Automatos programaveis

Introdução
O Autómato Programável, denominado também por Controlador Lógico Programável
comummente com sigla CLP ou PLC do Inglês, é destinado ao controle de processos industriais
tendo como função básica a de substituir a lógica feita por relés, módulos temporizadores,
controladores, pirómetros, monitores de velocidade, etc., atreves de uma lógica armazenada em
memória de programa. O PLC é o equipamento indispensável onde haja a necessidade de
automatização de máquinas e controle de processos industriais.
É um sistema de controlo de estado sólido, com memória programável para armazenamento de
instruções para controlo lógico. É ideal para aplicações em sistemas de controlo de relés e
contatores, os quais se utilizam principalmente de fiação, dificultando, desta forma, o acesso,
possíveis modificações e ampliações do circuito de controle existente.
O PLC é dotado de capacidades de monitorar o estado das entradas e saídas, em resposta às
instruções programadas na memória do usuário, e “energiza” ou “desenergiza” as saídas,
dependendo do resultado lógico conseguido através das instruções de programa (sequência
lógica de instruções a serem executadas pelo PLC para executar um processo) já que a sua tarefa
é ler, de forma cíclica, as instruções contidas neste programa, interpreta-las e processar as
operações correspondentes. Os PLC´s encontram sua inevitável aplicação em máquinas
operatrizes, máquinas têxteis, máquinas para fundição, máquinas para indústria de alimentos,
industria de mineração, industrias siderúrgicas, laminadoras, etc.
Na automação industrial, as máquinas estão substituindo com sucesso tarefas tipicamente de
mente humana, tais como memorizações, cálculos e supervisões garças a implementação de
PLC`s.

Objectivos
Este módulo tem como principal objectivo transmitir aos estudantes (leitores) conhecimentos
necessários para entrar-se no mundo de uso e aplicação do Autómato Programável nos diversos
campos da tecnologia moderna dando maior enfoque no conceito, características, operação,
programação e aplicabilidade destes de forma geral, embora esta brochura faça o estudo mais
detalhada á autómatos fabricados pela empresa OMROM (CPM1A e CPM2A), S7-200 da
empresa SIEMNS e o autómato TWIDO da SCHNEIDER ELETRIC, os mais concorridos
actualmente no mercado. Sabe-se no entanto, que o principio de operação e programação é
basicamente igual e/ou semelhante, não obstante ligeiras diferenças que se possam considerar
variando de fabricante para fabricante e de uma marca para outra, facto este que leva hoje os
especialistas de electrónica a preocupar-se em trabalhar arduamente para encontrar um
mecanismo que permita uma Técnica de Programação Padrão para qualquer autómato
independentemente do fabricante e marca.
Quanto ao estudo de linguagens de programação serão estudadas as que estão sujeitas a maior
aplicação na tecnologia de Autómatos: Linguagem em lista de instruções - (Instruction List –
IL), linguagem em diagrama de contactos - (Ladder Diagram – LD) e linguagem de Gráfico
Sequencial de Funções (Grafcet) - ( Sequential Function Chart – SFC).
Automatismo
Automatismo é todo o dispositivo eléctrico, electrónico, pneumático ou hidráulico capaz de por si só
controlar o funcionamento de uma máquina ou processo. São exemplos de automatismos os seguintes:
escadas rolantes, elevadores, portas automáticas, semáforos, linhas de montagem das fábricas, e vários
outros sitemas modernizados.
Com objectivo de faciltar a compreensao no estudo vamos dividir o automatismo em três blocos:
 Entradas - Neste bloco encontram-se todos os dispositivos que recebem informações do
sistema a controlar. São em geral sensores, botoneiras, comutadores, fins de curso, etc.
 Saídas - Neste bloco temos todos os dispositivos actuadores e sinalizadores. Podem ser
motores, válvulas, lâmpadas, displays, etc..
 Lógica - Neste bloco encontra-se toda a lógica que vai permitir actuar o bloco de saídas
em função dos dados recebidos pelo bloco de entradas. É este bloco que define as
características de funcionamento do automatismo. Pode ser constituído por relés,
temporizadores, contadores, módulos electrónicos, lógica pneumática, electrónica
programada, etc..

Define como parte de controlo, o conjunto dos blocos de entradas e de lógica. O bloco de saídas será a
parte operativa.
Vejamos a titulo de exemplo o processo de automatismo numa porta:
Numa porta automática, o motor que acciona a abertura e fecho da mesma, constitui a parte operativa. O
sensor de proximidade, os fins-de-curso, a chave de permissão e toda a lógica de exploração, constituem a
parte de controlo.

Basicamente constituem um sistema de automatismo comum os seguintes elementos chaves apresntados
no quadro abaixo e que mereceram sua descricao logo a seguir.
Instalação Uma cisterna
Sensores Detectores
fotoeléctricos
Actuador Motor
Comando de potência Contactor
Sistema de processamento Autómato
programável
Visualização Consola HMI (Interface
Homem – máquina
A máquina ou a instalação
É o sistema que deve ser automatizado. Este sistema pode ser muito complexo como uma cadeia de
fabrico, uma unidade de produção ou uma fábrica.
É igualmente possível automatizar os equipamentos mais simples como os semáforos, um portão de
garagem, uma piscina ou um sistema de irrigação.
Os sensores
Como o olho de um automobilista, um sistema automatizado deve possuir equipamentos que darão as
informações sobre o seu ambiente. São os sensores: Sensores de nível, sensores de temperatura, sensores
de passagem.
Por exemplo, para a detecção de um automóvel numa portagem de auto-estrada, utilizaremos um sensor
fotoeléctrico.
Os accionadores
Os accionadores permitem efectuar as acções no sistema como as bombas, os cilindros, os motores etc.

O comando de potência ou pré-accionadores
Para transmitir a energia necessária aos accionadores e servir de intermediário com o sistema de
tratamento de dados, são necessários equipamentos específicos, que são os sistemas de comando de
potência: contactores, disjuntores, relés etc.
Os sistemas de tratamento de dados
O cérebro da instalação é o sistema de tratamento de dados. Depois de realizado com a ajuda de relés e de
contactores auxiliares, ele é agora composto de autómatos programáveis.
O diálogo Homem/Máquina
Todo o sistema automatizado deve ser vigiado ou controlado pelo homem. Para isso são necessários
equipamentos tais como: Os botões, os terminais de diálogo e os ecrãs
Autómato Programável
O Autómato Programável ou Controladores Lógicos Programáveis (Programmable Logic Controller –
PLC) são elementos fundamentais dos modernos sistemas de automação industrial. São utilizados no
comando de circuitos de automatismos.
Estes são equipamentos eléctricos, electrónicos, pneumáticos ou hidráulicos capazes de por si só controlar
o funcionamento de uma maquina ou processo de forma cíclica, quando programados pelo utilizador.
Hoje em dia os PLCs podem desempenhar funções de controlo local de baixo nível de vários subsistemas,
coordenação geral do sistema de automação industrial, aquisição e processamento de dados, gestão de
comunicações, etc.
No início entretanto, os PLCs pretendiam ser uma alternativa mais flexível à lógica eléctrica e baseada em
temporizadores (timers), que era vulgar nos paneis de controlo.
O PLC foi inicialmente concebido em 1968. O trabalho foi iniciado por um grupo de engenheiros
pertencentes à divisão Hydramatic da General Motors (GM).
Os seguintes critérios foram inicialmente estabelecidos pela GM para a primeira geração de PLCs:
 A máquina deveria ser facilmente programada.
 A aplicação de software deveria poder ser modificada facilmente, de preferência na fábrica.
 Deveria ser constituída por módulos, de fácil substituição, com o objectivo de aumentar a
fiabilidade, a manutenção e a funcionalidade.
 O espaço ocupado por um destes aparelhos deveria ser reduzido.

 O aparelho deveria poder ser capaz de comunicar com uma central remota.
 O custo final deveria ser competitivo com a tecnologia em uso na época (controlo por relé).
Os PLCs foram portanto originalmente concebidos para providenciarem uma maior flexibilidade no
controlo baseado na execução de instruções lógicas.
Além disso, maiores vantagens foram possíveis adoptando a linguagem de programação Ladder,
simplificando a manutenção, reduzindo os custos de concretização, e simplificando a introdução de
alterações.
Vantagens de uso do Autómatos Programáveis
Entre varias vantagens se didtinguem as seguintes:
 Ocupacao de menor espaço
 Menor consumo de energia elétrica
 Possibilidade de reutilizacaoProgramáveis
 Maior confiabilidade e eficiencia nos resultados
 Maior flexibilidade e produtividade
 Maior rapidez e facilidade na elaboração dos projetos
 Interfaces de comunicação com outros CLPs e computadores
Classificação de Autómatos
Os autómatos actualmente podem ser classificados por gama baixa ou gama alta. No entanto quase todos
os modelos de autómatos de gama baixa são compactos, ou seja, são autómatos que integram de raiz o
CPU, entradas e saídas e mais do que uma interface de comunicação (Figura 7).
Autómato compacto Telemecanique Twido com alimentação 230V AC

Os autómatos de gamas altas são autómatos modulares sendo constituídos por módulos, em que é
necessário adquirir todas as partes constituintes do mesmo individualmente (Figura 8). Normalmente,
tanto os compactos como os modulares permitem a adição de módulos de entradas e saídas.
Figura 8 – Autómato modular Modicon M340 com alimentação 24V DC
Tecnologia ou lógica de implementação de Automatos
Os automatismos, sistemas que permitem a realização automática de operações, podem ser
implementados através de duas lógicas (tecnologias): Tecnologia ou lógica Cablada e tecnologia ou
lógica Programada.
Características da tecnologia cablada
O funcionamento da instalação é definido pela cablagem entre os diferentes constituintes (relés,
temporizadores, relógios...).
Quanto mais complexa for a instalação, mais complexa é a cablagem.
Para cada modificação de funcionamento, é necessário modificar a cablagem o que acarreta a paragem do
processo de fabrico.

Há muitos aparelhos cablados entre si, cada um tendo a sua própria função (temporizadores, relés,
contadores..).
Necessidade: espaço disponível
Características da tecnologia programada
O funcionamento da instalação é definido por um programa executado de maneira cíclica por um
autómato programável.
Para cada modificação de funcionamento, basta modificar o programa. Não é necessário cablar uma nova
temporização ou um novo relé auxiliar, é um programa que o substitui. Desta forma, a flexibilidade é
grande e o custo final é baixo.
Um só aparelho (PLC), sem cablagem entre os módulos, unicamente a ligação aos sensores (entradas do
autómato), aos accionadores (saídas do autómato) e à alimentação.
Vantagens da tecnologia programada
Menos constituintes: O autómato programável substitui todos os relés auxiliares, os temporizadores ou
os relógios: importante ganho de volume mas também mais fiabilidade pois não há peças mecânicas no
cérebro do automatismo.
As únicas ligações são: a alimentação do autómato, os sensores e os accionadores.
Mais flexibilidade: O programa é uma sucessão de instruções que se pode escrever e modificar
facilmente com a ajuda de um terminal de programação. Pode mesmo duplicar o programa facilmente se
precisar de realizar automatismos idênticos.
Mais fácil de testar e de reparar: Na face frontal do autómato geralmente encontram-se
sinalizadores luminosos que sinalizam: o estado de funcionamento dos sensores (abertos ou fechados), o
estado dos accionadores (em serviço ou parados), o estado de funcionamento do autómato.
Muito fiável: Número de componentes mecânicos e de ligações é mínimo e com a vantagem do
desenvolvimento do programa poder ser feito em paralelo com a montagem dos equipamentos. Outra
maior vantagem está é que as alterações do automatismo só implicam alterações no programa. O espaço
ocupado pelo autómato é constante e independente da complexidade da lógica do automatismo. Não
requer stocks de equipamento de reserva tão elevados como nos sistemas por lógica cablada.
O hardware do processo de entradas e saídas dos automatos
Sendo o autómato programável destinado ao controlo de processos, tem obrigatoriamente de adquirir
dados referentes ao sistema a controlar e fornecer sinais de comando. Existem diversos tipos de entradas e
saídas; nos parágrafos seguintes são apresentadas algumas das versões possíveis. Normalmente o estado
lógico das entradas e saídas é sinalizado por led's que quando ligados indicam a activação de determinada
entrada ou saída.

