Slides de Automacao I (Completo)

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Prof. Cristiano 
 
 cristianosc13@gmail.com 
cristiano.carvalho@cefet-rj.br 
—  Introdução a Controlador Lógico Programável (CLP) 
—  Linguagens de Programação 
—  Portas Lógicas básicas 
—  Configuração do CLP 
—  CPU, Comunicação, Entradas e Saídas Digitais, Cartão de 
Entradas Analógicas e Cartão de Saída Analógica 
—  Funções especiais do CLP 
—  Contadores, Temporizadores, PWM, Pulso, PID, DRUM, 
Operações Matemáticas e outros 
—  Protocolo de comunicação Modbus 
2	
  
Sumário	
  
—  Moraes, Cícero C. e Castrucci, Plínio de L., - Engenharia 
de Automação Industrial, 2ª edição, LTC, 2007. 
—  Mackay, Steve, e outros, - Practical Industrial Data 
Networks, 1ª edição, Newnes, 2004. 
—  Natale, Ferdinando, - Automação Industrial, 2ª edição, 
Érica, 2000. 
—  Manual do CLP Twido Telemecanique. 
3	
  
Bibliografia	
  
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL 
 
Conjunto de técnicas utilizadas para automatizar 
sistemas ou processos, tornando-os mais rápidos 
e eficientes, gerando maior produtividade e 
consequentemente maiores lucros com menor 
risco de acidentes. 
4	
  
Introdução	
  
Nível 1: Chão de fábrica 
—  Máquinas, dispositivos 
atuadores e sensores, 
CLP’s, Inversores, I/O’s... 
5	
  
Níveis	
  da	
  Automação	
  Industrial	
  
Nível 2: Supervisão 
—  Informações do nível 1 
—  IHM’s e estações de 
supervisão 
—  Ex.: Sala de supervisão 
ou controle. 
6	
  
Níveis	
  da	
  Automação	
  Industrial	
  
Nível 3: controle do 
processo produtivo 
—  Banco de dados 
—  Índices 
—  Relatórios 
—  Ex.: Avaliação da 
produção diária de 
óleo e gás natural em 
uma plataforma de 
petróleo. 
7	
  
Níveis	
  da	
  Automação	
  Industrial	
  
Nível 4: Planejamento 
do processo 
—  Controle de estoques 
—  Logística 
—  Ex.: Controle de 
suprimentos e 
estoques. 
8	
  
Níveis	
  da	
  Automação	
  Industrial	
  
Nível 5: Administração 
dos recursos 
financeiros, vendas e 
RH. 
9	
  
Níveis	
  da	
  Automação	
  Industrial	
  
10	
  
Exemplo	
  de	
  Arquitetura	
  SDCD	
  
Servidor	
   Manutenção	
  
IHM	
  
Ethernet	
  –	
  TPC-­‐IP	
  
Hard	
  Key	
  
RS-­‐485	
  
Modbus	
   ...	
  
4	
  a	
  20mA	
   4	
  a	
  20mA	
  Saída	
  
digital	
  
Análise	
  de	
  
dados	
  de	
  
produção	
  
Estação	
  de	
  
operação	
  
11	
  
Exemplo	
  de	
  Arquitetura	
  SCADA	
  
Atualização	
  
das	
  entradas	
  
Processamento	
  
do	
  programa	
  
Atualização	
  
das	
  saídas	
  
Scan	
  das	
  entradas	
  
Scan	
  do	
  programa	
  
Scan	
  das	
  saídas	
  
12	
  
Ciclo	
  de	
  Execução	
  (scan)	
  em	
  CLPs	
  
O International Electrotechnical Committee 
(IEC) é responsável pela padronização das 
linguagens de programação com a Norma 
IEC 1131-3. 
Linguagens mais comuns: 
—  Ladder Diagram / Diagrama de Contatos (LD) 
—  Lista de Instruções (IL) 
—  Texto Estruturado (ST) 
—  Grafcet / Sequential Flow Chart (SFC) 
—  Diagrama de Blocos de Função (FBD) 
13	
  
Linguagens	
  de	
  Programação	
  
•  Diagrama Ladder (LD): 
 
%I1	
  
%I4	
  
%I3	
   %I2	
   %Q5	
  
14	
  
Linguagens	
  de	
  Programação	
  
•  Lista de Instruções (IL): 
LD	
   %I1	
   =	
  carregue	
  %I1	
  
AND	
   %I3	
   =	
  e	
  %I3	
  
ANDN	
   %I2	
   =	
  e	
  não	
  %I2	
  
OR	
   %I4	
   =	
  ou	
  %I4	
  
ST	
   %Q5	
   =	
  saída	
  %Q5	
  
15	
  
Linguagens	
  de	
  Programação	
  
•  Texto Estruturado (ST): 
%Q5	
  =	
  (%I1	
  AND	
  %I3	
  ANDNOT	
  	
  %I2)	
  OR	
  %I4	
  
16	
  
Linguagens	
  de	
  Programação	
  
•  Grafcet / Sequential Flow Chart (SFC): 
P1, P2 e P3 à Passos (estados operacionais definidos). 
T1 e T2 à Transições (condições definidas). 
 
