Apostila_Curso_Automação_Básica

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 Este material foi desenvolvido pela empresa UNICONTROL INTERNATIONAL Ltda 
 Rua Alexandre Dumas, 2220 – 3º andar – Chácara Sto Antônio – São Paulo - S.P. 
 Fone: 55(11) 5185-4755 / Fax: 55(11) 5181-7839 
 
 
 
 
 
 
 
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de 
Controle e Supervisão de Processos Industriais 
- Automação Industrial - 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Consultor: 
 Reinaldo Squillante Jr 
 Engenheiro Eletrônico 
 
Abril / 2007 
 
Cérebro
Módulo de
comunicação
SWITCHSWITCH
ESC_A ESC_B
Meio 
Físico
Interfaces
Elemento final de controle
“Válvula”
SALA DE CONTROLESALA DE CONTROLEPAINEL DE CONTROLEPAINEL DE CONTROLE
PROCESSOPROCESSO
Meio 
Físico
Meio 
Físico
Cérebro
Módulo de
comunicação
SWITCHSWITCH
ESC_A ESC_B
Meio 
Físico
Interfaces
Elemento final de controle
“Válvula”
SALA DE CONTROLESALA DE CONTROLEPAINEL DE CONTROLEPAINEL DE CONTROLE
PROCESSOPROCESSO
Meio 
Físico
Meio 
Físico
 
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Índice da apostila do Curso sobre conceitos para desenvolvimento de Projetos de Automação 
Industrial 
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1 – Introdução ao Sistema de Supervisão e Controle de Processos 
 Processo 001 
 Controle 002 
 Supervisão 003 
 Pirâmide da automação 004 
 Exemplo de arquitetura 005 
 
2 – CLP 
 Definição 006 
 Arquitetura 007 
 Princípio de funcionamento 011 
 Ciclo de operação 012 
 Componentes de hardware 
 Rack 015 
 Fonte de alimentação 020 
 CPU 023 
 Módulos de E/S 033 
 Módulo de ED 038 
 Módulo de SD 040 
 Módulos de EA e SA 042 
 Módulos de Comunicação 045 
 Redes proprietárias 045 
 Redes abertas 046 
Redundância de CPUs 
 Conceito 051 
 Topologia 053 
Estrutura de memória 
 Classificação e tipos de memórias 054 
Bateria de backup 
 Conceito 057 
Endereçamento 
 Conceito de BIT, BYTE, REGISTRO e REGISTRO DE DUPLA PRECISÃO 061 
 Mapeamento de memória do PLC 90-30 064 
 Endereçamento de E/S Digitais 067 
 Endereçamento de E/S Analógicas 068 
 Relação entre dispositivos de campo e a memória do PLC 069 
 
 
3 – PROGRAMADOR 
 Conceito 070 
 Modos de comunicação 
 - Conexão direta 072 
 - Conexão por rede proprietária 073 
 - Conexão por rede Ethernet 074 
 
 
4 – CLPs mais utilizados na área de óleo e gás 
 CP-3000 / SISTEMA / RELIANCE ELETRIC 075 
 GE FANUC 076 
 ALLEN BRADLEY / ROCKWELL 077 
 ALTUS 078 
 SIEMENS 079 
 
 
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5 – REDES 
 Conceito 080 
 Meio físico 080 
 Fibra óptica 
 Conceito 081 
 Características 082 
 Conversor e repetidor para Fibra óptica 083
 Topologia 085 
 Protocolo 
 Topologia 
 Ponto a ponto 088 
 Estrela 089
 Barramento 090 
 Anel (Ring) 091 
 Padrão elétrico 093 
 Mensagem 095 
 Acesso 
 Mestre-Escravo 097 
 Multi-mestre 098 
 Broadcast 099 
 Divisão das redes 
 Dispositivos 100 
 Controle 100 
 Supervisão 100 
 Tipos e características principais de cada rede 
 PLC CP-3000 
 Rede RIO 102 
 Rede R-NET 102 
 PLC 90-30 / 90-70 
 Rede Genius 103 
 PLC 5 / SLC-500 
 Rede RIO 104 
 Rede DH+ 104 
 PLC Altus 
 Rede ALNET II 105 
 REDE MODBUS 106 
 REDE DEVICE NET 107 
 REDE PROFIBUS / DP 108
 
 
 
6 – Linguagens de programação 
 Conceito 109 
 SFC 109 
 FBD 110 
 Ladder 111 
 Texto Estruturado 112
 
 
 
 
 
 
 
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7 – Programação Ladder – PLC 90-30 / 90-70 
 Instruções do tipo RELÉS 114 
 Contatos NA e NF 115 
 Bobinas 116 
 Instruções do tipo relés TEMPORIZADORES 118 
 TMR 119 
 ONDTR 121
 OFDT 124
 Instruções do tipo relés CONTADORES 126
 UPCTR 127
 DNCTR 129 
 Instruções MATEMÁTICAS 131 
 Instruções de COMPARAÇÃO 136 
 Instruções de CONVERSÃO 144 
 Instruções de MOVIMENTAÇÃO 145 
 Instruções LÓGICAS 147 
 Instrução PID 153 
 
 
8 – SISTEMA SUPERVISÓRIO e IHM 
 Introdução 165 
 Arquitetura de um Sistema de Supervisão e Controle 169 
 Exemplo de uma tela de operação – LOAD SHARE 170 
 Exemplo de uma tela de operação – COMPRESSORES DE GÁS 171 
 Exemplo de uma tela de operação – ÁREA DE UTILIDADES 172 
 Tipos de Supervisórios mais utilizados na PETROBRAS 173 
 Nomenclaturas usadas pela PETROBRAS 174 
 IHM – Exemplos 176 
 IHM – Portas de comunicação 177 
 Apresentação do Supervisório IN TOUCH 180 
 Driver de comunicação 185 
 Modos de comunicação entre Supervisórios e PLCs 186 
 Rede Ethernet 
 Meio físico 187 
 Velocidades 187 
 Topologias 188 
 Protocolo 189 
 Acesso 189 
 Endereçamento 190 
 Arquitetura do Sistema de Automação na Bacia de Campos 191 
 
 
9 – Noções de projetos de Sistemas de Controle e Supervisão de Processos Industriais 
 Especificação Técnica (ET) 192 
 Memorial Descritivo (MD) 194 
 Matriz de Causa x Efeito 196 
 Diagrama Lógico 199 
 Fluxograma de engenharia (P & ID) 203 
 Símbolos padrão ISA 205 
 Detalhes do processo gerados a partir do P & ID 206 
 Documentação a ser gerada durante desenvolvimento do projeto 208 
 Montagem, instalação e integração de sistemas em campo 208 
 
 
Assunto Slide 
 
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Índice da apostila do Curso sobre conceitos para desenvolvimento de Projetos de Automação 
Industrial 
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 Fone: 55(11) 5185-4755 / Fax: 55(11) 5181-783910 – Projetos de Automação em Áreas Classificadas 
 Introdução 210 
 Atmosfera explosiva 210 
 Área Classificada 211 
 Zonas de risco 211 
 Zona 0, Zona 1 e Zona 2 212 
 Zona 20, Zona 21 e Zona 22 212 
 Equipamento intrinsecamente seguro 213 
 Equipamento a prova de explosão 213 
 Instalação de dispositivos / instrumentos no sistema de controle 
 Áreas Não classificadas 214 
 Áreas Classificadas 214 
 Barreiras de segurança intrínseca 215 
 
