Programaçao CLP

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Introdução a Controladores Lógicos 
Programáveis
Programação em 
CLP
Diretor Executivo 
DAVID LIRA STEPHEN BARROS
Gerente Editorial 
CRISTIANE SILVEIRA CESAR DE OLIVEIRA
Projeto Gráfico 
TIAGO DA ROCHA
Autoria 
DANYELLE GARCIA GUEDES 
ALAN DE OLIVEIRA SANTANA
AUTORIA
Danyelle Garcia Guedes
Sou Bacharel em Ciência e Engenharia de Materiais pela Universidade 
Federal de Campina Grande (UFCG), tenho pós-graduação em Docência 
do Ensino Superior pela Faculdade Campos Elíseos. Atualmente, sou 
aluna Especial no Programa de Pós-graduação Stricto Sensu em Ciência 
e Engenharia de Materiais pela Universidade Federal de Campina 
Grande e trabalho como professora conteudista na Modular Criativa. Sou 
apaixonada pelo que faço e adoro transmitir minha experiência de vida 
àqueles que estão iniciando em suas profissões. Por isso, fui convidada 
pela Editora Telesapiens a integrar seu elenco de autores independentes. 
Estou muito feliz em poder ajudar você nesta fase de muito estudo e 
trabalho. Conte comigo!
Alan de Oliveira Santana
Sou Mestre em Sistemas da Computação pela Universidade 
Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), curso iniciado em 2017, logo após 
a finalização da minha graduação, em 2016, em Ciência da Computação, 
também pela Universidade do Estado do Rio Grande do Norte. Tenho 
experiência na área de Ciência da Computação, com ênfase em Ciência 
da Computação e atuo principalmente nos seguintes temas: Tutores 
virtuais, Chatbots e Jogos educativos.
Sou apaixonado pelo que faço e adoro transmitir minha experiência 
de vida àqueles que estão iniciando em suas profissões. Por isso, fui 
convidado pela Editora Telesapiens a integrar seu elenco de autores 
independentes. Estou muito feliz em poder ajudar você nesta fase de 
muito estudo e trabalho. Conte comigo!
ICONOGRÁFICOS
Olá. Esses ícones irão aparecer em sua trilha de aprendizagem toda vez 
que:
OBJETIVO:
para o início do 
desenvolvimento de 
uma nova compe-
tência;
DEFINIÇÃO:
houver necessidade 
de se apresentar um 
novo conceito;
NOTA:
quando forem 
necessários obser-
vações ou comple-
mentações para o 
seu conhecimento;
IMPORTANTE:
as observações 
escritas tiveram que 
ser priorizadas para 
você;
EXPLICANDO 
MELHOR: 
algo precisa ser 
melhor explicado ou 
detalhado;
VOCÊ SABIA?
curiosidades e 
indagações lúdicas 
sobre o tema em 
estudo, se forem 
necessárias;
SAIBA MAIS: 
textos, referências 
bibliográficas e links 
para aprofundamen-
to do seu conheci-
mento;
REFLITA:
se houver a neces-
sidade de chamar a 
atenção sobre algo 
a ser refletido ou dis-
cutido sobre;
ACESSE: 
se for preciso aces-
sar um ou mais sites 
para fazer download, 
assistir vídeos, ler 
textos, ouvir podcast;
RESUMINDO:
quando for preciso 
se fazer um resumo 
acumulativo das últi-
mas abordagens;
ATIVIDADES: 
quando alguma 
atividade de au-
toaprendizagem for 
aplicada;
TESTANDO:
quando o desen-
volvimento de uma 
competência for 
concluído e questões 
forem explicadas;
SUMÁRIO
Entendendo os Dispositivos CLP e sua Evolução .......................... 10
CLP ............................................................................................................................................................. 10
Evolução dos CLPs ........................................................................................................................ 15
Funcionamento e Arquitetura de um CLP ......................................... 21
Arquitetura Geral de um CLP .................................................................................................. 21
Como um CLP Funciona? ..........................................................................................................28
Varredura ........................................................................................................................... 30
Norma IEC .......................................................................................................34
Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC) .................................................................34
Conceitos Básicos da Norma IEC 6113-3 ...................................................................... 39
CLP no Controle Industrial ......................................................................43
Controle Industrial ..........................................................................................................................43
Vantagens do CLP no Âmbito Industrial .................................................... 50
7
UNIDADE
01
Programação em CLP
8
INTRODUÇÃO
Você já ouviu falar em automação industrial? A automação industrial 
se baseia no uso de sistemas de controle, como computadores e robôs, 
além de tecnologias da informação, para atuar no desenvolvimento de 
diferentes processos e máquinas em um ambiente industrial, de forma 
que o trabalho manual desempenhado por uma pessoa seja substituído 
de forma eficiente por uma máquina. Pode-se identificar a automação 
industrial como a segunda etapa, além da mecanização, no âmbito da 
industrialização. Em outras palavras, pode-se identificar que a automação 
industrial se baseia no uso de dispositivos de controle automático que 
resultam na operação automática e no controle de processos industriais, 
alcançando desempenho superior ao controle manual, quando comparado 
à presença de intervenção humana. Entre os dispositivos de automação 
conhecidos e utilizados, têm-se os controladores programáveis. Entendeu? 
Ao longo desta unidade letiva você vai mergulhar neste universo!
Programação em CLP
9
OBJETIVOS
Olá. Seja muito bem-vindo à Unidade 1 – Introdução a controladores 
lógicos programáveis. Nosso objetivo é auxiliar você no desenvolvimento 
das seguintes competências profissionais até o término desta etapa de 
estudos:
1. Compreender o contexto evolutivo dos controladores lógicos 
programáveis (CLP).
2. Entender o funcionamento e a arquitetura de um controlador 
lógico programável (CLP).
3. Aplicar a Norma IEC para controladores lógicos programáveis 
(CLP).
4. Identificar os casos de usos mais comuns de CLP no controle 
industrial.
Programação em CLP
10
Entendendo os Dispositivos CLP e sua 
Evolução
OBJETIVO:
Ao término deste capítulo, você será capaz de entender 
o que é um dispositivo programável CLP e conhecerá seu 
contexto evolutivo. Isto será fundamental para o exercício de 
sua profissão, tendo em vista o amplo e importante uso dos 
CLPs nos computadores industriais para implementação 
de processos produtivos. Motivado para desenvolver essa 
competência? Então, vamos lá! Avante!.
CLP
Se você tiver a oportunidade de pesquisar e comparar o ambiente 
industrial atual e todos os processos que são desenvolvidos em um 
ambiente industrial de mesmo segmento comercial só que em anos 
passados, como na década de 1930, por exemplo, você vai, provavelmente, 
observar que muitas mudanças aconteceram. 
Entre essas mudanças, pode-se pontuar o fato característico de 
que atualmente muitos dos processos são desenvolvidos por máquinas, 
os quais, antigamente, só eram desempenhados pelos seres humanos. 
A evolução dos processos desenvolvidos no ambiente industrial se 
deu por causa de uma série de fatores, os quais contribuíram para esse 
feito, como as revoluções industriais, por exemplo, mas nada disso seria 
possível sem a evolução e o desenvolvimento de dispositivos eletrônicos, 
os quais posteriormente passaram a compor diversos equipamentos 
computacionais. 
Programação em CLP
11
Figura 1 – Comparando uma fábrica de carros antiga e uma atual
Fonte: Elaborado pelos autores (2021).
Um importante dispositivo para indústria surgiu desse período 
de evolução, o qual possibilitou que gradativamente os equipamentos, 
processos e máquinas necessários aos processos produtivos das indústrias 
fossem operados por outros equipamentos e não mais dependessem 
totalmente do trabalho e da presença humana no desenvolvimentodas 
tarefas. 
Você sabe de que dispositivo estamos falando?
Esses importantes dispositivos são os controladores lógicos 
programáveis.
ACESSE:
Para conhecer um pouco sobre os CLPs, acesse o vídeo 
Automação Industrial clicando aqui.
Programação em CLP
https://youtu.be/__ickCzQh0U
12
O Controlador Lógico Programável (CLP), em inglês Programmable 
Logic Controller, é identificado como um dispositivo de estado sólido, 
habilitado para realizar o armazenamento de instruções e rotinas de 
gerenciamento e controle de um processo, além de desenvolver 
operações lógicas, aritméticas, manipular dados, aplicar funções e 
blocos operacionais, como fazer contagem, sequenciamento lógico e 
temporização e estabelecer a comunicação em rede em um sistema 
(SILVA, 2018a).
Os controladores programáveis são enquadrados, segundo Silva 
(2018a), como dispositivos que compõem o segundo nível da pirâmide 
de automação industrial, ou seja, eles ocupam um papel central nos 
processos automatizados desenvolvidos e aplicados na indústria, tendo 
em vista que consiste em um equipamento que viabiliza todo o controle 
mecanizado, robotizado ou automatizado em processos produtivos de 
diversas plantas industriais.