P1	
  
P2	
  
T1	
  
P3	
  
T2	
  
17	
  
Linguagens	
  de	
  Programação	
  
&	
  
>=1	
  
%I1	
  
%I3	
  
%I2	
  
%I4	
  
%Q5	
  
18	
  
Linguagens	
  de	
  Programação	
  
•  Diagrama de Blocos de Função (FBD): 
C1 C1 
N 
C1 
B1 
B2 
L1 
C1 
C1 
C1 
B1 B2 
L1 
F 
Quando apertarmos o botão B1, este enviará um sinal 
elétrico na entrada do CLP, que será processado pela 
CPU. De acordo com a lógica do programa, esta 
enviará um sinal elétrico para saída e acionará C1, 
ligando o motor e a sinalização. 
Quando apertarmos o botão B1, circulará uma 
corrente elétrica em C1 que será acionada, 
ligando o motor e a sinalização. Quando 
apertarmos o botão B2, C1 será desacionada. 
COMANDO 
ELÉTRICO 
PROGRAMA LADDER 
19	
  
Comando	
  Elétrico	
  x	
  Ladder	
  
20	
  
Um	
  breve	
  conceito	
  de	
  Portas	
  
Lógicas	
  mais	
  uTlizadas	
  
•  E (And) 
•  Ou (Or) 
•  Inversora ou Negada (Not) 
•  E negada (Nand) 
•  Ou negada (Nor) 
•  Ou exclusiva (Exclusive-Or) 
•  Ou exclusiva negada (Exclusive-Nor) 
•  E (And) 
A	
   B	
   S	
  
0	
   0	
   0	
  
0	
   1	
   0	
  
1	
   0	
   0	
  
1	
   1	
   1	
  
Porta	
  Lógica	
   Tabela	
  Verdade	
   Circuito	
  Elétrico	
  de	
  Comando	
  
21	
  
Portas	
  Lógicas	
  
•  Ou (Or) 
A	
   B	
   S	
  
0	
   0	
   0	
  
0	
   1	
   1	
  
1	
   0	
   1	
  
1	
   1	
   1	
  
Porta	
  Lógica	
   Tabela	
  Verdade	
   Circuito	
  Elétrico	
  de	
  Comando	
  
22	
  
Portas	
  Lógicas	
  
•  Inversora ou Negada (Not) 
A	
   S	
  
0	
   1	
  
1	
   0	
  
Porta	
  Lógica	
   Tabela	
  Verdade	
   Circuito	
  Elétrico	
  de	
  Comando	
  
23	
  
Portas	
  Lógicas	
  
•  E negada (Nand) 
A	
   B	
   S	
  
0	
   0	
   1	
  
0	
   1	
   1	
  
1	
   0	
   1	
  
1	
   1	
   0	
  
Porta	
  Lógica	
   Tabela	
  Verdade	
   Circuito	
  Elétrico	
  de	
  Comando	
  
24	
  
Portas	
  Lógicas	
  
•  Ou negada (Nor) 
A	
   B	
   S	
  
0	
   0	
   1	
  
0	
   1	
   0	
  
1	
   0	
   0	
  
1	
   1	
   0	
  
Porta	
  Lógica	
   Tabela	
  Verdade	
   Circuito	
  Elétrico	
  de	
  Comando	
  
25	
  
Portas	
  Lógicas	
  
•  Ou exclusiva (Exclusive-Or) 
A	
   B	
   S	
  
0	
   0	
   0	
  
0	
   1	
   1	
  
1	
   0	
   1	
  
1	
   1	
   0	
  
Porta	
  Lógica	
   Tabela	
  Verdade	
   Circuito	
  Elétrico	
  de	
  Comando	
  
26	
  
Portas	
  Lógicas	
  
•  Ou exclusiva negada (Exclusive-Nor) 
A	
   B	
   S	
  
0	
   0	
   1	
  
0	
   1	
   0	
  
1	
   0	
   0	
  
1	
   1	
   1	
  
Porta	
  Lógica	
   Tabela	
  Verdade	
   Circuito	
  Elétrico	
  de	
  Comando	
  
27	
  
Portas	
  Lógicas	
  
•  Estrutura compacta 
TERMINAIS PARA CONEXÃO DOS 
DISPOSITIVOS DE ENTRADA E 
SAÍDA. 
DISPLAY PARA VISUALIZAÇÃO 
DE STATUS. 
TERMINAL PARA CONEXÂO 
COM O MICRO-COMPUTADOR 
28	
  
Modelos	
  de	
  CLP	
  
•  Estrutura modular 
FONTE CPU 
RACK 
REDES DE 
COMUNICAÇÃO 
ENTRADAS 
E SAÍDAS 
29	
  