Hardware de entradas
Deve se ter em atenção os seguintes factores:
• Isolamento galvânico
• Económia
• Consumo
• Rapidez na comutação
• Imunidade a ruído
Entradas usando relés
Nesta versão, existe um relé cuja bobine é excitada por uma tensão eléctrica aplicada na entrada do PLC.
Os contactos do relé fornecem ao CPU um estado lógico correspondente ao estado da entrada. Como
podemos ver no esquema seguinte, estando a entrada do PLC alimentada, implica que o contacto do relé
se feche e conduza a informação aos circuitos de aquisição de sinais do CPU.
Caso desapareça a tensão na entrada do PLC,o contacto do relé abre, e o valor lógico do circuito passa a
zero. Este sistema garante um isolamento galvânico entre a entrada e CPU, já que o contacto do relé é
isolado da bobine que o actua.
Este tipo de entrada tem a vantagem de poder aceitar sem problemas, tensões alternadas ou contínuas,
introduzindo no entanto, um atraso considerável aos sinais lidos.
O consumo de corrente na entrada é maior que nos circuitos usando semicondutores; este aspecto, pode
ser de grande vantagem, quando se adquire um sinal que pode ser afectado pelas interferências induzidas
no cabo que liga o sensor ao autómato.

Entradas por transístor
Este tipo de entrada usa um transístor e um conjunto de resistências para adquirir e converter os sinais na
entrada, de forma a poderem ser lidos pelo CPU. Pode analisar-se na figura seguinte o funcionamento;
Sempre que aparece um sinal positivo na "base" do transístor, o transístor conduz, fazendo com que Vo
tenha um valor muito próximo de zero. Quando não há presença de tensão na entrada, Vo tem um valor
próximo de Vcc.
Comparada com a entrada por relé, este tipo de entrada pelo facto de usar um semicondutor, reduz
consideravelmente o atraso aos sinais de entrada e é mais fiável, uma vez que elimina sistemas mecânicos
(relé) ; A corrente absorvida pela entrada é muito menor (na ordem da dezena de mA). Tem a
desvantagem de não garantir isolamento eléctrico entre a entrada e o CPU.
Entrada por acopulador óptico
Para superar a desvantagem de isolamento da entrada anteriormente descrita, esta pode ser isolada do
CPU através do uso de um acopulamento óptico.
O acopulador óptico é constituído por um LED (díodo foto emissor) e um foto-transístor encapsulados
num material isolante, conforme indicado na imagem. A transmissão da informação do estado da entrada
para o CPU, é feita através do fluxo de fotões emitido pelo LED e recebido pelo foto-transístor.
Ao ser atingido pelos fotões, o foto-transístor entra em condução. Como o meio de transmissão deste
fluxo é dieléctrico, consegue-se um óptimo isolamento galvânico. A corrente de entrada deste circuito é
também muito baixa.

Nas entradas por semicondutor atrás descritas, há que respeitar a polaridade do circuito de entrada. Esta
pode ser PNP ou NPN. Ao escolher-se um sensor , este deverá estar em sintonia com a entrada onde vai
ser ligado ; numa entrada PNP o comum tem de ser positivo.
Para ultrapassar esta condicionante, existem circuitos de entrada onde o isolador óptico dispõe de dois
díodos led montados em paralelo mas opostos na polaridade.
Assim, qualquer que seja o sentido da corrente na entrada, é assegurada a polarização do fototransístor e
consequentemente a detecção de um sinal activo na entrada.
Hardware de saidas
As saídas do autómato realizam uma função inversa à das entradas, ou seja, permitir a actuação de
elementos que integram o sistema a controlar. Podem ser de vários tipos:
Saída por relé
O sinal proveniente do CPU, ataca a bobine de um relé. Na saída do autómato, estão disponíveis os
terminais do contacto do referido relé.

Regra geral, um autómato tem mais do que uma saída. Para que o número de terminais não seja
exageradamente elevado, é frequente agruparem-se saídas, havendo para o efeito um terminal comum.
Deve haver algum cuidado ao efectuar as ligações, pois deve assegurar-se que num mesmo comum não se
juntem sinais incompatíveis
Este tipo de saída é o mais frequentemente usado, por ser o mais versátil. Pode comutar correntes
contínuas ou alternadas, de tensões muito diversas. A sua frequência de resposta e o "bounce" são as suas
principais desvantagens.
Para reduzir o desgaste do contacto do relé quando este comuta cargas indutivas, deve usar se um dos
dispositivos da figura abaixo, conforme se trate de corrente contínua ou alternada.
´

Saída por transístor
Este tipo de saída usa um transístor que recebe na "base" o sinal lógico proveniente do CPU; os terminais
do "colector" e "emissor" são acessíveis do exterior, para ligação aos circuitos a controlar. Para que possa
existir isolamento galvânico entre o CPU e os circuitos exteriores ao autómato, é frequente usar (em vez
de um vulgar transístor) um fototransístor.
Este tipo de saída é usada quando os sinais a controlar são de corrente contínua, baixa tensão, baixas
correntes e de frequência elevada.
Saída por triac
Nesta saída usa-se um triac como elemento activo na comutação das cargas. O sinal proveniente do CPU
liga à "gate" do triac ou então activa o led de um foto-triac. Esta última opção é a mais usada por garantir
um perfeito isolamento entre o CPU e os circuitos exteriores ao autómato.
A saída por triac usa-se na comutação de cargas trabalhando em corrente alternada. Tem a vantagem de
poder comutar a frequências elevadas, não sofrendo desgaste significativo, quando comparado com um
relé. Alguns fabricantes apresentam cartas de saídas por triac com a característica de comutarem cargas só
quando a corrente alternada passa por zero; este pormenor faz reduzir a ocorrência de ruídos parasitas na
rede eléctrica, que normalmente ocorrem quando a
comutação é realizada com relés.

Arquitectura do automato
A disposicao arrquitetonica de um automato programavel é constituído por um conjunto de blocos
funcionais articulando se em volta do canal de comunicaco – O Bus interno.
Processador (CPU)
A unidade central de processamento ou microprocessador é o “cérebro” do autómato. É responsável pela
aquisição dos valores das entradas presentes na memória, realiza todas as operações (lógicas, aritméticas e
de controlo), consoante as instruções que constituem o programa, e actualiza na memória as saídas. Para
além disto, tem ainda de gerir os periféricos e diagnosticar os defeitos que possam ocorrer internamente.
Normalmente, tudo isto é feito de forma cíclica porque o tratamento de informação é feito
sequencialmente. Existem alguns elementos susceptíveis de alterar a estrutura de ciclo, que é o caso da
política de aquisição de dados, a utilização de instruções de salto e a presenca de cálculos numéricos. A
utilização de funções ou instruções deste tipo faz com que a estrutura do ciclo seja alterada consoante as
necessidades do programa.
Atendendo a esta forma de funcionamento, existe um factor que permite classificar o desempenho do
processador e é definido como o tempo de exploração e consiste no tempo (em milissegundos) que este
leva a processar mil instruções ms/k.

Actualmente, existem autómatos constituídos por mais do que um processador tendo, para além do
processador central, processadores dedicados aos interfaces de comunicação, ao cálculo, às entradas e
saídas e a outras funções específicas, veja figura abaixo.
Figua 9 - Porcessadores diferentes de autómatos Siemens
Tempo de Varredura (Scan Rate)
È o tempo de execução completa do programa, que compreende a leitura das entradas, a execução da
lógica programável e a actualização das saídas.
O Scan Rate se torna crítico quando os programas são muito extensos ou quando as entradas são muito
rápidas.

Tempo de Ciclo
Tempo de ciclo é o tempo empregue na excussão de um ciclo de programa que consiste em: tempo para
leitura de entradas, tempo para processamento de dados e tempo gasto para afectação de saídas. Este
tempo depende essencialmente do comprimento do programa e do tempo gasto na leitura dos periféricos.
Portanto, podemos resumir que o tempo de ciclo (scan) de um autómato, com leitura cíclica, corresponde
ao tempo decorrido entre a leitura das entradas e a actualização das saídas.
Figura : Estrutura de um ciclo de programação
Para o controlo do tempo de ciclo existe um Watch Dog. Se em alguma ocasião este tempo supera o
tempo previamente estabelecido é gerado um sinal de paragem do autómato garantindo dessa forma o
controlo permanente do processo.
O autómato pode ser programado com um tempo de ciclo fixo ou periódico o que permite que se a
excussão do programa for mais rápida que o tempo do ciclo, o autómato espera que este seja atingido.
TEMPO DE RESPOSTA DO CLP
É o tempo decorrido entre a leitura das entradas, execução do programa e atualização das saídas; cada
uma dessas atividades leva um tempo para ser executada, como segue:

Velocidade
A velocidade que um PLC genérico executa o seu ciclo de operação está em torno de 1 a 25 mseg para
1024 instruções do programa aplicativo. Cada instrução possui o seu tempo de processamento. Na soma
do tempo total de processamento ou ciclo de operação devem ser considerados os seguintes elementos:
 Tempo para o dispositivo do campo accionar a entrada
 Tempo para o PLC detectar o sinal
 Tempo pra a varredura de entrada
 Tempo para varredura de programa
 Tempo para varredura de saída
 Tempo para accionamento do circuito de saída
 Tempo para accionamento do dispositivo do campo
 Tempo para canais de comunicação
WDT (Watch Dog Timer)
O WDT monitora,via hardware, o tempo de varredura do CLP e tem a função de aumentar a segurança do
sistema; se o tempo de varredura de um programa for maior que o tempo estabelecido do WDT, a CPU
será automaticamente resetada, um sinal de erro será ativado e todas as saídas serão desligadas.
O alarme de WDT pode ser causado por uma falha de hardware ou então no programa do usuário (lógicas
muito extensas, loops infinitos, etc..)
A Memória
A memória do autómato contém o programa a executar mas também os dados utilizados por esse
programa (valores de temporizadores, mono estáveis, contadores...).
É o local onde são armazenadas todas as informações contidas no autómato. Sem memória, um autómato
não pode funcionar. É na memoria que se encontra o programa a ser executado pelo autómato.
A memória caracteriza-se pela sua capacidade que pode ser expressa de três formas:
- Número de bits ou Kbts (1 Kbts = 1024 bits)
- Número de Bytes ou KB (1 Byte = 8 bits)
- Número de Words ou KW (1 Word = 16 bits)
As memórias classificadas quanto a sua tecnologia podem ser:
- RAM (Random Access Memory)
Estas memórias têm a vantagem de poderem ser escritas e alteradas facilmente. São as mais usadas
quando se está na fase de desenvolvimento do programa ou quando o sistema a controlar sofre frequentes
alterações. Estas memórias perdem a informação quando a alimentação eléctrica das mesmas falha; por
isso, obrigam ao uso de uma pilha de recurso que assegura a sua alimentação no caso de uma falha de
energia.
- EPROM (Erasable Programable Read Only Memory)
Esta memória não perde a informação nela gravada no caso de falhar a tensão. Têm como
desvantagem o facto de ser muito morosa qualquer alteração, mesmo sendo de um só bit.

Antes de ser programada por um equipamento próprio, tem de ser apagada por exposição
aos raios ultravioletas.
- EEPROM (Electricaly Erasable Programable Read Only Memory)
Esta memória não perde informação por falta de tensão de alimentação e pode ser apagada e
escrita pelo autómato. Tem vantagens sobre os modelos anteriores, mas os inconvenientes
de ter um número limitado de ciclos de escrita e do seu custo ser mais elevado que o de uma
RAM.
-FLASHRAM
Esta memória de tecnologia muito recente, tem características semelhantes às EEPROM,
permitindo também escrita e leitura no próprio ciscuito onde é usada. Limitada também pelo
número de ciclos de escrita, apresenta vantagens sobre a EEPROM (uma delas, a velocidade
de escrita).
Modulo ou Interface de Entrada e Saída
A interface entrada permite não só transferir para o autómato o estado dos sensores, mas também enviar
as ordens para os accionadores, por exemplo os relés, os contactores...
A interface de entrada fornece uma ligação ao processo a ser controlado. A função principal deste módulo
é receber e converter os sinais recebidos do processo num formato que possa ser usado pelo processador
(CPU). Esta tarefa consiste em converter sinais de diferentes tipos (corrente, tensão) e diferentes
amplitudes num formato discreto único.
Este módulo é, como regra geral, expansível adicionando mais módulos para aumentar o número de
entradas à medida das necessidades do processo.
O número de entradas suportadas está limitado pelo processador (CPU) e pela quantidade de memória
disponível.
A interface de saída executa a tarefa contrária da interface de entrada. Este modulo recebe sinais do
processador (CPU), transformando-os num formato apropriado a executar as acções de controlo no
processo.
Também aqui há a registar a característica modular do PLC, que permite que o número de saídas possa
ser expandido, encontrando-se, no entanto, limitado pelas mesmas razões do módulo de entrada.
São exemplos de saída para o PLC os seguintes elementos: solenoides, relés, contactores, partidas de
motores, luzes indicadoras, válvulas e alarmes. Os CPU´s utilizam como circuitos de saída: relés,
transístores e triacs.
 Os relés funcionam tanto em CA como em CC e resistem a cargas de ate 2.5A e
suportam melhor os picos de tensão pois possuem uma camada de ar entre os seus
contactos o que elimina a possibilidade de corrente de fuga, mas são lentos e se
desgastam com o tempo.
 Os transistores são silenciosos, chaveam correntes contínuas e não tem peças móveis
sujeitas a desgaste. São rápidos e reduzem o tempo de resposta. Suportam cargas ate
0.5A.
 Os triacs possuem características semelhantes a dos transístores com a diferença de que
estes chavem ao mesmo tempo correntes continuas e alternas.
As saídas ou entradas sólidas (transístores ou triacs) podem ser facilmente danificadas por sobretensão ou
sobrecargas do que relés.