De acordo com Miyagi (1996), os controles programáveis são 
controladores que possuem tecnologias fundamentadas em tecnologias 
computacionais; nesse caso, a estratégia de controle é determinada 
pelo uso de softwares, por meio dos quais a sua execução discrimina a 
desenvolução dos processos.
Em termos gerais, pode-se definir um controlador lógico 
programável como um robusto computador desenvolvido para aplicações 
em dimensões industriais, para controlar e automatizar processos, 
máquinas e linhas de produção em geral.
Programação em CLP
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DEFINIÇÃO:
De acordo com a IEC 61131-1, define-se um controlador 
lógico programável como:
Sistema eletrônico digital, desenvolvido 
para uso em ambiente industrial, que 
usa uma memória programável para 
armazenamento interno de instruções 
do usuário, para implementação de 
funções especificas, como lógica, 
sequenciamento, temporização, 
contagem e aritmética, para controlar, 
por meio de entradas e saídas, vários 
tipos de máquinas e processos. (SILVA, 
1998; IEC, 1992, p. 2)
Controlador lógico programável ou somente controlador 
programável é um computador industrial que foi aperfeiçoado e adaptado 
para ser aplicado e direcionado ao controle de processos de fabricação, 
equipamentos ou qualquer atividade relacionada que demande 
confiabilidade, facilidade de programação e reconhecimento e reparo de 
falhas ao longo do processo.
De acordo com Miyagi (1996), o controlador lógico programável era 
identificado como um dispositivo eletrônico desenvolvido para aplicações 
industriais. 
Para a execução de todas as suas respectivas operações (lógicas 
e aritméticas, de temporização etc.), o controlador apresenta uma 
memória de armazenamento das informações, que são dispostas em 
forma de lista de palavras, as quais identificam comandos com os devidos 
procedimentos de controle a serem implementados. 
Com base no conteúdo presente nesse armazenamento, as 
máquinas e/ou processos que estão sendo controlados operam por meio 
de sinais digitais e/ou analógicos.
Programação em CLP
14
SAIBA MAIS:
Define-se um sinal por uma sequência de estados que 
codificam uma informação transmitida. Os sinais são 
classificados como digitais, de tempo discreto, e analógicos, 
de tempo contínuo.
 • Os sinais de  tempo discreto têm seus valores 
sequenciais, inteiros e finitos, definidos em 
instantes de tempo periódicos. 
 • Os sinais de tempo contínuo têm seus estados ao 
longo de todos os instantes de tempo.
Figura 2 – Diferença entre sinal analógico e sinal digital
 
Fonte: PIXABAY (2021). 
Assim, o CLP é um dispositivo com capacidade de controlar e 
monitorar todos os componentes a ele conectados, pois entende todos os 
estados dos componentes de entrada e está ativamente desenvolvendo 
processos de tomada de decisão, com base nas instruções e coordenadas 
fornecidas por programas computacionais, comandando, assim, o estado 
de todos os dispositivos que estão sob seu controle.
Programação em CLP
15
Evolução dos CLPs
De acordo com a literatura, em 1804 Jacquard desenvolveu a primeira 
máquina de tear cartões perfurados. O equipamento de tear Jacquard 
substituiu o papel do tecelão por um cartão perfurado. O processo foi 
baseado no sistema de numeração binário e, por meio dele, os tecidos 
copiavam as formas geométricas e criavam imagens pixelizadas.
O tear Jacquard é uma das invenções mais importantes da 
história e o primeiro tear mecânico inventado foi projetado 
pelo francês  Joseph Marie Jacquard, em 1801, por isso 
é conhecido como tear Jacquard. Foi uma completa 
revolução têxtil que mecanizou o complicado  trabalho 
manual do tecelão, onde os fios da urdidura deviam ser 
movidos para cima e para baixo  com as mãos. (CUNHA, 
2017, p. 1) 
Essa invenção é marcante na história da indústria têxtil e a ela é 
atribuído o início do controle de sistemas sequenciais.
Figura 3 – Comparativo entre o tamanho físico do ENIAC e de um computador atual
Fonte: Elaborado pelos autores (2021).
Programação em CLP
16
ACESSE:
Para conhecer um pouco mais a respeito do tear Jacquard, 
acesse o vídeo “O desenhador têxtil Jacquard” clicando 
aqui.
A teoria de Boole, com a Álgebra de Boole, foi uma base matemática 
desenvolvida por volta do ano de 1854 que, em geral, consiste em 
estruturas algébricas que selecionam as principais propriedades dos 
operadores lógicos, operando, dessa forma, com o sistema de numeração 
binário.
Ambas as tecnologias anteriores foram imprescindíveis para o 
desenvolvimento de tecnologias com sistemas sequenciais discretos. 
ACESSE:
Para auxiliar nos seus estudos, acesse aqui o material que 
aborda controladores lógicos programáveis.
Na década de 60, as tecnologias eletrônicas foram introduzidas 
na indústria e, isso, por sua vez, teve grande e importante impacto no 
desenvolvimento de tecnologias para a indústria. 
A eletrônica possibilitou que circuitos de controle eletrônico e 
chaveamentos que dispensavam o trabalho físico pudessem ser implementados. 
Em 1947, por exemplo, os dispositivos transistores foram 
desenvolvidos por cientistas da Bell Laboratory, e a esse componente é 
possível atribuir uma importante descoberta para a evolução dos circuitos 
integrados e, assim, da computação como um todo. Esses dispositivos 
foram aperfeiçoados ao longo do tempo, mas são utilizados até os dias de 
hoje com importância indispensável. 
Programação em CLP
https://youtu.be/YCClV6c10cg
https://youtu.be/YCClV6c10cg
https://d1wqtxts1xzle7.cloudfront.net/54978742/Apostila_de_PLC_Gladimir-with-cover-page-v2.pdf?Expires=1635171783&Signature=fV4vz4rwzOU-Tfsd4Yao5-Jmwvt9QqcYigL8SIyDwHf7UEbzfd4zdC-aX~-Nxgpd7vK-jgyyfYlbBp4hiNwQVzwX8GcsGC7ReXKlVYwWmj6A4IdjYlU8qH-~WiS8OVC3AgZ5nFdIEro-vntM8tUsRXX5wRg9QzCfoh1c-c1~EdVn1gHQ3ljKIiWIxNbhUCfMgTQcT8ijSMHWyYPo9bZZ1IPCV8M0PAeL0im00BRHM9FXPf5~BDBBBxZdD~xs6rzDUW83NpbS-xJdJSZQIcIFVyzN6bbQKBSfDbUbhkhdU9gMjQ5AiNEJcTKkQphGlXHm4KAcLll-2eCgTasgXIsNXA__&Key-Pair-Id=APKAJLOHF5GGSLRBV4ZA
17
Esse novo componente foi produzido a partir de material 
semicondutor e servia tanto para condução elétrica quanto para 
isolamento elétrico. Apresenta a função de atuar no chaveamento e na 
amplificação de sinais, sendo direcionado para uso em controle e ajuste 
de fluxos de sinais eletrônicos em circuitos.
O desenvolvimento dos transistores demarcou uma nova fase 
da tecnologia eletrônica. Os dispositivos foram se tornando cada vez 
menores, mais confiáveis e com melhor desempenho. Os computadores 
foram evoluindo devido à produção de circuitos integrados com melhor 
capacidade de processamento de dados e tamanho cada vez menores, o 
que possibilitou o surgimento dos minicomputadores.
SAIBA MAIS:
O Electronic Numerical Integrator Analyserand Computer 
(ENIAC), por exemplo, foi pioneiro no segmento dos 
computadores digitais eletrônicos. Era um enorme 
equipamento que pesava 80 toneladas, ocupava cerca 
de 180 metros quadrados e apresentava capacidade de 
processamento equivalente a 5 000 operações de adição, 
357 operações de multiplicação e 38 divisões por segundo. 
Atualmente, em comparação, um computador é capaz de 
desenvolver 93 quatrilhões de cálculos por segundo.
Para conhecer um pouco mais sobre o ENIAC acesse o vídeo 
História do ENIAC aqui. 
Em 1968, a equipe de projetos da General Motors desenvolveu um 
equipamento visando à redução de custos com painéis de controle feitos 
de relés eletromecânicos. Para tanto, a empresa desenvolveu uma lista de 
itens descrevendo tecnicamente as especificações que os controladores, 
segundo eles, deveriam apresentar. A tabela a seguir apresenta essas 
informações.
Programação em CLP
https://www.youtube.com/watch?v=dy0wpDfnpzo
18
Tabela 1 – Algumas condições estabelecidas pela GM para os novos controladores
Item Descrição
1
Ser de fácil programação, isto é, as operações sequenciais 
devem ser facilmente alteráveis, mesmo na própria planta.
2
Deve ser de fácil manutenção; se possível deveria ser baseado 
totalmente num conceito plug-in.
3
Deve possuir características operacionais de alta 
confiabilidade (bem maior que os dispositivos a relés), 
considerando-se o ambiente industrial.
4
Deve possuir dimensões menores que os painéis a relés para 
redução de custo e espaço físico.