Modelos	
  de	
  CLP	
  
30	
  
Configuração	
  do	
  CLP	
  TWIDO	
  
31	
  
Configuração	
  do	
  CLP	
  TWIDO	
  
32	
  
Configuração	
  do	
  CLP	
  TWIDO	
  
33	
  
Configuração	
  do	
  CLP	
  TWIDO	
  
34	
  
Configuração	
  do	
  CLP	
  TWIDO	
  
35	
  
Configuração	
  do	
  CLP	
  TWIDO	
  
36	
  
Configuração	
  do	
  CLP	
  TWIDO	
  
2	
  
1	
  
4	
  
3	
  
6	
  
5	
  
71	
   2	
   3	
   4	
   5	
   7	
   8	
   9	
   10	
   11	
  6	
  
37	
  
Área	
  úTl	
  de	
  trabalho	
  
• 1ª Questão: 
Formule a equação lógica do circuito abaixo, simplifique-a e construa 
uma lógica de controle em Ladder que represente esta simplificação. 
A
B
S
38	
  
Exercícios	
  
• 1ª Questão: 
Resposta 
 
 
S = A . (A + B) 
S = A . A + A . B 
S = A + A . B 
S = A . 1 + A . B 
S = A . (1 + B) 
S = A . 1 
S = A 
 
A
B
S
39	
  
Exercícios	
  
• 1ª Questão: 
Resposta 
Ladder	
  sem	
  simplificação	
   Ladder	
  	
  simplificado	
  
	
  
	
  
	
  
 A A S 
--| |--+--| |--+--( )-- 
 | B | 
 +--| |--+ 
 
 
 
 
	
  
	
  
	
  
 A S 
--| |---------( )-- 
40	
  
Exercícios	
  
• 2ª Questão: 
Construa uma lógica de controle em Ladder que represente o circuito 
que segue: 
A
B
S
41	
  
Exercícios	
  
• 2ª Questão: 
Resposta 
 A B S 
--| |--+--|/|--( )-- 
 S | 
--| |--+ 
42	
  
Exercícios	
  
• 3ª Questão: 
 
 
 
 
 
 
 
A figura acima apresenta uma esteira acionada por um motor “M” e 
dois sensores de presença com contatos normalmente abertos. Ao 
passar a peça pelo sensor 1, aciona “M” e, ao passar pelo sensor 2, 
desliga “M”. Construa o programa em Ladder correspondente 
utilizando Set e Reset. 
43	
  
Exercícios	
  
• 3ª Questão: 
Resposta 
 SN1 M 
--| |-----(S)-- 
 SN2 M 
--| |-----(R)-- 
44	
  
Exercícios	
  
• 4ª Questão: 
Um motor trifásico é acionado para girar no sentido horário através 
de LK1 e no sentido anti-horário através de LK2. Utilizando a figura e 
os dados abaixo, construa um programa em ladder que execute estes 
dois acionamentos. 
Diagrama	
  de	
  circuito	
  principal	
   Dados	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
DES	
  –	
  botão	
  desliga	
  motor	
  
LK1	
  –	
  botão	
  liga	
  motor	
  sentido	
  horário	
  
LK2	
  –	
  botão	
  liga	
  motor	
  sentido	
  anti-­‐
horário	
  
K1	
  –	
  relé	
  1	
  
K2	
  –	
  relé	
  2	
  
Para	
  inverter	
  o	
  sentido	
  de	
  rotação,	
  o	
  
motor	
  deverá	
  ser	
  desligado	
  primeiro.	
  
Deverá	
  haver	
  somente	
  uma	
  linha	
  de	
  
programa	
  (Rung	
  0)	
  
45	
  
Exercícios	
  
• 4ª Questão: 
Resposta 
 DES LK1 K2 K1 
--|/|--+--| |--+--|/|--( )-- 
 | K1 | 
 +--| |--+ 
 | LK2 K1 K2 
 +--| |--+--|/|--( )-- 
 | K2 | 
 +--| |--+ 
 
46	
  
Exercícios	
  
• 5ª Questão: 
 
 
 
 
 
 
 
A figura acima apresenta uma esteira que se movimenta, da 
esquerda para a direita, através do motor “M”. Os dois sensores são 
de contatos normalmente abertos. O sistema é iniciado através do 
botão “LIGA” e desligado caso seja detectada uma peça grande, caso 
não tenha peça por pelo menos 10 segundos, ou caso seja acionado 
o botão “DESLIGA”. Construa o programa em Ladder correspondente. 
47	
  
Exercícios	
  
• 5ª Questão: 
Resposta 
 LIG M 
--| |------------------(S)-- 
 DES M 
--| |--+---------------(R)-- 
 SN2 | 
--| |--+ 
 SN1 M +-------+ M 
--|/|--| |--+ TON +--(R)-- 
 | | 
 | 10 S | 
 +-------+ 
48	
  
Exercícios	
  
• 6ª Questão: 
Desenvolver um projeto de controle em linguagem Ladder para a 
seguinte instalação: 
 
 
 
 
49	
  
Exercícios	
  
• 6ª Questão: 
O utilizador deve ser capaz de selecionar o modo de funcionamento 
AUTOMÁTICO ou MANUAL, como segue: 
 