Módulos de entradas e saidas digitais
Os padrões adoptados para o ambiente industrial são 24Vcc para corrente contínua e 110 ou 220Vca para
corrente alternada. Esses valores apresentam boa relação sinal/ruído para o ambiente industrial , sendo o
padrão 110V ou 22V mais adequado para comandos a longas distâncias , como é o caso de usinas
hidrelétricas, por exemplo, onde a distância entre sensores e módulos de entrada é grande (até 500m).
Entenda-se por entrada/saída digital como sendo aquela que pode ter dois estados possíveis: ligado ou
desligado.
Se estivermos falando de comando a 24Vcc, “ligado” significa a presença de 24V na entrada
correspondente do módulo de entrada ou saída, enquanto que “desligado” significa a ausência deste. Em
110 ou 220Vca, “ligado” significa a presença da tensão alternada na entrada/saída correspondente do
módulo de entrada ou saída, enquanto que “desligado” significa a ausência desta tensão. Costuma-se
atribuir à condição “ligado” o nível lógico “1” e à condição
“desligado” o nível lógico “0”.
Nota: Não confundir módulos de entradas/saídas DIGITAIS em CA (Corrente Alternada) com módulos
de entradas/saídas ANALÓGICOS.
Módulos de entradas digitais
Convertem os níveis de tensão presentes nas entradas em sinais com níveis lógicos compatíveis com o
Bus de dados do CLP
Módulos de entradas digitais em corrente continua
Esses módulos detectam a presença de 24Vcc em sua entrada; isto pode ser feito de duas formas:
 Chaveando-se o negativo (0Vcc) e adotando o positivo (+24Vcc) como comum – módulo
tipo N
 Chaveando-se o positivo (+24Vcc) e adotando o negativo (0Vcc) como comum – módulo
tipo P
 Toda entrada digital tem um Led indicador de status (entrada chaveada = nível lógico “1”
= LED aceso)
 acoplador óptico isola electricamente o sinal de entrada do circuito lógico do CLP; isto é
feito por dois motivos:
Primeiro motivo - proteger os circuitos e componentes internos do CLP no caso de se aplicar níveis
elevados de tensão na entrada, por exemplo; neste caso, a entrada correspondente será danificada
(provavelmente o LED do acoplador óptico será danificado), mas o restante do CLP será poupado.
Segundo motivo - Aumentar a imunidade a ruídos: também conhecido como interferência, o ruído
elétrico pode prejudicar o funcionamento de qualquer sistema microprocessado; o fato de separar o 0V
das entradas externas do 0V lógico interno do CLP contribui para aumentar a imunidade a ruídos.
A função dos resistores R3 e R4 e do capacitor C é formar um filtro passabaixas, evitando que eventuais
ruídos presentes na alimentação do sinal de entrada façam com que a entrada seja acionada
indevidamente; é comum que este filtro seja dimensionado de forma que as entradas digitais não
respondam à freqüências superiores a 1KHz, com exceção de entradas especiais (exemplo: entradas
rápidas, muito ulitilizadas para leitura de encoderes, por exemplo).

Módulos de entradas digitais em corrente continua do tipo N
Os sensores de entrada devem chavear 0Vcc; se estivermos falando de sensores de proximidade, por exemplo, estes
deverão ser do tipo NPN
Módulo de entradas digitais em corrente continua do tipo P
Os sensores de entrada devem chavear +24Vcc; se estivermos falando de sensores de proximidade, por exemplo,
estes deverão ser do tipo PNP.

Módulos de entradas digitais em corrente alternada
A presença de tensão alternada (entrada externa) será detectada pela porta de entrada e lida pela CPU do CLP
Módulos de Saídas digitais
Têm a função de converter os sinais lógicos presente no BUS de dados do CLP em sinais capazes de
acionar atuadores, como por exemplo: contatores, solenóides, lâmpadas.
Os módulos de saída podem ser do tipo cc (corrente contínua), ca (corrente alternada) ou a relé.
Módulos de saídas digitais em corrente continua
As saídas digitais em cc pode ser de dois tipos:
 Tipo N: chaveia-se o negativo (0Vcc) e adota-se o positivo (+24Vcc) como comum da
carga.
 Tipo P: chaveia-se o positivo (+24Vcc) e adota-se o negativo (0Vcc) como comum da
carga.
 Toda saída digital tem um LED indicador de status (saída chaveada = nível lógico “1” =
LED aceso)
 acoplador óptico isola eletricamente o sinal do circuito lógico do CLP da
saída externa.

Módulos de saídas digitais em corrente continua do tipo N
O comum da carga é ligado a +24Vcc, enquanto o módulo de saída chaveia 0Vcc
Módulos de saídas digitais em corrente continua do tipo P
O comum da carga é ligado a +0Vcc, enquanto o módulo de saída chaveia 24Vcc

Módulos de saídas digitais em corrente alterna
O componente que chaveia a saída é um TRIAC. A função do varistor V1 é proteger a saída contra um surto de
tensão. O circuito R4,C tem a função de evitar disparos indevidos
Módulos de saídas digitais a Relés
Esta saída pode acionar tanto cargas em cc quanto em ca. A carga é ligada em série com o contato do relé. Quando
os dois pólos do contato do relé estão disponíveis ao usuário, a saída é chamada de saída a “contato seco”.
Quando várias saídas são agrupadas, apenas um dos pólos do contato do relé está individualmente disponível ao
usuário; o outro pólo de cada contato está interligado internamente ao módulo de saída, podendo o usuário decidir se
vai chavear o positivo ou negativo, bastando para isso conectar o comum dos contatos à massa ou ao pólo positivo
da fonte de alimentação externa.

Módulos de entradas e saídas analógicas
Os módulos de entrada/saída analógicos são projectados para tratar sinais que assumem infinitos valores
ao longo do tempo; como todo sistema microprocessado, o CLP trata internamente esses sinais como
palavras binárias.
A interface entre o CLP e as entradas analógicas são conversores A/D (Analógico/Digital), ao passo que a
interface entre o CLP e as saídas analógicas são conversores D/A (Digital/ Analógico).
A resolução dos valores tratados pelo CLP depende, portanto, do número de bits que os conversores A/D
ou D/A utilizam; por exemplo, um conversor de 12 bits pode apresentar 4096 valores distintos (212 =
4096).
Os sinais analógicos tratados por esses módulos são sinais elétricos de tensão ou corrente, sendo adotado
o padrão de 0 a 10Vcc para tensão e 4 a 20mA para corrente; também é possível encontrar módulos para
tratar sinais de tensão de –10Vcc a +10Vcc , ou então corrente de 0 a 20mA , por exemplo.
Para um sinal de tensão de 0 a 10Vcc tratado por um conversor de 12 bits, teríamos:
Sinal elétrico Valor no CLP
0 V 0000
5 V 2048
10 V 4095
Assim, para um conversor com resolução de 12 bits e um sinal elétrico variando de 0 a 10Vcc, a
sensibilidade é de 2,5mV (10V / 4095).
Dessa forma é possível ler diversas grandezas físicas (inclusive elétricas) através de transdutores, que
convertem essas diversas grandezas no padrão 0 a 10Vcc ou 4 a 20mA.
Dentre essas grandezas, podemos ter: transdutores de pressão (não confundir com o pressostato que só
tem dois estados possíveis, ligado ou desligado e é lido por uma entrada digital), vazão, força, potência
elétrica, corrente elétrica, rotação, velocidade, aceleração, entre outros.
Também é possível através das saídas analógicas exercer o controle sobre sistemas como: acionamentos
CA/CC, inversores de freqüência, válvulas proporcionais, entre outros.

Modulos de entradas analogicas
Modulos de saidas analogicas
1.4.4 Módulos especiais
Os CLP´s permitem acoplar diversos módulos especiais de entrada ou saída, como por exemplo:
 Módulo de entrada para medição de temperatura através da leitura do sinal elétrico
fornecido por termopares (sinais da ordem de milivolts e que obedecem a uma curva
característica)
 Módulo de entrada para medição de temperatura através de termoresistências, como por
exemplo do tipo PT100 (apresenta 100OHM a 0ºC e também tem uma curva
característica de variação da resistência em função da temperatura); os valores de
variação da resistência são tão baixos, que são utilizados sistemas a 3 ou 4 fios para se
compensar a resistência dos próprios cabos utilizados na interligação da termoresistência;
 Módulos de entradas rápidas, utilizadas normalmente para leitura de sinais enviados por
encoderes, por exemplo; são entradas digitais tratadas especialmente por hardware e têm
prioridade de leitura em relação às entradas digitais normais;

 Módulos de saída para controle de motor de passo; são saídas que têm resposta rápida,
uma vez que uma saída digital normal não atenderia esse quesito;
 Módulos para medição de grandezas elétricas (tensão, corrente, potência ativa, potência
reativa)
 Módulos para comunicação com rede (ethernet, profibus, ASI, MPI, etc..)
1.4.5 Fonte ou módulo de alimentação
Os autómatos podem ser alimentados a 24Vdc ou 230Vac. Quando são alimentados a 24Vdc a fonte e
alimentação é externa. Quando a alimentação é de 230Vac são ligados directamente à rede eléctrica e têm
uma fonte de alimentação interna.
A fonte de alimentação tem por função fornecer as tensões adequadas ao funcionamento do CPU.
Encontramos com grande frequência a equipar os autómatos, fontes de alimentação comutadas.
Estas fontes reúnem entre outras as seguintes características:
• Elevado rendimento
• Ocupam um pequeno volume
• Aceitam grandes variações na entrada
As fontes de alimentação dos CLP’s normalmente são do tipo chaveadas e fornecem as tensões de
trabalho da CPU e dos módulos de entrada/saída.
Deve-se observar que a fonte do CLP não deve ser utilizada para alimentar as cargas conectadas aos
módulos de saída, já que a mesma não foi dimensionada para isso; nesse caso uma fonte externa deve ser
utilizada (os módulos de saída possuem bornes para ligação de uma fonte externa). Alguns CLP’s de
baixo custo possuem a fonte incorporada ao módulo CPU.
1.4.6 O Módulo de Comunicação
O autómato constitui o cérebro do automatismo, ele contém um programa que descreve as acções a
efectuar.
Esse programa realizado no computador, deve ser transferido para o autómato, é o trabalho deste módulo.
Nalguns autómatos o módulo de comunicação é interno, ele só é visível pelo seu ligador