5 Deve ter capacidade de enviar dados para um sistema central.
6
Deve ter preço competitivo em relação aos atuais dispositivos 
a relés e/ou eletrônicos.
Fonte: (Miyagi, 1996, p. 15).
O equipamento desenvolvido demandou um sistema de estado 
sólido que fosse capaz de ser aplicado em um ambiente industrial, 
suportando as condições do ambiente com flexibilidade, de forma 
semelhante a um computador, sendo de fácil programação e de 
reutilização em variados processos. Daí surgiu o CLP.
O equipamento desenvolvido pela GM, segundo Silva (2018a), tinha 
as seguintes características:
Tal equipamento também apresentava facilidade de 
programação, possibilidade de reutilização em diferentes 
processos, redução de tempo de paralisação nas 
manutenções e controles lógicos. (SILVA, 2018a, p. 18)
No fim da década de 1970, os controladores propostos com base 
nas especificações determinadas pela GM começaram a ter suas funções 
multiplicadas pela incorporação de microprocessadores. 
Os microprocessadores são considerados dispositivos centrais 
na unidade de controle de um sistema computacional, visto que se 
comportam como o cérebro humano. Eles compreendem circuitos 
integrados que desenvolvem cálculos e operações aritméticas e lógicas, 
controlando o sistema e armazenando os dados, entre outras funções. 
Programação em CLP
19
Tais controladores, por esse motivo, foram denominados Controladores 
Lógicos Programáveis ou CLPs.
Desse período em diante, o CLP passou por diversas modificações, 
nas quais recebeu alterações da lógica eletromecânica por 
semicondutores, passou a adotar memórias e processadores, substituiu 
contadores e temporizadores, começou a imprimir relatórios, começou 
a ter controle de posicionamento e a desenvolver a comunicação entre 
CLPs. Além disso, passou a usar e a acessar periféricos remotos via 
interface homem-máquina (SILVA, 2018a).
A partir de 1980, as funções de comunicação do CLP foram 
aperfeiçoadas, permitindo sua aplicação dentro de um sistema de 
controle em rede.
Ao longo desse período, os dispositivos microprocessadores 
também foram passando por diversas modificações. O tamanho dos 
componentes transistores foi diminuindo cada vez mais, o que influenciou 
no aumento da capacidade de processamento dos microprocessadores, 
já que mais transistores poderiam ser acoplados aos circuitos integrados. 
Esse fenômeno, por sua vez, contribuiu para a evolução dos CLPs. 
Segundo Miyagi (1996), com o desenvolvimento de 
microprocessadores de 16 bits, tipo bit-slice, e com a tecnologia de 
multiprocessamento, um CLP poderia integrar todos os tipos de funções 
demandas no controle de sistemas a eventos discretos (SED).
Com o aperfeiçoamento das funções dos CLPs, a aplicação em 
sistemas de controle de rede foi sendo viabilizada cada vez mais. Assim, 
esses dispositivos foram integrados às técnicas de controle SED, aos 
sistemas de varáveis contínuas (SVC) e ao processamento de informações 
destinadas ao gerenciamento industrial.
Nesse sentido, tem-se que todos os processos desenvolvidos 
industrialmente demandam, de alguma forma, de um sistema de controle 
para funcionar com segurança e economia. E, ao longo dos últimos anos, 
um computador de controle especializado, o controlador programável, 
evoluiu e revolucionou a engenharia de controle, combinando poder de 
computação e imensa flexibilidade, a um preço razoável.
Programação em CLP
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RESUMINDO:
Gostou do que lhe mostramos? Conseguiu aprender tudo? 
Agora, só para termos certeza de que você realmente 
entendeu o tema de estudo deste capítulo, vamos resumir 
tudo o que vimos.
Você deve ter aprendido que os ambientes industriais passaram 
por diversas evoluções e que uma delas foi baseada no desenvolvimento 
de controladores lógicos programáveis, o qual só foi possível devido à 
evolução conjunta de elementos como transistores, circuitos integrados 
microprocessadores e sistemas digitais. O CLP é um dispositivo de estado 
sólido, habilitado para realizar o armazenamento de instruções e rotinas 
de gerenciamento, controlar um processo, desenvolver operações lógicas 
e aritméticas, manipular dados, aplicar funções e blocos operacionais, 
como contagem, sequenciamento lógico e temporização, e estabelecer 
a comunicação em rede em um sistema. Assim sendo, os CLPs são 
importantes componentes para a automação dos processos em um 
ambiente industrial.
Programação em CLP
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Funcionamento e Arquitetura de um 
CLP
OBJETIVO:
Ao término deste capítulo, você será capaz de entender 
como funciona um controlador lógico programável, bem 
como a sua arquitetura. Isso será fundamental para o 
exercício de sua profissão. A organização estrutural física 
de uma CLP consiste em um conhecimento básico que 
introduz o estudo dos componentes elétricos industriais. 
E então? Motivado para desenvolver esta competência? 
Então, vamos lá. Avante!
Arquitetura Geral de um CLP
Alguns pontos característicos da arquitetura básica de um 
controlador lógico programável são dependentes do tipo de fabricante 
do dispositivo. Eles podem integrar elementos que agreguem mais 
valor competitivo ao produto, como quantidade de entradas e saídas, 
capacidade de memória, conjunto de instruções em si, velocidade de 
processamento, interface homem-máquina, entre outros.
ACESSE:
Para auxiliar nos seus estudos, acesse aqui o livro 
Controladores Lógicos Programáveis. 
Programação em CLP
https://books.google.com.br/books?hl=pt-BR&lr=&id=hIo6AgAAQBAJ&oi=fnd&pg=PR1&dq=controladores+l%C3%B3gicos+program%C3%A1veis&ots=fsf-htoXjV&sig=bRpcfRpx5hjfWX7tL9cS1LN9OxU#v=onepage&q=controladores%20l%C3%B3gicos%20program%C3%A1veis&f=false
22
Em termos simples, os CLPs são compostos principalmente por três 
unidades: módulos de entrada, módulos de saída e processador (CPU), 
além da fonte de alimentação.
 • Módulos de entrada
Módulo de entrada ou unidade de entrada é a porção do controlador 
que se destina à recepção dos sinais elétricos provenientes das máquinas 
ou dos processos aos quais o controlador está conectado. 
As unidades de entrada, de acordo com Silva (2018a), projetadas 
para aplicações de trabalhos em ambiente industrial, são modularizadas 
para serem conectadas diretamente com os sinais dos elementos 
transdutores e atuadores. 
Esses módulos recebem os sinais da operação. Para isso, as 
unidades de entrada precisam ter compatibilidade com o circuito do CLP. 
Conectam vários dispositivosexternos, como sensores, interruptores 
e botões ao controlador, para leitura dos vários parâmetros digitais e 
analógicos (temperatura, pressão, fluxo, velocidade etc.).
Cada um dos terminais que se interconecta ao sistema por meio dos 
módulos de entrada é eletricamente isolado da eletrônica interna. Assim, 
é possível dar prosseguimento ao estado da entrada e saber se ela está 
ligada ou desligada, por meio de um diodo emissor de luz e fototransistor 
para o restante do sistema. 
Esses dispositivos, em geral, convertem os sinais elétricos do 
processo baixando os níveis para níveis que são compatíveis aos do 
controlador. A operação interna em um computador normalmente 
acontece em tensão de 5 V DC. Porém, os dispositivos externos, como 
solenoides, partidas de motor, interruptores de limite etc. operam com 
tensões de até 110 V CA.  A mistura dessas duas tensões pode causar 
dados irreparáveis à integridade do circuito do CLP, por exemplo. Por isso, 
os módulos de entrada são importantes, já que o principal objetivo da 
interface de entrada e saída é condicionar os vários sinais recebidos ou 
enviados para os dispositivos externos de entrada e saída.
Programação em CLP
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A seguir, estão alguns dos dispositivos de entrada. 
 • Transmissores de campo para pressão, temperatura, fluxo, nível 
etc.
 • Analisadores de pH, condutividade, NOX etc.
 • Interruptores e botões de pressão.
 • Dispositivos de detecção.
 • Chaves de limite.
 • Sensores fotoelétricos.
 • Sensores de proximidade.
 • Sensores de condição.
 • Interruptores de pressão.
 • Chaves de nível.
 • Interruptores de temperatura.
 • Interruptores de vácuo.
 • Interruptores flutuantes.
 • Codificadores.
Cada unidade de entrada e saída admite dois estados:
I. Ligado – on.
II. Desligado – off.
As entradas digitais podem ser do tipo N ou do tipo P. A do tipo N 
(PNP) é uma entrada que assume o estado ligado quando se coloca 0 Vcc 
no borne de entrada, já a entrada tipo P (PNP) é uma entrada que assume 
o estado ligado quando se coloca +24 Vcc no borne de entrada. 
Programação em CLP
24
Observe as imagens a seguir:
Figura 4 – Circuitos de acionamento de entradas tipo N e tipo P
+-
Fonte externa 
T
Ligação de entrada PNP
Unidade de entrada
Unidade de saída
CPU
Fonte
E
V ext.
