Diagrama de Blocos de Processos em Automação Industrial

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AUTOMAÇÃO 
INDUSTRIAL
Aline Morais da Silveira
Diagrama de blocos 
de processos
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
 � Enumerar etapas do memorial descritivo de automação.
 � Categorizar fluxogramas e diagramas de processos.
 � Aplicar diagrama de blocos de processos em projetos de automação.
Introdução
Em um projeto de automação industrial, é preciso que todos os processos 
sejam descritos de forma clara para que os envolvidos tenham acesso às 
mesmas informações, buscando assim evitar mal-entendidos. Uma forma 
de esclarecer o projeto é por meio de um memorial descritivo que con-
tenha informações relevantes; entre elas, estão incluídos os fluxogramas 
do processo em forma de diagramas de blocos, em que a sequência de 
operações do processo é apresentada.
Neste capítulo, você vai estudar quais são as etapas do memorial 
descritivo de automação, como categorizar fluxogramas e diagramas 
de processos, além de como aplicar o diagrama de blocos de processos 
em projetos de automação.
1 Etapas do memorial descritivo de automação
Segundo Venturelli (2015), os projetos de automação industrial podem ser 
divididos em duas grandes etapas: o planejamento e a implantação. O planeja-
mento envolve os estudos técnicos e a análise de viabilidade, já a implantação 
é específica de cada área, mas em automação industrial pode ser dividida nas 
seguintes fases:
1. Especificação técnica.
2. Aplicações, especificando detalhadamente os equipamentos e 
dispositivos.
3. Projetos de todos os dispositivos envolvidos.
4. Infraestrutura de redes, descrevendo a integração entre todos os 
equipamentos.
5. Configuração dos controladores por meio do desenvolvimento de pro-
gramas específicos.
6. Configuração do supervisório, interfaces com banco de dados, conec-
tividade com o sistema de gestão, etc.
7. Montagem de painéis elétricos, suportes, cabeamento, etc.
8. Parametrização de todos os dispositivos de acordo com o projeto do 
processo.
9. Início da energização do processo, normalmente em vazio, analisando 
o comportamento dos comandos, controles e sistema de segurança.
10. Operação assistida, verificando o comportamento até chegar à produção 
de projeto.
11. Atualização da documentação, tanto com documentos de operação 
quanto de manutenção.
Durante o planejamento e a implementação, é preciso que seja elaborada 
uma documentação para que todos os envolvidos recebam as mesmas in-
formações sobre o sistema. Além disso, essa documentação pode servir de 
suporte para os usuários quando o projeto de automação já tiver sido colocado 
em operação.
Essa documentação é o memorial descritivo, que tem como principal 
função definir todas as informações relevantes do projeto, como as estratégias 
de automação, sendo preciso especificar os requisitos funcionais da automação, 
as interfaces com outros sistemas, as lógicas de controle e sequenciamento, 
entre outros requisitos. Por meio do memorial descritivo, também são possíveis 
a compra de materiais e a execução do projeto.
Para a elaboração do memorial descritivo, é preciso que o escopo do projeto 
esteja definido, para que assim seja possível estabelecer e cumprir os objetivos, 
visto que mudanças no escopo do projeto muito provavelmente irão demandar 
mudanças nos objetivos, assim como mudanças em tempos e custos.
Tamietti (2009, documento on-line) cita que “[...] cliente atendido aquém do 
escopo pode significar cliente insatisfeito e cliente atendido além do escopo 
pode significar custo além do orçado”.
Diagrama de blocos de processos2
No memorial descritivo, é preciso apresentar uma descrição sucinta da 
instalação, com informações complementares, quando necessário. Segundo 
Tamietti (2009), as principais etapas do memorial descritivo são:
1. Dados básicos de identificação do projeto.
2. Dados quantitativos do projeto.
3. Descrição geral do projeto.
4. Lista de dispositivos, cabos e equipamentos, com quantidades e espe-
cificação técnica.
5. Descrição das características de operação dos equipamentos, incluindo 
plantas, diagramas, desenhos, etc.
6. Lista de documentos elaborada para o projeto.
7. Premissas fixadas e considerações preliminares (parâmetros do projeto).
8. Características peculiares do projeto.
9. Aspectos a serem considerados para manutenção.
Para a elaboração do memorial descritivo, alguns programas que podem 
ser utilizados, segundo Lamb (2015), são os do tipo projeto assistido por 
computador, do inglês computer aided design (CAD), os para escritório e 
outros próprios para capturar e planejar todas as etapas do desenvolvimento.
