Um diagrama de cablagem de PLC é basicamente um mapa de como os dispositivos de campo se ligam ao PLC e de como o PLC envia comandos de volta para o equipamento.
A lógica de leitura é simples:
Encontre o sinal. Siga o fio. Identifique o terminal. Compreenda a função.
O percurso básico do sinal é:
dispositivo de campo → entrada do PLC → programa do PLC → saída do PLC → ação do dispositivo de campo
Este artigo explica como ler um diagrama de cablagem de PLC numa perspetiva prática de painel de controlo.
Para um exemplo direto em funcionamento, consulte isto.
Diagrama de Cablagem de PLC vs SLD de Potência
Um diagrama de cablagem de PLC e um SLD de potência não são completamente diferentes no método de leitura.
Ambos os desenhos mostram ligações. Continua a ser necessário seguir de um ponto para outro e compreender o que cada componente faz.
A diferença está sobretudo no tipo de circuito.
Num SLD de potência, normalmente segue-se o percurso da potência:
alimentação de entrada → disjuntor → barramento → alimentador → motor ou carga
Num diagrama de cablagem de PLC, normalmente segue-se o percurso do sinal de controlo:
dispositivo de campo → bloco de terminais → entrada do PLC
ou:
saída do PLC → relé / VFD / servo drive → ação do dispositivo de campo
| Tipo de Desenho | O que Segue | Componentes Comuns | Pergunta Principal |
|---|---|---|---|
| SLD de Potência | Percurso da potência | Disjuntores, barramentos, transformadores, alimentadores, motores | Para onde vai a potência? |
| diagrama de cablagem de PLC | Percurso do sinal de controlo | Terminais do PLC, relés, sensores, terminais do VFD, blocos de terminais | Que sinal entra ou sai do PLC? |
Em ambos os casos, a competência básica é a mesma:
seguir a ligação, identificar o componente e compreender a função.
Método Básico de Leitura Antes do Exemplo em Funcionamento
Clique aqui para ir para os exemplos em funcionamento.
Antes de ler um diagrama de cablagem de PLC real, use três passos básicos.
1. Encontre o Módulo do PLC
Primeiro, encontre o PLC ou o módulo de E/S do PLC no desenho.
O PLC pode estar assinalado como:
- CPU
- PLC
- controlador
- módulo de entrada/saída digital
- módulo de entrada/saída analógica
- módulo de expansão de E/S
- módulo de comunicação
O módulo do PLC é normalmente desenhado como um retângulo com muitos terminais.
As designações comuns de terminais incluem:
| Designação do Terminal | Significado |
|---|---|
| X / DI | Entrada digital |
| Y / DO | Saída digital |
| AI | Entrada analógica |
| AO | Saída analógica |
| 24V | Positivo da alimentação de controlo |
| 0V | Comum da alimentação de controlo |
| COM | Terminal comum |
| RS485 A/B | Terminal de comunicação |
2. Não Leia Apenas o Número do Terminal
Um número de terminal apenas lhe diz onde o fio está ligado.
Não explica totalmente o circuito.
Por exemplo, X6 apenas lhe diz que o sinal entra na entrada X6 do PLC.
Mas se o desenho disser:
X6 = Power Healthy
Agora o sinal tem significado.
O percurso de leitura pode ser:
24V → contacto auxiliar KM2 → entrada X6 do PLC
Se o contacto KM2 fechar, 24V chega a X6 e o PLC lê X6 como ON.
Assim, o programa do PLC pode entender:
X6 = ON → a condição Power Healthy é verdadeira
O ponto-chave é:
Não pare no número do terminal. Encontre o nome do sinal e o dispositivo por trás dele.
3. Siga os Números dos Fios e as Referências Cruzadas
Um sinal do PLC pode não ficar numa única página.
Pode passar por:
- número do fio
- referência cruzada
- contacto de relé
- bloco de terminais
- conector
- outra folha do desenho
- dispositivo de campo
Por isso, não leia o desenho apenas da esquerda para a direita.
Leia-o seguindo o percurso do sinal.
Para uma entrada do PLC, o percurso pode ser:
dispositivo de campo → conector → bloco de terminais → entrada do PLC
Para uma saída do PLC, o percurso pode ser:
saída do PLC → relé / drive → conector → dispositivo de campo
A regra é simples:
Encontre o sinal, siga o fio, identifique o terminal, compreenda a função.