+
S
V ext.
+
+-
Fonte externa 
T
Ligação de entrada NPN
Unidade de entrada
Unidade de saída
CPU
Fonte
E
V ext.
+
S
V ext.
+
Fonte: (SILVA, 2018a, p. 20).
Observe que no tipo N, durante o acionamento, a chave fornece 
para o CLP um potencial negativo. Ela precisa ser conectada entre o 
terminal de potencial negativo da fonte externa de energia e a entrada.
Já na entra tipo P, durante o acionamento, a chave fornece para o 
CLP um potencial positivo. Ela precisa ser conectada entre o terminal de 
potencial positivo da fonte externa de energia e a entrada.
 • Módulos de saída
Os módulos de saída ou unidades de saída são destinados à recepção 
dos sinais que são processados no controlador lógico e, também, são 
responsáveis por disponibilizar os respectivos sinais elétricos produzidos 
como resposta para uso nas máquinas, equipamentos e processos.
Programação em CLP
25
Módulos de saída convertem sinais da CPU em digital ou em valores 
analógicos para controlar dispositivos de saída. 
As saídas dos CLPs geralmente são relés, mas também podem ser 
eletrônicos de estado sólido, como transistores para saídas CC. As saídas 
contínuas requerem cartões de saída especiais com conversores digitais 
para analógico. 
Assim como na entrada, na saída dos dados uma forma de barreira 
de isolamento é necessária para limitar os danos das falhas inevitáveis da 
planta e também para impedir que o ruído elétrico corrompa as operações 
do processador. 
As saídas digitais podem ser do tipo N ou do tipo P. A do tipo N 
(NPN) é uma saída que assume o estado ligado quando se coloca 0 Vcc 
no borne de saída, já a saída tipo P (PNP) é uma saída que assume o 
estado ligado quando se coloca +24 Vcc no borne de saída. Observe as 
imagens a seguir:
Figura 5 – Circuitos de acionamento de saída tipo N e tipo P
+-
Fonte externa 
Ligação de entrada NPN
Unidade de entrada
Unidade de saída
CPU
Fonte
E
V ext.
+
S
V ext.
+
+-
Fonte externa 
Ligação de entrada PNP
Unidade de entrada
Unidade de saída
CPU
Fonte
E
V ext.
+
S
V ext.
+
Fonte: (SILVA, 2018a, p. 22).
Programação em CLP
26
Observe que no tipo N, durante o acionamento, o CLP fornece para 
a carga um potencial negativo. Ela precisa ser conectada entre o terminal 
de saída potencial positivo da fonte externa.
Já no tipo P, durante o acionamento, o CLP fornece para a carga 
um potencial positivo. Ela precisa ser conectada entre o terminal de saída 
potencial negativo da fonte externa.
 • Unidade de processamento
A unidade de processamento do CLP, assim como em dispositivos 
computacionais, compreende o centro de operações lógicas do 
dispositivo, ou seja, atua de forma semelhante ao cérebro humano. Ela 
é a unidade que administra o conjunto de funcionalidades, recebendo os 
sinais que chegam ao dispositivo pelos módulos de entrada, executando 
toda a lógica que é orientada pelos programas usuários, além de enviar 
resultados para os módulos de saída. 
Na unidade de processamento, fica programada a lógica ladder, 
linguagem em que o CLP é programado e onde ela é armazenada e 
processada.
Na memória dessa unidade estão contidos os dados e o programa 
ladder. Além disso, contém o programa executor do CLP que executa as 
instruções de controle, comunica-se com outros dispositivos e realiza 
atividades de limpeza e diagnostico.
 • Fonte de alimentação
A outra unidade presente no CLP é a fonte de alimentação. Ela 
converte a energia CA de entrada disponível em energia CC exigida pela 
CPU e pelos módulos de entrada e saída para operar corretamente.
Compreende a porção que energiza o sistema, ou seja, fornece 
energia elétrica para que o controlador lógico programável seja acionado 
e desenvolva suas operações.
A figura a seguir apresenta a arquitetura básica de um controlador 
lógico programável.
Programação em CLP
27
Figura 6 – Arquitetura básica de um controlador lógico programável
Máquina ou 
processo
Fonte 
externa
Fonte
Unidade 
de 
entrada
Unidade 
de saída
Unidade 
central de 
processa-
mento
Interfaces de 
programa-
ção homem 
máquina
Fonte: (SILVA, 2018a, p. 21).
 • Módulos especiais
Uma variedade de módulos adicionais pode ser adicionado 
à arquitetura dos controladores CLP. Conforme mencionado, essas 
diferentes atribuições ficam a critério de cada fabricante. 
Podem ser adicionados módulos de entrada de termopares, 
para PT100, de contagem rápida, de controle de motor de passo, de 
comunicação de rede, entre outros.
A ideia básica para a escolha do CLP baseia-se nas necessidades e 
exigências visualizadas na rotina de operações a qual ele será submetido. 
De acordo com Silva (2018a):
O Controlador Lógico Programável ideal é aquele que se 
adapta à sua necessidade e apresenta interfaces a serem 
interligadas à planta industrial compatíveis com sensores 
e atuadores. A diferença entre modelos basicamente está 
em sua nomenclatura, simbologia e programação de 
acordo com o fabricante. (SILVA, 2018a, p. 22)
Programação em CLP
28
Assim, fica a critério de cada aplicação a escolha do CLP mais 
adequado, pois ele deve atender às necessidades especificas de cada 
ambiente industrial.
Como um CLP Funciona?
Um controlador lógico programável possui um componente 
bastante importante que substitui os comandos elétricos tradicionais: o 
micro controlador.
Os micro controladores, como o nome sugere, compreende 
pequenos dispositivos de controle que atuam de forma semelhante a um 
microprocessador, diferindo apenas na quantidade de funcionalidades 
que assume em um sistema. 
Os micro controladores são as unidades de processamento 
presentes em um sistema embarcado, são circuitosintegrados 
desenvolvidos de forma específica para o controle de funções exclusivas 
em sistemas embarcados (GIMENEZ, 2002).
Desempenham, pois, importante papel em equipamentos 
que demandam habilidosas capacidades de processamento de 
interação responsiva com outros componentes digitais, analógicos e/
ou eletromecânicos. Nesses contextos, os micro controladores são 
acoplados ao sistema do equipamento e desempenham o controle da 
tarefa objetivada para tal equipamento. 
SAIBA MAIS:
Embedded systems (ou sistemas embarcados) são 
definidos como sistemas embutidos. São hardwares e 
softwares que utilizam micro controladores para controlar 
operações, tarefas e funções aplicadas em um sistema 
mecânico ou elétrico mais amplos. Esses sistemas são 
compostos por sensores, atuadores, conversores AD e DA 
e processador.
Programação em CLP
29
No CLP, o micro controlador é formado por uma entrada de sinais 
de entradas digitais ou binários que, em períodos discretos, executam 
uma programação de controle que atualiza o número dos sinais.
Na interface de entrada do dispositivo são disponibilizados todos 
os sinais de entrada. Por meio de operações de leitura, esses sinais são 
reproduzidos nas memórias de entrada.
A informação que é armazenada na memória de entrada é 
completamente aproveitada durante a atividade do programa de controle.
Após o completo processamento dessas informações, sinais de 
saída são direcionados para as saídas. 
Todos os sinais de saída apurados são reproduzidos na memória de 
saída para serem disponibilizados na interface de saída.
O desenvolvimento dessas atividades pelo programa ocorre 
em ciclos que têm o tempo de duração que depende do tamanho, da 
configuração e da complexidade do controle de operação do CLP. 
Os tempos de duração do ciclo do programa devem ser 
desenvolvidos em conjunto com o tempo limite máximo aceitável para o 
processo, o qual é controlado.
ACESSE:
Para visualizar na prática como se organiza um CLP, acesse 
o vídeo “O que é o CLP e quais as 3 principais partes do 
CLP” aqui.
É aceitável descrever que o funcionamento do CLP se dá nas etapas 
a seguir:
 • Energização ou processo de conexão do equipamento à rede 
elétrica.
 • Limpeza das memórias-imagem de entrada e saída, onde as 
regiões de armazenamento do sistema são redefinidas.
 • Testagem de operações de escrita e leitura na memória.
Programação em CLP
https://www.youtube.com/watch?v=RnYqTpuLWAA
https://www.youtube.com/watch?v=RnYqTpuLWAA
https://www.youtube.com/watch?v=RnYqTpuLWAA
30
 • Testagem da executabilidade do programa usuário.
 • Varredura.
ACESSE:
Para saber de forma prática como se dá o funcionamento 
de um CLP, acesse o vídeo “Funcionamento de CLP” aqui.
Os CLPs operam a 0 ou a 24V para o acionamento de seus 
componentes. Normalmente, a capacidade de um CLP está associada à 
quantidade de dispositivos de entrada e de saída que são capazes de 
comportar; além disso, a quantidade de bits de memória também interfere 
na capacidade de processamento do CLP.
Varredura
O funcionamento geral de um CLP se baseia no processo de 
varredura ou scan.