Algumas das plantas que podem ser incluídas no memorial descritivo são: 
planta de tubulação, planta de instrumentação geral, planta de instrumentação 
pneumática, planta de instrumentação elétrica, planta de encaminhamento de 
cabos, entre outras.
Dentre os digramas, estão: diagrama de causa e efeito, diagrama lógico, 
diagrama funcional, diagrama de interligação, diagrama de malha, etc. Os 
desenhos apresentados normalmente são dos painéis. Os fluxogramas apresen-
tando as etapas e os responsáveis pelos processos também podem ser incluídos.
No memorial descritivo também pode constar a especificação de monta-
gem, teste e calibração, estabelecendo critérios e instruções, além de dados 
adicionais para armazenamento e manipulação, etc.
Os projetos elétricos e mecânicos podem ser feitos em CAD, de forma 
bidimensional ou tridimensional, sendo muito mais rápido e econômico do 
que se feito à mão.
Imagens também podem ser utilizadas como forma de documentação, 
sendo necessário ficar atento ao formato da imagem para que a qualidade 
seja garantida.
3Diagrama de blocos de processos
A programação também deve ser considerada no projeto, sendo dividida 
em seis etapas:
 � análise dos requisitos do sistema;
 � criação da solução;
 � validação;
 � implementação;
 � realização de testes e limpeza;
 � documentação do programa.
2 Fluxogramas e diagramas de processos
Os processos automatizados podem ser descritos utilizando fluxogramas, 
o que facilita a visualização e o entendimento desses processos. Segundo 
Silveira (2018, documento on-line), “[...] fluxograma é a representação de um 
processo que utiliza símbolos gráficos para descrever passo a passo a natu-
reza e o fluxo deste processo. O objetivo é mostrar de forma descomplicada 
o fluxo das informações e elementos evidenciando a sequência operacional 
que caracteriza o trabalho que está sendo executado”.
Um fluxograma utiliza símbolos geométricos como círculos, triângulos, 
retângulos, setas, entre outros, sendo que cada um desses símbolos tem um 
significado específico. Na Figura 1, são apresentados alguns dos principais 
símbolos utilizados em um fluxograma e seus significados.
Figura 1. Símbolos utilizados em fluxogramas.
Fonte: Adaptada de Gonçalves (2019).
Diagrama de blocos de processos4
Os fluxogramas de processos também podem apresentar uma simbologia 
específica em função dos dispositivos utilizados, como determinado pela 
norma internacional da American National Standard ANSI/ISA-S5.1.
Na Figura 2, são apresentados alguns símbolos utilizados para linha de ins-
trumentos. Na simbologia da alimentação do instrumento podem ser utilizadas 
abreviaturas para especificar o tipo de alimentação. Algumas sugeridas são:
 � SA: suprimento de ar.
 � SE: alimentação elétrica.
 � GS: alimentação a gás.
 � HS: suprimento hidráulico.
 � WS: suprimento a água.
No sinal pneumático, essa simbologia pode ser utilizada para qualquer 
gás, não exclusivamente para o ar. Os sinais sônicos podem ser fenômenos 
eletromagnéticos como calor, ondas de rádio, radiação nuclear e luz.
Figura 2. Simbologia de linha de instrumentos.
Fonte: Viana (1999, documento on-line).
5Diagrama de blocos de processos
Na Figura 3, são apresentados alguns símbolos utilizados como instru-
mentos e funções. O tamanho do símbolo pode ser variável, em função da 
necessidade e do tipo do documento.
Abreviaturaspodem ser utilizadas para especificar a localização ou a 
função do instrumento, normalmente sendo definidas pelo próprio usuário. 
Alguns exemplos são:
 � IPI: painel do instrumento nº 1.
 � IC2: console do instrumento nº 2.
 � CC3: console do computador nº 3.
Dispositivos que não são acessíveis ao operador podem ser demonstrados 
por meio dos mesmos símbolos, mas utilizando linhas horizontais pontilhadas.
Figura 3. Simbologia de instrumentos e funções.
Fonte: Adaptado de Associação Brasileira de Normas Técnicas (1983).
Diagrama de blocos de processos6
No Brasil existe a norma ABNT NBR 8190, que, mesmo tendo sido can-
celada, ainda é bastante utilizada pelo setor industrial (ASSOCIAÇÃO BRA-
SILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 1983).
Os fluxogramas são subdivididos em quatro principais, sendo eles diagrama 
de blocos, fluxograma linear, fluxograma funcional e fluxograma vertical. 
Suas principais características são:
 � Diagrama de blocos (Figura 4): fluxograma simples que mostra o 
sequenciamento de um processo, sem pontos de decisão. Normalmente 
é utilizado em instruções de trabalho ou quando se deseja representar 
um processo de forma macro.
