Linguagem de programação Ladder: aplicações, exemplos e dicas!
Automação Industrial

Linguagem de programação Ladder: aplicações, exemplos e dicas!

linguagem de programação ladder

Para quem não está habituado, a programação de CLPs pode parecer um tanto quanto complicada. Mas saiba que não é um bicho de sete cabeças!

Uma das linguagens mais utilizadas para este fim é a programação Ladder, já ouviu falar? Trata-se de uma ferramenta muito conhecida no ramo elétrico, que ajuda a realizar o controle de processos industriais.

Confira neste artigo detalhes sobre esse tipo de programação, como é usado, exemplos de aplicação e dicas para dominá-lo.

Boa leitura!

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O que é a linguagem de programação Ladder?

A linguagem de programação Ladder é uma ferramenta gráfica usada para desenvolver programas ou softwares para CLPs (Controladores Lógico Programáveis).

É responsável pela lógica de controle, indicando para o controlador qual ação deve ser realizada a partir dos valores de entrada. Desta forma, ele atualiza suas saídas ou atuadores para que interajam ou alterem diferentes processos industriais.

Recebe esse nome – ladder, que significa escada, em inglês – pois seus símbolos se assemelham a degraus. Também é conhecida por Linguagem Ladder, Diagrama Ladder, Diagrama de Escada ou Lógica Ladder.

Suas funções são de fácil compreensão por aqueles que têm noção sobre circuitos elétricos, pois são baseadas na lógica de relés, representadas por contatos (chaves) e bobinas.

É formada por circuitos horizontais em que a bobina fica na extremidade direita e com a alimentação feita por duas barras laterais verticais. Cada linha horizontal é uma sentença lógica, tendo os contatos como entradas.

A lógica é a associação dos contatos e as bobinas são as saídas. Cada lógica de controle, formada por linhas e colunas, é chamada de rung.

A forma mais comum para verificação do código é da esquerda para a direita e de cima para baixo, mas há variações entre fabricantes de controladores.

Como ela surgiu?

A partir de 1920, o controle dos sistemas industriais era realizado por grandes painéis baseados na lógica de relés. Eram caros, sua manutenção era complexa e não apresentavam muita segurança.

Quando os primeiros CLPs surgiram, já no final da década de 60, a Ladder foi adotada como uma linguagem de programação ideal para eles.

Os controladores são capazes de monitorar desde processos simples de pequenas empresas, a operações críticas e complexas, beneficiando o trabalho nas fábricas.

A linguagem Ladder atua com interruptores que se ligam a bobinas, por meio de linhas formando circuitos lógicos. Cada interruptor ou entrada e cada bobina ou saída ganha uma identificação (tag).

Podem ser aplicados também temporizadores, blocos lógicos, comparadores e memórias internas.

Como funciona a Linguagem Ladder

A linguagem Ladder usa três elementos básicos para o controle de sistemas, que estão associados a variáveis internas virtuais ou físicas. São eles:

  • Entradas ou contatos, que fazem a leitura do valor de uma variável booleana. Podem ser NA (normalmente aberto, representados pelo símbolo -II-), que fica fechado quando a variável associada é verdadeira, do contrário, fica aberto; ou NF (normalmente fechada, representada pelo símbolo -I/I-) – contato que está aberto quando a variável associada é verdadeira, ou fica fechado, caso contrário;
  • Saídas ou bobinas, que escrevem o valor de uma variável booleana ou ativam uma memória. Podem ser simples, set ou reset e são representadas pelo símbolo -( )-;
  • Blocos funcionais, que possibilitam funções avançadas, como contadores e temporizadores.

Nos diagramas Ladder, os elementos de entrada se combinam para gerar um resultado lógico booleano que, por sua vez, é designado a uma saída.

Geralmente, a parte esquerda do diagrama é energizada e, caso um caminho possa ser traçado da esquerda para a direita, conectando uma bobina, então o valor desta será verdadeiro.

O valor de entrada é dado pelos contatos e o valor da bobina pode ser destinado a uma saída física no CLP.

Principais aplicações da linguagem Ladder

A linguagem Ladder é usada em circuitos que compõem processos industriais, permitindo o acionamento de equipamentos do chão de fábrica, como motores elétricos e cilindros hidráulicos.