Por meio do processo característico de varredura, o CLP implementa 
a leitura dos estados de cada um dos componentes de entrada e avalia os 
seus respectivos acionamentos. 
Os módulos de entrada leem o status de interruptores, transmissores 
e fornecem os dados ao processador.  Esse processo é orientado de 
acordo com as instruções estabelecidas no programa. Os valores de 
entrada são escritos na memória das variáveis de entrada. Depois disso, o 
programa escrito pelo usuário é executado.
Então, o processador executará a lógica de acordo com o programa 
do usuário.
Programação em CLP
https://www.youtube.com/watch?v=X4FmRbMMGNo
31
Uma vez iniciado o uso do programa usuário, o resultado que 
estava armazenado é utilizado durante a atualização das saídas, por meio 
do processador. O processador dará o comando aos módulos de saída, 
as informações são escritas nas memórias das saídas e atualizadas nas 
interfaces de saída. Consequentemente, as variáveis de saída variável 
atualizam os valores de saída dos valores na memória e esses valores de 
saída são atualizados na saída física do CLP. 
Os módulos de saída são conectados a elementos de controle final, 
como válvulas de controle, alimentadores de controle do motor etc.
O CLP, no tempo restante, executa o processamento do sistema de 
firmware e outras tarefas de baixa prioridade.
Todo sistema de controle demanda algum tempo para executar sua 
operação, não é diferente no CLP, que precisa de certo tempo para realizar 
uma tarefa.  A varredura se desenvolve de forma cíclica, em que cada 
ciclo dura um média de alguns microssegundos, ou seja, são processos 
que acontecem muito rapidamente, fração de tempo que é variável e 
dependente do tipo de hardware com o qual se está trabalhando. 
A variação no tempo de varredura depende dos seguintes fatores:
 • Número de entradas.
 • Comprimento da lógica / Loops no programa.
 • Número de saídas.
Ao final de cada ciclo de varredura, o controlador armazena todos 
os resultados que obteve. Estes, por sua vez, serão reutilizados durante a 
execução do processamento do programa.
Um novo ciclo de varredura é, então, iniciado.
A figura a seguir representa o desenvolvimento de um ciclo de 
varredura do CLP.
Programação em CLP
32
Figura 7 – Ciclo de varredura do CLP
Início/Energização
Início da 
monitoração do 
tempo do ciclo
Leitura do estado 
dos sinais dos 
módulos e 
armazenamento 
dos dados de 
entrada
Execução do 
programa usuário
Escrita dos valores 
de processo de 
saída nos módulos 
de saída
Fonte: (SILVA, 2018a, p. 20).
De acordo com Silva (2018a), os sistemas de controle industrial 
atuam em tempo real. Dessa forma, modificações dos sinais de entrada 
induzem a uma imediata ação no sinal de saída associado, pois o tempo 
que o sistema de controle tem para reagir a alterações na entrada é 
equivalente às demandas do processo que está sendo controlado.
RESUMINDO:
Gostou do que lhe mostramos? Aprendeu tudo o que 
apresentamos? Agora, só para termos certeza de que você 
realmente entendeu o tema de estudo deste capítulo, 
vamos resumir o que vimos.
Você deve ter aprendido que os CLPs são compostos principalmente 
por três unidades: módulos de entrada, módulos de saída e processador 
(CPU), além da fonte de alimentação. Os módulos de entrada ou a 
unidade de entrada é a porção do controlador que se destina à recepção 
dos sinais elétricos provenientes das máquinas ou dos processos aos 
quais o controlador está conectado. Os módulos de saída ou unidades de 
saída são destinados à recepção dos sinais processados no controlador 
lógico e, também, são responsáveis por disponibilizar os respectivos 
sinais elétricos produzidos como resposta para uso nas máquinas, 
equipamentos e processos. Cada unidade de entrada e de saída admite 
Programação em CLP
33
dois estados: Ligado – on e desligado – off. A unidade de processamento 
do CLP administra o conjunto de funcionalidade, por meio da recepção 
dos sinais que chegam ao dispositivo pelos módulos de entrada, e da 
execução de toda a lógica que é orientada pelos programas usuários, além 
de enviar resultados para os módulos de saída. Um controlador lógico 
programável possui um componente bastante importante que substitui 
os comandos elétricos tradicionais: o micro controlador. Na interface de 
entrada dos dispositivos são disponibilizados todos os sinais de entrada. 
Por meio de operações de leitura, esses sinais são reproduzidos nas 
memórias de entrada. Todos os sinais de saída apurados são reproduzidos 
na memória de saída para serem disponibilizados na interface de saída. O 
funcionamento geral de um CLP se baseia no processo de varredura ou 
scan.
Programação em CLP
34
Norma IEC
OBJETIVO:
Ao término deste capítulo, você será capaz de entender 
como funciona a aplicaçãoda Norma IEC para os 
controladores lógicos programáveis. Isso será fundamental 
para o exercício de sua profissão. Motivado para desenvolver 
esta competência? Então, vamos lá. Avante!
Comissão Eletrotécnica Internacional 
(IEC)
A Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC), em inglês International 
Electrotechnical Commission, consiste em uma organização internacional 
que se responsabiliza pela normatização dos sistemas desenvolvidos 
para produtos elétricos e eletrônicos.
Os comitês nacionais da IEC visam à promoção da colaboração 
em níveis mundiais a respeito dos fatores relevantes à padronização de 
segmentos elétricos e eletrônicos.
Com base na IEC, obtêm-se padrões que são publicados e aceitos 
internacionalmente.
A importância geral da IEC é fundamentada na necessidade de 
serem adotados padrões de programação compatíveis entre os CLPs 
desenvolvidos para a indústria. Por um longo período, foram utilizadas 
variadas técnicas de programação para a aplicação em dispositivos CLP 
de automação industrial.
O problema é que os profissionais que atuavam nas plantas 
industriais manuseando os dispositivos de controle precisavam estar em 
constante busca de informação e conhecimento para conseguir manusear 
os diferentes dispositivos que a empresa viesse a adotar. Um profissional 
precisava conhecer várias marcas de fabricantes de controladores e isso 
demandava muito tempo e acabava por reduzir a produtividade esperada 
Programação em CLP
35
do sistema e do profissional. Era um verdadeiro desperdício de recursos 
humanos, tendo em vista que treinamentos eram necessários, recorrentes 
e ineficientes.
Como forma de eliminar esse problema, a IEC percebeu a 
necessidade de implantar mudanças e, a partir de 1979, um grupo de 
pessoas foi designado para investigar o projeto de hardware do CLP, todas 
as informações necessárias para seu uso, instalação, documentação 
e demais elementos, o que culminou na extensão do conceito do 
controlador lógico programável para controlador programável.
A IEC é uma organização de padrões internacionais que publica 
centenas de padrões elétricos e eletrônicos. Ela padroniza desde símbolos 
de letras em eletrônicos, equipamentos médicos, de comunicação a 
sinalização ferroviária. De acordo com Miyagi (1996, p. 69) “A IEC abrange 
praticamente todas as linguagens utilizadas atualmente em controle SED, 
e procura definir normas para as suas padronizações.” 
De forma mais específica, a IEC 61131-3 é o padrão para “Medição 
e controle de processos industriais – controladores programáveis”, por 
meio da qual padrões para linguagens de programação CLP e a própria 
interface de programação são definidos. 
A IEC 61131-3 especifica a sintaxe e a semântica das linguagens de 
programação CLP;  sobretudo as linguagens gráficas de lógica ladder, 
diagramas de blocos funcionais, linguagens textuais de listas de instrução, 
texto estruturado e gráficos de funções sequenciais.
Programação em CLP
36
Figura 8 – Linguagens de programação IEC 61131-3
IEC 6113-1
Ladder (LD)
Diagrama 
de blocos 
funcionais 
(FBD)
Listas de 
instrução (IL)
Texto 
estruturado 
(ST)
Gráficos 
de funções 
sequenciais 
(SFC)
Fonte: Elaborado pelos autores (2021).
ACESSE:
Para conhecer um pouco mais acerca das linguagens de 
programação da IEC 61131-3, acesse o vídeo “IEC 61131-3 
linguagens de programação” aqui.
Essa nova proposta de conceito viabilizou que o equipamento 
controlador passasse a desempenhar atividades ainda mais robustas do 
que somente a lógica discreta de um CLP tradicional.
Programação em CLP
https://www.youtube.com/watch?v=RtyF0SKdtDw
https://www.youtube.com/watch?v=RtyF0SKdtDw
37
IEC 61131-3 é o primeiro esforço real para a padronização 
das linguagens de programação para a automação 
industrial. Como este é um apelo mundial, esta é uma 
norma independentemente de qualquer empresa. 
(PLCOPEN, s.a., p. 1)
De acordo com Silva (2018a), acredita-se que, por meio da completa 
adoção de um padrão, a tendência é que os recursos humanos sejam 
melhor manipulados por meio de processos de treinamentos uniformes:
A partir disso, sabe-se que, no futuro, o padrão internacional 
vai estipular um treinamento mais uniforme do recurso 
humano, e os equipamentos serão padronizados onde 
quer que sejam empregados. O custo de treinamento 
será reduzido, uma vez que apenas as características 
específicas de cada novo sistema deverão ser aprendidas. 