 
1Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
ProcessoProcesso
Em um “processo ou planta” existem vários sub-sistemas que necessitam ser 
controlados automaticamente, ou seja, sem a interferência humana.
Neste caso é necessário medir e / ou controlar algumas grandezas e atuar em 
alguns equipamentos e / ou dispositivos.
Algumas grandezas a serem medidas e / ou controladas são:
• Temperatura
• Pressão
• Velocidade
• Nível
• Vazão
• Grandezas elétricas (V, A, W, FP)
Geralmente os dispositivos ficam localizados no “chão-de-fábrica”. 
Para se medir e atuar nestes dispositivos são utilizadas “Interfaces” para que um 
“equipamento dedicado de controle” possa ler, processar informações e atuar 
nestes dispositivos de forma a garantir um controle eficaz e contínuo, aumentando 
desta forma, a produtividade e a diminuição de tempos de parada do sistema.
IntroduçãoIntrodução
2Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
ControleControle
Como dissemos anteriormente, existem no mercado “equipamentos dedicados a 
controle de processos industriais”, comumente chamados de CLPsCLPs (Controlador (Controlador 
Lógico Programável)Lógico Programável) ou SDCDsSDCDs (Sistema Digital de Controle (Sistema Digital de Controle DistribuidoDistribuido) ) .
A função básica destes controladores é ler sinais das grandezas a serem 
controladas, processar estas informações de acordo com um programa pré-
estabelecido e atuar em elementos de campo que tornem possível este controle.
Estes equipamentos são dotados dos seguintes dispositivos:
CPU ou CérebroCPU ou Cérebro ‡ responsável pelo processamento das informações de acordo 
com um programa definido e armazenado em sua memória;
Interfaces de Interfaces de E/SE/S ‡ responsável pela aquisição de sinais e atuação de elementos 
de controle;
MMóódulos de comunicadulos de comunicaççãoão ‡ interfaces utilizadas para comunicação entre 
equipamentos do mesmo fabricante ou de fabricantes diferentes. Também 
utilizados para comunicação com computadores localizados em uma sala Central 
de Operações onde os operadores poderão visualizar na tela do computador a 
imagem do processo que está sendo controlador, monitorar em “tempo real” as 
variáveis de interesse e comandar os elementos de campo desejados.
IntroduçãoIntrodução
3Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
SupervisãoSupervisão
Em indústrias ou plataformas, existem salas de operação e controle. Nestas salas 
encontram-se os painéis de controle (que contém o CLP, as interfaces com os 
dispositivos de campo e as interfaces de comunicação em redes) e os 
computadores (PCs), em redundância(*) ou não, utilizados para supervisão e 
controle dos sub-sistemas (chão-de-fábrica).
Nestes computadores existem instalados “softwares dedicados” para supervisão e 
controle de processos, chamados de Sistemas Sistemas SupervisóriosSupervisórios, onde é possível 
desenvolver várias telas do sub-sistema e / ou processo que está sendo controlado, 
e monitorar em forma de displays e gráficos todas as grandezas de interesse como 
temperatura, pressão, vazão, nível, velocidade, etc. Também é possível comandar 
a abertura ou fechamento de uma válvula, comando de partida ou parada de um 
bomba, definição de um setpoint de pressão, temperatura, velocidade, etc.
Geralmente estes computadores se comunicam com o CLP através de redes de 
alta velocidade para que se possa “ler” as informações em “tempo real”. 
(*) Existem 02 PCs rodando a mesma aplicação. Caso ocorra falha de um PC o operador 
poderá obter as mesmas informações e comandos do outro PC.
IntroduçãoIntrodução
4Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
Pirâmide da AutomaçãoPirâmide da Automação
Medição e Atuação
Aquisição e Controle
Comunicação
Supervisão
Gerenciamento
Interface com o Processo
Tratamento de Variáveis, Aquisição de Dados,
Controle Contínuo (PID), Intertravamento,
Seqüenciamento, Alarmes, etc.
Gerenciamento dos Recursos e Meios, Codificação,
Protocolos, Pré-Filtragens, etc.
Operação, Supervisão, Monitoração, Gerenciamento de 
Alarmes e Eventos, Comandos, IHMs, etc.
Gerenciamento, Manuseio da Base de Dados, Controle 
Operacional, Otimização do Processo, Simulação, 
Modelagem, etc.
5Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
ArquiteturaArquitetura
Redes de Comunicação
Poços e 
Reservatórios
Tratamento 
de Água
Estação de
Bombeamento
Rede de
Água
Tratamento 
de Esgoto
Processo
Estação Central de Controle
Comando e Atuação Estações
Remotas
FISH ER
Medição e Atuação
Aquisição e Controle
Comunicação
Supervisão
Gerenciamento
Mo
nit
or
aç
ão
 e 
Su
pe
rvi
sã
o
CLP CLP
Estação de
Supervisão
6Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
CLP
C ontrolador
L ógico
P rogramável
O que é um CLP ou PLC ?O que é um CLP ou PLC ?
É um equipamento de controle industrial (processo) digital, projetado para uso em 
ambientes industriais, configurável pelo usuário, baseado em processador central e 
instruções lógico-matemáticas.
Este equipamento dispõe de dispositivos de entrada e saída em quantidade e tipo 
adequados ao elemento supervisionado e / ou controlado em campo, permitindo 
intervenção no processo (controle).
As instruções (denominadas programa aplicativo ou simplesmente programa) 
disponíveis, permitem a implementação de qualquer lógica digital, sendo armazenadas 
na memória interna do CLP.
CLP CLP -- DefiniçãoDefinição
PLC
P rogrammable
L ogic
C ontroller
7Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
UNIDADE CENTRAL
DE
PROCESSAMENTO
( CPU ou UCP )
MEMÓRIA:
CONFIGURAÇÃO
PROGRAMA / DADOS
FONTE DE ALIMENTAÇÃO
I
N E
T N
E T
R R
F A
A D
C A
E
ISOLAMENTO
ÓPTICO
P
CLP CLP -- ArquiteturaArquitetura
sensor_1
sensor_2
sensor_3
saída_1
saída_2
saída_3
PROGRAMADOR
I
N
T S
E A
R Í
F D
A A
C
E
ISOLAMENTO
ÓPTICO
8Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
INTERFACE DE ENTRADA
q São circuitos que fazem a interface com sinais de entrada de campo 
(Exemplos: chaves de nível, sensores de nível, transmissores de 
pressão, temperatura, botões liga / desliga, emergência, abandono, etc)
INTERFACE DE SAÍDA
q São circuitos que fazem a interface com sinais de saída de campo
(Exemplos: solenóides, sirenes, comandos para válvulas proporcionais, 
etc)
CPU ou UCP
q Unidade Central de Processamento. É océrebro do CLP. É responsável 
pela execução do programa aplicativo (ladder) que controla a planta ou 
subsistemas. (Exemplo: Gerador, Turbo-compressor, Fogo & Gás, 
Utilidades, elétrica, etc..)
CLP CLP -- ArquiteturaArquitetura
9Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
PROGRAMADOR
q É um PC onde é instalado um software de configuração, programação e 
documentação do CLP. Cada modelo de CLP tem seu próprio software.
q Este terminal será utilizado como ferramenta de diagnósticos e 
manutenção do CLP. 
q Geralmente o “programador” comunica-se com o CLP através da rede de 
alta velocidade, podendo também comunicar-se com o CLP através de 
uma conexão direta ou através de rede proprietária.
FONTE DE ALIMENTAÇÃO
q É utilizada para a energização do barramento do rack permitindo a 
alimentação dos circuitos eletrônicos da CPU e módulos instalados no 
rack.
CLP CLP -- ArquiteturaArquitetura
10Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
MEMÓRIA
q É o local onde a configuração, dados e programas do CLP são 
armazenados.
q Existem basicamente 02 tipos de memórias:
Memória volátil ou não retentivaMemória volátil ou não retentiva
Memória não volátil ou Memória não volátil ou retentivaretentiva
CLP CLP -- ArquiteturaArquitetura
11Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
sensor ou chave 
Processador lê continuamente os status da 
interface de entrada e atualiza a tabela imagem 
das entradas 
Processador executa continuamente o 
programa lógico do usuário baseado nos 
status da tabela imagem das entradas 
Processador atualiza continuamente os 
status da tabela imagem das saídas, 
baseado na solução do programa lógico 
do usuário
Programa lógico do usuário 
Tabela imagem das entradas 
Tabela imagem das saídas
Interface de entrada 
Interface de saída Processador ativa ou desativa continuamente os 
contatos da interface de saída de acordo com os 
status da tabela imagem das saídas 
Carga ou dispositivo
de saída 
CLP CLP –– Princípio de FuncionamentoPrincípio de Funcionamento
12Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
SCAN
ou
SWEEP
5
1
2
3
4
LEITURA DAS
ENTRADAS