 � Fluxograma linear (Figura 5): “diagrama que exibe a sequência de 
trabalho passo a passo, compondo assim o processo”, sendo uma fer-
ramenta que ajuda a identificar retrabalhos, redundâncias ou etapas 
desnecessárias (SILVEIRA, 2018).
 � Fluxograma funcional (Figura 6): “tem como objetivo mostrar o 
fluxo de processo atual e quais as pessoas ou grupo de pessoas estão 
envolvidas em cada etapa”. Linhas verticais ou horizontais são utilizadas 
para definir as responsabilidades (SILVEIRA, 2018).
 � Fluxograma vertical (Figura 7): também conhecido como diagrama 
de processo, sendo composto por símbolos e padrões estabelecidos 
em colunas verticais. É utilizado para estudo de processos produtivos.
Na Figura 4, é ilustrado um diagrama de blocos do processamento de uma 
nota fiscal. No primeiro bloco, ocorre o recebimento da nota fiscal, seguido 
pela validação, pelo lançamento no sistema e, finalmente, pelo pagamento 
da nota fiscal. Nesse processo, a etapa descrita em um bloco só é realizada 
quando a anterior tiver sido concluída.
Figura 4. Diagrama de blocos.
Fonte: Adaptada de Gonçalves (2019).
Receber 
nota �scal
Validar
nota �scal
Lançar 
nota �scal
no sistema
Pegar
nota �scal
7Diagrama de blocos de processos
Na Figura 5, é demonstrado um fluxograma linear da fabricação de um 
produto. Nesse fluxograma, as atividades são realizadas de forma sequencial, 
mas dependem de processos de decisão durante o processo, como a verificação 
se há insumo disponível e se o produto está pronto. O processo somente chega 
ao fim quando todas as etapas forem realizadas e os processos de decisão 
tiverem “sim” como resposta.
Figura 5. Fluxograma linear.
Fonte: Adaptada de Gonçalves (2019).
Início
Veri�car a
disponibilidade
de insumo
Insuno
disponível?
Solicitar insumo
no sertor de
estoque
Colocar 
insumo no
equipamento
Ligar o
equipamento
Produto
pronto?
Desligar o
equipamento
Fim
Não
Sim
Não
Sim
Na Figura 6, é apresentado um fluxograma funcional de um processo de 
compra. Ele é semelhante ao fluxograma linear, no qual são necessárias deci-
sões, mas com as responsabilidades bem definidas para os setores envolvidos, 
como estoques, compras, finanças e pagamento.
Diagrama de blocos de processos8
Figura 6. Fluxograma funcional.
Fonte: Adaptada de Gonçalves (2019).
Es
to
qu
e
Co
m
pr
as
Fi
na
nç
as
Pa
ga
m
en
to
Pedido de 
compra
Recebe o
produto
Efetua o
pagamento
Compra
autorizada
Recurso
disponível?
Veri�cação de
recursos
Checagem do
pedido
Procede?
Compra
autorizada
Pedido
negado
Seleção de
fornecedor
Compra sem
recurso
Efetua a
compra
Venda
arquivada
Um fluxograma vertical é demostrado na Figura 7. Nele, são descritos 
todos os passos do processo de fabricação de barras de sabão (na horizontal) 
e as áreas envolvidas (na vertical). Com isso, é possível determinar a função 
de cada área e a relação entre elas.
Outro tipo de diagrama é o diagrama de Chapin, também conhecido como 
diagrama de Nassi-Shneiderman. Segundo Texera, Silva e Muniz (2013), ele 
é mais voltado para a programação estruturada, pois permite que o código 
lógico seja visualizado por meio de uma visão hierárquica. Esse diagrama 
tem símbolos específicos que representam os pontos de entrada e de saída, 
além das estruturas básicas de controle de sequência, seleção e repartição.
Segundo Alonço (2017), ao iniciar a elaboração de um fluxograma, é 
essencial realizar um estudo prévio de todos os processos, entendendo a inter-
-relação entre eles, evitando, assim, que o fluxograma fique confuso e sem 
objetividade. Também é preciso que o fluxograma seja avaliado criticamente 
de forma a certificar-se que os objetivos sejam plenamente alcançados.
9Diagrama de blocos de processos
Figura 7. Fluxograma vertical.
Fonte: Adaptada de Gonçalves (2019).