Exemplo em Funcionamento: Ler um Desenho de Cablagem de PLC Real
Num conjunto de desenhos real, a página do PLC é apenas uma parte do sistema completo.
Por exemplo, um conjunto de desenhos de painel de controlo pode incluir páginas separadas para:
| Folha | O que Mostra |
|---|---|
| Circuito de Potência | Cablagem de potência principal |
| Circuito de Controlo | Alimentação de controlo e dispositivos de controlo |
| Controlo de Servo | Servo drive, motor, encoder, travão e sinais de controlo |
| PLC | CPU do PLC, terminais de E/S, ligação HMI |
| Relé | Módulo de relé e cablagem de controlo associada |
| Conector de Loop | Cablagem do conector entre o painel e o loop de campo |
| Conector da Máquina | Sensores, interruptores e cablagem do lado da máquina |
| Terminações | Pontos de ligação externos |
Este tipo de desenho deve ser lido pelo percurso do sinal, e não apenas pelo título da página.
Exemplo: Ler a Página do PLC
Comece pela folha do PLC
-Módulo DELTA DVP12SA2.
A página do PLC mostra o controlador, os terminais de E/S, a cablagem 24 VDC / 0 VDC e as ligações a outros dispositivos.
- X0, Y0 acima da linha → N.º da linha
- Terminal X → Normalmente entrada do PLC
- Terminal Y → Normalmente saída do PLC
- 24V → Positivo da alimentação de controlo
- 0V → Comum da alimentação de controlo
No desenho acima, é o módulo DELTA DVP12SA2. Na secção abaixo, iremos mostrar o modelo DVP16SP.
| Item | DELTA DVP12SA2 | DVP16SP |
|---|---|---|
| Função | CPU principal do PLC / controlador | Módulo de expansão de E/S |
| Consegue executar programa de PLC? | Sim | Não |
| Função | Executa a lógica, comunica com HMI/servo/outros dispositivos, controla E/S | Adiciona mais terminais de entrada/saída |
| Terminais típicos | Entradas X, saídas Y, RS485, terminais de alta velocidade / especiais | Entradas X e saídas Y adicionais |
| Usado para | Lógica de controlo principal | Mais sinais de campo quando as E/S da CPU não são suficientes |
-Módulo DELTA DVP12SA2.
S1, S2, S3 → Contacto de interruptor
Um contacto de interruptor pode ser manual ou acionado por condição, enquanto um contacto KM normalmente segue um contactor ou bobina de relé acionada eletricamente.
- DOP-03BV → HMI / painel tátil
- COM1 → Portas de comunicação
Em conjunto, estas secções mostram como a página do PLC é construída: CPU principal do PLC, módulo de expansão de E/S, ligação HMI, alimentação, entradas e saídas.
Como mostrado abaixo:
Em resumo, como ler o Diagrama de Cablagem de PLC:
O primeiro passo é identificar os terminais de entrada e saída.
Depois, leia cada sinal como um percurso.
Exemplo:
sinal de campo → conector / bloco de terminais → entrada X do PLC
ou:
saída Y do PLC → relé / drive / conector → ação no campo
A página do PLC indica-lhe o ponto de E/S.
Nem sempre mostra o dispositivo de campo completo.
*Por isso, se o sinal continuar para outra folha, siga o número do fio ou a referência cruzada.
Detalhe em Funcionamento: Ler Feedback de Contactor como Entrada do PLC
Um diagrama de cablagem de PLC é frequentemente construído a partir de pequenas condições.
Este exemplo mostra vários sinais de entrada digital 24 VDC a entrar no PLC.
- No topo, existe uma linha de alimentação de controlo 24V. Em baixo, os sinais entram em terminais de entrada do PLC como X5, X6 e X7.
- Ao meio, existem contactos marcados com etiquetas como KM1 e KM2. Estes são contactos de contactor ou relé usados para indicar ao PLC se uma condição é verdadeira.
Interpretação:
| Entrada do PLC | Nome do Sinal | Como Ler |
|---|---|---|
| X5 | Interruptor de Libertação Manual do Travão | Uma condição de interruptor manual entra no PLC |
| X6 | Power Healthy | Um contacto fecha quando a condição de potência está saudável |
| X7 | FB de Libertação do Travão | Um contacto de feedback fecha quando a libertação do travão é confirmada |
O percurso de funcionamento é:
24V → contacto / interruptor → terminal X de entrada do PLC → programa do PLC
Por exemplo, para Power Healthy:
24V → contacto auxiliar KM2 → X6
Se a condição power healthy estiver boa → o contacto KM2 fecha
Se o contacto KM2 fechar → 24V chega à entrada do PLC X6 → O PLC lê então esta entrada como ON.
