de
produção ou a soma de tempos de operação.
Exemplo de adição
Nesse exemplo, os valores armazenados nos registradores e são somados, e o resultado é
armazenado no registrador .
A operação de subtração é adotada para subtrair um valor de outro e armazenar o resultado. É útil para
calcular diferenças, como a diferença entre um valor medido e um valor de referência.
Exemplo de subtração
Nesse exemplo, o valor armazenado no registrador é subtraído do valor armazenado no registrador
, e o resultado é armazenado no registrador .
A operação de multiplicação é usada para multiplicar dois valores e armazenar o resultado. É comumente
aplicada em cálculos de escala, como a conversão de unidades ou o cálculo de eficiência.
Exemplo de multiplicação
1∨ ----[]---- [CTDC2, 50] ----()---?
C2
1∨ ----[]---- [ADDN7:0,N7:1,N7:2] ----()----?
N7:0 N7:1
N7:2
1∨ ----[]---- [iN7:0,N7:1,N7:2] ----()----?
N7:1
N7:0 N7:2
1∧ ----[]---- [*MULN7:0,N7:1,N7:2*] ----()----?
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Nesse exemplo, os valores armazenados nos registradores e são multiplicados, e o resultado é
armazenado no registrador .
A operação de divisão é utilizada para dividir um valor por outro e armazenar o resultado. É útil para cálculos
de proporção, como a divisão de um valor total pelo número de unidades.
Exemplo de divisão
Nesse exemplo, o valor armazenado no registrador é dividido pelo valor armazenado no registrador
, e o resultado é armazenado no registrador .
Além das operações básicas, a linguagem Ladder suporta funções matemáticas avançadas, como
exponenciação, logaritmos e funções trigonométricas. Tais funções são úteis em aplicações complexas de
controle, em que cálculos mais sofisticados são necessários para otimizar o desempenho do sistema (Filippo
Filho, 2014).
A função de exponenciação é usada para elevar um valor a uma determinada potência. É útil em cálculos de
crescimento exponencial, como o crescimento populacional ou o aumento de pressão em sistemas
hidráulicos.
Exemplo de exponenciação
Nesse exemplo, o valor armazenado no registrador é elevado à potência armazenada no registrador
, e o resultado é armazenado no registrador .
A função de logaritmo é adotada para calcular o logaritmo de um valor. É importante em cálculos de escala
logarítmica, como a medição de intensidade sonora ou a escala de pH.
Exemplo de logaritmo
Nesse exemplo, o logaritmo do valor armazenado no registrador é calculado, e o resultado é
armazenado no registrador .
As funções trigonométricas, como seno, cosseno e tangente, são empregadas para cálculos de ângulos e
distâncias em sistemas de controle que envolvem movimento ou posicionamento.
Exemplo de função trigonométrica (seno)
Nesse exemplo, o seno do valor armazenado no registrador é calculado, e o resultado é armazenado no
registrador .
As instruções de comparação são utilizadas para comparar valores e tomar decisões com base nos resultados.
As principais instruções incluem: Igual (EQU), Diferente (NEQ), Maior Que (GRT) e Menor Que (LES) (Natale,
2008).
A instrução Igual (EQU) é usada para comparar dois valores e verificar se são iguais. É útil para verificar
condições específicas, como se um valor medido é igual a um valor de referência.
Exemplo de comparação Igual (EQU)
Nesse exemplo, a instrução confere se o valor armazenado no registrador é igual a 10. Se a condição for
verdadeira, a saída será ativada.
A instrução Diferente (NEQ) é utilizada para comparar dois valores e verificar se são diferentes. É importante
para conferir condições em que uma diferença específica é esperada.
Exemplo de comparação Diferente (NEQ)
Nesse exemplo, a instrução verifica se o valor armazenado no registrador é diferente de 10. Se a
condição for verdadeira, a saída será ativada.
N7:0 N7:1
N7:2
1 ∧ − −−− [] − − −−[*÷N7 : 0,N7 : 1,N7 : 2*] − − −−() − −−−
N7:0
N7:1 N7:2
1 ∧ − −−− [] − − −−[*exp N7 : 0,N7 : 1*] − − −−() − −−−
N7:0
N7:1 N7:2
1 ∧ − −−− [] − − −−[*log  N7 : 0,N7 : 1*] − − −−() − −−−
N7:0
N7:1
1∨ ----[]---- [sinN7:0,N7:1] ----()----?
N7:0
N7:1
1∨ ----[]---- [EQUN7:0, 10] ----()----?
N7:0
1∨ ----[]---- [?N7:0, 10] ----()----?
N7:0
28/01/2026, 16:54 ptcldd_252_u3_aut_pro_ind
https://www.colaboraread.com.br/integracaoAlgetec/index?usuarioEmail=eder.tecnologias%40gmail.com&usuarioNome=EDER+CARLOS+FERNANDES&disciplinaDescricao=&atividadeId=4866877&atividadeDes… 21/28
A instrução Maior Que (GRT) é usada para comparar dois valores e verificar se um valor é maior que o outro. É
útil para analisar condições em que um valor deve exceder um limite específico.
Exemplo de comparação Maior Que (GRT)
Nesse exemplo, a instrução verifica se o valor armazenado no registrador é maior que 10. Se a condição
for verdadeira, a saída será ativada.
A instrução Menor Que (LES) é utilizada para comparar dois valores e verificar se um valor é menor que o
outro. É útil para verificar condições em que um