•  Em MANUAL, a bomba poderá ser ligada pressionando-se o botão 
LIGA, e desligada pressionando-se o botão DESLIGA. Neste modo, as 
boias de nível não têm nenhuma ação. 
•  Em AUTOMÁTICO, a bomba será ligada 8 segundos após a detecção 
de NÍVEL BAIXO na caixa d’água desde que não seja detectado 
NÍVEL BAIXO na cisterna. A bomba será desligada 5 segundos após a 
detecção de NÍVEL ALTO na caixa d’água ou imediatamente, caso 
seja detectado NÍVEL BAIXO na cisterna. 
50	
  
Exercícios	
  
• 6ª Questão: 
ENTRADAS: 
%I0.0 = 0 se NÍVEL CAIXA D’ÁGUA < NÍVEL BAIXO 
%I0.0 = 1 se NÍVEL CAIXA D’ÁGUA >= NÍVEL BAIXO 
%I0.1 = 0 se NÍVEL CAIXA D’ÁGUA < NÍVEL ALTO 
%I0.1 = 1 se NÍVEL CAIXA D’ÁGUA >= NÍVEL ALTO 
%I0.2 = 0 se NÍVEL CISTERNA < NÍVEL BAIXO 
%I0.2 = 1 se NÍVEL CISTERNA >= NÍVEL BAIXO 
%I0.3 = 0 se MANUAL 
%I0.3 = 1 se AUTOMÁTICO 
%I0.4 = 1 se BOTÃO LIGA pressionado 
%I0.5 = 1 se BOTÃO DESLIGA pressionado 
 
SAÍDA: 
%Q0.0 = 1 então BOMBA LIGADA 
%Q0.0 = 0 então BOMBA DESLIGADA 
51	
  
Exercícios	
  
• 6ª Questão: 
Resposta 
 %I0.3 %I0.4 %Q0.0 
--|/|--+--| |-----------------(S)-- 
 | %I0.5 %Q0.0 
 +--| |-----------------(R)-- 
 
 %I0.3 %I0.0 %I0.2 +-------+ %Q0.0 
--| |---|/|---| |--+ TM0 +--(S)-- 
 | TON | 
 | 8 S | 
 +-------+ 
 %I0.3 %I0.1 +-------+ %Q0.0 
--| |---| |--+ TM1 +--------(R)-- 
 | TON | 
 | 5 S | 
 +-------+ 
 %I0.3 %I0.2 %Q0.0 
--| |---|/|-------------------(R)-- 
52	
  
Exercícios	
  
• 7ª Questão: 
Simplifique o Ladder abaixo em sua mínima função. 
53	
  
Exercícios	
  
Ladder	
  
 A B C D M0 
RUNG 0 |--|/|--|/|--|/|--|/|------( )-| 
 | A B C D M1 | 
RUNG 1 |--|/|--|/|--| |--|/|------( )-| 
 | A B C D M2 | 
RUNG 2 |--| |--|/|--|/|--|/|------( )-| 
 | A B C D M3 | 
RUNG 3 |--| |--|/|--| |--|/|------( )-| 
 | M0 S | 
RUNG 4 |--| |--+------------------( )-| 
 | M1 | | 
 |--| |--+ | 
 | M2 | | 
 |--| |--+ | 
 | M3 | | 
 |--| |--+ | 
• 7ª Questão: 
Resposta por mapa K: S = B D 
 
54	
  
Exercícios	
  
Tabela	
  Verdade	
  	
  (24	
  =	
  16)	
   Mapa	
  de	
  Karnauth	
  
 A B C D S 
 ------------------------------ 
 0 0 0 0 0 1 
 1 0 0 0 1 0 
 2 0 0 1 0 1 
 3 0 0 1 1 0 
 4 0 1 0 0 0 
 5 0 1 0 1 0 
 6 0 1 1 0 0 
 7 0 1 1 1 0 
 8 1 0 0 0 1 
 9 1 0 0 1 0 
 10 1 0 1 0 1 
 11 1 0 1 1 0 
 12 1 1 0 0 0 
 13 1 1 0 1 0 
 14 1 1 1 0 0 
 15 1 1 1 1 0 
• 7ª Questão: 
Resposta por simplificação utilizando teoremas. 
55	
  
Exercícios	
  
Ladder	
   Simplificação	
  	
  por	
  	
  teoremas	
  
 A B C D M0 
RUNG 0 |--|/|--|/|--|/|--|/|------( )-| 
 | A B C D M1 | 
RUNG 1 |--|/|--|/|--| |--|/|------( )-| 
 | A B C D M2 | 
RUNG 2 |--| |--|/|--|/|--|/|------( )-| 
 | A B C D M3 | 
RUNG 3 |--| |--|/|--| |--|/|------( )-| 
 | M0 S | 
RUNG 4 |--| |--+------------------( )-| 
 | M1 | | 
 |--| |--+ | 
 | M2 | | 
 |--| |--+ | 
 | M3 || 
 |--| |--+ | 
• 7ª Questão: 
Resposta por simplificação utilizando o Ladder. 
56	
  