Princípio de funcionamento do Autómato Programável
Antes de entrar no estudo detalhado sobre o funcionamento dos Autómatos Programáveis ou PLCs
(“Programmable Logic Controllers” é de todo o interesse abordar, de forma muito resumida, a lógica de
relés (contactores) para facilitar o funcionamento lógico dos PLC´s.
Trata-se de uma tecnologia que durante muitos anos foi usada como única forma de controlar muitos
processos industriais. O seu princípio de funcionamento tem por base a utilização de um dispositivo
electromecânico chamado relé. Este componente é actuado, ou accionado, fechando o circuito que contém
a bobina.
A este circuito dá-se a designação de circuito de comando, operado tradicionalmente a tensão reduzida.
Fig. x - Esquema funcional de um relé.
A bobina ao ser percorrida por corrente vai originar um campo magnético. O contacto mecânico
associado à bobina irá deixar o seu estado de repouso, proporcionado pela mola, e fechar o circuito que
alimenta a carga a controlar. A este circuito dá-se a designação de circuito de comando. Até à introdução
dos PLCs, o controlo de aplicações industriais era feito com este tipo de dispositivo. Muitas falhas que
ocorriam eram inerentes do facto de se tratar de um dispositivo electromecânico, e portanto, sujeito a
problemas associados à durabilidade, fiabilidade, e versatilidade, por exemplo.
De forma detalhada pode se ver a constituição de um PLC no seu todo aspecto funcional cujas partes
serão a seguir descritas uma a uma.
Funcionamento do automto programável
O autómato através das suas entradas recebe as informacoes da instalacao, vindas dos ses sensores (botões
de pressão, interruptores, detectores, etc.), e de acordo com o programa armazenado na sua memoria,
envia ordens através das saídas para os actuadores (motores, bombas, luzes, etc.). Os sinais que o
autómato recebe dos sensores que fornecem informacoes dos aoprograma são denominados variáveis
exeternas de entradas. Os sinais que o autómato fornece aos actuadores, que actuam sobre a parte
operativa da instalacao são denominados variáveis externas de saidas. Os sinais que o autómato utiliza

como resultado de operacoes lógicas ou aritimeticas realizadas pelo programa, são denominados por
variáveis internas
As variáveis de entrada ou saída podem ser dos seguintes tipos:
Digitais – tudo ou Ada (1 ou 0, ligado ou desligado). Na parte do comando, por exemplo, um interruptor
fim do curso pode estar aberto ou fechado. Na parte operativa por exemplo, um motor eléctrico pode estar
a funcionar ou parado.
Analogico – Em que a variacao é continua. Na parte do comando, por exemplo ovalor fornecido por um
sensor de temperatura ou a pressão fornecida por um pressostato. Na parte operativa por exemplo, uma
válvula do controlo de caudal ou a regulacao da velocidade de um motor. Os sinais analógicos utilisados
em autómatos quando fornecidos em tensão possuem normalmente valores entre 0 a 10V. Quando
fornecidos em corrente são de 4 a 20 mA.
Estrutura do autómato programavel
Os uatomatos programaves podem apresentar aspectos físicos com bastante diferença entre um e outro,
performances variáveis e diferentes assim como custos muito díspares (veja a gama variada de autómatos
na figura 12); no entanto, os seus elementos constituintes são fundamentalmente os mesmos o que resulta
que tenham mesmas funcionalidades independentemente do fabricante e da serie do produto (veja a figura
11).
Estrutura básica de um automato

A figura abaixo mostras os diferentes aspectos de PLC entre Twido TWDLCAE40DRF e Modicon
M340 (fabicados pela Schineider Electric), S7-200 (fabricados pela SIEMENS) e CPM1A, e SYSMAC
C20K da empresa Omrom
Linguagens de programação de automatos
Princípios Gerais
No capítulo anterior vimos o HARDWARE básico de um autómato; neste capítulo vamos analisar o
SOFTWARE, ou seja, o conjunto de instruções e procedimentos que nos vão permitir
implementar a lógica de controlo do automatismo.
Ao programarmos um autómato, estamos a definir a forma como as saídas deste são actuadas, em função
de dados presentes nas entradas. Vamos então ver como podemos ter acesso às informações presentes nas
entradas e como poderemos endereçar uma determinada saída.
Internamente e implementados pelo CPU existem bits, que não são mais do que posições de memória nas
quais é possível reter uma informação lógica; ligado/desligado, verdadeiro/falso, ON/OFF ou 1/0. Estes
elementos (aos quais também chamam relés por analogia com os circuitos
electromagnéticos) estão normalmente associados em grupos de 16.
Um conjunto de 16 bits chama-se WORD (por vezes também se designa por CANAL). Dentro de cada
word os bits estão numerados de 00 a 15 ou de 0 a F (0,1,..,9,A,B,..,F) conforme a notação usada pelo
fabricante. As words estão numeradas a partir de 00.
Os bits são endereçados pelo número do word em que se encontram e pela posição que ocupam nessa
word (há também autómatos onde o endereçamento é contínuo, ou seja, começa em zero e segue a
numeração decimal, independentemente de serem bits de entrada, saída ou internos).

Exemplo:
- Se pretender endereçar o 7º bit da 2ª word, então o seu endereço ser 106.
- Se pretender endereçar o 1º bit da 1ª word, então o seu enderço ser 000.
- Se pretender endereçar o 13º bit da 4ª word, então o seu endereço será 313 ou 3.C conforme a notação.
Num autómato há várias áreas de relés (bits) das quais se destacam:
- Relés de I/O
- Relés com retenção
- Relés de temporizadores e contadores
- Relés especiais
Os relés de I/O (input/output) são bits que podem estar associados a entradas ou saídas do autómato.
Normalmente são em número superior ao número máximo de entradas+saídas possíveis.
Os bits que estão associados a entradas, têm o seu estado lógico definido pelo estado da entrada. Os bits
associados a saídas reflectem nestas o seu estado. Esta área de relés retém a informação enquanto o
autómato se encontra alimentado. A partir do momento em que há uma falha na alimentação do autómato,
todos os relés desta área tomam o estado OFF, mantendo esse estado quando regressa a alimentação (os
relés afectados pelas entradas tomam o valor presente nas mesmas).
Normalmente num mesmo canal (word) dispomos ou só de entradas ou só de saídas. A assignação das
entradas/saídas aos canais respectivos, depende de fabricante para fabricante e de modelo para modelo de
autómato. Os relés de retenção, contrariamente aos anteriores, retêm o seu estado mesmo quando há falha
de alimentação do autómato. Estes relés não estão associados a entradas/saídas e são usados para guardar
dados.
Os relés de temporizadores e contadores são relés cujo estado está associado a um determinado
temporizador ou contador.
Nos relés especiais não é possível alterar directamente o seu estado. Este pode depender de funções que
são executadas por programa ou pode ser determinado pelo CPU. São usados para monitorizar operações
do PLC, aceder a impulsos de clock e sinalizar erros.
O programa que vai definir o automatismo, é constituído por numa série de instruções e funções onde são
operandos os relés (bits) atrás mencionados. Estas instruções e funções serão introduzidas na memória do
autómato através de um periférico destinado a esse fim e que poderá
ser uma consola de programação ou software específico para PC.
Os autómatos têm basicamente dois modos de operação: RUN e PROGRAM.
 O modo RUN é o modo normal de funcionamento do autómato. Neste modo o
CPU executa o programa contido na memória.
 Para se introduzir o programa, é preciso que o autómato se encontre no modo
PROGRAM. Neste modo, o autómato não executa o programa.
Estes modos são normalmente seleccionados através de um comutador que se pode encontrar no frontal
do autómato ou na consola de programação.
Antes de introduzir um programa através da consola, deve converter-se o esquema de contactos numa
lista de instruções entendidas pelo autómato. Há no entanto dispositivos que permitem a programação
directa em esquema de contactos ( por ex. Software para PC).
O programa é introduzido nos endereços de memória do programa. Cada endereço contém uma instrução,
os seus parâmetros de definição e todos os parâmetros requeridos por essa instrução.
Os endereços de memória do programa (linhas do programa) começam em 0 e estão limitados pela
capacidade da memória de programa.
Cada fabricante de autómatos tem formas diferentes de levar a cabo a programação de um PLC e por isso
as suas especificidades; As áreas de relés têm designações diversas, as instruções e funções têm

mnemónicas e códigos diferentes, e a sequência de teclas na consola para levar a cabo a programação,
difere de marca para marca. No entanto, conhecendo um modelo, facilmente nos integramos noutro pela
simples consulta do respectivo manual, já que a lógica de programação dos sistemas existentes no
mercado não difere no essencial.
Programa: Definição
Cabem varias definições ao termo ´´Programação´´, mas de uma forma geral pode-se definir um
programa como expressão de um conjunto organizado de instruções em linguagem natural ou codificada,
contida em suporte físico de qualquer natureza, de emprego necessário em máquinas automáticas de
tratamento da informação, dispositivos, instrumentos ou equipamentos periféricos, baseados em técnica
digital ou análoga, para fazê-los funcionar de modo e para fins determinados. De forma simples, podemos
definir como a arte ou técnica de fazer com que “a maquina automática” faça exactamente o que
desejamos que ela faça através de uma sucessão de instruções que indicam as operações a efectuar ao
processador da maquina.
Veja exemplo de um programa:
Programação do PLC
As linguagens de programação merecem uma referência especial. Elas podem apresentar formas
diferentes. Como todas as linguagens, a linguagem de programação de um PLC possui uma gramática,
uma sintaxe, e um vocabulário próprio que permite ao utilizador escrever um programa que indica ao
processador (CPU) qual a tarefa a desempenhar.
Cada fabricante de PLC pode usar uma linguagem própria para realizar esta tarefa, mas como regra geral
são respeitadas certas semelhanças entre elas.
Muitas das linguagens de programação de PLC são baseadas na linguagem Ladder que tem as suas raízes
na lógica de relé. Este foi o motivo da abordagem especial do funcionamento do Relé antes de tudo.
Esta linguagem, para além dos contactos normais, permite a introdução de funções matemáticas, de
controlo analógico, operações de contagem e temporização, etc. Outras linguagem alternativas usam
representações Booleanas como base da programação.
Na actualidade, embora não seja possível programar as diferentes marcas de autómatos com linguagens
escritas exactamente da mesma maneira, tal é a situação que se pretende alterar. O objectivo é alcançar
uma linguagem única – linguagem padrão para toda e qualquer marca de Autómato. Para isso a norma
IEC 1131-3, actual 61131-3 estabelece as normas (regras) para escrita de linguagem de programação de
autómatos segundo padrões internacionais.

As linguagens de uso com8um pra a programação de autómatos foram desenvolvidas especificamente
para tratamentos de funções de automatismos. Tais linguagens são de abordagem fácil e para sua
compreensão basta ter conhecimentos de álgebra de boole, aquele capítulo fácil da electrónica digital.
Com objectivo de tornar a norma adequada para uma grande variedade de aplicações foram definidas 5
linguagens de programação de PLC´s:
 Linguagem em lista de instruções - (Instruction List – IL).
 Linguagem em diagrama de contactos - (Ladder Diagram – LD)
 Linguagem de Texto estruturado - (Structured Text - ST)
 Linguagem de Diagrama de Funcoes - (Function Block Diagrams - FBD)
 Linguagem de Grafico Sequencial de Funções (Grafcet) - ( Sequential Function Chart
– SFC)
Dentre estas, neste modulo vamos abordar com grande enfoque a Linguagem em Lista de Instruções ,
Linguagem em Diagrama de Contactos e Linguagem em Gráfico Sequencial de Funções (Grafcet).
Linguagem em lista de Instruções (Instruction List - IL)
Linguagem literal nativa do CPU do autómato. Consistem num conjunto de instruções representadas em
mnemónicas, que indicam as instruções ou operações a serem executadas pelo programa, por exemplo:
Funções lógicas: And lógico, Or lógico; funções de comparação (=, > e <); funções pré-programadas
(temporizadores e contadores), etc.
O programa em lista de instruções é constituído por um conjunto de linhas com uma determinada ordem,
escrita com instruções do autómato a utilizar. O programa inicia com instrução Load ou Block e é escrito
linha a linha, através através de computador ou consola de programacao.
Veja a tabela abaixo
Linha de
programa
Programa Instrução Mnemónica Operando
Linha 0
Linha 1
Linha 2
LD a
OR b
ST s
Load
OU
Store
LD
OR
ST
a (variável de entrada)
b (variável de entrada)
s (variável de saída)