A documentação também será uniforme, mesmo havendo 
hardware de mais de um fornecedor na planta. (SILVA, 
2018a, p. 28)
As vantagens da padronização da IEC 61131-3, obtidas por meio da 
definição de cinco linguagens de programação, podem ser amplamente 
aplicadas:
 • Obtenção de um padrão aceito internacionalmente para o 
equipamento.
 • Fornecimento de projetos com linguagens mais adequadas para 
os contextos de cada planta industrial, sendo eficientemente 
suficiente para cada necessidade visualizada.
 • Economia de tempo de processamento.
Potencialização da qualidade da programação, na qual há duas 
linguagens textuais disponíveis que podem ser utilizadas em uma mesma 
planta industrial. “Introduziu o conceito de elementos comuns para facilitar 
o compartilhamento de linguagens, tornando as normas mais claras e 
simples.” (MIYAGI, 1996, p. 69) 
A IEC 61131-3 convencionou diversos pontos importantes, como a 
definição de terminologias e conceitos, testes de verificação e fabricação 
eletrônica, estrutura do software do controlador, bem como suas 
linguagens e execução, funções para a comunicação entre dispositivos 
e, ainda, orientação de implementação das linguagens adotadas na IEC.
Programação em CLP
38
De acordo com Miyagi (1996):
O IEC considera as aplicações de longo prazo, onde a 
evolução da capacidade dos controladores é esperada. 
Além disso, existe o aspecto de deixar que os fatores 
econômicos definam as funções que de fato serão 
utilizadas. (MIYAGI, 1996, p. 69)
A extensão do conceito de controlador lógico programável para 
controlador lógico possibilitou que o controlador que antes era produzido 
para conter um único recurso, ou seja, para executar apenas uma tarefa, 
controlado por um único sistema de software em uma malha fechada, 
agora, mais amplo, abarcou a possibilidade e a capacidade de desenvolver 
o multiprocessamento.
Assim, o controlador programável pode ser produzido para exibir 
diversas funcionalidades, tudo isso por meio do uso de linguagens de 
programação de alto nível. De acordo com Miyagi (1996):
A característica da CP tende a mudar de um simples 
dispositivo de controle SED para dispositivos de controle 
de uso geral (multi-propósito), incorporando o controle 
de sistemas variáveis (SVC) e linguagens de alto nível. 
Neste sentido, a compatibilidade dos programas entre 
os diferentes tipos de CP é um importante aspecto a 
ser considerado. As principais razões do avanço do CP 
para as funções de alto nível, antes dominada pelos 
computadores, estão baseadas na alta produtividade do 
software desde o projeto do programa até a manutenção, 
e na facilidade de compreensão. Esta qualidade será tanto 
mais necessária quanto mais alto nível for o nível das 
funções. (MIYAGI, 1996, p. 70)
Na memória do programa do controlador, segundo a IEC 61131-
3, são carregadas as interfaces de entrada e de saída, as interfaces de 
comunicação e a interface do sistema.
Na interface de entrada e de saída, a função consiste em viabilizar 
o acesso à leitura dos sinais do processo e o comando dos dispositivos 
de campo.
Programação em CLP
39
Na interface de comunicação, a função consiste em proporcionar os 
dados para transferência de informações no processo com o controlador, 
a interface homem-máquina, computadores e outros dispositivos.
Na interface de sistema, a função consiste em viabilizar a interação 
entre hardware e software, para o adequado processamento do programa 
do controlador programável.A última versão da IEC 61131-3 foi publicada em 2013 e incluiu 
mudanças técnicas relacionadas aos dados e à programação de 
linguagens CLP, especificou novos tipos de dados, bem como recursos 
orientados a objetos de classes e blocos de função.
Conceitos Básicos da Norma IEC 6113-3
A norma IEC, como se sabe, foi desenvolvida visando facilitar o 
trabalho de todos que precisam das ferramentas de controle industrial. A 
ideia era unificar práticas, conceitos referentes ao processo aos parâmetros 
de programação dos controladores por meio de uso de interfaces padrão.
A norma admite que os programas sejam decompostos em porções 
reduzidas ou modularizadas, de forma que seja possível implementar o 
controle sobre cada uma das partes. 
A programação estruturada em um fluxo e em uma direção padrão, 
de cima para baixo (top-down) e de baixo para cima (bottom-up), viabiliza 
que os programas sejam divididos em elementos funcionais, definido 
como Program Organization Units (POU).
O POU é baseado em alguns princípios, a saber:
 • O princípio da modularização, no qual os programas podem ser 
decompostos em partes menores.
 • O princípio da estruturação, no qual há uma hierarquia para 
desenvolver a programação em níveis por meio dos quais seja 
possível a aplicação da modularização e do reuso dos blocos 
funcionais.
Programação em CLP
40
 • E o princípio da reutilização, no qual os programas e blocos 
funcionais podem ser reproduzidos (GIMENES, 2002).
Assim, a norma IEC atua sob diversas perspectivas da programação 
de controladores programáveis.
Vale salientar que, mesmo com a norma IEC em vigência, não 
se pode esperar que todos os produtos do gênero, disponibilizados no 
mercado, apresentem compatibilidade com o que é proposto na norma. A 
ideia principal é que a norma possa ter um longo alcance de produtividade 
de portabilidade entre as fabricantes de controladores, mas isso não pode 
ser absolutamente garantido.
De acordo com Silva (2018a), como a maior parte dos dispositivos 
de Controle Programável são desenvolvidos por meio da linguagem 
de programação Ladder, fator atribuído normalmente à cultura ou ao 
conhecimento limitado de desenvolvedores, não se pode mensurar ou 
quantificar os benefícios da norma IEC 61131-3. 
O fato é que o hardware, sob a perspectiva dessa norma, não impõe 
limites. Contudo, como a prática já está consolidada no meio industrial, a 
mudança dela é dificultada e os desenvolvedores acabam por optar pelo 
uso da linguagem com a qual já estão familiarizados.
A IEC 61131-3 é identificada como a primeira linguagem de 
programação padronizada e independente de fabricante de dispositivos 
de automação industrial.
A complexidade dos programas de controle e de automação, de 
maneira geral, está sendo um fator chave para a adoção do padrão IEC 
61131-3.
Entre os pontos positivos que levam um ambiente industrial a adotar 
a IEC 66113-3, tem-se:
 • Menor tempo relativo para desenvolver um programa.
 • Menor custo associado à mão de obra e à capacitação de 
desenvolvedores.
 • Capacidade de manutenção do software de controle melhorada.
Programação em CLP
41
 • Ciclo de vida do software potencializado devido à inclusão de 
possibilidades de análise de requisitos, de projeto, de construção, 
de testes, de instalação, de operação e de manutenção.
 • Suporte para diversos idiomas no programa de controle.
 • O idioma pode ser ajustado de acordo com a tarefa específica.
 • Possibilidade de produção de um completo sistema embarcado, 
por meio do uso associado aos chips Freescale.
 • Softwares que podem ser executados de forma distribuída e 
independente, ao invés de estarem concentrados em grandes 
controladores.
 • Redução das linhas de programação, mesmo em aplicações 
complexas, o que melhora o desempenho e a confiabilidade e 
simplifica os programas.
 • Interface de programação que independe da plataforma de 
hardware.
Assim, a IEC promete que as indústrias reduzam o custo de recursos 
humanos em treinamentos, com depuração e manutenção, melhorando a 
produtividade com a maior capacidade de reuso.
RESUMINDO:
Gostou do que lhe mostramos? Aprendeu tudo que 
apresentamos? Agora, só para termos certeza de que você 
realmente entendeu o tema de estudo deste capítulo, 
vamos resumir tudo o que vimos. 
Programação em CLP
42
Você deve ter aprendido que a IEC é uma organização internacional 
que se responsabiliza pela normatização dos sistemas desenvolvidos 
para produtos elétricos e eletrônicos. Ela é fundamentada na necessidade 
adoção de padrões de programação compatíveis entre os CLPs 
desenvolvidos para a indústria. Por um longo período, foram utilizadas 
variadas técnicas de programação para a aplicação em dispositivos CLP 
de automação industrial. A IEC 61131-3 especifica a sintaxe e a semântica 
das linguagens de programação CLP;  sobretudo as linguagens gráficas 
de lógica ladder, diagramas de blocos funcionais, linguagens textuais de 
listas de instrução, texto estruturado e gráficos de funções sequenciais. 
Essa nova proposta de conceito viabilizou que o equipamento controlador 
passasse a desempenhar atividades ainda mais robustas do que somente 
a lógica discreta de um CLP tradicional. De acordo com Silva (2018a), como 
a maior parte dos dispositivos de controle programável é desenvolvida por 
meio da linguagem de programação ladder, fator atribuído normalmente 
à cultura ou ao conhecimento limitado de desenvolvedores, não se pode 
mensurar ou quantificar os benefícios da norma IEC 61131-3. Porém, a 
IEC promete que as indústrias reduzam o custo de recursos humanos 
em treinamentos, na depuração e na manutenção, melhorando a 
produtividade e aumentando a capacidade de reuso.