Assim, o programa do PLC pode entender:
X6 = ON → a condição power healthy é verdadeira
*Isto assume que o contacto auxiliar KM2 é normalmente aberto e fecha quando a condição power healthy está ativa. Se o contacto for normalmente fechado, ou se o programa do PLC usar lógica invertida, o significado de X6 pode ser diferente.
Para FB de Libertação do Travão:
24V → contacto de feedback de libertação do travão → entrada X7 do PLC
Se a condição de libertação do travão for confirmada → o contacto de feedback fecha.
Quando este contacto fecha → 24V chega à entrada X7 do PLC → O PLC lê então X7 como ON.
Assim, o programa do PLC pode entender:
X7 = ON → foi recebido feedback de Libertação do Travão
No entanto, o significado exato depende de onde vem o contacto de feedback. Se for um contacto auxiliar de um relé ou contactor, apenas confirma que o relé/contacto atuou. Se vier do mecanismo do travão ou de um sensor de estado do travão, pode confirmar de forma mais direta a condição real de libertação do travão.
A chave deste design de feedback é: uma saída do PLC pode comandar que algo aconteça, mas o PLC continua a precisar de feedback de entrada para saber se isso aconteceu de facto.
Por exemplo:
| Comando | Feedback | Significado |
|---|---|---|
| Comando ON | X7 ON | Libertação do travão confirmada |
| Comando ON | X7 OFF | Comando enviado, mas sem feedback |
| Comando OFF | X7 ON | Feedback anómalo ou problema de cablagem |
Esta é a ideia-chave por trás de muitos circuitos de controlo com PLC.
O PLC não está apenas a enviar comandos. Também está a verificar condições antes e depois do comando.
Como Ler E/S Digitais e E/S Analógicas
A maioria dos sinais de cablagem de PLC enquadra-se em quatro grupos:
| Tipo de Sinal | Significado | Direção |
|---|---|---|
| DI | Entrada digital | Dispositivo de campo → PLC |
| DO | Saída digital | PLC → dispositivo de campo |
| AI | Entrada analógica | Dispositivo de campo → PLC |
| AO | Saída analógica | PLC → dispositivo de campo |
Ao ler qualquer circuito de E/S do PLC, pergunte:
| Pergunta | Porque É Importante |
|---|---|
| Isto é DI, DO, AI ou AO? | Define o tipo de sinal |
| Onde começa o sinal? | Encontra a origem |
| Onde termina o sinal? | Encontra o destino |
| Que terminal utiliza? | Confirma a ligação física |
| O que significa o sinal? | Liga a cablagem à lógica de controlo |
| Precisa de comum, 0V ou blindagem? | Confirma o circuito completo |
Como Ler a Cablagem de Entrada Digital
Uma entrada digital é um sinal 1 ou 0 que entra no PLC.
Responde a uma pergunta sim/não.
| Pergunta no Campo | Sinal do PLC |
|---|---|
| O botão de arranque está premido? | DI |
| A paragem de emergência está libertada? | DI |
| O contactor está fechado? | DI |
| O relé térmico disparou? | DI |
| O VFD está em falha? | DI |
O percurso de leitura é normalmente:
contacto de campo → bloco de terminais → terminal DI do PLC → programa do PLC
Exemplo:
contacto auxiliar do contactor → bloco de terminais → DI do PLC
Isto indica ao PLC se o contactor está realmente fechado.
Ao ler a cablagem de DI, verifique:
| Item | O que Verificar |
|---|---|
| Dispositivo de campo | Que contacto ou interruptor envia o sinal? |
| Tipo de contacto | Normalmente aberto ou normalmente fechado? |
| Tensão de entrada | Normalmente 24 VDC, mas deve ser confirmado |
| Terminal do PLC | Que terminal DI recebe o sinal? |
| Comum / 0V | O comum da entrada está ligado corretamente? |
| Significado do sinal | DI = 1 significa normal, falha, aberto, fechado, arranque ou paragem? |
Ponto importante:
Não leia apenas “DI3”. Leia o que DI3 significa.