EXECUÇÃO DO 
PROGRAMA
(LADDER)
ATUALIZAÇÃO
DAS SAÍDAS
SERVIÇOS 
COMUNICAÇÃO
HOUSEKEEPING
(ATUALIZAÇÃO
DA MEMÓRIA DE
DIAGNÓSTICOS)
CLP CLP –– Ciclo de OperaçãoCiclo de Operação
13Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
Ë 1- TEMPO REQUERIDO PELA CPU PARA LEITURA DE TODAS AS LEITURA DE TODAS AS 
ENTRADAS.ENTRADAS.
Ë 2- TEMPO REQUERIDO PELA CPU PARA DETERMINAR AS NOVAS 
SAÍDAS EM FUNÇÃO DAS ENTRADAS, DE ACORDO COM A SEQUÊNCIA 
DE INSTRUÇÕES (EXECUÇÃO DO PROGRAMA APLICATIVOEXECUÇÃO DO PROGRAMA APLICATIVO).
Ë 3- TEMPO REQUERIDO PELA CPU PARA ATUALIZAR TODAS AS SAÍDASATUALIZAR TODAS AS SAÍDAS.
Ë 4- PARTE DO CICLO DE VARREDURA EM QUE OCORRE A 
COMUNICAÇÃOCOMUNICAÇÃO COM O PROGRAMADOR E / OU SISTEMA 
SUPERVISÓRIO.
Ë 5- “HOUSEKEEPING” É O TEMPO GASTO COM ATUALIZAÇÃO DOS ATUALIZAÇÃO DOS 
REGISTROS INTERNOS DE DIAGNÓSTICOS.REGISTROS INTERNOS DE DIAGNÓSTICOS.
CLP CLP –– Ciclo de OperaçãoCiclo de Operação
14Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
Neste treinamento mostraremos estes componentesNeste treinamento mostraremos estes componentes
particularmente para os particularmente para os PLCsPLCs do fabricante do fabricante GEGE--FanucFanuc
-- séries 90séries 90--30 e 9030 e 90--70 70 --
CLP CLP –– Componentes de hardwareComponentes de hardware
Os componentes básicos de um CLP são:
•• RackRack ou bastidorou bastidor
•• Fonte de alimentaçãoFonte de alimentação
•• CPU ou UCPCPU ou UCP
•• Módulos de Módulos de E/SE/S
•• Módulos de comunicaçãoMódulos de comunicação
15Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
CLP CLP –– Componentes de hardwareComponentes de hardware
qq RackRack
É um bastidor utilizado para o encaixe da Fonte, CPU, Módulos de E/S e Módulos 
de comunicação.
Existem basicamente 03 tipos de racks:
a) RackRack PrincipalPrincipal ‡‡ ÉÉ o o rackrack que contque contéém a CPUm a CPU
b) RackRack de expansão localde expansão local ‡‡ ÉÉ um um rackrack definido a partir de uma expansão definido a partir de uma expansão 
do do barramentobarramento do rack Principal, permitindo desta forma, que a CPU localizada do rack Principal, permitindo desta forma, que a CPU localizada 
no rack Principal possa no rack Principal possa se comunicar com mse comunicar com móódulos de dulos de E/SE/S adicionais localizados adicionais localizados 
neste neste rackrack..
c) RackRack de expansão Remotade expansão Remota‡‡ ÉÉ um um rackrack geralmente montado no campo, geralmente montado no campo, 
prpróóximo da mximo da mááquina que estquina que estáá sendo controlada. Neste sendo controlada. Neste rackrack não existe CPU e sim não existe CPU e sim 
um cartão remoto um cartão remoto ““EscravoEscravo”” para comunicapara comunicaçção com um cartão de comunicaão com um cartão de comunicaçção ão 
““MestreMestre”” geralmente localizado no geralmente localizado no RackRack Principal. Desta forma a CPU localizada Principal. Desta forma a CPU localizada 
no no rackrack Principal poderPrincipal poderáá ler e / ou controlar sinais desta mler e / ou controlar sinais desta mááquina atravquina atravéés deste s deste 
rackrack remoto e atravremoto e atravéés de uma rede remota propriets de uma rede remota proprietáária ou não.ria ou não.
16Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
CLP CLP –– Componentes de hardwareComponentes de hardware
qq RackRack
A figura abaixo mostra um exemplo de “rack” ou “baseplate” para o PLC 90-30
SLOT DESTINADO PARA A CPU
SLOT DESTINADO PARA A FONTE DE ALIMENTAÇÃO
17Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
CLP CLP –– Componentes de hardwareComponentes de hardware
qq RackRack
A figura abaixo mostra um exemplo de “rack” para o PLC 90-70
18Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
CLP CLP –– Componentes de hardwareComponentes de hardware
qq RackRack
A figura abaixo mostra um exemplo de expansão de módulos de E/S através de 
racks de expansão local.
Cabo de expansão local
Rack Principal (CPU + Módulos de E/S)
Rack de Expansão 1 (Módulos de E/S) Rack de Expansão 2 (Módulos de E/S)
Painel de Controle
19Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
CLP CLP –– Componentes de hardwareComponentes de hardware
qq RackRack
A figura abaixo mostra um exemplo de expansão de módulos de E/S através de 
racks remotos localizados em áreas distintas:Rack Principal (CPU + Módulos de Rede Remota)
F
O
N
T
E
C
P
U
M
E
S
T
R
E
F
O
N
T
E
R
E
M
O
T
O
Módulos
de E/S
F
O
N
T
E
R
E
M
O
T
O
Módulos
de E/S
Rack Remoto 1 Rack Remoto 2
Sala de Controle
Sala de Elétrica Área de Ar comprimido
R
ed
e 
R
em
ot
a
Rede Remota
20Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
qq Fonte de alimentaçãoFonte de alimentação
A fonte de alimentação é utilizada para energizar a “CPU” e os “módulos de 
E/S” e / ou “módulos de comunicação” instalados no rack. A fonte deve ser 
instalada obrigatoriamente no “slot mais a esquerda” do bastidor.
Existem fontes de alimentação para tensões de entrada VDC ou VAC.
A fonte de alimentação padrão para tensão VAC (100 a 240 VAC) ou 125 
VDC. (IC693PWR321). Esta fonte tem capacidade de 30 Watts e pode 
operar com tensão de entrada na faixa de (85 a 264) Vac ou (100 a 300) 
Vdc. Ela fornece 03 tensões de saída:
• +5 VDC
• +24 VDC utilizado por módulos de saída digital a relés da série 90-30
• +24 VDC isolada, utilizada por alguns módulos internamente e pode ser 
utilizada também para fornecer energia para módulos de entrada digital de 
24 Vdc.
* A soma das três saídas não pode exceder 30 watts
CLP CLP –– Componentes de hardwareComponentes de hardware
21Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
qq Fonte de alimentaçãoFonte de alimentação
A figura abaixo mostra o frontal da fonte de alimentação IC693PWR321:
CLP CLP –– Componentes de hardwareComponentes de hardware
22Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
Alimentação:
120/240 VAC
125 VDC
Compartimento da bateria
de Líthium de 3,0 Vcc
Canal serial RS-485 / 422
Programador da CPU
Protocolo SNP
Aterramento
Alimentação da Fonte
Diagnóstico CPU OK
Indicador Run / Stop (CPU)
Indicador de Bateria Fraca
Fonte externa:
+/- 24 VDC
800 mA
CLP CLP –– Componentes de hardwareComponentes de hardware
qq Fonte de alimentaçãoFonte de alimentação
A figura ao lado mostra 
foto com detalhes:
23Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
É o cérebrocérebro do CLP. É responsável pela aquisição e 
processamento dos sinais provenientes da planta. É 
responsável também pelo comando automático de válvulas, 
motores, bombas e controle PIDs de temperatura, pressão, 
nível, etc.
Características técnicas mais importantes:Características técnicas mais importantes:
• Consumo de 890 mA / + 5 VDC
• Frequência de operação do Processador: 25 MHz
• Processador: 80386EX
• Temperatura de operação: 0 a 60º C
• Tempo de scan típico: 0,22 ms/K (lógica booleana)
• Pontos de Entrada Digital ‡ 2048
• Pontos de Saída Digital ‡ 2048
• Pontos de Entrada Analógica ‡ 2048
• Pontos de Saída Analógica ‡ 512
• Bobinas internas ‡ 4096
• Temporizadores/Contadores ‡ > 2000
CLP CLP –– CPU 90CPU 90--3030
24Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
Características técnicas mais importantes:Características técnicas mais importantes:
• Comunicação: Serial-SNP, RTU Master / Slave e CCM, Rede 
Genius, Ethernet-TCP/IP, Profibus-DP, DeviceNet e Interbus-
S
• Tipo de memória para armazenamento do programa e dados: 
RAM, Flash
• Softwares de programação: Logicmaster (DOS), VersaPro
(Windows) e CimplicityCimplicity MachineMachine EditionEdition LogicLogic DeveloperDeveloper
(Windows)
• A bateria de backupbateria de backup do programa aplicativo e dados de 
registros fica localizada na Fonte de AlimentaçãoFonte de Alimentação.
• A porta serial de programaçãoporta serial de programação RS-485 – Protocolo-SNP fica 
localizada também na Fonte de AlimentaçãoFonte de Alimentação.
CLP CLP –– CPU 90CPU 90--3030
25Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
Descrição do painel frontal:Descrição do painel frontal:
Estados de comunicação:
PS Port ‡ Serial (programador)
P1 ‡ Porta 1 – RS-232
P2 ‡ Porta 2 – RS-485
Piscante: ativo
Apagado: sem comunicaçãoChave programação
ON / OFF
ON: Memória protegida ou RUN
OFF: Memória desprotegida ou STOP
Porta serial 1
Padrão elétrico RS-232
Protocolo: Modbus RTU Slave
Utilizada para comunicação com SDCD (RTU-Master)
Porta serial 2
Padrão elétrico RS-485
Protocolo: Modbus RTU Master
Utilizada para comunicação com