Programação em CLP
43
CLP no Controle Industrial
OBJETIVO:
Ao término deste capítulo, você será capaz de identificar 
a importância do controle industrial, alguns casos de usos 
mais comuns de CLP e as vantagens dele no processo 
de controle industrial. Isso será fundamental para o 
exercício de sua profissão. Motivado para desenvolver esta 
competência? Então, vamos lá. Avante!
Controle Industrial
O processo de controle dos processos desenvolvidos no ambiente 
industrial compreende uma área que está em contínuo e crescente ritmo 
de aprimoramento tecnológico ao longo dos anos. 
Novas tecnologias e ferramentas passíveis de serem utilizadas em 
qualquer tipo e segmento de processo produtivo estão sendo cada vez 
mais utilizadas em plantas industriais. Essas, por sua vez, caracterizam-
se por uma maior simplicidade e garantem uma maior produtividade, 
possibilitando a otimização dos períodos de operação nas plantas e 
potencializando cada vez mais os processos produtivos, por meio da 
criação de um ambiente propício a uma maior produção.
Ao longo da história humana, é possível observar que as 
operações de trabalho voltadas para a obtenção de alimentos ou de 
materiais necessários ao cotidiano das sociedades antigas eram todas 
desempenhadas por meio do trabalho braçal do ser humano.
O ser humano foi, por muito tempo, a principal máquina de 
desenvolvimento de tarefas.
As revoluções intensificaram ainda mais o trabalho humano, com o 
desenvolvimento de ambientes industriais complexos e com produções 
de larga escala de produtos que foram se tornando cada vez mais 
utilizados pela sociedade, como os carros.
Programação em CLP
44
SAIBA MAIS:
Para conhecer um pouco sobre o trabalho humano nas 
fábricas de carro, assista ao filme Tempos Modernos de 
Charles Chaplin, disponível aqui.
De acordo com Silva et al (2018b), nas primeiras fases da evolução 
humana os meios de produção não eram baseados no uso de meios de 
produção de energia. Na verdade, a produção de energia ainda nem era 
conhecida. As fontes de energia direcionadas para o desenvolvimento das 
tarefas de trabalho eram, sobretudo, oriundas do trabalho humano ou dos 
animais domesticados. 
Por volta do século XVIII, como desenrolar da Revolução Industrial, 
originada na Grã-Bretanha, relevantes mudanças tecnológicas foram 
se desenvolvendo e impactaram de maneira significativa os processos 
produtivos existentes no período.
As revoluções industriais tiveram seu início demarcado, de forma 
característica, na Inglaterra, em meados do século XVIII. Nesses processos 
de evolução da indústria, a introdução das máquinas simples caracterizou 
essa fase da evolução da indústria. Essas máquinas foram implementadas 
com o intuito de substituir a força muscular utilizada em tarefas mecânicas 
e repetitivas, que eram realizadas pela atividade do ser humano. 
As alterações no processo industrial alcançadas devido à 
implantação desse novo modelo de operação tornaram as atividades 
produtivas ainda mais produtivas e, a partir de então, tiveram uma 
evolução mais rápida, o que originou, na Inglaterra, a Era Industrial. 
A Era Industrial possibilitou que máquinas a vapor fossem 
desenvolvidas e, por meio destas, a energia bruta passou a ser 
transformada em energia mecânica. 
Programação em CLP
https://www.youtube.com/watch?v=3tL3E5fIZis
https://www.youtube.com/watch?v=3tL3E5fIZis
45
O ser humano, por sua vez, desenvolveu seus processos de 
trabalho quando conseguiu utilizar seu trabalho mental. Com o uso da 
inteligência humana como uma ferramenta direcionada para a análise das 
atividades e para o desenvolvimento de sistemas que pudessem auxiliar 
no desenvolvimento das atividades industriais, foi possível que técnicas 
de controle de novas fontes de energia fossem desenvolvidas. 
Foi a partir de então que o trabalho manual passou por um processo 
de substituição, no qual máquinas e equipamentos ocuparam o seu espaço 
e substituíram, de forma predominante, o controle manual das operações, 
sendo este modificado pelo controle automático de processos.
É importante perceber que, mesmo com o controle manual 
perdendo espaço no desenvolvimento de operações diversas para o 
controle automático, ele não deixou de ser utilizado completamente, 
inclusive após os grandes avanços na automação industrial, visto que 
diversos processos ainda demandam de alguns tipos de controles 
manuais, o que, por sua vez, nem sempre permite a garantia da máxima 
eficiência do processo. 
O processo desenvolvido durante a execução de alguma atividade, 
em geral, pode ser identificado como composto por uma sequência 
de etapas, na qual cada um dos equipamentos necessários já é 
respectivamente predefinido para cada etapa e tudo é determinado com 
base na funcionalidade que possui e que irá desempenhar nas etapas do 
processo.
Geralmente, um processo é caracterizado por contínuo 
processamento de uma matéria-prima com um dado e definido objetivo. 
Um processo pode ser classificado de acordo com o meio de 
operação utilizado; assim, pode ser: de operação manual ou de operação 
automática.
De acordo com Silva et al (2018b), pode-se definir o controle manual 
como dependente de forma integral da ação e da atividade humana ou 
animal para alcançar um determinado resultado ou produto. 
Programação em CLP
46
Ainda, segundo o autor, pode-se definir o controle automático 
como fundamentado no uso de instrumentos e de sistemas que possuem 
capacidade de detecção de erros, que atuam promovendo unidade e 
controle, permitindo ao operador fazer um funcionamento preciso e 
contínuo. 
SAIBA MAIS:
James Watt foi o desenvolvedor do primeiro dispositivo de 
controle automático com feedback. Seu dispositivo consistia 
basicamente em um regulador de bola, desenvolvido em 
1769, aplicado a processos industriais para controlar a 
velocidade da máquina a vapor. 
É possível perceber que a automatização de processos industriais é 
caracterizada pela transferência de todas as funções que seriam 
executadas por um operador humano para um sistema eletrônico 
programável. Dessa forma, a automatização troca o trabalho manual 
humano, que seria aplicado a tarefas consideradas mais repetitivas, por 
um sistema.
O controle de um processo é fundamentado na interface interativa 
estabelecida por componentes e instrumentos que fazem parte do 
processo, o que se dá por meio da configuração de um sistema. Em outras 
palavras, o controle de um processo compreende uma mudança ativa 
no processo baseado nos resultados provenientes do monitoramento do 
processo. Consiste na capacidade de monitorar e de ajustar um processo 
para fornecer a saída desejada. 
O controle de processo é, dessa forma, usado na indústria para 
manter a qualidade e melhorar o desempenho.
Programação em CLP
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EXEMPLO
Um exemplo que representa o que foi conceituado é o processo 
relacionado à manutenção da temperatura de uma sala em uma 
determinada temperatura, usando um aquecedor e um termostato. Quando 
a temperatura da sala estiver muito baixa, o termostato ligará uma 
fonte de aquecimento até que a temperatura alcance o nível desejado, 
momento no qual o aquecedor é desligado. Conforme a sala se resfria, 
esse processo se repete para manter o ambiente no ponto de ajuste 
desejado. O ponto em que se implementa o ajuste é a configuração de 
temperatura no termostato e o aquecedor liga e desliga para manter a 
temperatura. 
De acordo com Silva et al (2018b), é possível sintetizar um sistema 
de controle de processo em alguns itens característicos:
 • Compreende um elemento de medição que detecta as alterações 
ocorridas no processo durante a execução e o desenvolvimento e 
fornece um sinal.
 • É um instrumento de comparação, tendo em vista que compara 
um sinal de feedback com o valor da medida de referência, 
oferecendo, a partir de então, comandos adequados para o 
estágio posterior do processo, de forma que se atinja a correção 
da diferença detectada na comparação.
 • Possui um componente que recepciona o comando do elemento 
de comparação e atua na execução de procedimentos adequados 
para que se alcancem os produtos desejados.
 • Apresenta um elemento de controle final, o qual compreende um 
dispositivo que atua diretamente no processo e tenta fornecer 
constantemente uma saída.
Tem-se, dessa forma, que a ferramenta e os fundamentos de controle 
são utilizados especialmente em ambientes industriais que precisam 
operar com precisão e baixo índice de ocorrência de falhas. Nesses casos, 
os procedimentos desenvolvidos são constantemente mensurados e 
tudo aquilo que demanda ser manipulado, ou seja, a variável de controle, 
é modificado de forma correspondente às necessidades visualizadas pelo 
controlador, que interfere diretamente no procedimento e no resultado 
obtido no final do ciclo do processo. 
Programação em CLP
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Pode-se identificar que a grande vantagem de se possuir 
um processo controlado remete ao fato de que a saída é obtida 
sistematicamente, mantendo-se o padrão de qualidade e de quantidade, 
de acordo com a demanda, reduzindo a interferência e o esforço físico 
humano.
