A linguagem de programação Ladder (ou Diagrama de Contatos) é, sem dúvida, a mais utilizada na programação de CLPs (Controladores Lógicos Programáveis) no mundo da automação industrial. Criada com o objetivo de facilitar a transição de técnicos e engenheiros eletricistas para a programação de sistemas digitais, ela se assemelha a diagramas elétricos de controle, o que a tornou muito acessível e popular.

O que é Programação Ladder?

A programação Ladder, também conhecida como Ladder Logic, é uma linguagem gráfica amplamente utilizada para programar CLPs. Ela é chamada assim porque seus diagramas se parecem com escadas (ladders), onde os trilhos laterais representam a alimentação elétrica e os degraus simbolizam as operações lógicas que ocorrem no controle do processo.

Cada “degrau” é um circuito lógico que define como o CLP irá reagir a entradas (sensores, botões, etc.) para acionar as saídas (motores, válvulas, luzes, etc.).

A simplicidade visual do Ladder torna a linguagem acessível para muitos profissionais, especialmente aqueles com experiência em diagramas elétricos, já que muitos dos símbolos utilizados são derivados de comandos elétricos convencionais.

Simbologia na Linguagem Ladder

A simbologia usada na programação Ladder é bastante intuitiva, refletindo elementos típicos de circuitos elétricos:

• Contatos Abertos (Normally Open – NO): Representam um estado aberto que, ao ser fechado (como o fechamento de um botão ou sensor), permite a passagem da corrente, acionando uma operação. No Ladder, ele é desenhado como uma linha reta interrompida por duas barras verticais. Este símbolo equivale a um botão normalmente aberto em um circuito elétrico.

• Contatos Fechados (Normally Closed – NC): São o oposto dos contatos abertos. Eles permanecem fechados, e ao serem ativados, abrem, interrompendo o circuito. No Ladder, são representados como uma linha reta cortada por uma barra diagonal. Isso equivale a um botão normalmente fechado em comandos elétricos.

• Bobina (Output Coil): É o elemento que aciona uma saída no CLP, como ligar um motor ou uma lâmpada. Na Ladder, uma bobina é desenhada como um círculo ou uma linha com parênteses. Funciona de forma similar a uma bobina de relé em um circuito elétrico.

• Temporizadores (Timers): Permitem introduzir atrasos ou tempos de ação específicos em um sistema, funcionando como temporizadores reais usados em circuitos elétricos.

• Contadores (Counters): Realizam contagens de eventos, sendo úteis em processos de produção ou controle de máquinas onde é necessário contar itens, ciclos, ou ações.

Como complemento, seguem algumas regras basicas para programação ladder em CLP’s

Similaridades com Comandos Elétricos

A principal razão para a popularidade da linguagem Ladder é sua semelhança com os esquemas de controle elétrico tradicionais, utilizados amplamente em sistemas eletromecânicos. Em circuitos de comandos elétricos, usa-se botões, chaves, relés e temporizadores para controlar a operação de motores e máquinas. No Ladder, esses dispositivos são representados por símbolos, e a lógica de funcionamento é virtualizada dentro do CLP.

Por exemplo, um simples esquema de partida direta de um motor, controlado por um botão de partida e um relé, pode ser facilmente replicado em Ladder, substituindo o relé físico por uma bobina de saída virtual e os botões por contatos representados no software do CLP.

Essa transição entre o mundo físico e o mundo digital foi fundamental para a rápida adoção da programação Ladder, pois os técnicos e engenheiros já estavam familiarizados com o funcionamento desses dispositivos, o que minimizou a curva de aprendizado.

Vantagens da Programação Ladder

A linguagem Ladder oferece uma série de vantagens, especialmente para aqueles que estão mais próximos dos processos de controle eletromecânico:

1. Facilidade de aprendizado: Técnicos e engenheiros com conhecimento em circuitos de comandos elétricos podem aprender Ladder com relativa facilidade, pois a lógica e os símbolos são muito semelhantes ao que já conhecem.
   
2. Leitura intuitiva: A disposição gráfica da Ladder torna a leitura e interpretação do programa mais simples, permitindo uma rápida identificação de problemas e ajustes no sistema.
   
3. Ampla adoção: A Ladder é amplamente suportada pela maioria dos CLPs no mercado, sendo uma linguagem padrão na indústria. Isso facilita a integração e o compartilhamento de conhecimentos entre diferentes marcas de CLP.
   
4. Eficiência em aplicações simples: Para sistemas de controle simples e diretos, a Ladder é uma excelente escolha, sendo rápida e eficiente para implementar.

Desvantagens da Programação Ladder

Apesar de suas muitas vantagens, a linguagem Ladder também possui limitações, especialmente à medida que os sistemas de controle se tornam mais complexos:

1. Complexidade em projetos avançados: Em sistemas mais complexos, a linguagem Ladder pode se tornar extensa e difícil de gerenciar. Programas grandes podem dificultar a compreensão e a programação.
   
   Embora o Ladder seja excelente para lógicas discretas, ele apresenta limitações ao lidar com operações matemáticas complexas, processamento de dados ou funções avançadas de controle, onde outras linguagens de programação, como Structured Text (SCL) ou Graph, podem ser mais adequadas.
   
2. Foco em lógica combinacional: O Ladder é especialmente adequado para lógica combinacional simples, ou seja, para programar várias ações de forma separada e integrar diferentes acionamentos para realizar a programação da máquina ou processo.
   
   No entanto, ao programar lógicas sequenciais ou integrar vários processos em uma única lógica, o Ladder se torna uma linguagem, de certa forma, limitada para essa tarefa.

Conclusão

A linguagem Ladder se estabeleceu como a linguagem mais difundida e acessível na programação de CLPs, graças à sua simplicidade e semelhança com os esquemas de comandos elétricos. Embora ofereça inúmeras vantagens, especialmente para iniciantes e aplicações simples, ela pode apresentar desafios em projetos mais complexos, onde linguagens de programação mais sofisticadas podem ser necessárias.

Entender as capacidades e limitações da Ladder é crucial para qualquer profissional que trabalhe com automação industrial, permitindo uma escolha adequada das ferramentas para cada tipo de aplicação.

Com isso, a Ladder continua sendo uma parte essencial da automação industrial, desempenhando um papel vital no controle de processos e sistemas em fábricas e indústrias ao redor do mundo.

Quer aprender mais sobre CLP’s? Leia nosso artigo sobre o tema clicando aqui!