Exercícios	
  
Ladder	
   Simplificação	
  	
  pelo	
  	
  Ladder	
  
 A B C D M0 
RUNG 0 |--|/|--|/|--|/|--|/|------( )-| 
 | A B C D M1 | 
RUNG 1 |--|/|--|/|--| |--|/|------( )-| 
 | A B C D M2 | 
RUNG 2 |--| |--|/|--|/|--|/|------( )-| 
 | A B C D M3 | 
RUNG 3 |--| |--|/|--| |--|/|------( )-| 
 | M0 S | 
RUNG 4 |--| |--+------------------( )-| 
 | M1 | | 
 |--| |--+ | 
 | M2 | | 
 |--| |--+ | 
 | M3 | | 
 |--| |--+ | 
• 8ª Questão: 
Dada a figura do semáforo, crie um programa em Ladder que 
execute as seguintes operações: 
—  As condições iniciais do sistema (verde para o motorista e vermelho para o 
pedestre) deverão utilizar a função %S13; 
—  Ao apertar a botoeira %I0.0, deverá ocorrer a transição da luz verde para a 
amarela no semáforo do motorista; 
—  Em seguida, deverá temporizar 5 segundos para que ocorra a transição para a luz 
vermelha no semáforo do motorista e para a luz verde no semáforo do pedestre; 
—  Em seguida, deverá temporizar 10 segundos para que ocorra a transição para a 
luz amarela no semáforo do pedestre; 
—  Em seguida, deverá temporizar 5 segundos para que ocorra a transição para a luz 
verde no semáforo do motorista e para a luz vermelha no semáforo do pedestre; 
—  Deverá ser garantido que durante 30 segundos o sistema não seja reiniciado 
através da botoeira. 
57	
  
Exercícios	
  
• 8ª Questão: 
58	
  
Exercícios	
  
• 8ª Questão: 
Resposta 
59	
  
Exercícios	
  
%S13	
  
%I0.0	
  
5	
  seg	
  
10	
  seg	
  
5	
  seg	
  
Motorista	
   Pedestre	
  
VM	
  
%Q0.2	
  
AM	
  
%Q0.3	
  
VD	
  
%Q0.4	
  
VM	
  
%Q0.5	
  
AM	
  
%Q0.6	
  
VD	
  
%Q0.7	
  
R	
   R	
   S	
   S	
   R	
   R	
  
R	
   S	
   R	
   S	
   R	
   R	
  
S	
   R	
   R	
   R	
   R	
   S	
  
S	
   R	
   R	
   R	
   S	
   R	
  
R	
   R	
   S	
   S	
   R	
   R	
  
• 8ª Questão: 
Resposta 1 
60	
  
Exercícios	
  
Ladder	
  
 | %S13 %Q0.4| 
RUNG 0 |--| |------------------+--(S)-| 
 | | %Q0.5| 
 | +--(S)-| 
 | %I0.0 %M0 %Q0.3| 
RUNG 1 |--| |--|/|-------------+--(S)-| 
 | | %Q0.4| 
 | +--(R)-| 
 | %Q0.3 +-------+ %Q0.2| 
RUNG 2 |--| |----+ TM0 +-----+--(S)-| 
 | | TON | | %Q0.7| 
 | | 5 S | +--(S)-| 
 | +-------+ | %Q0.3| 
 | +--(R)-| 
 | | %Q0.5| 
 | +--(R)-| 
 
Continua... 
• 8ª Questão: 
Resposta 1 
61	
  
Exercícios	
  
Ladder	
  
 | %Q0.7 +-------+ %Q0.6| 
RUNG 3 |--| |----+ TM1 +-----+--(S)-| 
 | | TON | | %Q0.7| 
 | | 10 S | +--(R)-| 
 | +-------+ | 
 | %Q0.6 +-------+ %Q0.4| 
RUNG 4 |--| |----+ TM2 +-----+--(S)-| 
 | | TON | | %Q0.5| 
 | | 5 S | +--(S)-| 
 | +-------+ | %Q0.2| 
 | +--(R)-| 
 | | %Q0.6| 
 | +--(R)-| 
 | %I0.0 +-------+ %M0 | 
RUNG 5 |--| |----+ TM3 +--------( )-| 
 | | TP | | 
 | | 30 S | | 
 | +-------+ | 
• 8ª Questão: 
Resposta 2 
62	
  
Exercícios	
  
Ladder	
  
 | %S13 %Q0.4| 
RUNG 0 |--| |------------------+--(S)-| 
 | | %Q0.5| 
 | +--(S)-| 
 | %I0.0 %M0 %Q0.3| 
RUNG 1 |--| |--|/|-------------+--(S)-| 
 | | %Q0.4| 
 | +--(R)-| 
 | +---------+ %Q0.2| 
RUNG 2 |--|%TM0.V=5 |----------+--(S)-| 
 | +---------+ | %Q0.7| 
 | +--(S)-| 
 | | %Q0.3| 
 | +--(R)-| 
 | | %Q0.5| 
 | +--(R)-| 
 
Continua... 
• 8ª Questão: 
Resposta 2 
63	
  
Exercícios	
  
Ladder	
  
 | +---------+ %Q0.6| 
RUNG 3 |--|%TM0.V=15|----------+--(S)-| 
 | +---------+ | %Q0.7| 
 | +--(R)-| 
 | | 
 | +---------+ %Q0.4| 
RUNG 4 |--|%TM0.V=20|----------+--(S)-| 
 | +---------+ | %Q0.5| 
 | +--(S)-| 
 | | %Q0.2| 
 | +--(R)-| 
 | | %Q0.6| 
 | +--(R)-| 
 | %I0.0 +-------+ %M0 | 
RUNG 5 |--| |----+ TM0 +--------( )-| 
 | | TP | | 
 | | 30 S | | 
 | +-------+ | 
64	
  