Balança
Apagado ‡ CPU em
STOP
Aceso ‡ CPU em
RUN
Apagado ‡ Bateria
OK
Aceso ‡ Bateria
Fraca
Fonte de Alimentação
CLP CLP –– CPU 90CPU 90--3030
26Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
Chave de proteção de memória
Leds sinalizadores de status
Chave de Operação da CPU
Conector da Bateria
Porta serial de programação
RS-485 / Protocolo: SNP
A CPU deverá ser instalada no slot 1
do rack obrigatoriamente.
CLP CLP –– CPU 90CPU 90--7070
27Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
Chave de proteção de memória
É utilizada para proteção da área de programa
e área de registros de dados da CPU.
Somente as CPU´s 780, 781, 782, 788, 789, 915 e
925; CGR 772 e 935; CPX 772, 782, 928 e 935
possuem esta chave.
Posição ON ‡ Habilita a proteção
Posição OFF ‡ Desabilita a proteção
CLP CLP –– CPU 90CPU 90--7070
28Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
Leds sinalizadores de STATUS
Módulo OK
Aceso ‡ CPU em operação NORMAL
Apagado ‡ CPU desenergizada ou em falha. A CPU
não pode comunicar-se com o programador.
Piscante ‡ A CPU executa rotina de diagnóstico 
durante o Power-Up e quando o sistema está com 
Falha. Neste caso o programador consegue comunicar
com a CPU.
RUN
Apagado ‡ CPU em STOP ou STOP / IOSCAN
Aceso ‡ CPU em RUN/ENABLE ou RUN/DISABLE
OUTPUT ENABLE
Apagado ‡ Saídas desabilitadas (OFF)
Aceso ‡ Saídas habilitadas
MEM. PROTECT
Apagado ‡ Memória desprotegida (chave em OFF)
Aceso ‡ Memória protegida (chave em ON)
CLP CLP –– CPU 90CPU 90--7070
29Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
Chave de operação da CPU
RUN with OUTPUTS ENABLE
Quando a chave é colocada nesta posição (chave para 
cima), o CLP executa o SCAN normal e habilita as 
saídas.
RUN with OUTPUTS DISABLE
Quando a chave é colocada nesta posição (chave no 
meio), o CLP executa o SCAN normal porém as saídas 
são desabilitadas e mantém-se inalteradas.
STOP
Quando a chave é colocada nesta posição (chave para
baixo), o CLP Não executa o programa aplicativo.
Quando STOP / NoIO‡ saídas são desenergizadas e 
a CPU pára de varrer os sinais de entrada.
Quando STOP / IOSCAN ‡ A CPU continua a varrer 
os sinais de entrada e atualizar a tabela imagem das 
entradas. As saídas físicas são atualizadas de acordo 
com os valores da tabela imagem das saídas.
CLP CLP –– CPU 90CPU 90--7070
30Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento deProjetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
Conector para encaixe da bateria
Quando for substituir a bateria existente por uma
nova, conectar primeiro a bateria nova no conector
superior e depois desconectar a bateria velha.
Isto para garantir que não ocorra a perda do programa
e registros de dados em caso de desenergização da
CPU durante a troca da bateria.
CLP CLP –– CPU 90CPU 90--7070
31Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
Porta serial de programação – RS 485
Protocolo: SNP
Esta porta é utilizada para a conexão
do terminal de programação (programador)
CLP CLP –– CPU 90CPU 90--7070
32Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
Observações:Observações:
(1) CPU utilizada em aplicações Hot Stand By (redundância)
(2) CPU´s modelos 788, 789 e COM 790 são utilizadas em sistemas de tripla redundância.
(3) Modelos CSE 784, CSE 924 e CSE 925 são CPU´s de Estado Lógico.
(4) CPX 772, CPX 782 e CGR 772 são microprocessadores 80486DX4, 96 MHz, porém rodam uma aplicação mais 
lenta que as CPU´s CPX 928 e CPX 935.
CLP CLP –– Tabela de memóriaTabela de memória
33Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
ß Os módulos de Entradas Digitais fazem a interface de sinais de campo (digitais) com 
o PLC (Exemplos: botão liga/desliga; chaves fim de curso; status de equipamentos; 
solicitação de ESD proveniente de outro PLC, status de válvula aberta / fechada, 
status de motor em operação / parado; etc...)
Os módulos são classificados quanto ao tipo de tensão que alimenta os sensores 
(Vac ou Vdc) e também quanto a densidade ou número máximo de sensores que 
podem ser ligados a um único módulo ( 8 pontos / 16 pontos ou 32 pontos).
Princípio de operação:
Quando um sensor “fecha”, o canal correspondente é acionado e a tensão presente 
na entrada deste módulo é convertida para um nível de tensão (+ 5Vdc / lógica 1) e 
armazenado na memória do PLC para depois ser processada.
Quando um sensor “abre”, não existe tensão presente na entrada do módulo, sendo 
convertida para um nível de tensão (+ 0 Vdc / lógica 0) e armazenado na memória do 
PLC para depois ser processada.
Módulos de Módulos de E/SE/S –– IntroduçãoIntrodução
34Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
Princípio de operação:
A figura abaixo mostra a relação entre o status do sensor no campo e a informação
armazenada na memória do PLC.
Módulos de Módulos de E/SE/S –– IntroduçãoIntrodução
+ 24 Vdc
MEMÓRIA 
IMAGEM
Módulo de Entrada Digital CPU+ 24 Vdc
0
%I0001 %I0002
botão “liga” (NA)
botão “desliga” (NF)
1
%I0001
%I0002
%I0001 %I0002 %Q0010
Programa ladder
35Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
ß Os módulos de Saídas Digitais fazem a interface entre a CPU e as cargas 
localizadas no campo. (Exemplos: atuadores, solenóides, comandos de partida / 
parada / emergência, comandos liga / desliga / emergência, etc...)
Os módulos são classificados quanto ao tipo de tensão que alimenta as cargas (Vac
ou Vdc), tipo de acionamento da carga (via transistor, triac ou relés NA ou NF) e 
também quanto a densidade ou número máximo de cargas que podem ser ligadas a 
um único módulo ( 8 pontos / 16 pontos ou 32 pontos).
Princípio de operação:
Quando um bit é setado para “1” na memória do CLP o canal correspondente é 
acionado permitindo que uma “carga acoplada a sua saída” possa ser energizada por 
uma fonte externa de tensão.
Quando um bit é resetado para “0” na memória do CLP o canal correspondente é 
desacionado fazendo com que a “carga acoplada a sua saída” seja desenergizada.
Módulos de Módulos de E/SE/S –– IntroduçãoIntrodução
36Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
ß Os módulos de Saídas Digitais mais utilizados são os módulos de saída a relés NA.
ß Cada módulo pode fornecer até 16 contatos molhados ou 16 contatos seco.
A denominação “contato molhado” é usada quando um bit setado (=1) é usado para 
fechar um contato (relé) interno do módulo e fornecer alimentação (24 Vdc ou 
110Vac) para a carga 
(ex.: solenóide de uma válvula On/Off).
A denominação “contato seco” é usada quando um bit setado (=1) apenas fecha um 
contato no módulo não fornecendo alimentação para a carga no campo. Neste caso 
deve existir fonte externa isolada.
(ex.: comando de partida / parada do aquecedor de gás).
Módulos de Módulos de E/SE/S –– IntroduçãoIntrodução
37Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
Princípio de operação:
A figura abaixo mostra a relação entre o status do bit na memória do PLC e a atuação 
no campo
Módulos de Módulos de E/SE/S –– IntroduçãoIntrodução
Válvula
MEMÓRIA 
IMAGEM
0 / 1
%Q0010
Módulo de Saída Digital
%I0001 %I0002 %Q0010
Programa ladder
CPU
38Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
ß O dispositivo de campo está conectado ao positivo da fonte.
ß Quando o mesmo atua, ele fornece corrente ao circuito de entrada do módulo.
Módulo de ED Módulo de ED –– Lógica positiva (SINK)Lógica positiva (SINK)
39Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
ß O dispositivo de campo está conectado ao negativo da fonte.
ß Quando o mesmo atua, ele drena corrente do circuito de entrada do módulo.
Módulo de ED Módulo de ED –– Lógica negativa (SOURCE)Lógica negativa (SOURCE)
40Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
ß O dispositivo de campo está conectado ao positivo da fonte de 
alimentação e o terminal de saída do módulo.
ß Quando o terminal do módulo de saída é acionado ele drena corrente do 
dispositivo de campo. 
Módulo de SD Módulo de SD –– Lógica positiva (SINK)Lógica positiva (SINK)
41Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
ß O dispositivo de campo está conectado ao negativo da fonte de 
alimentação e o terminal de saída do módulo.
ß Quando o terminal do módulo de saída é acionado ele fornece corrente ao 
dispositivo de campo.
Módulo de SD Módulo de SD –– Lógica negativa (SOURCE)Lógica negativa (SOURCE)
42Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
ß Os módulos de E/S analógicas permitem que o CLP possa medir e/ou controlar 
