Elementos Básicos que Compõe um CLP

A seguir, temos uma breve descrição dos elementos básicos que compõem um CLP, seja ele do tipo modular ou compacto:

1. Fonte de alimentação: é o elemento responsável por fornecer uma tensão adequada ao funcionamento do CLP. Esse elemento converte a tensão de alimentação AC da rede (220V, por exemplo) para uma tensão DC compatível com os dispositivos internos do CLP (5V, por exemplo), como o processador e os módulos de entrada e saída.
2. Unidade Central de Processamento (CPU): corresponde ao elemento que contém o microprocessador principal do CLP. Essa unidade é responsável por executar um dado programa desenvolvido pelo usuário, processando as informações de entrada de acordo com as instruções descritas no programa.
3. Unidade de memória: corresponde ao elemento de armazenamento de dados do CLP. Entende-se por “dados” as informações oriundas dos módulos de entrada, bem como o próprio programa a ser executado pelo dispositivo (as instruções que devem ser processadas pelo CLP), além dos dados que já foram processados.
4. Módulos de entrada e saída (E/S): são os principais dispositivos de interação com o mundo exterior. Normalmente, muitos elementos em campo precisam ser conectados fisicamente aos CLPs através de fios. O hardware responsável por se comunicar com esses elementos são os módulos de entrada e saída (E/S). A maior parte dos sensores fornece um sinal de tensão ou corrente com o objetivo de representar alguma informação. Já os atuadores recebem um sinal de tensão ou corrente capaz de acionar um dado dispositivo, como um motor ou uma válvula. Nesse contexto, o objetivo dos módulos de entrada é adequar o sinal recebido dos sensores para o uso interno do CLP, enquanto que os módulos de saída têm como objetivo gerar o sinal capaz de acionar os elementos externos (atuadores em campo). Os módulos de E/S podem ainda ser classificados como digitais ou analógicos, de acordo com os sinais que chegam dos sensores e saem para os atuadores. Caso as variáveis de entrada ou saída sejam digitais, os módulos são classificados como digitais. Se as variáveis de entrada ou saída forem analógicas, os módulos são classificados como analógicos.
5. Dispositivo de programação: elemento responsável por carregar o programa desenvolvido pelo usuário no CLP. O processo de programação começa com o desenvolvimento de um programa num computador convencional e termina com a utilização de um dispositivo de programação. Para tal, o usuário interage com um software fornecido pelo fabricante capaz de acionar o dispositivo de programação.
6. Módulos de comunicação: são responsáveis por receber/transmitir informações de/para outros CLPs (ou dispositivos) que estejam conectados em rede.

Linguagens de programação

Basicamente, as linguagens de programação mais comuns são: a linguagem de programação Ladder e a linguagem de programação Statement List. A seguir, você verá uma breve descrição de cada uma delas.

1. Linguagem Ladder: essa linguagem se baseia na construção de um diagrama elétrico semelhante ao desenvolvido com relés. Todo o processo de programação é realizado em um ambiente de programação amigável utilizando um software específico fornecido pelo fabricante. O usuário seleciona os símbolos que ele deseja incluir no diagrama e depois os organiza de forma a representar a lógica de comando desejada. A Figura 5 apresenta um diagrama Ladder básico. A ideia de funcionamento é bem simples: a saída digital S1 do CLP só será energizada se a entrada digital E1 for energizada, e se mantiver nessa condição. É como se E1 fosse uma chave normalmente aberta, e S1 fosse a bobina de um relé. Além disso, as duas barras laterais das extremidades representam o positivo e o negativo de uma fonte de tensão fictícia.
   Figura 05 - Exemplo de um diagrama Ladder.
   
   Fonte: Bolton (2009).
2. Linguagem Statement List: em vez de símbolos, essa linguagem lida com uma descrição literal do programa. Cada linha corresponde a uma instrução individual a ser executada pelo CLP. A Figura 6 apresenta um trecho de código equivalente ao diagrama Ladder apresentado na Figura 5.
   Figura 06 - Exemplo de um diagrama Ladder.
   
   Fonte: Bolton (2009).