Configuração	
  das	
  entradas	
  
analógicas	
  
	
  
65	
  
Configuração	
  das	
  entradas	
  
analógicas	
  
66	
  
Configuração	
  da	
  saída	
  analógica	
  
	
  
67	
  
Configuração	
  da	
  saída	
  analógica	
  
• 9ª Questão: 
Desenvolver um projeto de controle em linguagem Ladder para a 
seguinte instalação: 
68	
  
Exercícios	
  
• 9ª Questão: 
Através do programa o utilizador deve ser capaz de selecionar o 
modo de funcionamento (AUTOMÁTICO ou MANUAL), como segue: 
 
•  Em MANUAL, a bomba poderá ser ligada pressionando-se o botão 
LIGA, e desligada pressionando-se o botão DESLIGA. Neste modo, os 
transmissores de nível não têm nenhuma ação. 
•  Em AUTOMÁTICO, a bomba será ligada 10 Seg. após a detecção de 
NÍVEL BAIXO na caixa d’água desde que não seja detectado NÍVEL 
BAIXO na cisterna. A bomba será desligada 10 Seg. após a detecção 
de NÍVEL ALTO na caixa d’água ou imediatamente caso seja 
detectado NÍVEL BAIXO na cisterna. 
69	
  
Exercícios	
  
• 9ª Questão: 
70	
  
Exercícios	
  
Endereço	
   Descrição	
   Condição	
  
%IW1.0	
   Sensor	
  de	
  nível	
  da	
  caixa	
  d’água	
   >=80%à	
  nível	
  alto	
  na	
  caixa	
  
<=20%	
  à	
  nível	
  baixo	
  na	
  caixa	
  
%IW1.1	
  
	
  
Sensor	
  de	
  nível	
  da	
  cisterna	
  
	
  
<=20%	
  à	
  nível	
  baixo	
  na	
  cisterna	
  
%I0.0	
   Modo	
  de	
  operação	
   0	
  à	
  manual	
  
1	
  à	
  automático	
  
%I0.1	
   Botoeira	
  de	
  ligar	
  a	
  bomba	
   1	
  à	
  liga	
  
%I0.2	
   Botoeira	
  de	
  desligar	
  a	
  bomba	
   1	
  à	
  desliga	
  
%Q0.0	
   Sinal	
  de	
  saída	
  para	
  a	
  bomba	
   0	
  à	
  bomba	
  desligada	
  
1	
  à	
  bomba	
  ligada	
  
• 9ª Questão: 
Resposta 
71	
  
Exercícios	
  
Ladder 
 | %I0.0 %I0.1 %Q0.0| 
RUNG 0 |--|/|--+--| |------------------------------------------(S)-| 
 | | %I0.2%Q0.0| 
 | +--| |------------------------------------------(R)-| 
 | %I0.0 +----------+ %Q0.0| 
RUNG 1 |--| |--|%IW1.1<=20|------------------------------------(R)-| 
 | +----------+ | 
 | %I0.0 +----------+ +----------+ +-------+ %Q0.0| 
RUNG 2 |--| |--|%IW1.1>20 |--|%IW1.0<=20|----+ %TM0 +---------(S)-| 
 | +----------+ +----------+ | TON | | 
 | | 10 S | | 
 | +-------+ | 
 | %I0.0 +----------+ +-------+ %Q0.0| 
RUNG 3 |--| |--|%IW1.0>=80|--+ %TM1 +-------------------------(R)-| 
 | +----------+ | TON | | 
 | | 10 S | | 
 | +-------+ | 
•  O bloco de função “contador” (%Ci) proporciona 
contagem de eventos para cima (count up) uo para 
baixo (count down). Estas duas operações podem 
ser realizadas simultaneamente. 
72	
  
Contador	
  
• 10ª Questão: 
Dadas duas esteiras, construa um programa em Ladder que 
contemple os seguintes passos: 
—  Ao passar pelo sensor 1, deverá ser acionado o motor 1. O sentido da esteira 
deverá permanecer desligado (roda para a direita) 
—  Ao passar pelo sensor 2, deverá ser acionado o motor 2, permanecendo com o 
motor 1 acionado. O sentido das duas esteiras deverá permanecer desligado (roda 
para a direita) 
—  Ao passar pelo sensor 3, o motor 1 deverá ser desligado 
—  Ao passar pelo sensor 4, o sentido das esteiras deverá ser invertido 
—  No retorno, ao passar pelo sensor 3, o motor 1 deverá ser ligado 
—  Ainda no retorno, ao passar pelo sensor 2, o motor 2 deverá ser desligado 
—  Ao passar pelo sensor 1 novamente, o processo deverá ser reiniciado 
—  Deverá haver um botão de emergência que, ao ser acionado, pare o sistema 
imediatamente 
—  Deverá haver um contador para parar o sistema quando completar 5 ciclos; 
—  Deverá haver um temporizador para parar as esteiras caso não seja atuado 
nenhum sensor por mais de 10 segundos 
73	
  