De acordo com Parr (2003), todos os processos industriais precisam, 
de alguma forma, de sistemas de controle para funcionar com segurança 
e economia. Nos últimos anos, um computador de controle especializado, 
denominado controlador programável, evoluiu e revolucionou a 
engenharia de controle, combinando poder de computação e imensa 
flexibilidade a um preço razoável.
Atualmente, são poucas as plantas industriais que podem funcionar 
sozinhas, e, geralmente, boa parte delas necessitam de algum tipo de 
sistema de controle para garantir uma operação segura e econômica. 
A figura a seguir é, portanto, uma representação de uma instalação 
típica: uma planta conectada a um sistema de controle. 
Figura 9 – Planta conectada a um sistema de controle
Fonte: (PARR, 2003, p. 2).
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Por meio da imagem, pode-se identificar os comandos do operador 
humano nas ações necessárias e verificar o status da planta de volta para 
o operador.
No que diz respeito ao controle do sistema, os controladores lógicosapresentam papel importante no desenvolvimento dessas atividades. 
Tem-se, dessa forma, que os controladores lógicos programáveis são 
essenciais para a automação industrial e para a implementação de 
controle de processos industriais. 
São os controladores que atuam no gerenciamento dos vários 
dispositivos atuadores, nos sensores analógicos e digitais, e que 
estabelecem a comunicação com as interfaces complexas em protocolos 
de mudança.
Além disso, outras funções imprescindíveis são desempenhadas 
pelos CLPs, tais como a execução, a conversão de dados e o 
processamento de sinais. 
IMPORTANTE:
Atualmente, com o advento da Industria 4.0 e com o 
aquecimento do setor por meio do impulsionamento e do 
desenvolvimento na Internet das Coisas Industrial (IIoT), 
são oferecidas soluções industriais ainda mais seguras e 
escaláveis, que exibem alto desempenho e proporcionam 
menor consumo de energia e menores dimensões 
dos dispositivos como um todo. Hoje em dia, os CLPs 
encontram ampla utilização em aplicações do mundo 
digital. As operações sequenciais e repetidas nas indústrias 
são normalmente realizadas usando-se CLP, que estão 
prontos para a Indústria 4.0. 
Assim, tem-se que, por meio da adoção dos controladores lógicos 
programáveis, há um potencial aumento na produção e na melhoria da 
eficiência geral da planta. 
Programação em CLP
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Como os CLPs podem controlar máquinas individuais e conectar as 
máquinas a um sistema, eles exibem uma flexibilidade que é possibilitada 
pelo controlador lógico programável e isso, por sua vez, permitiu seu uso 
em muitas aplicações para a manufatura e o controle de processos. 
Algumas aplicações de processos nos quais os CLPs são usados:
 • Operações de grãos que envolvem armazenamento, manuseio e 
ensacamento.
 • Refino de xarope que envolve tanques de armazenamento de 
produtos, bombeamento, filtração, clarificação, evaporadores e 
todos os sistemas de distribuição de fluidos.
 • Processamento de gorduras e óleos que envolve tanques de 
armazenamento de produtos, bombeamento, filtração, clarificação, 
evaporadores e todos os sistemas de distribuição de fluidos.
 • Operações da fábrica de laticínios que envolvem o controle de 
todo o processo, desde o leite cru entregue aos produtos lácteos 
acabados.
 • Produção de petróleo e gás e refino das bombas de poço nos 
campos até o produto acabado entregue ao cliente.
 • Aplicações de panificação da matéria-prima ao produto acabado.
 • Processamento de cerveja e vinho, incluindo os procedimentos de 
controle de qualidade etc.
Vantagens do CLP no Âmbito Industrial
De acordo com Parr (2003), qualquer sistema de controle ultrapassa 
quatro estágios desde a concepção até a planta de trabalho, e os 
controladores programáveis exibem vantagens em cada etapa.
Na etapa de design, a planta necessária é estudada e as estratégias 
de controle são definidas. Com um sistema CLP, é preciso apenas ter ideia 
inicial do tamanho da máquina e dos requisitos de entrada e de saída que 
serão necessários. Já com os sistemas convencionais, o projeto deve ser 
concluído antes que a construção possa começar.
Programação em CLP
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Em seguida, vem a construção, etapa na qual o sistema CLP é 
aparafusado a partir de peças padrão e, durante esse tempo, é realizada a 
escrita do programa CLP correspondente às necessidades e aos objetivos 
do processo. Com os sistemas convencionais, todo trabalho é on-off e, 
assim, inevitavelmente, apresenta atrasos e custos extras.
A próxima etapa é a instalação. Nos processos convencionais, essa 
etapa normalmente é um processo tedioso e caro, no qual sensores, 
atuadores, interruptores de limite e controles do operador são cabeados. 
Em um sistema CLP distribuído, porém, são utilizados links seriais e mesas 
pré-construídas e testadas, o que simplifica a instalação e traz grandes 
benefícios de custo. A maior parte do programa CLP é escrita nessa fase.
Por fim, vem o comissionamento, e é aqui que se encontram 
as verdadeiras vantagens em relação aos sistemas convencionais. De 
maneira geral, sabe-se que nenhuma planta funciona na primeira vez, e 
erros humanos podem ocorrer em todas as ocasiões; porém, com o CLP 
a maioria das mudanças pode ser feita de forma rápida e relativamente 
barata, todas as alterações são registradas no programa do CLP e as 
modificações de comissionamento não ficam sem registro.
A manutenção pode ser identificada como uma outra etapa, 
que começa quando a planta está em funcionamento e é entregue à 
produção. Todas as fábricas têm falhas e a maioria delas tende a passar a 
maior parte do tempo cometendo alguma falha. Um sistema CLP fornece, 
assim, uma ferramenta muito poderosa para auxiliar no diagnóstico 
dessas falhas. Uma planta também está sujeita a muitas mudanças 
durante seu desenvolvimento, seja para acelerar a produção, seja para 
facilitar quebras, seja para atender a mudanças em seus requisitos. Um 
sistema CLP pode ser alterado tão facilmente que as modificações são 
simples e o programa CLP documentará automaticamente as alterações 
que forem feitas.
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RESUMINDO:
Gostou do que lhe mostramos? Aprendeu tudo que foi 
apresentado até aqui? Agora, só para termos certeza de 
que você realmente entendeu o tema de estudo deste 
capítulo, vamos resumir tudo o que vimos.
Você deve ter aprendido que o método de controle dos processos 
desenvolvidos no ambiente industrial compreende uma área que está em 
contínuo e crescente ritmo de aprimoramento tecnológico ao longo dos 
anos. O controle de um processo é fundamentado na interface interativa 
estabelecida por componentes e instrumentos que fazem parte do 
processo. Isso se dá por meio da configuração de um sistema. Em outras 
palavras, o controle de um processo compreende uma mudança ativa no 
processo, a qual é baseada nos resultados provenientes do monitoramento 
do processo. Consiste na capacidade de monitorar e de ajustar um 
processo para fornecer a saída desejada. Tem-se, dessa forma, que a 
ferramenta e os fundamentos de controle são utilizados especialmente 
em ambientes industriais que precisam operar com precisão e baixo 
índice de ocorrência de falhas. Todos os processos industriais precisam, 
de alguma forma, de algum sistema de controle para funcionar com 
segurança e economia. Assim, os controladores lógicos programáveis 
são essenciais para a automação industrial e para a implementação do 
controle de processos industriais. 
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REFERÊNCIAS
CUNHA, R. O tear jacquar não só revolucionou a indústria 
têxtil mas foi o primeiro computador do mundo. Stylourbano. 2017. 
Disponível em: https://www.stylourbano.com.br/o-tear-jacquard-nao-
so-revolucionou-a-industria-textil-mas-foi-o-primeiro-computador-
do-mundo/#:~:text=Joseph%20Marie%20Jacquard%20n%C3%A3o%20-
inventou,seria%20chamado%20um%20tear%20Jacquard. Acesso em: 05 
out. 2021.
MIYAGI, P. E. Controle Programável – Fundamentos do Controle 
de Sistemas a Eventos Discretos. São Paulo: Blucher, 1996.
SILVA, E. A. Introdução às linguagens de Programação para CLP. 
São Paulo: Blucher, 2018a. 
SILVA, D. M.; SILVA, W. N.; NASCIMENTOS, D. J. F. Uses of PÇCs for 
Automatic Industrials Process. Revista Cientifica Multidisciplinas do 
Núcleo do Conhecimento. 6. ed., vol. 2, p. 56-83, 2018b.
PARR, E. A.  Programmable controllers: an engineer’s guide. 
Austrália: Newnes, 2003.
Programação em CLP
	Entendendo os Dispositivos CLP e sua Evolução
	CLP
	Evolução dos CLPs
	Funcionamento e Arquitetura de um CLP
	Arquitetura Geral de um CLP
	Como um CLP Funciona?
	Varredura
	Norma IEC
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