thumb|299x299px|Painel de um Controlador Lógico Programável (CLP) da Altus, série AL-2000. Controlador lógico programável (sigla CLP, do inglês: programmable logic controller - PLC) é um equipamento eletrônico especializado que desempenha funções de controlePE e monitoramento de máquinas e processos industriais de diversos tipos e níveis de complexidade, através de programas específicos desenvolvidos pelo usuário (cada controlador possui o próprio software)PB.

Conforme a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) o Controlador Lógico Programável é um equipamento eletrônico digital com hardware e software compatíveis com aplicações industriais. Segundo a National Electrical Manufacturers Association (NEMA), é um aparelho eletrônico digital que utiliza uma memória programável para armazenar internamente instruções e para implementar funções específicas, tais como lógica, sequenciamento, temporização, contagem e aritmética, controlando, por meio de módulos de entradas e saídas, vários tipos de máquinas ou processos.GROOVER, Mikell. Automação Industrial e Sistemas de Manufatura, 3ª edição. São Paulo: Pearson, 2010.

O controlador possui um sistema operacional de tempo real, para controle de processos de alto risco, comum em indústrias, e um hardware que deve suportar condições extremas de trocas temperatura, umidade, pressão, entre outras situações as quais um computador padrão não suportaria.

Um CLP é o controlador indicado para lidar com sistemas de automação caracterizados por eventos discretos (SEDs), ou seja, com processos em que as variáveis assumem valores zero ou um (ou variáveis ditas digitais, ou seja, que só assumem valores dentro de um conjunto finito). Podem ainda lidar com variáveis analógicas definidas por intervalos de valores de corrente ou tensão elétrica. As entradas e/ou saídas digitais são os elementos discretos, as entradas e/ou saídas analógicas são os elementos variáveis, baseados em valores conhecidos de tensão ou corrente.Franchi, C.M. Controladores Lógicos Programáveis: Sistemas Discretos - 3ª edição. São Paulo: Érica, 2019.

Uso Na área de controle de processos, a aplicação se dá nas indústrias do tipo contínuo, produtoras de líquidos, materiais gasosos e outros produtos. No caso da automação industrial a aplicação ocorre nas áreas de produção em linhas de montagem, por exemplo na indústria do automóvel, onde o dispositivo fica instalado no quadro de comando. Um sistema típico, toda a informação dos sensores é concentrada no controlador (CLP) que de acordo com o programa em memória define o estado dos pontos de saída conectados a atuadores.

Os CLPs têm capacidade de comunicação de dados via canais seriais. Com isto podem ser supervisionados por computadores formando sistemas de controle integrados. Softwares de supervisão controlam redes de Controladores Lógicos Programáveis. Tem canais de comunicação nos que permitem conectar os CLP's à interface de operação (IHM), computadores, outros CLP's e até mesmo com unidades de entradas e saídas remotas. Cada fabricante estabelece um protocolo para fazer com seus equipamentos troquem informações entre si. Os protocolos mais comuns são Modbus (Modicon - Schneider Eletric), EtherCAT (Beckhoff), Profibus (Siemens), Unitelway (Telemecanique - Schneider Eletric), DeviceNet (Allen Bradley) RAPIEnet (LSis - LGis), PROFINET (Siemens e Phoenix Contact) entre muitos outros.

Redes de campo abertas como MODBUS-RTU, PROFIBUS, e mais recente PROFINET são de uso muito comum com CLPs permitindo aplicações complexas na indústria automobilística, siderúrgica, de papel e celulose, e outras.

Classificação

Geralmente as famílias de Controladores Lógicos Programáveis são definidas por: capacidade de processamento; número de pontos de Entradas e/ou Saídas (E/S); tipo de controle; tamanho, em compactos, nos quais todos os pontos de entrada e saída estão juntos em uma mesma unidade, e modulares, onde os pontos de entrada e saída podem ser conectados e desconectados para alterar a estrutura e controlar outro processo; entre outras categorias.

História Os Controladores Lógicos Programáveis (CLP's) foram desenvolvidos na década de 60, nos Estados Unidos, com a finalidade de substituir painéis de relés que eram muito utilizados nas indústrias automobilísticas para executar controles baseados em lógicas combinacional e sequencial. Por serem eletromecânicos, os relés que eram utilizados nos dispositivos de controle apresentavam diversas desvantagens como problemas nos contatos, desgastes devido ao contato repetitivo, dificuldade na modificação da lógica de controle e necessidade de manutenções periódicas.

A GM (General Motors), montadora americana de automóveis,  tinha dificuldade em atualizar seus sistemas automáticos de montagem, pois sempre que mudava um modelo de automóvel ou método de produção, os técnicos passavam horas e até mesmo semanas fazendo alterações em painéis de controle, mudando fiação e instalando mais relés, algo que  trazia à empresa grande ociosidade e baixa produtividade. Diante desses e outros inconvenientes, e com a evolução dos processadores, a GM desenvolveu o primeiro projeto de  CLP para controlar de forma eficiente as máquinas automáticas em sua linha de montagem.

A partir deste momento, várias outras indústrias adotaram CLP's em suas linhas de produção e nos anos seguintes, com a aceleração de tecnologias eletrônicas os controladores lógicos programáveis foram cada vez mais difundidos.

A ideia inicial do CLP foi de um equipamento com seguintes características resumidas:

1. Facilidade de programação; 2. Facilidade de manutenção com conceito plugin; 3. Alta confiabilidade; 4. Dimensões menores que painéis de Relés, para redução de custo 5. Preço competitivo; 6. Expansão em módulos; 7. Mínimo de 4000 palavras na memória.