grandezas físicas como temperatura, pressão, nível, velocidade, corrente, etc.
ß Os módulos de EA permitem a ligação de transmissores de corrente ou tensão 
para vários ranges:
Exemplo: Corrente Tensão
0 – 20 mA 0 – 5 Vcc
4 – 20mA -5 / +5 Vcc
-20 a 20 mA 0 – 10 Vcc
-10 a +10 Vcc
Módulos de Módulos de E/SE/S Analógicas Analógicas –– IntroduçãoIntrodução
Sinal de corrente de 4 a 20 mA
L / I
Sinal de corrente de 4 a 20 mA
Transmissor de nível
Módulo EA
Módulo SA
CPU
Válvula
Tanque
43Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
ß Os módulos de Entrada AnalógicaEntrada Analógica são a interface dos sinais analógicos (Ex: 
pressão, temperatura, nível, velocidade, etc..) com o CLP.
ß Existem módulos de 8 canais ou 16 canais. Cada canal permite a interligação de 
um sinal de entrada analógica proveniente de um transmissor de corrente e/ou 
tensão.
ß Existe um componente chamado conversor de analógico para digital (A/D) 
responsável pela conversão de um sinal de corrente ou tensão em um número 
binário proporcional na faixa de 0 a 32767, porém, o range utilizado na maioria das 
Plataformas da UN-BC é de 0 a 10000.
ßExemplos:
ßTransmissor de temperatura => 4 a 20 mA => A/D => 0 a 10000
ßTransmissor de pressão => 0 a 10 Vcc => A/D => 0 a 10000
ß A conversão do sinal para valores em escala em unidades de engenharia é feita 
através de programa utilizando-se instruções matemáticas e/ou de conversão.
A/DP / I
4 ~ 20 mA
0 a 10000
Transmissor de pressão
Conversor Analógico Digital REGISTRO NO CLP
Módulos de Módulos de E/SE/S Analógicas Analógicas –– IntroduçãoIntrodução
44Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
ß Os módulos de Saída AnalógicaSaída Analógica são a interface dos sinais analógicos (Ex: comando de 
abertura de uma válvula proporcional) com o CLP.
ß Existem módulos de 8 canais. Cada canal permite a interligação de um sinal de saída 
analógica Existe um componente chamado conversor de digital para analógico (D/A) 
responsável pela conversão de um número binário de 0 a 32767 em um sinal de corrente e/ou 
tensão configurado. O range utilizado na maioria das Plataformas da UN-BC é de 0 a 10000.
ßExemplos:
ßAbertura da válvula em 50% => 5000 => D/A => 12 mA
ßAbertura da válvula em 100% => 10000 => D/A => 20 mA
ß A conversão do sinal de unidades de engenharia para a faixa de 0 a 32767 é feita através de 
instruções matemáticas ou de conversão.
Conversor Digital para Analógico
D/A
4 ~ 20 mA
REGISTRO NO CLP
0 a 32767
5000
Comando 
Abertura de 50%
Válvula proporcional
atuador
elétrico
Módulos de Módulos de E/SE/S Analógicas Analógicas –– IntroduçãoIntrodução
45Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
q É muito comum em projetos de automação “ouvirmos” o termo “REDES”.
q As redes são basicamente usadas para:
q comunicação entre equipamentos de mesmo fabricante ou de 
fabricantes diferentes;
q comunicação entre um ou mais equipamentos mestres e vários 
dispositivos escravos podendo ser do mesmo fabricante ou de fabricantes 
diferentes.
q As redes fornecem um meio-físico para transmissão e recepção de dados entre 
os equipamentos instalados nela, segundo um procedimento ou regra que dita a 
forma de comunicação. Este procedimento ou regra é chamado de protocolo.
q As redes também recebem uma classificação quanto ao protocolo:
q Redes proprietárias: são redes onde somente equipamentos do mesmo 
fabricante podem trocar informações entre sí, pois o protocolo foi desenvolvido 
pelo fabricante e não foi divulgado para tornar-se padrão de rede internacional, 
daí o nome de “protocolo fechado”. Caso seja necessário instalar um 
equipamento de outro fabricante, será necessário desenvolver um “driver” ou 
“gateway” utilizado para conversão de protocolo.
Módulos de ComunicaçãoMódulos de Comunicação
46Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
qRedes proprietárias (continuação): 
qExemplo: Instalar um VSD (Variable Speed Drive) da “Robicom” na rede Genius
do PLC 90-70 ou 90-30. Neste caso observamos que o VSD não “fala” no mesmo 
protocolo da rede Genius.
qRedes abertas são redes desenvolvidas utilizando-se de um “protocolo aberto”, 
ou seja, que tem um padrão internacional e aceito em vários paises e utilizados por 
vários fabricantes de equipamentos e / ou dispositivos.
Neste caso pode-se interligar nesta rede, equipamentos de diferentes fabricantes, o 
que chamamos de “integração”.
Algumas redes / protocolos abertos muito utilizados em projetos de automação:
Rede Modbus
Rede Profibus / DP
Rede Ethernet / TCP/IP
Rede DeviceNet
Módulos de ComunicaçãoMódulos de Comunicação
47Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
qMódulo de comunicação
São interfaces do CLP utilizadas para comunicação com dispositivos de E/S ou 
equipamentos (CLPs, SDCDs, VSD, ISP, etc...) de mesmo fabricante ou de 
fabricantes diferentes.
Exemplo 1:
O CLP precisa “ler” os status do VSD e “comandar” a bomba a partir do VSD. O 
meio físico de comunicação é a rede ModBus – Protocolo: RTU Mestre / Escravo.
Módulos de ComunicaçãoMódulos de Comunicação
F
O
N
T
E
C
P
U
M
O
D
B
U
S
VSD motor
U
V
W
bomba
Conjunto moto-bomba
Nó Mestre Nó Escravo
Rede Modbus
Cartão de Comunicação
48Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
qMódulo de comunicação
Exemplo 2:
O CLP pode “ler” informações de sensores e “comandar” atuadores, solenóides, 
setpoints de velocidade, pressão, vazão, nível, etc; através da rede de dispositivos 
Genius (rede proprietária da GE-Fanuc)
Módulos de ComunicaçãoMódulos de Comunicação
PW
R
32
1
C
PU
36
3
B
EM
33
1
PW
R
32
1
C
PU
36
3
B
EM
33
1
G
B
I0
01
PW
R
10
2
ED
1.
01
ED
1.
02
ED
1.
03
ED
1.
04
ED
1.
05
ED
1.
06
G
B
I0
01
PW
R
10
2
ED
2.
01
ED
2.
02
ED
2.
03
ED
2.
04
ED
2.
05
ED
2.
06
G
B
I0
01
PW
R
10
2
SD
3.
01
SD
3.
02
PW
B
00
1
PW
R
10
2
SD
3.
03
SD
3.
04
EA
3.
05
Nó 1
Nó 2
Nó 3
REDE GENIUS
R
ED
E 
G
EN
IU
S
REDE GENIUS
Nó 31 Nó 30
Chave de nível ALTO do SILO A (%I0095)
Chave de nível ALTO do SILO B (%I0042)
XV-122301A (%Q0004)
Transmissores de Nível
do SILO A e SILO B
%AI0003 / %AI0005
LIT-A
LIT-B
49Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
qMódulo de comunicação
Exemplo 3:
O CLP de Processos pode trocar informações (status / comandos) com o CLP dos 
Turbo-Compressores e também com o CLP dos Geradores a gás da plataforma.
Vamos supor:
PLC de Processos: PLC 90-70
PLC dos Turbo-compressores: PLC 90-70
PLC dos Geradores: PLC 90-30
Módulos de ComunicaçãoMódulos de Comunicação
F
O
N
T
E
F
O
N
T
E
C
P
U
C
P
U
G
B
C
G
B
C
P/S
C
P
U
G
B
C
REDE GENIUS REDE GENIUS
PROCESSOSPROCESSOS TURBOTURBO--COMPRESSORESCOMPRESSORES
GERADORES A GÁSGERADORES A GÁS
G
B
C
G
B
C
G
B
C
E / S E / S E / S E / S E / S E / S E / S E / S E / S E / S E / SE / S
50Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
qMódulo de comunicação
Exemplo 4:
Comunicação entre o Sistema de Supervisão e Controle (rodando em um PC) com 
um ou mais CLPs via rede Ethernet / TCP/IP
Módulos de ComunicaçãoMódulos de Comunicação
IP Address:10.161.0.X
R
ed
e 
R
ed
e 
Et
he
rn
et
Et
he
rn
et
/ / T
C
P/
IP
TC
P/
IP
SWITCHSWITCH
SWITCHSWITCH
ROTEADOR / GATEWAYROTEADOR / GATEWAY
ROTEADOR / GATEWAYROTEADOR / GATEWAY
SupervisórioSupervisório (VXL, INTOUCH)(VXL, INTOUCH)
R
ed
e 
Et
he
rn
et
/ T
C
P/
IP
Assistência Técnica
ON Line
(NET OPEN)
Servidor PI (Plant Information)
DOCPLAT (Alarmes, Histórico, 
etc).
IP Address: 10.171.0.X
IP Address: 10.171.0.X
IP Address: 10.171.0.X
IP Address: 10.161.0.X
IP Address: 10.161.0.X
IP Address: 10.161.0.X
Fibra Óptica / Rádio / Satélite
IP Address: 10.171.0.X
Rede Rede EthernetEthernet / / TCP/IPTCP/IP
Rede Rede EthernetEthernet / / TCP/IPTCP/IP
Rede Rede EthernetEthernet / / TCP/IPTCP/IP
Plataforma
OFF SHORE
ST/AUT
ON SHORE
51Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
A Redundância de CPUs, é um método utilizado para permitir que aplicações 
ou processos críticos, continuem em operação se uma falha ocorrer em um 
único componente (excluindo um cartão de E/S) de um sistema do CLP.
Este sistema de redundância de CPUs é chamado de “Hot Standby”
Um sistema de redundância de CPUs “Hot Standby”, consiste de 02 (duas) 
CPUs conectadas em uma ou duas redes dedicadas (rede Genius). Cada CPU 
é configurada como Primária ou Secundária. A CPU primária contém o(s) 
módulo(s) GBC com número de nó de rede 31 e a CPU secundária contém 
o(s) módulo(s) GBC com número de nó de rede 30.
A CPU que controla o sistema é chamada de unidade “ativa” e a outra CPU é