Mnemónica
Uma mnemónica é um auxiliar de memória. São, tipicamente, verbais, e utilizados para
memorizar listas ou fórmulas, e baseiam-se em formas simples de memorizar maiores
construções, baseados no princípio de que a mente humana tem mais facilidade de memorizar
dados quando estes são associados a informação pessoal, espacial ou de carácter relativamente
importante, do que dados organizados de forma não sugestiva (para o indivíduo) ou sem
significado aparente. Porém, estas sequências têm que fazer algum sentido, ou serão igualmente
difíceis de memorizar, portanto é qualquer processo artificial utilizado para tornar a
memorização mais eficaz ou simplesmente “alguma coisa” que facilita a lembrança.
Mnemônica ou Ciência e Arte de Memorizar se consiste em um conjunto de técnicas, sob o suporte
científico do funcionamento dos mecanismos da memória. Ela é uma poderosa ferramenta, que é na
maioria das vezes indicada, para aumento do desempenho no "ensino acelerado".
Linha de programa
As linhas que constituem o programa alem de ser organizadas em pela ordem correcta tem de obedecer o
seguinte formato:
Vamos tentar analisar um pequeno programa de um circuito puramente académico, mas que nos vai servir
como primeira abordagem à programação.
Imaginemos um circuito controlado por um autómato cuja lógica é a seguinte:
 O estado da saída 10.00 é dado pelo estado da entrada 0.00.
Em linguagem de contactos pelo autómato da OMROM, teríamos a seguinte linha lógica:

Para a programação deste simples exemplo, usam-se três instruções:
LD - é usada para iniciar uma linha lógica ou bloco com o status do bit especificado.
OUT - transfere o resultado das condições lógicas que antecedem esta instrução para o bit
especificado.
END(01) - Indica o fim do programa. É imprescindível o seu uso.
Endereço Instrução Dados
00000 LD 000.00 <WRITE>
00001 OUT 010.00 <WRITE>
00002 END(01) <WRITE>
O que seria em linguagem corrente e natual, dizer alguma coisa como:
 Pega no estado do bit 000.00
 .Coloca no bit 010.00
 .Fim
Instrução
Especifica a operação a ser executada pelo programa. É representada em mnemónica e possui um símbolo
que é próprio do autómato a utilizar.
Operando
Indica os dados, os bits, bytes ou words, sobre os quais as instruções do programa vão operar. A cada
linha do programa está subjacente o endereço da memória do autómato que corresponde ao número da
linha. O mesmo destina se a indicar a posição da instrução na memória do programa, ou seja, determina a
ordem pela qual o programa é executado. O endereço com inicio na linha zero é fornecido pelo autómato
e incrementado automaticamente após a validação de cada linha. A linha do programa do programa
indicada no exemplo, embora seja escrito de maneira diferente nos três autómatos tem, exactamente o
mesmo significado.
Exemplo:
Programação de função lógica “S” nos autómatos Twido, S7-200, e CPM1A:
S = (a + /b)*c
No automato do fabricante Schineider, autómato Twido seria:

O mesmo programa em autómato da OMROM seria formulado da seguinte forma:
Ja no autómato da SIEMENS seria:
Observe se que neste caso “/b” significa variável negada. As variáveis de entrada “a”, “b”, “c”, e de
saída “S” conforme se irá verificarmos capítulos seguintes, serão substituídos pelos códigos referentes as
entradas e saídas dos respectivos autómatos.

Linguagem de diagrama de contactos (Ladder Diagram -Ld)
Antes da tecnologia programada, existia (e ainda existe) a tecnologia cablada. Para que a mudança entre
estas duas tecnologias fosse o menos complicado possível, foi criada uma linguagem próxima da
cablagem eléctrica. Trata-se da linguagem de contactos.
A linguagem de contactos gráficos é composta de contactos, de bobines e de ligações entre esses
elementos.
A linguagem gráfica utiliza a técnica de relés e consiste em conjunto de símbolos gráficos para elaborar o
programa do autómato. Estes símbolos incluem três formas básicas:
 Contactos – representam condições lógicas de entrada tais como botões de pressão,
interruptores, condições internas, etc.
 Bobina – representam condições lógicas de saída, actuam sobre lâmpadas, motores, etc,
também podem representar condições de internas de saída.
 Blocos de funções - representam operações adicionais tais como: temporizadores,
contadores, operações aritméticas, etc.
Entre os símbolos de circuitos eléctricos e símbolos de diagrama de contacto existe a seguinte
correspondência:
Circuito eléctrico Diagrama de contactos
Representam
condições
lógicas de entrada
Contacto aberto
Contacto fechado
Representam
condições
lógicas de saída
Bobina

A função lógica do exemplo anterior corresponde ao seguinte diagrama de contacto:
Relação diagrama de contacto, programa e esquema eléctrico
O diagrama ou esquema de contactos, utilizado como linguagem de programação de autómatos, é
formado por uma sucessão de redes de contactos que transportam as informações lógicas das entradas
para as sidas.
As redes do diagrama de contacto são ligadas na horizontal, entre duas linhas de alimentação verticais,
iniciam se a esquerda com instrução de entrada e terminam a direita com a instrução de saída.
A programação das redes de diagrama de contacto, utilizando o software de programação, é realizada
através de computador. As redes de diagramas de contacto também podem ser programadas em lista de
instruções.

Outras formas de representar graficamente a função lógica “S”:
Linguagem de Grafico Sequencial de Funções (Grafcet) - (
Sequential Function Chart – SFC)
O GRAFCET foi criado com o objectivo de permitir a representação de processos complicados, de uma
forma simples. É comparável ao uso dos fluxogramas, simplesmente estes são usados na programação de
computadores, enquanto o GRAFCET é especialmente designado para máquinas e processos sequenciais.
A principal diferença entre o fluxograma e o GRAFCET é que na estruturação em GRAFCET, todas as
sequências possíveis têm de ser perfeitamente definidas. O
facto de se ter de prever todas as situações é uma grande vantagem, já que sequências não previstas nunca
poderão ocorrer.
O GRAFCET é uma representação gráfica das especificações funcionais de um sistema de controlo e
pode ser aplicado a qualquer sistema lógico de controlo de processos industriais.
O nome GRAFCET tem origem numa abreviatura Francesa : GRAphe de Commande Etape-Transition
(Gráfico para controlo de estado-transição). É originário de França tendo sido sugerido em 1977 pela
AFCET (Association Francaise pour la Cibernetique Economique et Technologie) o seu uso como
ferramenta de descrição das especificações de um controlo lógico.

Como já foi dito, um sistema pode geralmente ser dividido num bloco operativo e num bloco de controlo.
O bloco operativo executa determinadas operações que são ditadas pelo bloco de controlo. A unidade de
controlo, por sua vez, recebe feedback do bloco operativo por forma a
manter-se actualizada da evolução do processo.
Características do Grafcet
· Facilidade de interpretação
· Modelagem do seqüenciamento
· Modelagem de funções lógicas
· Modelagem da concorrência
· Origem na França nos meados dos anos 70
· Norma IEC 848 (norma francesa NF C03-190)
· Fabricantes de CLP adotam o Grafcet como linguagem de programação
Quando se pretende usar o GRAFCET, devemos ter em consideração o bloco de controlo. Para o
representar usamos uma sucessão alternada de ESTADOS e TRANSIÇÕES. Um processo é decomposto
em estados que serão activados sucessivamente.
Um ESTADO representa as acções executadas pelo bloco operativo quando esse estado está
activo.
A TRANSIÇÃO define as condições que vão permitir uma vez satisfeitas, a desactivação do
estado que antecedente e a activação do estado seguinte.
Pode-se ter num sistema basicamente três tipos de processamentos:

PROCESSAMENTO LINEAR
Os estados do processo estão dispostos em linha. Independentemente das condições do
processo, este consta de uma sucessão de passos que se executam sempre, e na mesma sequência.

PROCESSAMENTO ALTERNATIVO
A determinada altura do processo, a sequência pode tomar caminhos alternativos de acordo
com as condições estabelecidas. Estas condições, no entanto, têm de assegurar que só uma das
alternativas se pode verificar.

PROCESSAMENTO PARALELO
Em determinado momento do processo, a sequência pode tomar dois ou mais caminhos que
se vão executar em paralelo; ao ser executada a transição, em vez de se activar um só estado,
activam-se dois ou mais em simultâneo. O número de estados nos vários ramos pode ser diferente, ou
sendo igual, não implica que em todos os ramos a transição de estado se verifique em simultâneo
Um processo sequencial geralmente consta de uma mistura de estes três tipos de
processamento, podendo dar origem a intrincados diagramas.

Tipos de autómatos programáveis e exemplos de
programacao
Autómatos Twido
Automato Twido de Base compacta
A gama dos autómatos programáveis compactos Twido oferece uma solução "tudo em-um" num
atravancamento reduzido (80/157 x 90 x 70 mm). Estão disponíveis oito bases de autómatos compactos,
diferentes na sua capacidade de tratamento e no número de entradas 24 V e de saídas a relés e a
transistores (10, 16, 24 e 40 entradas/saídas).
Estas bases compactas utilizam uma tensão de alimentação: em corrente alterna entre 100 e 240 V
(fornecendo a alimentação de 24 V aos sensores), ou em corrente continua, entre 19.2 e 30 V (deve ser
utilizada uma fonte externa para alimentar os sensores).
Este tipo de base compacta oferece as seguintes vantagens:
 Um número significativo de entradas/saídas (até 40 entradas/saídas) num atravancamento
mais pequeno, reduzindo assim o tamanho das consolas ou quadros para as aplicações
onde o espaço ocupado seja importante.
 As possibilidades de expansão e de opções oferecem ao utilizador um grau de
flexibilidade geralmente reservado às plataformas de automatismos maiores. As bases
compactas 24 E/S, TWD LC.A 24DRF podem receber até 4 módulos de expansão de E/S
digitais e/ou analógicas (correspondente a uma configuração de 64 E/S); as bases
compactas 40 E/S TWD LCA.40DRF podem receber até 7 módulos. Todas as bases
compactas podem receber módulos opcionais tais como visualizador numérico, módulo

memória e módulo horodatador, bem como uma porta adicional de comunicação RS 485
ou RS 232C (porta extra não compatível com as bases TWD LC.A 10DRF). A solução de
base compacta também permite uma maior flexibilidade de cablagem. Para os módulos
E/S digitais de expansão (com as bases TWD LC.A 24DRF e TWD LCA .40DRF)
existem várias possibilidades de ligações, tais como terminais com parafusos extraíveis,
ligadores do tipo mola que permitem uma ligação simples, rápida e segura. O sistema de
pré-cablagem Telefast permite a ligação entre os módulos com ligadores HE 10: aos
cabos pré-cablados com pontas soltas numa extremidade para uma ligação directa aos
sensores/actuadores; ao sistema de pré-cablagem Telefast para Twido (cabo de ligação e
base Telefast).
 As opções visualizador e memória na base facilitam as operações de regulação,de
transferência e de salvaguarda das aplicações: o visualizador numérico pode ser utilizado
como uma ferramenta de visualização e de regulação local; a tecnologia EEPROM dos
módulos memória permite as operações de salvaguarda e de transferência de programa
para qualquer autómato compacto ou modular Twido.
 O software TwidoSoft oferece uma programação fácil a partir das instruções da
linguagem lista de instruções ou dos elementos gráficos da linguagem de contactos.
Utiliza os mesmos objectos e conjunto de instruções utilizados pelo software PL7-07 para
programação dos autómatos Nano. O software TwidoSoft permite reutilizar com os
autómatos Twido as aplicações existentes nos autómatos Nano através da importação de
um ficheiro ASCII.
 Os autómatos compactos possuem 2 pontos de regulação analógica (um para as bases 10
e 16 entradas/saídas) acessíveis na face frontal

Descricao dos elementos que constituem o autómato Twido do tipo compacto
Legenda:
1. Tampa superior e inferior
2. Tampa frontal para acesso a ficha RS 485 e potenciómetros
3. Ficha de porta de comunicação RS 485 para ligar o autómato
ao PC ou outros dispositivos que intervenham no processo.
4. Compartimento para instalação do modulo de visualização.
5. Terminais para ligação das entradas digitais e terminais de
tensão de saída de 24VDC para alimentar sensores
6. Ligação para módulos de expansão de E/S (modulo de 24
E/S).
7. Sinalizadores que informa sobre o estado do autómato quanto
ao estado de entrada e saída.