Por exemplo:
DI3 = falha do VFD é informação útil.
DI3 por si só é apenas um endereço do PLC.
Como Ler a Cablagem de Saída Digital
Uma saída digital também é um sinal 1 ou 0, mas sai do PLC.
É um comando.
| Comando do PLC | Tipo de Saída |
|---|---|
| Arrancar motor | DO |
| Energizar relé | DO |
| Ligar lâmpada de alarme | DO |
| Repor falha do VFD | DO |
| Abrir válvula solenoide | DO |
O percurso de leitura é normalmente:
terminal DO do PLC → terminal de relé / contactor / VFD → ação no campo
Exemplo:
DO do PLC → relé de interface → bobina do contactor
Isto significa que o PLC não alimenta diretamente o motor. Envia um comando de controlo. O relé, contactor, VFD ou circuito MCC executa a comutação real.
Ao ler a cablagem de DO, verifique:
| Item | O que Verificar |
|---|---|
| Terminal de saída do PLC | Que terminal DO envia o comando? |
| Tipo de saída | Saída a relé ou saída a transistor? |
| Dispositivo de carga | Bobina de relé, bobina de contactor, entrada do VFD, lâmpada, buzzer, solenoide |
| Tensão de controlo | 24 VDC, 110 VAC, 230 VAC, etc. |
| Proteção | Fusível, díodo, isolamento por relé ou relé intercalar |
| Feedback | Existe um sinal DI que prove que o comando funcionou? |
Ponto importante:
Um comando DO não prova que o equipamento realmente operou.
Exemplo:
DO do PLC → bobina do contactor
contacto auxiliar do contactor → feedback DI do PLC
Depois, o PLC pode comparar comando e feedback:
| Comando DO | Feedback DI | Significado |
|---|---|---|
| DO = 1 | DI = 1 | Comando funcionou |
| DO = 1 | DI = 0 | Comando enviado, mas sem feedback |
| DO = 0 | DI = 1 | Feedback anómalo ou problema de cablagem |
Este é um padrão muito comum em painéis de controlo de motores.
Como Ler a Cablagem de Entrada Analógica
Uma entrada analógica é um valor variável que entra no PLC.
Não é apenas 1 ou 0.
Os sinais comuns de entrada analógica incluem:
- pressão
- temperatura
- nível
- caudal
- pH
- corrente
- tensão
- feedback de velocidade
O percurso de leitura é normalmente:
sensor / transmissor → bloco de terminais → terminal AI do PLC → programa do PLC
Exemplo:
transmissor de pressão → 4–20 mA → AI do PLC
O módulo de entrada analógica do PLC converte o sinal analógico em dados digitais. Isto chama-se conversão A/D.
O processo é:
sinal analógico → módulo AI → valor numérico digital → programa do PLC
Exemplo:
| Pressão | Sinal | Significado no PLC |
|---|---|---|
| 0 bar | 4 mA | Valor mínimo |
| 5 bar | 12 mA | Valor intermédio |
| 10 bar | 20 mA | Valor máximo |
Isto não significa que a entrada analógica se torne entrada digital.
Uma entrada digital é um terminal físico ON/OFF.
Uma entrada analógica torna-se um valor numérico dentro do programa do PLC.
Ao ler a cablagem de AI, verifique:
| Item | O que Verificar |
|---|---|
| Origem do sinal | Que transmissor ou sensor envia o valor? |
| Tipo de sinal | 4–20 mA, 0–10 V, RTD, termopar, etc. |
| Suporte de AI do PLC | O módulo analógico suporta este tipo de sinal? |
| Positivo / negativo | A polaridade do sinal e o comum estão corretos? |
| Blindagem | É necessário cabo blindado? |
| Escalonamento | Que valor de engenharia o sinal representa? |
Exemplo:
4–20 mA = 0–10 bar
Se o PLC receber 12 mA, o programa pode ler cerca de 5 bar.
Depois, o PLC pode criar lógica interna:
pressão < 3 bar → pressão baixa = TRUE
Mas “pressão baixa” é um resultado de lógica interna. Não é um terminal DI físico.
Como Ler a Cablagem de Saída Analógica
Uma saída analógica é um comando variável que sai do PLC.