chamada de unidade “standby”
Se uma falha for detectada na unidade “ativa”, o controle é chaveado 
automaticamente para a unidade “standby”. Quando ocorre um chaveamento 
do controle, a unidade “ativa” torna-se “standby” e a unidade “standby” torna-se 
“ativa”.
Redundância de Redundância de CPUsCPUs -- ConceitoConceito
52Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
Todos os sinais de campo são interligados aos módulos de E/S do sistema 
instalados na rede Genius.
Os cartões de Saídas recebem os comandos de ambas as CPUs (Primária e 
Secundária), porém elas são normalmente controladas diretamente pela CPU do 
GBC de nó 31 (CPU Primária). Se não existirem dados disponíveis provenientes 
do GBC de nó 31 (que são os dados preferidos) por 03 varreduras consecutivas
da rede Genius, as saídas serão então controladas pela CPU do GBC de nó 30. 
(CPU Secundária que passa a ser ativa).
Se não existirem dados válidos de ambas as CPUs dos nós 31 ou 30, as saídas 
irão para seu estado configurado (Desligado ou manter último estado). A CPU de 
nó 31 sempre tem prioridade, então sempre que a CPU de nó 31 estiver On-line, 
ela sempre controlará as saídas.
Redundância de Redundância de CPUsCPUs -- ConceitoConceito
53Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
Painel PLC
PLC-GE
CPU363
CPU-A
PLC-GE
CPU363
CPU-B
SISTEMASISTEMA
E/SE/S
R
ED
E 
G
EN
IU
S
R
ED
E 
G
EN
IU
S
SISTEMASISTEMA
E/SE/S
SISTEMASISTEMA
E/SE/S
R
ED
E 
G
EN
IU
S
R
ED
E 
G
EN
IU
S
R
ED
E 
G
EN
IU
S
R
ED
E 
G
EN
IU
S
REDE GENIUSREDE GENIUS
CPU Primária
“Ativa”
CPU Secundária
“StandBy”
Nó 31 Nó 30
Nó 01
Nó 02
Nó 03
Redundância de Redundância de CPUsCPUs -- TopologiaTopologia
54Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
q Organização da memóriaOrganização da memória
Existem dois tipos de memórias:
- Memória interna ‡ armazena o “firmware” ou “sistema operacional” da CPU. 
Os usuários não têm acesso a este tipo de memória. Geralmente estas 
memórias são atualizadas ou substituídas pelo fabricante do produto.
- Memória do usuário ‡Esta memória pode ser lida e escrita quantas vezes 
forem necessárias. O usuário acessa esta memória através do programador 
(PC rodando o software de configuração e programação). 
É subdividida em 03 partes:
a)a) MemMemóória de configuraria de configuraççãoão: armazena a configuração do sistema de controle
b) Memória de programaMemória de programa: armazena os programas aplicativos desenvolvidos pelo 
programador e utilizados para controle e intertravamento do processo.
c) Memória de dadosMemória de dados: contém Área Imagem das E/S, registros internos e bits 
internos, parâmetros de blocos de controle PID, memória imagem de leitura e 
escrita do Sistema Supervisório, etc...
CLP CLP –– Estrutura de memóriaEstrutura de memória
55Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
q Tipos de memóriaTipos de memória
- RAM ‡ memória de acesso aleatório, memória de Leitura / Escrita (R/W), é
utilizada para armazenamento da configuração, programa aplicativo e registros 
de dados. Em caso de desenergização do CLP, esta memória é apagada, pois 
a mesma é volátil.
- ROM ‡ memória somente de leitura. É utilizada para armazenamento do 
”firmware” ou “executivo” do CLP. Não temos acesso a esta memória. É
retentiva (não volátil), pois mesmo com a desenergização do CLP, os dados 
armazenados nesta memória são mantidos.
- EEPROM ‡ memória de leitura / escrita, pode ser gravada e regravada
eletrônicamente. É utilizada para armazenamento do programa aplicativo 
(backup) e registros retentivos do sistema. É uma memória não volátil 
(retentiva), pois mesmo com a desenergização do CLP os dados e programas 
são mantidos.
- Flash EPROM ‡ memória de leitura / escrita, pode ser gravada e regravada
eletrônicamente. É utilizada para armazenamento do programa aplicativo. 
Utiliza-se uma tecnologia de fabricação de memória mais avançada (acesso + 
rápido).
CLP CLP –– Estrutura de memóriaEstrutura de memória
56Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
CLP CLP –– Estrutura de memóriaEstrutura de memória
Unidade de Programação
CPU
Memória 
de 
Programa
aplicativo
Memória de 
Config.
sistema
Fonte de alimentação
Entradas
Saídas
Fonte de 
Alimentação 
Externa
Dispositivos 
de Campo
RAM
FLASH EPROM ou EEPROM
RAM
Memória 
de 
Dados
Firmware
ROM ( Sistema operacional da 
CPU)
57Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
ConceitoConceito
q A maioria dos CLPs têm uma bateria de lítio utilizada para fornecer energia para 
a memória RAM do CLP, caso a fonte do mesmo seja desenergizada. Desta 
forma, os programas, configurações e registros são mantidos mesmo com a 
queda de energia.
q As baterias também são utilizadas internamente para armazenamento das 
configurações das portas de comunicação do CLP e também informações de 
data e horário do relógio interno do mesmo.
q Geralmente estas baterias têm vida útil estimada de 1 a 2 anos. Este período 
varia de acordo com a temperatura que a bateria fica submetida e ao número 
de desenergizações do sistema, podendo neste caso durar 5 anos ou mais.
q Caso o nível de tensão da bateria esteja baixo, existe um Led sinalizador de 
bateria fraca localizado no frontal do CLP. Paralelamente existe um bit de status 
do PLC que sinaliza que a bateria esta fraca e precisa ser substituída. Esta 
informação poderá ser lida por um Supervisório e indicado alarme de bateria 
fraca.
CLP CLP –– Bateria de backupBateria de backup
58Slide nºConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
ConceitoConceito
q As baterias ficam localizadas em compartimentos de fácil acesso. Como por 
exemplo no frontal da CPU ou da Fonte de alimentação. Neste caso, ao 
substituí-la tomar o cuidado de não desenergizar o CLP, pois não existe um 
capacitor de segurança para proteção dos dados na memória RAM.
q Em alguns PLCs (ex.: SLC-500 / Allen Bradley) a bateria fica localizada na 
placa mãe e para substituí-la é necessário remover a CPU do rack. Neste caso 
existe um super-capacitor (tempo de descarga de aproximadamente 30 
minutos) que mantém o programa e dados na memória RAM durante a troca da 
bateria com o CLP desenergizado.
Exemplos de localização de bateriasExemplos de localização de baterias
CLP CLP –– Bateria de backupBateria de backup
CLP da série PONTO
Fabricante: Altus
bateria
59Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
Exemplos de localização de bateriasExemplos de localização de baterias
CLP CLP –– Bateria de backupBateria de backup
CLP da série 90-30
Fabricante: GE-Fanuc
Neste caso a bateria se
localiza na fonte do CLP
bateria
Led indicador
bateria fraca
60Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
Exemplos de localização de bateriasExemplos de localização de baterias
CLP CLP –– Bateria de backupBateria de backup
SLC-500
Fabricante: Allen Bradley
Neste caso a bateria se localiza 
na “placa mãe”.
Led indicador
bateria fraca
bateria
capacitor
61Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
qq Conceitos fundamentais sobre endereçamentoConceitos fundamentais sobre endereçamento
qq BIT (BIT (BinaryBinary DigitDigit) ) 
É a menor unidade de informação digital. O bit pode armazenar dois tipos de 
informações “00” ou “11”.
Um bit pode representar o estado de um sensor (aberto = “00” ou fechado = “11”) 
ou representar o comando de uma válvula (“00” comando abre / “11” comando 
fecha).
qq BYTEBYTE
É um conjunto formado por 8 bits. Pode armazenar uma sequência de números 
binários de 0000 0000 (0 em decimal) até 1111 1111 (255 em decimal).
qq REGISTROREGISTRO
É um conjunto formado por 16 bits ou 02 bytes. É utilizado geralmente para 
armazenar valores numéricos provenientes de E/S analógicas, resultados de 
cálculos do programa ou parâmetros do sistema. 
A faixa de valores possível de ser armazenada em registros no formato inteiro 
decimal é --32768 a +3276732768 a +32767..
CLP CLP –– Estrutura de memóriaEstrutura de memória
62Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
qq Conceitos fundamentais sobre endereçamentoConceitos fundamentais sobre endereçamento
qq REGISTRO DE DUPLA PRECISÃO REGISTRO DE DUPLA PRECISÃO 
É um conjunto formado por 02 registros consecutivos ou 32 bits. Quando a CPU 
do CLP tem capacidade de manipular valores REAIS ou fazer cálculos em 
ponto flutuante, geralmente utiliza-se dois registros consecutivos ou 32 bits para 
armazenamento de um valor em ponto flutuante.