É amplamente utilizada para programar CLPs, sendo uma das cinco linguagens propostas pela norma IEC 61131-3. Com o seu uso, os controladores conseguem fazer alterações e interagir com as plantas industriais, por meio de atuadores.

Exemplos de Programação Ladder

Para entender melhor como funciona um programa Ladder, tomemos como exemplo o acionamento de uma lâmpada usando um botão.

Durante o tempo em que esse botão (que nesta situação hipotética se chamará TURN ON) estiver pressionado, a lâmpada (que chamaremos de LIGHT) ficará ligada. No momento em que o botão for desacionado, a lâmpada desligará.

Nesta situação, o contato de entrada recomendado é o NA, e a bobina indicada é do tipo simples, conforme essa representação, onde o primeiro símbolo é o TURN ON e o segundo símbolo é o LIGHT:

——-I  I—————————(  )———

O botão TURN ON está conectado a um botão físico vinculado ao CLP. Mediante um acionamento  deste botão, um sinal é enviado ao controlador que converte o contato NA em NF.

Então um sinal é enviado até a bobina LIGHT, que ligará. A bobina LIGHT está vinculada a uma saída física do CLP, que liga uma lâmpada conectada nesta saída.

Em um outro exemplo, vamos imaginar que um botão ligue uma lâmpada e um outro a desligue. Apenas um pulso deverá ser dado para que os botões cumpram seu papel.

Uma opção para solucionar este caso seria usar uma bobina simples com selo. Desta forma, quando o botão é pressionado, um sinal é enviado para a bobina LIGHT que liga.

Com esse acionamento, todos os contatos que tiverem o mesmo nome que a bobina irão mudar de estado (de NA para NF ou de NF para NA).

Há um contato LIGHT paralelo com o contato TURN ON, então o contato de LIGHT mantém a linha ligada. Para desacionar, basta acionar o botão ligado ao contato TURN OFF, para que ele se abra e desligue a lâmpada.

Dicas para dominar e aprender a programar em Ladder

Independentemente do CLP utilizado, algumas dicas devem ser seguidas para desenvolver adequadamente um programa em linguagem Ladder, seja ele simples ou complexo.

Reconhecer os principais símbolos usados na linguagem

Estude cada um dos símbolos deste tipo de programação, aprenda a identificá-los e saiba a função de cada um.

Também é importante ter conhecimento sobre como associá-los a comandos elétricos, como: os diferentes tipos de bobinas (simples, set e reset); os contatos aberto (NA) e fechado (NF); temporizadores OnDelay e OffDelay; contadores, etc.

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Exemplo de Contato Aberto e Bobina Tradicional

Aprofundar nas lógicas de acionamento

Pesquise e conheça bem as lógicas internas da programação Ladder, como: NOT, NAND, NOR, AND e OR. Isso é essencial para quando nos deparamos com os diferentes tipos de lógica durante o uso do CLP.

A Internet está repleta de exemplos práticos de aplicações, que podem ajudar na assimilação do tema.

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Bloco Função DRVI – Usada para Controle de Motor de Passo e Servo Motores

Praticar a programação em Ladder

Além de saber os conceitos e fundamentos da programação Ladder, também é imprescindível colocar o conhecimento em prática, para aprender sempre mais e se aperfeiçoar na linguagem.

Para isso, podem ser usados softwares encontrados de graça na web, para criação de programas e simulação virtual dos mesmos.

Também existem excelentes cursos para aprender programação em CLPs, como este da Kalatec, com um conteúdo que inclui lições sobre portas lógicas em Ladder.

Conclusão

Esperamos que este conteúdo tenha sido útil para você compreender melhor a linguagem de programação Ladder.

Vimos que ela é essencial para viabilizar a atuação dos CLPs nas empresas, auxiliando no controle de processos produtivos.

Percebemos também a importância de aprofundar o conhecimento sobre o tema, seja por meio de softwares para prática ou treinamentos que a Kalatec oferece.

Até o próximo post!

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Edilson Cravo

Edilson Cravo

Engenheiro de Aplicação. 22 anos de experiência com 5000 visitas únicas em Indústrias. CMO da Kalatec Automação. Especialista em Controle e Automação (USP). Engenharia de Processo (MAUA) - Gestão de Inovação (ESPM) - Gestão de PME (FGV) e MBA em Vendas (PUC). Foi consultor de projetos no Instituto Nuclear Brasileiro, Embraer, Rede Globo e USP (Projeto Inspire).

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