Podemos didaticamente dividir os CLP's historicamente de acordo com o sistema de programação por ele utilizado:

1ª Geração: Os computadores de primeira geração se caracterizam pela programação intimamente ligada ao hardware do equipamento. A linguagem utilizada era o Assembly que variava de acordo com o processador utilizado no projeto do CLP, ou seja, para poder programar era necessário conhecer a eletrônica do projeto do CLP. Assim a tarefa de programação era desenvolvida por uma equipe técnica altamente qualificada, gravando-se o programa em memória EPROM, sendo realizada normalmente no laboratório junto com a construção do CLP. 2ª Geração: Aparecem as primeiras “Linguagens de Programação” não tão dependentes do hardware do equipamento, possíveis pela inclusão de um “Programa Monitor “ no CLP, o qual converte (no jargão técnico, “compila”), as instruções do programa, verifica o estado das entradas, compara com as instruções do programa do usuário e altera os estados das saídas. Os Terminais de Programação (ou maletas, como eram conhecidas) eram na verdade Programadores de Memória EPROM. As memórias depois de programadas eram colocadas no CLP para que o programa do usuário fosse executado. 3ª Geração: Os CLP's passam a ter uma Entrada de Programação, onde um Teclado ou Programador Portátil é conectado, podendo alterar, apagar, gravar o programa do usuário, além de realizar testes (Debug) no equipamento e no programa. A estrutura física também sofre alterações sendo a tendência para os Sistemas Modulares com Bastidores ou Ranks. 4ª Geração: Com a popularização e a diminuição dos preços dos microcomputadores (normalmente clones do IBM PC), os CLP's passaram a incluir uma entrada para a comunicação serial. Com o auxílio dos microcomputadores a tarefa de programação passou a ser realizada nestes. As vantagens eram a utilização de várias representações das linguagens, possibilidade de simulações e testes, treinamento e ajuda por parte do software de programação, possibilidade de armazenamento de vários programas no micro, etc. 5ª Geração: Atualmente existe uma preocupação em padronizar protocolos de comunicação para os CLP's, de modo a proporcionar que o equipamento de um fabricante “converse” com o equipamento outro fabricante, não só CLP's, como Controladores de Processos, Sistemas Supervisórios, Redes Internas de Comunicação e etc., proporcionando uma integração a fim de facilitar a automação, gerenciamento e desenvolvimento de plantas industriais mais flexíveis e normalizadas, fruto da chamada Globalização. Existem Fundações Mundiais para o estabelecimento de normas e protocolos de comunicação. A grande dificuldade tem sido uma padronização por parte dos fabricantes.

Com o avanço da tecnologia e consolidação da aplicação dos CLPs no controle de sistemas automatizados, é frequente o desenvolvimento de novos recursos dos mesmos.Com os CLP's temos um aumento na praticidade de processos industriais, não mais necessitando de relés eletromagnéticos, com isso aumentando a velocidade e produtividade de processos industriais.

Vantagens Dentre as vantagens de um Controlador Lógico Programável podemos citar: Redução do custo: em razão do grande número de relés e da necessidade de manutenção os CLP’s tornam-se uma opção mais viável.  Imunidade a ruídos eletromagnéticos: o CLP conta com um sistema de isolamento contra ruídos elétricos. Facilmente configurável: com racks modulares,  é possível trocar módulos de entrada e saída de acordo com uma necessidade específica. Facilmente programável: as linguagens utilizadas (Ladder e Blocos de Funções, por exemplo) são de fácil aprendizagem e utilização facilitando  a construção da lógica de controle.  Além dessa facilidade, as linguagens permitem a realização de operações mais complexas que as feitas através de relés. Grande flexibilidade: em razão das linguagens utilizadas torna-se mais simples modificar a lógica do processo. Maior controle: por ser um equipamento microprocessado, traz ao usuário a facilidade de interação com o hardware via software, assim se torna muito prática e fácil a localização de falhas. Monitoramento on-line: podemos ter vários controladores conectados mantendo uma comunicação, e através dessa conexão podemos monitorar em tempo real os processos. Manutenção simples: muitas vezes o próprio CLP indica a existência de erros, como ausência de um sinal de entrada, por exemplo. Recursos para processamento em tempo real e multitarefa: o controle em tempo real permite uma exatidão muito maior na execução das tarefas.

Especificações Ciclo de Varredura Durante o seu funcionamento o PLC realiza uma sequência de operações denominada de ciclo de varredura. O tempo que o CLP leva para completar um ciclo denomina-se Tempo de Varredura ou Scan Time, os fabricantes em geral fornecem o tempo de varredura para executar 1024 (1K) instruções de lógica booleana. Todas as tarefas realizadas pelo processador são executadas de forma sequencial e cíclica enquanto estiver sendo alimentado.

Inicialização No momento em que é ligado, o CLP executa uma série de operações pré – programadas: verifica o funcionamento eletrônico da CPU, memórias e circuitos auxiliares; Verifica o estado das chaves principais ( RUN / STOP /PROG) e verifica a existência de um programa de usuário.

Verificação do Estado das Entradas O CLP lê os estados de cada uma das entradas, verifica seus respectivos acionamentos e atualiza seus estados.

Programa O CLP armazena os resultados obtidos no decorrer do processamento e compara  com as instruções definidas no programa do usuário.

Atualizar o Estado das Saídas O CLP escreve o valor contido na memória nas  saídas, atualizando as interfaces ou módulos de saída, ou seja, liga ou desliga as saídas conforme seu programa. Inicia - se então, um novo ciclo de varredura. 

Leitura/escrita de valores analógicos Os sinais analógicos são variações de níveis de um valor mínimo ao valor máximo. 

Exemplo:

0 à 10V (Volts)

-10 à +10V

Nos registros podemos armazenar valores de até 16 bits de resolução, ocupando assim os 4 dígitos.