A faixa de valores conforme norma IEEE 754 é --3,43,4E+38E+38 a +3,4a +3,4E+38E+38
CLP CLP –– Estrutura de memóriaEstrutura de memória
63Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
qq Conceitos fundamentais sobre endereçamentoConceitos fundamentais sobre endereçamento
qq RESUMO DOS CONCEITOS VISTOS RESUMO DOS CONCEITOS VISTOS 
CLP CLP –– Estrutura de memóriaEstrutura de memória
bitbit
byte = 8 bitsbyte = 8 bits
registro = 16 bitsregistro = 16 bits
00112233445566778899101011111212131314141515
registro 0registro 0registro 1registro 1
registro de dupla precisão = 32 bitsregistro de dupla precisão = 32 bits
00151516163131
64Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
REGISTROS
(dados)
PROGRAMA
CONFIGURAÇÃO
%Q SAÍDAS DIG
%I ENTRADAS DIG
%AI ENTR. ANALOG
%AQ SAÍDAS ANALOG
%R INTEIRO ( 1 REG)
%R REAL ( 2 REGs)
%S STATUS
%M MEMÓRIA retent.
%T MEMÓRIA volátil 
Blocos de controle
Rotinas ladder
Bloco Principal
Subrotina 1
Subrotina 2
Subrotina 3
Motion (se houver)
CLP CLP –– Mapeamento de memóriaMapeamento de memória
qq PLC PLC GEGE--FanucFanuc 9090--30 30 
65Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
BITBIT
chave de nível baixo ‡ %I0035
válvula XV-124035 ‡ %Q0060
bit aux. temporizador LSH ‡ %T100
bit aux. partida do motor ‡ %M200
REGISTROREGISTRO
Nível do silo ‡ %AI0235
Válvula LV-122301 ‡ %AQ0536
SetPoint de Nível alto ‡ %R1230
Fator de correção de vazão ‡ %R5300
CLP CLP –– Mapeamento de memóriaMapeamento de memória
66Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
BITS DO SISTEMA DO PLC 90BITS DO SISTEMA DO PLC 90--3030
%S0001 ‡ Contato de First Scan (1a varredura)
%S0003 ‡ Contato temporizado de 10 ms
%S0004 ‡ Contato temporizado de 100 ms
%S0005 ‡ Contato temporizado de 1 s
%S0006 ‡ Contato temporizado de 1 min
%S0007 ‡ Contato sempre energizado
%S0008 ‡ Contato sempre desenergizado
%SA011 ‡ Indicador de bateria fraca
CLP CLP –– Mapeamento de memóriaMapeamento de memória
67Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
CONCEITO
ß É um número ou código usado para identificar cada ponto físico de 
entrada e saída do CLP ou algum ponto de memória interna.
ß O endereço serve para referenciar pontos (bits) ou registros dentro do 
programa aplicativo - Ladder
ENDEREÇAMENTO DAS E / S DIGITAIS
ß O símbolo utilizado para referenciar uma ENTRADA digital é %I
Exemplo: %%I0008I0008 = 1 ( fim de curso de válvula fechada fechado )
%%I0009I0009 = 0 ( fim de curso de válvula aberta aberto )
ß O símbolo utilizado para referenciar uma SAÍDA digital é %Q
Exemplo: %%Q0015Q0015 = 0 ( solenóide da válvula SDV10 desenergizada )
%%Q0016Q0016 = 1 ( sirene energizada )
CLP CLP –– Endereçamento de Endereçamento de E/SE/S
68Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
ENDEREÇAMENTO DAS E / S ANALÓGICAS
ß O símbolo utilizado para referenciar uma ENTRADA analógica é %AI
Exemplo: %%AI001AI001 = 16000 ( pressão de descarga da bomba )
ß O símbolo utilizado para referenciar uma SAÍDA analógica é %AQ
Exemplo: %%AQ005AQ005 = 8000 ( comando de abertura da válvula controladora 
de nível em 25% )
CLP CLP –– Endereçamento de Endereçamento de E/SE/S
69Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
+ 24 Vdc
Válvula
Sensor_A
0 / 1 0 / 1
E0000.0 E0000.1
MEMÓRIA 
IMAGEM
0 / 1
S0002.0
Módulo de Entrada Digital
Módulo de Saída Digital
E0000.0E0000.1 S0002.0
Programa ladder
UCP+ 24 Vdc
Sensor_B
CLP CLP –– Relação entre dispositivos e memóriaRelação entre dispositivos e memória
70Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
q Programador é um terminal baseado em PC rodando um software de 
configuração e programação específico para o modelo de CLP que está sendo 
utilizado.
q Através do Programador é possível realizar as seguintes operações:
q Criar um novo projeto para a aplicação específica
q Configurar as E/S do sistema conforme layout definido durante projeto
q Documentação ou atribuição de TAGs a todos os sinais de E/S envolvidos
q Organização da memória de dados e memória de programas
q Edição das rotinas e sub-rotinas
q Programação da lógica de intertravamento e controle
q Documentação do programa
q Geração de relatórios
q Estabelecer comunicação com o CLP
q Transferir os pacotes de configuração e programação para a memória do 
CLP
q Executar comandos de operação do CLP
q Diagnosticar Falhas de E/S e falhas da CPU
q Resetar Falhas de E/S e falhas da CPU
CLP CLP –– Programador do CLPProgramador do CLP
71Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
q Através do Programador é possível realizar as seguintes operações:
q Modificação do programa “Em Linha” sem parar a CPU (processo em 
operação);
q Forçamento de pontos de E/S
q Salvar programa e configuração do CLP para o programador (executar um 
BACKUP).
CLP CLP –– Programador do CLPProgramador do CLP
ProgramadorProgramador
CLP 90CLP 90--3030
Cabo serial para comunicação direta
RS-232
RS-485
72Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
Conector Fêmea
DB9 – RS-232
COM 1 - Conector DB15
RS-485
1
2
3
4
5
6
7
8
9
SHD
RXD
TXD
DTR
GND
DSR
RTS
CTS
CABO SERIALCABO SERIAL
Comprimento: 3 mComprimento: 3 m
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Modos de comunicação entre Programador e CLPModos de comunicação entre Programador e CLP
1 – Conexão diretaConexão direta: Neste modo conecta-se o programador na porta serial do CLP 
conforme mostra figura abaixo:
73Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
Modos de comunicação entre Programador e CLPModos de comunicação entre Programador e CLP
2 – Conexão por rede proprietáriaConexão por rede proprietária: Neste modo conecta-se o programador na rede 
proprietária para comunicação com o CLP. Geralmente é necessária a 
instalação de uma placa de rede no programador para interfaceamento com a 
rede.
Exemplo:Exemplo: Programador instalado na rede R-NET para comunicação com CP-
3000 (PLC da Sistema). A interface pode ser externa (gateway) ou placa interna 
R-NET/PC.
Rede R-NET
Interface:
Gateway
Cabo serial
CP-3000
ProgramadorProgramador
Nó 1
Nó 2
74Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
Modos de comunicação entre Programador e CLPModos de comunicação entre Programador e CLP
2 – Conexão por rede Conexão por rede EthernetEthernet: Neste modo conecta-se o programador na rede 
Ethernet - TCP/IP. É o caso mais comum encontrado nas plataformas. É 
necessária a atribuição de um endereço de IP para o programador.
Painel PLCPLC-GE
CPU363
CPU-A
LAN
SWITCH
Ethernet TCP/IP
PLC-GE
CPU363
CPU-B
IP: 10.11.20.10
Máscara: 255.255.255.0
Gateway: 10.11.20.1
IP: 10.11.20.15
Máscara: 255.255.255.0
Gateway: 10.11.20.1
IP: 10.11.20.16
Máscara: 255.255.255.0
Gateway: 10.11.20.1
ProgramadorProgramador
75Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
Alguns Alguns CLPsCLPs utilizados na área de óleo e gásutilizados na área de óleo e gás
1 – CPCP--3000 / Sistema / 3000 / Sistema / RelianceReliance EletricEletric: 
O produto CP-3000 foi comercializado por uma empresa nacional chamada de 
Sistema Automação S.A. A partir de um contrato fechado com a Reliance Eletric
(USA) de transferência de tecnologia, a Sistema comercializou durante muito 
tempo o produto CP-3000 / Automate. Muitos PLCs da Sistema foram 
instalados nas plataformas na Bacia de Campos e que ainda hoje se mantém 
em operação principalmente em subsistemas de “ShutdownShutdown por emergênciapor emergência” –
ESDESD.
CPUs: CP-3000/3A/3AE/3AF
CPUs com redundância: CP-3000/4A/4AE
Redes: R-NET (comunicação e controle)
/ RIOP ( entradas e saídas remotas)
Software de programação: PGM
roda em ambiente: DOS
Multiprocessamento: Permite até 04
CPUs no mesmo rack
Controle de até 8192 pontos E/S
CP-3000/3AE
CP-3000/4AE
TRILHO E/S
DIGITAIS
TRILHO E/S
ANALÓGICAS
76Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
Alguns Alguns CLPsCLPs utilizados na área de óleo e gásutilizados na área de óleo e gás
2 – GE GE FanucFanuc: 
A maioria dos subsistemas das Plataformas da Bacia de Campos são
controlados por PLCs do Fabricante GE-Fanuc. Os modelos mais utilizados 
são:
PLC 90PLC 90--70 70 –– capacidade até 12288 capacidade até 12288 E/SE/S
PLC 90PLC 90--30 30 –– capacidade até 4096 capacidade até 4096 E/SE/S
CPUs com redundância
Redes: Genius para controle e
E/S distribuidas e MODBUS-RTU
Rede: Ethernet para comunicação
com ESCs ou ECOS
Softwares de programação:
Logicmaster (ambiente: DOS)
LM90-30 (PLC 90-30)
LM90-70 (PLC 90-70)