Tabela dos principais tipos de sinalizadores
Sinalizador Estado Significado
PWR (power) verde Aceso Alimentação do autómato ligado
Apagado Alimentação do autómato desligado
RUN (execução) verde Aceso Programa em execução
Intermitente Autómato em STOP ou defeito de execução
Apagado Operação não executável
ERR (erro) vermelho Aceso Erro de execução
Intermitente Autómato sem nenhum programa em memória
ou transferência do programa de PC a PLC
Apagado Funcionamento normal
STAT (utilizador) verde Aceso Controlado pelo utilizador através do bit %S69
Intermitente
Apagado
E/S verdes Aceso E/S activas
Apagado E/S inactivas
8. Terminais para ligação de saída
9. Potenciómetro de regulação analógica (2 no modulo de 24
E/S)
10. Local para instalação de segunda porta de comunicação
(modulo de 16 a 24 E/S)
11. Terminais para ligação de alimentação do autómato; 230 VAC
(L, N e PE)
12. Local para instalação de cartucho de memória EEPROM ou
cartucho RTC
2.4.1.2 Base modular
A gama dos autómatos programáveis modulares propõe cinco bases, diferentes relativamente à sua
capacidade de tratamento e número e tipo de entradas/saídas (20 ou 40 entradas/saídas com ligação por
terminal com parafusos ou ligador HE 10, com saídas relés ou transístores NPN/PNP). Podem receber em
expansão todos os módulos de entradas/saídas (18 módulos digitais e analógicas). Todas as bases
modulares utilizam uma alimentação 24 V.
Estas bases modulares oferecem:
 Uma modularidade que se adapta às necessidades da aplicação a partir da base podendo
receber até 4 ou 7 módulos de expansão de entradas/saídas digitais ou analógicas
(segundo modelo).
 Uma escolha de opções que oferecem ao utilizador um grau de flexibilidade geralmente
reservado às plataformas de automatismos mais importantes. As bases modulares TWD
LMDA podem receber simultaneamente os módulos opcionais módulo memória, módulo
horodatador e módulo visualizador numérico ou módulo interface série, cada um destes
dois módulos permitem uma segunda porta de comunicação RS 485 ou RS 232C.
 A solução autómato modular permite igualmente uma grande flexibilidade de cablagem.
São propostas várias possibilidades de ligação, tais como terminais com parafusos
extraíveis, ligadores do tipo mola ou HE 10 que permitem uma cablagem simples, rápida
e segura. O sistema TwidoFast permite uma pré-cablagem associando os módulos com
ligadores do tipo HE 10 : vaos cabos pré-equipados com uma extremidade fios livres para

uma ligação directa aos sensores/actuadores, vaos kits TwidoFast (conjunto cabos de
ligação e bases Telefast).
 O software TwidoSoft oferece uma programação fácil a partir da linguagem de lista de
instruções ou dos elementos gráficos da linguagem de contactos. Utiliza os mesmos
objectos e conjunto de instruções que são utilizados pelo software PL7-07 para
programação dos autómatos Nano. O software TwidoSoft permite reutilizar com os
autómatos Twido as aplicações existentes do autómato Nano através da importação de
um ficheiro ASCII.
 As bases modulares integram : 1 entrada analógica tensão 0...10 V 8 bits (512 pontos); 1
ponto de regulação analógica acessíveis na face frontal. Este ponto pode ser regulado
entre um valor de 0 e 1024.

Legenda:
1. Tampa frontal de acesso a ficha RS 485, ficha de entrada analógica e
potenciómetro.
2. Potenciómetro de regulação analógica
3. Ficha para ligação de entrada analógica integrada
4. Sinalizadores que informam sobre o estado do autómato (ver detalhes na tabela
anterior – legenda de autómato Twido compacto item 7)
5. Ficha de porta de comunicação RS 485 para ligar autómato ao PC ou a outros
dispositivos que intervenham no processo
6. Compartimentos para cartuchos de memória EEPROM e cartucho RTC
7. Ficha ou terminais com parafusos para ligação das E/S
8. Terminais para ligação de alimentação do autómato, 24 VDC (+,- e PE)
9. Ficha para ligação do módulo de expansão de E/S
10. Ficha para a ligação do modulo de visualização ou modulo de comunicação.
Memoria dos Autómatos
Os autómatos TWUIDO possuem memória RAM e EEPROM. Na RAM estão contidos os dados da
aplicação, o programa da aplicação e as constantes, sendo possível na memoria EEPROM, salvaguardar o
programa, as constantes e as palavras internas.
RAM Dados
Programa
Constantes
EEPROM Salvaguardar programa e constantes
Salvaguardar palavras internas
Uma parte da memória é acedida em formato de bit e a outra parte é acedida em formato de palavra de 16
bits. Na memoria de palavras encontram se o programa de aplicação, os dados referentes a aplicado, e as
constantes.
Cada área da memória é representada por uma letra identificativa da área (mnemónica), por exemplo
“%I” para as entradas, “%Q” para as saídas, etc. Na tabela seguinte apresentam se as mnemónicas das
principais áreas da memoria dos autómatos TWIDO.
Designação Código
Bits de entrada %I
Bits de saída %Q
Bits internos %M
Bits do sistema %S
Bits dos temporizadores %TM
Bits de contadores %C

Bits de entrada (I/Q)
São bits que correspondem aos terminais de entrada e saídas do autómato. São as imagens lógicas dos
estados eléctricos destes terminais.
Bits internos (M)
São bits que se destinam a armazenamento de valores intermédios durante a execução do programa e
outras informações.
Bits do sistema (S)
Bits que informam sobre o funcionamento de autómato e a correcta execução do programa.
Disponibilizam entre outros, sinais de relógios, flags, bits de controlo e informações sobre o estado do
autómato.
Bits de temporizadores (TM)
Bits que estão associados a aos temporizadores. Activam se no final de temporização.
Bits de contadores (C)
Bits que estão associados aos contadores. Activam se no final das contagens.
2.4.1.4 Salvaguarda de memoria
As informações contidas na memoria EEPROM não se perdem uma vez que este tipo de memoria não é
volátil. Na memoria RAM, memoria volátil, as informações são salvaguardadas caso o autómato não
esteja alimentado, por bateria interna por um período de 30 dias.
Na memoria RAM está contido o programa, os dados e as contsntes sendo na memoria EEPROM possível
salvaguardar o programa de aplicacao, as constantes e as palavras internas contraa falhas de bateria que
alimenta a memorioa RAM, ou cortes de alimentacao do autómato superiores a 30 dias.
Tambem é possível o armazenamneto do programa em cartucho de memoria exeterna, que permite
salvaguardar o programa numa EEPROM portátil.
2.4.1.5 Enderecamento da memoria
Os dados localizadois na memoria do autómato TWIDO podem ser acedidos em forma de bit ou palavra.
Alem disso, sendo a memoria do autómato constituída por diferentes áreas, para aceder a cada uma das
suas posicoes é necessário um endereço concreto. Este é formado por um código dos endereços mais
comuns:

Acesso em formato de BIT
Podem ser acedidos em formato de bit diferentes áreas de memoria do autómato, assim como os bits
(contactos) dos blocos funcao contador e temporizador.
Bits internos do sistema
Exemplo:
%M25= Bit interno numero 25
%S13=Bit do sistema numero 13
%TM4.Q=Bit de saída do temporizador numero 4
%C10.D=Um dos bits de saída do contador numero 10
Intradas e Saídas
Para endereçar as entradas e saídas de um autómato, sem ligacao em rede utiliza se o seguinte formato:

Exemplo:
%I0.50 Entrada numero 5 do autómato base
%Q1.2=Saida numero 2 do modulo de expansão com endereço 1
%Q3.2=Saida numero 2 do modulo de expansão com endereço 3
%I3.2=Entrada numero 2 do modulo de expansão com enderco 3
%Q0.2=Saida numero 2 do autómato base
Para endereçar as E/S de autómatos ligados em rede utiliza se de o seguinte formato:
Exemplo:
%I0.5=entradas numero 5 do autómato master da ligacao em rede
%Q01.4=Saida numero 4 do modulo de expansao numero 1do automato master de ligacao em rede.
%I3.0.1=Entrada numero do automato slave numero 3 da ligacao em rede
%I0.3.2=Entrada numero 2 do modulo de expansao numero 3 do automato master de ligacao em rede

2.4.1.7 Acesso em formato de Palavra (16 bits)
Palavras inetrnas, constituintes e de sistema
Exemplo:
%MW12=Palavra ineterna numero 12
%KW25=Palavra constante numero 25
%SW28=Palavra do sistema numero 28.
Nota – A palavra %MW0 nao contem os bits %M0 a %M15. As memorias das palavras e dos bits, nos
automatos Twido, sao indeepndentes umas das outras.
2.4.1.8 Enderecos dos bits
Os bits das areas de memoria dos automatos Twido tem os seguintes enderecos:
No modelo compacto
CPU’s
Areas de momorias 10 E/S 16 E/S 24 E/S
Bits internos %M0 a %M127
(128)
%M0 a M127
(128)
%M0 a %M255
(256)
Bits do sistema %S0 a %127
(128)
%S0 a %S127
(128)
%S0 a %S127
(128)
Temporisadores %TM0 a TM63
(64)
%TMO a TM63
(64)
%TM0 a TM127
(128)
Contadores %C0 a %C127
(128)
%C0 a %C127
(128)
%C0 a %C127
(128)
Entradas %I0.0 a %I0.3 %I0.0 a %I0.8 %I0.0 a %I0.13
%I1.0 a %I4.31
Saidas %Q0.0 a %Q0.3 %I0.0 a %Q0.6 %Q0.0 a %Q0.9
%Q1.0 a %Q4.31
Terminais das entradas %I0.0 a %I0.5
(6E)
%I0.0 a %I0.8
(9E)
%I0.0 a %I0.13
(14E)
Terminais das saidas %Q0.0 a %Q0.3
(4S)
%Q0.0 a %Q0.6
(7S)
%Q0.0 a %Q0.9
(10 S)

Modelo Modular
CPU’s
Areas de momorias 20 E/S 40 E/S
Bits internos %M0 a %M255
(256)
%M0 a %M255
(256)
Bits do sistema %S0 a %127
(128)
%S0 a %S127
(128)
Temporisadores %TM0 a TM127
(128)
%TM0 a TM127
(128)
Contadores %C0 a %C127
(128)
%C0 a %C127
(128)
Entradas %I0.0 a %I0.11
%I0.0 a %I4.31
%I0.0 a %I0.23
%I1.0 a %I7.31
Saidas %Q0.0 a %Q0.7
%I1.0 a %Q4.31
%Q0.0 a %Q0.15
%Q1.0 a %Q7.31
Terminais das entradas %I0.0 a %I0.11
(12E)
%I0.0 a %I0.23
(24E)
Terminais das saidas %Q0.0 a %Q0.7
(8S)
%Q0.0 a %Q0.15
(16S)
Enderecos dos principais bits do sistema
Bis Funcao Estado
Normal
Controlo
%S0 Normalmente vai a 0, vai a 1 devido a:
Retorno de alimentacao com perda de dados(baterias com
defeito).
Programa de aplicacao (forcar a perder os dados)
0 S ou U aS
%S1 Normalmente de 0 vai a um devido a:
Retoma de alimetacao sem perda de dados (bateria Ok)
Programa de aplicacao
0 S ou U a S
%S4 Bit de relogio com T=10 ms (5 ms em On e 5 ms em Off) - S
%S5 Bit de relogia com T=100 ms (50 ms em On e 50 ms Off) - S
%S6 Bit de relogio com T=1 s (0.5 s em On e 0.5 em Off) - S
%S7 Bit de relogio com T=1minuto (30 seg em On e 30 seg em
Off)
0 S
%S9 Colocado a 1 se o automato estiver em RUN, forcar as saidas
a “0”. No estado 0 as saidas se actualizam normalmente
1 U
%S10 O sistema coloca o a zero quando dectactar erro nas entradas
e saidas.
0 S
%S11 O sistema coloca o a 1, se acontecer ultrpassagem de cao de
guarda - watchdog
0 S
%S13 Bit que vai a 1 no primeiro ciclo, apos ordem de execussao
do programa
0 S
%S69 No estado zero o Led STAT do painel frontal, colocdo pelo
utilizador esta apagado. No estado 1 o Led esta aceso
0 U

2.4.1.9 Principais especificacoes dos automatos Twido
Especificacoes do modelo compacto
Modelo compacto 10 E/S 16 E/S 24 E/S
Momoria do programa 700 instrucoes 2000 instrucoes 3000 instrucoes
Temporizadores 64 64 128
Contadores 128 128 128
Contadores rapidos 3 3 3
Contadores muito rapidos 1 1 1
Numero de modulos de
expansao de E/S (digital
ou analogico)
0 0 4
Entradas digitais 24 VDC 6 9 14
Saidas digitais a reles 4 7 10
E/S maximo 10 16 88 ou 152
Poenciometros analogicos 1 1 2
Horodatadores 16 16 16
Programadores de tambor 4 4 8
Porta serie RS 485 1 1+1 opcional 1+1 opcional
Automatos remotos 7 7 7
Cartucho RTC opcional opcional Opcional
Cartucho memoria
EEPROM
opcional pcional Opcional
Modulo de visualizacao do
operador
opcional opcional opcional
Tempo de execussao de
para instrucao booleana
0.14 a 0.9 µs 0.14 a 0.9 µs 0.14 a 0.9 µs
Alimentacao 230 VDC 230 VDC 230 VDC
24 VDC para sensores 250 mA 250 mA 250 mA