Exercícios	
  
• 10ª Questão: 
74	
  
Exercícios	
  
• 10ª Questão: 
Informações 
75	
  
Exercícios	
  
ENTRADAS SAÍDAS 
Botoeira	
  de	
  
emergência SN1 SN2 SN3 SN4 Liga	
  motor	
  1 
Sentido	
  do	
  
motor	
  1 Liga	
  motor	
  2 
Sentido	
  do	
  
motor	
  2 
%I0.0 %I0.1 %I0.2 %I0.3 %I0.4 %Q0.2 %Q0.3 %Q0.4 %Q0.5 
• 10ª Questão: 
Resposta 
76	
  
Exercícios	
  
Ladder 
 | %I0.0 %I0.1 %Q0.2| 
RUNG 0 |--|/|---| |-----------------------------------------+--(S)-| 
 | | %Q0.3| 
 | +--(R)-| 
 | | %Q0.5| 
 | +--(R)-| 
 | %I0.0 %I0.2 %Q0.3 %Q0.4| 
RUNG 1 |--|/|---| |--+--|/|------------------------------------(S)-| 
 | | %Q0.3 %Q0.4| 
 | +--| |------------------------------------(R)-| 
 | %I0.0 %I0.3 %Q0.3 %Q0.2| 
RUNG 2 |--|/|---| |--+--|/|------------------------------------(R)-| 
 | | %Q0.3 %Q0.2| 
 | +--| |------------------------------------(S)-| 
 | %I0.0 %I0.4 %Q0.3| 
RUNG 3 |--|/|---| |-----------------------------------------+--(S)-| 
 | | %Q0.5| 
 | +--(S)-| 
Continua... 
• 10ª Questão: 
Resposta 
77	
  
Exercícios	
  
Ladder 
 | %I0.0 %Q0.2| 
RUNG 4 |--| |-----------------------------------------------+--(R)-| 
 | | %Q0.4| 
 | +--(R)-| 
 | %M0 +----------+ %M0 | 
RUNG 5 |--| |--|R %C0 D|---------------------------------+--( )-| 
 | | | | %Q0.2| 
 | %I0.4 | 5 | +--(R)-| 
 |--| |--|CU | | %Q0.4| 
 | +----------+ +--(R)-| 
 | %I0.1 %I0.2 %I0.3 %I0.4 +-------+ %Q0.2| 
RUNG 6 |--|/|---|/|---|/|---|/|---------| %TM0 |-----------+--(R)-| 
 | | | | %Q0.4| 
 | | TON | +--(R)-| 
 | | 10 s | | 
 | +-------+ | 
• 11ª Questão: 
Elabore um programa em Ladder que faça a partida suave (estrela – 
triângulo), com temporização de 3 segundos, de um motor trifásico 
de seis polos. 
 
Diagrama elétrico principal 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
78	
  
Exercícios	
  
• 11ª Questão: 
Resposta 
 
 
 
 
 
79	
  
Exercícios	
  
• 12ª Questão: 
Formule a equação lógica do circuito abaixo, simplifique-a e construa 
uma lógica de controle em Ladder que represente esta simplificação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
80	
  
Exercícios	
  
• 12ª Questão: 
Resposta 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
81	
  
Exercícios	
  
• 13ª Questão: 
Um pequeno processo é composto por um reservatório de água, uma 
válvula V, duas bombas B1 e B2, um alarme AL e quatro sensores 
(NA) de nível A, B, C e D. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 82	
  
Exercícios	
  
Construa um programa em LADDER 
que atenda as seguintes condições: 
•  Se nível < D, soa alarme e as bombas 
permanecem desligadas; 
•  Se D < nível < B, somente B1 ligada; 
•  Se nível >= B, B1 e B2 ligadas; 
•  Se nível < B, abre a válvula V; 
•  Se nível >= A, fecha a válvula V; 
•  Quando acionados, a válvula abre e o 
alarme toca. 
• 13ª Questão: 
Resposta 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
83	
  
Exercícios	
  
•  Neste CLP existem dois canais de saídas 
dedicadas para o sinal %PLS e %PWM, 
%Q0.0.0 ou %Q0.0.1 (são transistorizadas e 
chaveiam em alta frequência). 
•  %PLS0 ou %PWM0à %Q0.0 
•  %PLS1 ou %PWM1à %Q0.1 
 
84	
  
%PLS	
  e	
  %PWM	
  
•  Tela de configuração dos blocos %PLS e 
%PWM 
85	
  
%PLS	
  e	
  %PWM	
  
•  O bloco de função %PLS é usado para gerar 
sinais de onda quadrada com largura de pulso 
50% em nível lógico 1 e 50% em nível lógico 0. 
T = %PLSi.P * TB 
TON = T/2 
86	
  