É normalmente usada para:
- referência de velocidade do VFD
- controlo de abertura de válvula
- controlo de posição de damper
- controlo de pressão
- controlo de caudal
O percurso de leitura é normalmente:
terminal AO do PLC → entrada analógica do dispositivo de campo → ação controlada
Exemplo:
AO do PLC → 0–10 V / 4–20 mA → entrada analógica do VFD
O programa do PLC calcula primeiro um valor de comando. Depois, o módulo de saída analógica converte esse valor interno num sinal analógico real. Isto chama-se conversão D/A.
O processo é:
valor do programa do PLC → módulo AO → sinal analógico → VFD / válvula / dispositivo de campo
Exemplo para controlo de velocidade do VFD:
| Comando de Velocidade do PLC | Sinal AO | Significado no VFD |
|---|---|---|
| 0% | 0 V / 4 mA | Velocidade mínima |
| 50% | 5 V / 12 mA | Velocidade média |
| 100% | 10 V / 20 mA | Velocidade máxima |
Ao ler a cablagem de AO, verifique:
| Item | O que Verificar |
|---|---|
| Terminal AO do PLC | Que canal AO envia o sinal? |
| Tipo de sinal | 0–10 V ou 4–20 mA? |
| Entrada do dispositivo de campo | O VFD ou a válvula aceita o mesmo tipo de sinal? |
| Terminal comum | O comum analógico está ligado corretamente? |
| Blindagem | É usado cabo blindado quando necessário? |
| Configuração de parâmetros | O VFD ou o dispositivo está configurado para o mesmo tipo de sinal? |
| Escalonamento | O que significam 0%, 50% ou 100% no dispositivo de campo? |
Ponto importante:
A cablagem de saída analógica não é suficiente por si só. O parâmetro do dispositivo de campo também tem de corresponder ao sinal.
Por exemplo, se o PLC enviar 4–20 mA, mas o VFD estiver configurado para ler 0–10 V, o comando de velocidade não irá funcionar corretamente.
O que o Diagrama de Cablagem Não lhe Diz
Um diagrama de cablagem diz-lhe como os dispositivos estão ligados.
Não lhe diz totalmente a lógica do programa do PLC.
A partir do diagrama de cablagem, pode compreender:
- que sinal entra no PLC
- que saída sai do PLC
- que terminal é usado
- que relé, conector ou dispositivo de campo está ligado
- como o circuito está fisicamente cablado
Mas o diagrama de cablagem normalmente não mostra:
- lógica ladder
- lógica de blocos de função
- temporizadores
- contadores
- sequência de interbloqueio
- regras de alarme
- sequência de movimento do servo
- lógica do ecrã HMI
Assim, a diferença é:
Diagrama de cablagem = como os dispositivos estão ligados
Programa do PLC = quando e porquê o PLC atua
Para compreender totalmente o comportamento de controlo, precisa de ambos: o diagrama de cablagem e o programa do PLC ou a descrição da sequência de controlo.
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Conclusão
Para cada sinal, pergunte:
É DI, DO, AI ou AO?
Onde começa?
Para onde vai?
Que terminal utiliza?
O que significa o sinal?
Um bom diagrama de cablagem de PLC torna cada sinal fácil de seguir desde o dispositivo de campo até ao PLC e do PLC de volta ao equipamento controlado.
Perguntas Frequentes
Qual é o objetivo de um diagrama de cablagem de PLC?
Um diagrama de cablagem de PLC mostra como os dispositivos de campo, terminais do PLC, relés, conectores, sensores, drives e a alimentação de controlo estão fisicamente ligados. Ajuda os engenheiros a seguir os sinais que entram e saem do PLC.
Qual é a diferença entre DI e DO?
DI, ou entrada digital, é um sinal 1/0 que entra no PLC.
DO, ou saída digital, é um comando 1/0 que sai do PLC.
Qual é a diferença entre AI e AO?
AI, ou entrada analógica, é um valor variável que entra no PLC, como pressão, nível, temperatura ou caudal.
AO, ou saída analógica, é um comando variável que sai do PLC, como uma referência de velocidade do VFD.
A entrada analógica torna-se entrada digital dentro do PLC?
Não. A entrada analógica torna-se dados numéricos digitais, não uma entrada digital física.
Por exemplo:
4–20 mA → conversão A/D → valor de pressão no programa do PLC
O programa do PLC pode então comparar este valor com um setpoint e criar uma condição de lógica interna.