Espessificacoes do modelo modular
Modelo Modular 10 E/S 16 E/S 24 E/S
Momoria do programa 3000 instrucoes 3000 instrucoes 3000 instrucoes
Temporizadores 128 128 128
Contadores 128 128 128
Contadores rapidos 2 2 2
Contadores muito rapidos 2 2 2
Numero de modulos de
expansao de E/S (digital
ou analogico)
4 7 7
Entradas digitais 24 VDC 12 12 24
Saidas digitais 8 (transistor) 6 rele e 2 transistor 16 transistor
E/S digitais maximo 84 a 148 132 ou 244 152 a 264
Entradas analogicos
integradas
1 1 1
Poteciomentros analogicos 1 1 1
Horodatadores 16 16 16
Programadores de tamor 8 8 8
Porta serie 1+1 opcional 1+1 opcional 1+1 opcional
Automatos remotos 7 7 7
Cartucho RTC opcional opcional Opcional
Cartucho memoria
EEPROM
opcional pcional Opcional
Modulo de visualizacao do
operador
opcional opcional opcional
Tempo de execussao de
para instrucao booleana
0.14 a 0.9 µs 0.14 a 0.9 µs 0.14 a 0.9 µs
Alimentacao 24 VDC 24 VDC 24 VDC
Nota importante – Todas as especificacoes e refrencias das tabelas anteriores sobre automatos Twido e
tambem noutros que aomlongo deste modulo serao estudados podem sofrer 9(ou podem ter sofrido)
alteracao segundo a evolucao dos produtos, por isso nao sao dados por ser decorados. Sao dados por
serem consultados nos documentos que acompanham o produto.

Instrucoes Bsicas para programacao de automatos Twido
Instrucao Cdigo Significado
Load LD Carrega um valor (inicia uma rede)
Load Not LDN Carrega um valor invertido (inicio negado de uma
rede)
Load Raising edge LDR Na transicao de 0 a 1 numa entrada do automato é
carregao num scan, o valor logico “1”
Load Falling edge LDF Na transicao de 1 a 0, numa entrda do automato é
carregado num scan, o valor logico 1,
And AND Produto logico (contacto serie aberto)
And Not ANDN Produto logico negado (contacto serie fechado)
And Raising edge ANDR Na transicao de 0 a 1 numa entrada do automato é
efectuado, num scan, o produto logico com o valor
logico “1”
And Falling edge ANDF Na transicao de 1 a 0 numa entrada do automato é
efectuado, num scan, o produto logico com o valor
logico “1’
Or OR Soma logica (contacto paralelo aberto)
Or Not ORN Soma logica logica negada (contacto paraleleo
fechado)
Or Raising edge ORR Na transicao de 0 a 1 numa entrada do automato é
efectuado, num scan, a soma logica com o valor
logico “1”
Or Folling edge ORF Na transicao de 1 a 0 numa entrada do automato é
efectuado, num scan, a soma logica com o valor
logico “1’
Exclusive Or XOR Resultado igual a “1” se um dos dois operandos for “1”
Exclusive Or Not XORN Resultado igual a “0” se um dos dois operandos for “1”
Not N Negacao do resultado
Store ST Guarda o resultado
Store Not STN Guarda o resultado inverso
Set S Coloca no estado “1”
Reset R Coloca no estado “0”
No Operation NOP Sem operacao (instrucao nula)
End Operation END Fim do programa

Tabela de simbolos de Instrucoes basicas usadas na programacao de
automatos Twido
Programacao do automato
Tal como ja foi falado atras actualmente o dispositivo usado para programar automatos é o computador
devido a vantagem de uso de ferramentas muito potentes e eficazes a cima de tudo muita facilidade de
programacao.
Usando o PC é necessario um software de programacao, neste caso o TwidoSoft da empresa fabicante
deste automato (Schneider Electric) e um cabo de comunicaco entre o automato e o PC.
Modos de operacao
Os autómatos Twido apresentam dois modos de operacao: RUN e STOP. Em modo RUN o programa do
utilizador é executado, nao sendo possivel editar o programa nem configurar o CPU.
Em modo STOP o programa não é executado, este modo destina se a edicao do programa e configuração
do CPU
Alteração do modo de operação
Altercao atraves do PC com TwidoSoft

Para alterar o modo de operacao atraves do PC com software de programacao Twidosoft, basta selecionar
o modo STOP o Icon “ ” e para o modo RUN o Icon .
Alteracao atraves de uma entrada do automato
A colocacao do automato em modo de funcionamento RUN/STOP, alem de ser efectuado a partir do PC,
pode ser feito através de uma das entradas do autómato Twido. Para tal, atraves do software, na barra de
ferramentas, seleccionar “hardware” e nsta, na opcao, “edit input configuration”, escolher a opcao
“RUN/STOP” a entrada pretendida. Se a entrada selecionda for colocada no estado zero, o automato é
colocado no modo STOP, se a entrada for colocada no estado 1, 0 automato é colocado em modo RUN.
O comndo STOP a partir de uma entrada do automato ou a partir do software Twidosoft é prioritario
relativamente ao comando RUN.
Inicializacao do automato
O processo de inicializacao destina se a colocar os dados presentes na memoria do automato nos seus
valores por defeito. A inicializaco do automato Twido pode ser feita atrves de computador sem
necessidadede desligar o automato da alimentacao, utilizando se para tal o comando Init do software de
programacao ou instrucoes do programa que coloquem os dados presentes em memoria nos seus valores
por defeito.
Nos automatos Twido, ao ser ligada a alimetacao, o PLC pode arrancar em modo de operacao STOP (por
defeito) ou em modo RUN, dependendo da escolha no software TwidoSoft.Quer num caso, quer noutro
caso, nao ha perda dos dados dos bits internos (%Mi), temporizadores (%TMi.V) e contadores (%Ci.V).
Tambem a alteracao do modo de operacao RUN – STOP-RUN nao provoca a perda dos dados atras
referidos.
Caso se pretenda que haja perda de dados e suficiente em determinados casos, por exemplo contadores,
utilizar se no RESET o bit do primeiro ciclo (%S13) ou, se a utilizacao apenas e so deste bit nao resolver
a situacao, por exemplo, bits internos (%Mi), utliza se a instrucao “block da operacao”, programada como
se indica.
Diagrama de contactos

Neste exemplo, apos o comando RUN, ou apos uma retoma da alimentacao com o automato em modo
RUN, o valor logico “0”, e colocado num conjunto de 16 bits, com inicio no bit %M0. Ou seja, os bits
%M0 a %M15 sao “resetados” e desta forma, perdem a infromacao.
O bloco de operacao, como se indica, corresponde a uma instrucao MOVE.
Exemplos de programação no autómato Twido
Instrucoes logicas com bits
1. Circuito que activa uma saida se a entrada estiver ligada
2. circuito que activa duas saidas se a entrada estiver ligada

3. Circuito que activa uma saida se uma entrada estiver ligada e a outra estiver deslidada
4. circuito que activa a saida se uma de duas entradas, ou ambas, estiverem ligadas.
Diagrama em blocos
5. Circuito cuja saida oscila com periodo T=1 S, se a entrada estiver ligada.
Diagrama em bloco

6.
Diagrama em bloco
7.

2.4.1.16.2 Instrucoes logicas com parenteses (blocos logicos)
1.
1. Diagrama de contacto

2. Diagrama de contactos
3. Diagrama de contacto
4. Diagrama de contactos

Instrucoes MPS, MRD e MPP
Estas instrucoes recorrem a areas de armazenamnento temporario (pilha) e podem armazenar ate oito
informacoes booleanas. Sao utilizadas nomeadamente, na programacao de circuitos com varias
ramificacoes para as saidas.
As instrucoes MPS armazenam o valor logico de nós de uma malha. As instrucoes MRD copiam o valor
guardado pela instrucao MPS. A instrucao MPP copia e retira o valor gauardado pala instrucao MPS,
finalizando a programacao do circuito iniciado por esta instrucao.

2.4.1.16.4 Instrucoes SET/RESET
As instrucoes SET (S) e RESET (R) permitem manipular o estado de um bit. Se a condicao logica que
antecede a intsrucao SET vai a ON, o bit manipulado tambem vai a ON e mantem se neste estado.
Para a instrucao RESET, o funcionamento é identico, no entanto nesta instrucao, sempre que a logica vai
a ON, o bit manipulado é colocado em OFF.
Caso haja simultaniedade nas duas condicoes em ON, a condicao RESET é prioritaria sobre a condicao
SET.
1.Marcha (%I0.1)/paragem (%I0.0) de um motor (Q0.0) utlizando utilizando as intrucoes SET e
RESET.

2.Exemplo com funcionamanto com funcionamento igual ao anterior mas recorrendo a
operadores logicos basicos e fazendo uso de auto alimentacao (realimentacao) atraves do
contacto %Q0.0.
3.Exemplo identico ao anterior, mas utilizando no botao de marcha uma instrucao que detecta o
flanco ascendente do contacto.

Temporizadores e contadores
Temporizadores
Os temporizadores permitem utilizar, numa aplicação a noção de tempo de atraso: atraso à operação,
atraso à desoperação ou um impulso de duração precisa.
% TM n
n é o número do temporizador. O seu número máximo difere segundo o Twido, 64 (n=0 a 63) para os
Twido 10 e 16 E/S e 128 (n=0 a 127) para os outros Twido.
TM indica que é um temporizador.
% indica que é um objecto
Parametros de temporizadores
• Tipo: TON, TOF ou TP
• A base de tempo: 1ms, 10ms, 100ms, 1s e 1min
• %TMn.P: o valor de pré-selecção
• %TMn.V: o valor corrente
• %TMn.Q: a saída do temporizador
• E uma entrada de comando

Temporizadores (representação gráfica)

Temporizador de tipo TON
Exemplo com temporizador tipo TON

Contadores
Os contadores permitem incrementar ou decrementar os impulsos. Como os temporizadores eles possuem
as entradas, as saídas e um conjunto de parâmetros.
% C n
n é o número do contador. Esse número é um algarismo que vai de 0 a 31. C indica
que é um Contador.
% indica que é um objecto
Contadores (representação gráfica)

Funcionamento de contadores
Os programadores cíclicos
Os programadores cíclicos são o equivalente de programação às cames mecânicas. A cada passo,
correspondem os estados dos bits internos ou das saídas. Esses estados são definidos na configuração do
programador cíclico. A sua notação é a seguinte:
% DR n
 n é o número do programador cíclico. O seu número máximo difere segundo o Twido, 4
(n= 0 a 3) para os Twido 10 e 16 E/S e 8 (n= 0 a 7) para os outros Twido.
 DR indica que é um programador cíclico (DRUM).
 % indica que é um objecto.