%PLS	
  
•  O bloco de função %PLS é usado para gerar 
sinais de onda quadrada com modulação por 
largura de pulso. 
T = %PWMi.P * TB 
Tp = T * (%PWMi.R/100) 
87	
  
%PWM	
  
•  Operação 
88	
  
%PWM	
  
•  14ª Questão: 
Analise o Ladder abaixo e preencha a tabela com os valores 
correspondentes de Tp. 
89	
  
Exercícios	
  
Ladder	
  
	
  	
  
 | A B C +----------+ 
RUNG 0 |--|/|--|/|--|/|------|PWM0.R:=0 | 
 | +----------+ 
 | A B C +----------+ 
RUNG 1 |--|/|--|/|--| |------|PWM0.R:=10| 
 | +----------+ 
 | AB C +----------+ 
RUNG 2 |--|/|--| |--|/|------|PWM0.R:=20| 
 | +----------+ 
 | A B C +----------+ 
RUNG 3 |--|/|--| |--| |------|PWM0.R:=30| 
 | +----------+ 
 | A B C +----------+ 
RUNG 4 |--| |--|/|--|/|------|PWM0.R:=40| 
 | +----------+ 
 | A B C +----------+ 
RUNG 5 |--| |--|/|--| |------|PWM0.R:=50| 
 | +----------+ 
 | A B C +----------+ 
RUNG 6 |--| |--| |--|/|------|PWM0.R:=60| 
 | +----------+ 
 | A B C +----------+ 
RUNG 7 |--| |--| |--| |------|PWM0.R:=70| 
 | +----------+ 
 | +----------+ | 
RUNG 8 |--|IN PWM0 | | 
 | | TB 0,57ms| | 
 | | PWM0.P | | 
 | | 20 | | 
 | | | | 
 | | | | 
 | +----------+ |	
  
•  14ª Questão: 
Resposta 
90	
  
Exercícios	
  
Dados	
  
0	
  
1,14	
  
2,28	
  
3,42	
  
4,56	
  
5,7	
  
6,84	
  
7,98	
  
•  Configuração 
—  Utilizado para programação em passos ou etapas. 
91	
  
Bloco	
  Drum	
  
•  Configuração 
92	
  
Bloco	
  Drum	
  
•  Configuração 
93	
  
Bloco	
  Drum	
  
Full	
  Reset	
  
Upper	
  
Passos	
  
•  Configuração 
94	
  
Bloco	
  Drum	
  
• 15ª Questão: 
Dada a figura do semáforo, crie um programa em Ladder que 
execute as seguintes operações: 
—  As condições iniciais do sistema (verde para o motorista e vermelho para o 
pedestre); 
—  Ao apertar a botoeira %I0.0, deverá ocorrer a transição da luz verde para a 
amarela no semáforo do motorista; 
—  Em seguida, deverá temporizar 5 segundos para que ocorra a transição para a luz 
vermelha no semáforo do motorista e para a luz verde no semáforo do pedestre; 
—  Em seguida, deverá temporizar 10 segundos para que ocorra a transição para a 
luz amarela no semáforo do pedestre; 
—  Em seguida, deverá temporizar 5 segundos para que ocorra a transição para a luz 
verde no semáforo do motorista e para a luz vermelha no semáforo do pedestre; 
—  Deverá ser garantido que durante 30 segundos o sistema não seja reiniciado 
através da botoeira; 
—  Deverá conter um contador para quantificar o número de vezes que um ciclo 
completo foi executado. 
95	
  
Exercícios	
  
• 15ª Questão: 
96	
  
Exercícios	
  
• 15ª Questão: 
Resposta 
97	
  
Exercícios	
  
%S13	
  
%I0.0	
  
5	
  seg	
  
10	
  seg	
  
5	
  seg	
  
Motorista	
   Pedestre	
  
VM	
  
%Q0.2	
  
AM	
  
%Q0.3	
  
VD	
  
%Q0.4	
  
VM	
  
%Q0.5	
  
AM	
  
%Q0.6	
  
VD	
  
%Q0.7	
  
R	
   R	
   S	
   S	
   R	
   R	
  
R	
   S	
   R	
   S	
   R	
   R	
  
S	
   R	
   R	
   R	
   R	
   S	
  
S	
   R	
   R	
   R	
   S	
   R	
  
R	
   R	
   S	
   S	
   R	
   R	
  
• 15ª Questão: 
Resposta 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
98	
  
Exercícios	
  
• 15ª Questão: 
Resposta 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
99	
  
Exercícios	
  
•  Configuração 
—  O bloco Shift Bit Register é um bloco utilizado para 
deslocamento de bits de um registro. 
100	
  
Bloco	
  SBR	
  
• 16ª Questão: 
Utilizando um bloco SBR, construa um programa em Ladder para 
sequenciar as saídas de %Q0.0 até %Q0.15 e de %Q0.15 até 
%Q0.0. 
 
Dados: 
—  %I0.0 à botão de entrada de bit 
—  %I0.1 à chave de seleção de sentido CU ou CD 
—  %I0.2 à reset 
—  %S6 à pulso de 1 segundo em CU ou CD 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
101	
  
Exercícios	
  
• 16ª Questão: 
Resposta 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
102	
  
Exercícios