VersaPro (ambiente:Windows)
Cimplicity ME (ambiente:Windows)
PLC 90-30
PLC 90-70
77Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
Alguns Alguns CLPsCLPs utilizados na área de óleo e gásutilizados na área de óleo e gás
3 – Allen Allen BradleyBradley / / RockwellRockwell: 
Alguns subsistemas das Plataformas da Bacia de Campos são controlados por 
PLCs do Fabricante Allen Bradley / Rockwell. Os modelos mais utilizados são:
PLCPLC--5 5 –– 4096 ED + 4096 SD4096 ED + 4096 SD
SLCSLC--500 500 –– capacidade até 4096 capacidade até 4096 E/SE/S
CPUs com redundância
Rede: RIO para controle e
E/S distribuidas
Rede: MODBUS – RTU Master/Slave
Rede: Ethernet para comunicação
com ESCs ou ECOS
Softwares de programação:
PLC-5
IPDS / 6200AB(ambiente: DOS)
RS Logix 5 (ambiente: Windows)
SLC-500
APS (ambiente: DOS)
RS Logix 500 (ambiente: Windows)
PLC 5
SLC-500
78Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
Alguns Alguns CLPsCLPs utilizados na área de óleo e gásutilizados na área de óleo e gás
4 – AltusAltus: 
Alguns subsistemas das Plataformas da Bacia de Campos também são
controlados por PLCs do Fabricante Altus. Os modelos mais utilizados são:
ALAL--2002 / AL2002 / AL--2003 2003 –– I/OI/O QuarkQuark
Série PONTO Série PONTO –– capacidade até 480 pontos capacidade até 480 pontos E/SE/S
CPUs com redundância com capacidade de
controle de até 2048 E/S remotas.
Rede: ALNET II para controle e
E/S distribuidas
Rede: MODBUS
Rede: Ethernet para comunicação
com ESCs ou ECOS
Softwares de programação:
AL-2002/2003
MasterTool (ambiente: Windows)
Ponto
PróPonto – configurador (Windows)
MasterTool (ambiente: Windows)
AL-2002/ 2003
Ponto
79Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
Alguns Alguns CLPsCLPs utilizados na área de óleo e gásutilizados na área de óleo e gás
5 – SiemensSiemens: 
Alguns subsistemas das Plataformas da Bacia de Campos também são
controlados por PLCs do Fabricante Siemens. Os modelos mais utilizados são:
S7S7--300300
Até 1024 E/S digitais
Até 256 E/S analógicas
S7S7--400400
Até 131072 E/S digitais
Até 8192 E/S analógicas
CPUs com redundância
Redes: 
Profibus-DP (Rede de E/S)
Profibus-FMS (Rede de controladores)
ModBus
Rede: Ethernet para comunicação
com ESCs ou ECOS
Softwares de programação:
STEP 7 (ambiente: Windows)
S7-300
S7-400H
80Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
Redes Redes -- ConceitoConceito
Como vimos anteriormente, as redes são usadas basicamente para:
qq troca de informações (dados) entre equipamentos de mesmo fabricatroca de informações (dados) entre equipamentos de mesmo fabricante ou nte ou 
de fabricantes diferentes;de fabricantes diferentes;
qq troca de informações (dados) entre um ou mais equipamentos mestrtroca de informações (dados) entre um ou mais equipamentos mestres e es e 
vários dispositivos escravos, podendo ser do mesmo fabricante ouvários dispositivos escravos, podendo ser do mesmo fabricante ou de de 
fabricantes diferentes.fabricantes diferentes.
As redes fornecem:
qq Meio físicoMeio físico
É o cabo da rede. É o meio físico no qual trafegam sinais elétricos para 
transmissão e recepção de pacotes de mensagens de uma origem para um 
destino ou de uma origem para vários destinos (comunicação em “broadcast”).
O cabo pode ser do tipo coaxial, par trançado com blindagem, par trançado sem 
blindagem, etc.
Existe limitação de comprimento do cabo em função da velocidade da rede e/ou
da secção transversal do cabo.
É necessário um resistor de terminação em cada extremidade da rede para 
“casamento de impedância” e para evitar reflexão de sinal de onda nas pontas, 
evitando desta forma possíveis ruídos elétricos na rede. 
81Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
qq Meio físicoMeio físico
Fibra Óptica - Conceito
Atualmente a Fibra óptica é um meio físico de transmissão e recepção de dados 
de alta performance para ambientes industriais e/ou plataformas onde problemas 
de ruídos são muito freqüentes.
A utilização da fibra óptica como meio físico de transmissão de dados em uma 
rede é altamente eficiente, pois sua característica principal é tornar a rede imune a 
quaisquer interferências eletromagnéticas.
Os sinais elétricos de dados são transmitidos através de um cabo elétrico. Com a 
utilização da fibra óptica, estes mesmos sinais são transmitidos através de um 
sinal de luz.
Para criarmos uma rede óptica, faz-se necessária a utilização de um conversor do 
meio físico elétrico para o meio físico óptico.
Redes Redes -- ConceitoConceito
82Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
qq Meio físicoMeio físico
Fibra Óptica - Características
‡ Imune a interferências eletromagnéticas (ruídos, descargas atmosféricas, etc);
‡ Diâmetro relativamente pequeno se comparado a cabos de sinais elétricos;
‡ Permite uma rede de longas distâncias (até 1000 m sem regenerador);
‡ Permite regeneração do sinal óptico, permitindo abranger distâncias maiores;
‡ Alta eficiência na transmissão e recepção de sinais;
‡ Operação em mono-modo ou multi-modo.
Fibra monoFibra mono--modomodo‡ suporta um feixe de luz. Distância máxima da fibra sem 
repetidor até 12 Km
Fibra Fibra multimulti--modomodo‡ suporta múltiplos feixes de luz. Distância máxima da fibra 
sem repetidor até 3 Km. Quanto maior o número de feixes de luz que a fibra pode 
transportar ao mesmo tempo, maior é a quantidade de dados (informações) 
transmitidos.
Redes Redes -- ConceitoConceito
83Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
qq Meio físicoMeio físico
Fibra Óptica – Conversor e Repetidor para Fibra óptica
Como exemplo, mostramos o conversor e repetidor para fibra utilizado para 
conversão da interface elétrica do barramento Genius (PLC GE-Fanuc) para uma 
interface óptica na mesma rede e vice-versa. É também utilizada para 
regeneração de sinal óptico para atingir distâncias maiores de rede.
O conversor / repetidor atualmente utilizado para a rede Genius é do fabricante 
Hirschmann.
Redes Redes -- ConceitoConceito
84Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
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qq Meio físicoMeio físico
Fibra Óptica – Características do repetidor de Fibra óptica
Tensão de alimentação de + 24 Vcc;
Suporta configuração da interface para as seguintes velocidades na rede Genius:
153,6 KBauds (Standard ou extended), 76,8 KBaud e 38,4 Kbaud.
Observação: Quando utilizamos rede Genius com fibra óptica é recomendado 
configurar a velocidade da rede em 153,6 KBauds Extended
O repetidor de fibra óptica tem capacidade de regenerar a forma e a amplitude do 
sinal recebido. Isto permite gerar um link óptico em cascata com no máximo:
- 16 repetidores a uma velocidade de 153,6 KBaud Extended;
- 32 repetidores com outras velocidades;
• Podem ser utilizados para fibras do tipo mono-modo ou multi-modo.
Redes Redes -- ConceitoConceito
85Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
qq Meio físicoMeio físico
Fibra Óptica – Topologia da rede de fibra óptica
A topologia mais utilizada em plataformas é a do tipo barramento sem 
redundância. Até um máximo de 32 repetidores podem ser instalados na rede 
óptica.
Redes Redes -- ConceitoConceito
86Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
qq Meio físicoMeio físico
Fibra Óptica – Configuração da velocidade do conversor
Redes Redes -- ConceitoConceito
87Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
acesso
mensagem
Topologia padrão
elétrico
Redes Redes –– Protocolo de comunicaçãoProtocolo de comunicação
qq ProtocoloProtocolo
Um protocolo é uma norma ou padronização para transferência de dados entre 
equipamentos.
O protocolo está relacionado com aspectos físicos, tecnológicos, aplicativos e 
principalmente operacionais.
Para a definição e/ou escolha de um protocolo, devem ser considerados os 
seguintes tópicos de análise:
88Slide nº
Conceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e ContrConceitos para desenvolvimento de Projetos de Supervisão e Controleole
de Processos industriaisde Processos industriais
Redes Redes –– Protocolo de comunicaçãoProtocolo de comunicação
qq TopologiaTopologia
É a geometria da rede. Uma rede de comunicação é formada por pelo menos 
dois pontos que necessitam trocar informações entre si. Dependendo do 
número de pontos e da distriuição geográfica dos mesmos, um sistema pode 
apresentar uma das seguintes topologias:
11 Ponto a PontoPonto a Ponto
Um ponto comunica-se única e exclusivamente