Programadores cíclicos (representação gráfica)
A matriz do programador cíclico
Horodatador
Software de programação

• A função mais evidente do software de programação é a de criar o programa. Contudo ele serve muitas
outras funções, pois permite:
• Escolher o tipo de autómato da gama Twido Schneider
• Configurar os elementos do programa
• Escrever o programa
• Transferir o programa para o autómato
• Iniciar e parar a execução do programa
• Fazer a actualização do programa
• Diagnosticar as disfunções

2.6 AUTOMATOS S7-200
Os Auomatos S7-200, da SIEMENS sao do ipo compacto, incorporam a cenral de processamento, a fonte
de aimentacao e as enradas e saidas. Esao disponiveis em diferenes CPU’s aos quais se pode ligar
diferentes modulos de expansao. Sua programacao pode ser por consola ou por computador.
Entradas: São compostas de contactos tipo seco NA, dispostas em bornes de conexão na parte inferior do
corpo do CLP. São numeradas de I0.0 a I0.7, perfazendo 8 entradas analógicas.
Saídas: São compostas de contactos tipo seco NA, dispostas em bornes de conexão na parte superior do
corpo do CLP. São numeradas de Q0.0 a Q0.5, perfazendo 6 saídas analógicas.
UCP: É composta essencialmente por circuitos electrónicos, memórias e drivers instalados internamente
do corpo do CLP.
LED’s de Status de Funcionamento: São leds indicativos de funcionamento do CLP. No modo RUN, o
equipamento está executando o programa lógico, antes programado e enviado pelo cabo serial de um
microcomputador. No modo STOP, o CLP encontra-se desativado.
LED’s de Status de Funcionamento das Entradas: São leds indicativos de funcionamento das entradas
de sinal do CLP. Caso alguma acenda, indica que o sinal desta entrada está em um nível lógico ALTO ou
1 (Ex: Sinal de Tensão de 24 V). Já se o led estiver apagado, o mesmo indica um nível lógico de entrada
BAIXO ou 0 (Ex: Sinal de Tensão 0 V)

LED’s de Status de Funcionamento das Saídas: São leds indicativos de funcionamento das saídas de
sinal do CLP. Caso alguma acenda, indica que o sinal desta saída está em um nível lógico ALTO ou 1
(Ex: Sinal de Tensão de 220 V). Já se o led estiver apagado, o mesmo indica um nível lógico de saída
BAIXO ou 0 (Ex: Sinal de Tensão 0 V)
2.6.1 Software
O software de programação utilizado pelo CLP Siemens Simatic S7 – Série 200 (CPU 212) é o Step7. É
composto por uma área de trabalho onde são executadas as programações utilizando blocos de funções
pré-determinadas, como contatos secos abertos NA, contatos secos NF, Blocos Temporizadores, Blocos
Contadores, entre outros.
Este software permite utilizar cerca de 3 tipos diferentes de linguagens de Programação: como Linguagem
Ladder, Diagrama de Blocos e Listas de Instruções.
Tela do software STEP 7
2.6.2 CONCEITOS BÁSICOS DA LINGUAGEM LADDER
Tal como foi aprendido anteriormente no conceito de automatismo os PLC’s S7-200 vieram a substituir
elementos e componentes eletro-eletrônicos de accionamento e a linguagem utilizada na sua programação
é similar à linguagem de diagramas lógicos de acionamento desenvolvidos por electrotécnicos e
profissionais da área de controle, esta linguagem é denominada linguagem de contactos ou simplesmente
LADDER igual autómatos OMROM .
Nestes autómatos programando os pela linguagem Ladder permite que se desenvolvam lógicas
combinacionais, sequenciais e circuitos que envolvam ambas, utilizando como operadores para estas
lógicas: entradas, saídas, estados auxiliares e registros numéricos.
A Tabela abaixo exemplifica 3 dos principais símbolos de programação.
VEJA ANALOGIA ENTRE A LÓGICA DE BOOLE E A LINGUAGEM LADDER NO QUADRO
ABAIXO

Para entendermos a estrutura da linguagem vamos exemplificar o acionamento de uma lâmpada L a partir
de um botão liga/desliga. Abaixo, o esquema elétrico tradicional, o programa e as ligações no CLP.
O botão B1, normalmente aberto, está ligado a entrada I0.0 e a lâmpada está ligada à saída Q0.0. Ao
accionarmos B1, I0.0 é accionado e a saída Q0.0 é “energizada”. Caso quiséssemos que a lâmpada
apagasse quando accionássemos B1 bastaria trocar o contacto normal aberto por um contacto normal
fechado, o que representa a função NOT (NÃO).
Também poderemos utilizar estes conceitos para desenvolver outras lógicas, como por exemplo a lógica
AND (E), abaixo representada:
Ou ainda a lógica OR (OU), abaixo representada:
2.6.3 Memoria dos autómatos

Os autómatos S7-200 armazenam as informações em diferentes área da memoria que tem direcções
unívocas. A memoria encontra se organizada, de acordo com as funções a realizar. Por áreas (conjunto de
bits) das quais, pela sua importâncias indicam as seguintes:
 Area das entradas
 Area das saidas
 Area das variaveis
 Area das marcas
 Area das marcas especiais
 Area de temporizadores
 Area de contadores
Cada área da memoria e representada por uma letra identificativa da área mnemónicas), por exemplo “I”
para as entradas e “Q” para as saídas, etc.
Na tabela seguinte apresentam se as mnemónicas das diferentes áreas de memoria dos autómatos S7-200.
Designação codigo
Area de entradas I
Area de saidas Q
Area das variaveis V
Area de marcas M
Area de marcas especiais SM
Area de temporizadores T
Area de contadores C
Áreas de entrada e saída – são ares que correspondem aos bits de entrada e saída do autómato e que se
destina a programação de entradas e saídas externas ou internas.
Os primeiros bits de E/S correspondem aos terminais de entrada e saída físicas do autómato, são as
“imagens lógicas” dos estados eléctricos destes terminais.
Os bits dos terminais de E/S são fisicamente acessíveis enquanto que os restantes bits de E/S, quando
não disponíveis como terminais de E/S, só são acessíveis através de programas.
Área de variáveis Área utilizada para resultados intermédios de cálculos efectuados pelo programa.
Nesta memoria também podem ser guardados dados que pertençam ao processo ou as tarefas actuais.
Área das marcas – são áreas onde podem ser guardados os resultados intermédios de operações e outras
informações de controlo.
Áreas de marcas especiais – são áreas que disponibilizam sinais de relógio, flags, bits de controlo, e
informações sobre o estado do autómato e outros.
Áreas de temporizadores – São áreas associadas aos temporizadores
Áreas de contadores – São áreas associadas aos contadores
2.6.4 Endereçamento de memória
Sendo a memoria do autómato constituída por diferentes áreas, para aceder a cada uma das suas posições
de memoria é necessário um endereço correcto. Este endereço é formado por um código que depende do

tipo do autómato. Nos autómatos S7-200, o código dos endereços depende ainda da norma usada na sua
escrita. Assim na escrita de acordo com a norma internacional IEC 61131-3, é necessário o símbolo “%”
no inicio. De acordo com a norma SIEMENS (Simatic), a utilizada a seguir, este símbolo não é
necessário.
2.6.4.1 Acesso em formato de bit
Para aceder aos bits das ares de memorias I, Q, V, M e SM é necessário indicar:
Área da memoria
Direcção do bit
Numero do bit
Os dados das áreas da memoria I, Q, V, e SM também podem ser acedidas de forma de byte (8 bits), em
formato de palavras (16 bits) ou em formato de palavras duplas (32 bits), sendo a forma de os endereçar
semelhante a utilizada para endereçar os bits. Neste tipo e endereçamento é necessário indicar o
identificador de área, o tamanho dos dados e a direcção do byte inicial.
A seguir mostra se a forma de acedera á mesma direcção em formato byte (8 bits), palavra (16 bits) e
palavra dupla (32 bits).
2.6.4.2 Acesso em formato de Byte

2.6.4.3 Acesso em formato de palavra (word)
2.6.4.4 Acesso em formato d palavra dupla (double word)

2.6.4.5 Acessos a temporizadores e Contadores
Para aceder as ares referentes aos temporizadores e contadores, ‘e necessário utilizar um endereço
formado pelo identificador da área pelo numero do bit
Exemplo:
2.6.5 Endereços dos bits

As bits das áreas de memorias das diferentes CPU’s S7-200 tem os seguintes endereços. Veja a tabela
abaixo referente a endereços de autómatos S7-200.
Designação CPU
Áreas de Memorias 221 222 224 226
Variáveis VB0.0 a
VB2047.7
VB0.0 a
VB2047.7
VB0.0 a
VB5119.7
VB0.0 a
VB2047.7
Marcas M0.0 a M31.7 M0.0 a M31.7 M0.0 a M31.7 M0.0 a M31.7
Temporizadores
(256)
T0 a T255 T0 a T255 T0 a T255 T0 a T255
Contadores
(256)
C0 a C255 C0 a C255 C0 a C255 C0 a C255
Entradas I0.0 a 115.7 I0.0 a 115.7 I0.0 a 115.7 I0.0 a 115.7
Saídas Q0.0 a Q15.7 Q0.0 a Q15.7 Q0.0 a Q15.7 Q0.0 a Q15.7
Terminais das entradas I.0 a I0.5
(6E)
I.0 a I0.7
(8E)
I.0 a I0.7
I1.0 a 11.5
(14E)
I.0 a I0.7
I1.0 a I1.7
I2.0 a I2.7
(24E)
Terminais das saídas Q0.0 a Q0.3
(4S)
Q0.0 a Q0.5
(6S)
Q0.0 a Q0.3
Q1.0 a Q1.1
(10S)
Q0.0 a Q0.3
Q1.0 a Q1.7
(16S)
Nota: Com a evolução dos produtos as especificações podem ser alteradas.
Ás E/S indicadas podem se adicionar outras entradas e saídas através de módulos de expansão. Estes são
colocados a direita do CPU, sendo os seus endereços determinados pelo tipo de E/S e pela posição do
modulo na cadeia, com respeito ao anterior modulo de entradas ou de saídas do mesmo tipo.
2.6.7 Endereços das Principais Marcas Especiais, veja a tabela abaixo:
Bits Função
SM0.0 Bit que esta sempre em On
SM0.1 Bit que vai a “1”, no primeiro ciclo, após ordem de execução do programa
SM0.2 Bit que se activa durante um ciclo se perdem-se os dados remanescentes
SM0.3 Bit que se activa durante um ciclo quando s e coloca o autómato em modo RUN, após retomada de
alimentação
SM0.4 Bit de relógios com T = 1 min (30 s em On – 30 s em Off)
SM0.5 Bit de relógios com T = 1 s (0.5 s em On – 0.5 s em Off)
SM0.6 Bit de relógio de ciclo; Está On num ciclo e off no ciclo seguinte
SM0.7 Bit que indica posição do selector do modo de funcionamento do autómato (off == Term; On = Run)
SMB28 Byte que armazena o valor digital correspondente a posição do potenciómetro analógico 0
SMB28 Byte que armazena o valor digital correspondente a posição do potenciómetro analógico 1
Estas marcas só podem ser acedidas pela leitura e são actualizadas no final de cada ciclo do autómato.
2.6.8 Principais Especificares dos Autómatos S7-200
CPUs 221 222 224 226
Memoria dos programas 4k 4k 8k 16k
Memoria de dados 2k 2k 8k 10k
Temporizadores 256 256 256 256
Contadores 256 256 256 256

Contadores rápidos 6 6 10 10
E/S digitais 6/4 8/6 14/10 (94/70 max) 24/16 (128/120
max)
Potenciómetros analógicos 1 (40/38 max) 2 2
Cartucho RTC Opcional Opcional Integrado Intgrado
Cartuchos opcionais Memoria,
pilha RTC
Memoria, pilha
RTC
Memoria de pilha Memoria de pilha
Porta serie RS 485 1 1 1 2
Numero de módulos de
expansão
0 2 7 7
Tempo de execução de
instrução booleana
0.22µs 0.22µs 0.22µs 0.22µs
Alimentação AC 230V 230V 230V 230V
Alimentação DC 24V 24V 24V 24V
5VDC para módulos 340 mA 660 mA 1000 mA
24VDC para sensores 180 mA 180 mA 280 mA 400 mA
2.6.9 Instruções básicas na programação de Autómatos S7-200, veja tabela
abaixo
Instrução Código Significado
Load LD Carrega um valor (inicio de uma rede)
Load Not LDN Carrega um valor invertido (inicio negado de uma rede)
And A Produto lógico (contacto serie aberto)
And Not AN Produto lógico negado (contacto serie fechado)
Or O Soma lógica (contacto paralelo aberto)
Or Not ON Soma lógica negada (contacto paralelo fechado)
Edge Up EU Na transição de 0 a 1 é gerado num scan, o valor lógico “1” (detecta flanco positivo)
Edge Down ED Na transição de 1 a 0 é gerado num scan, o valor lógico “1” (detecta flanco negativo)
Not NOT Inverte o valor
And Load ALD Operação lógica AND entre dois blocos lógicos.
Or Load OLD Operação lógica OR entre dois blocos lógicos
Output = Atribuir valor
Set S Coloca no estado Um (1)
Reset R Coloca no estado Zero (0)
No Operation NOP Sem operação (instrução sem efeito no programa)
Stop STOP Finaliza imediatamente a execução de um programa, alterando o modo de operação
End program END Fim do programa
2.6.10 Símbolos de Instruções Básicas na programação de autómatos S7-200
do fabricante SIEMENS

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