Programas podem ser utilizados para a elaboração de fluxogramas, pois já têm bi-
bliotecas padrões e modelos, aumentando a agilidade. Um exemplo de software é o 
Lucidchart, disponível no link a seguir.
https://qrgo.page.link/BdQQw
Diagrama de blocos de processos10
3 Diagrama de blocos de processos 
em projetos de automação
Como já vimos anteriormente, um dos fluxogramas que pode ser utilizado 
para descrever processos é o diagrama de blocos. A sequência de operações 
de processamento é evidenciada por meio de blocos retangulares que são 
interligados por meio de setas, demonstrando a sequência de etapas, sem 
detalhar de forma aprofundada os equipamentos utilizados.
Na Figura 8, é ilustrado o diagrama de blocos de um ar-condicionado, no 
qual o sinal de erro, que é usado pelo controlador para definir a magnitude 
do sinal do atuador, é gerado por meio da comparação entre a temperatura 
ambiente e a temperatura desejada. Em função do sinal de saída do controlador, 
o atuador envia uma quantidade de potência para o compressor, que então 
libera mais ou menos ar frio. O sensor de temperatura percebe a variação e 
compara com a referência do sistema, reiniciando o ciclo.
Figura 8. Diagrama de blocos de um ar-condicionado.
Fonte: Oliveira (2013, documento on-line).
Temp.
desejada Erro
Controlador Atuador Compressor Sentor de
temp.
Temperatura
ambiente
Um sistema automatizado pode ser constituído por diversos componentes 
e subsistemas, sendo que cada um desses itens pode ser representado por um 
bloco funcional com uma entrada e uma saída, como na Figura 9, segundo 
Amaral (2012).
11Diagrama de blocos de processos
Figura 9. Elementos básicos de um diagrama de blocos.
Fonte: Machado ([2019?], documento on-line).
Quando esses sistemas são interconectados, é necessário que mais elemen-
tos sejam utilizados, como somador ou ponto de ramificação, ilustrados na 
Figura 10. O somador é um círculo com um “X” no centro, no qual os sinais 
de mais (+) e de menos (-) na extremidade de cada seta indicam se o sinal deve 
ser somado ou subtraído, respectivamente, sendo necessário que as quantidades 
a serem somadas ou subtraídas tenham as mesmas dimensões e unidades. 
O ponto de ramificação é o ponto em que o sinal que vem de um bloco avança 
simultaneamente em direção a outros blocos ou somadores.
Figura 10. Somador e ponto de ramificação em um diagrama de blocos.
Fonte: Machado ([2019?], documento on-line).
Diagrama de blocos de processos12
Em um projeto de automação, é possível que o controle seja em malha 
aberta ou fechada. Segundo Machado ([2019?]), no controle em malha aberta 
(Figura 11), um sinal de controle predeterminado é aplicado, esperando-se que 
a variável controlada atinja um determinado valor ou comportamento. Como 
não são utilizadas informações sobre a evolução do processo, cada entrada 
corresponderá a uma condição fixa de operação, fazendo com que esse tipo de 
controle seja impreciso e sem adaptação a distúrbios externos, mas também 
seja simples e barato.
Figura 11. Diagramade blocos de um sistema de controle em malha aberta.
Fonte: Machado ([2019?], documento on-line).
Conforme Oliveira (2013), um exemplo de controle em malha aberta é a 
máquina de lavar roupa, que, após programada, executa as operações de molhar, 
lavar e enxaguar em função dos tempos predeterminados, sem verificar se 
foram realizadas de forma correta.
No controle em malha fechada (Figura 12), de acordo com Machado 
([2019?]), a partir de uma realimentação (também chamada de retroalimentação 
ou feedback) da saída para a entrada, o sinal de saída é comparado com um 
sinal de referência (set-point) e o desvio (erro) entre esses dois sinais é utilizado 
para determinar o sinal de controle que será aplicado ao processo, buscando 
corrigir o desvio entre a saída e o sinal de referência. O dispositivo que utiliza 
o sinal de erro para determinar o sinal de controle é chamado de controlador 
ou compensador. Esse tipo de controle é mais preciso e reage a distúrbios 
externos, melhorando a dinâmica do sistema e diminuindo a sensibilidade a 
variações dos parâmetros do processo.
13Diagrama de blocos de processos
Figura 12. Diagrama de blocos de um sistema de controle em malha fechada.
Fonte: Machado ([2019?], documento on-line).
Um exemplo de controle em malha fechada é o do ar-condicionado citado 
anteriormente e ilustrado na Figura 12.
Segundo Oliveira (2013), a realimentação em um controle em malha fechada 
pode ser positiva ou negativa. Na realimentação positiva o sinal do erro 
não é uma diferença (SP - PV), mas, sim, uma soma (SP + PV). Esse tipo de 
realimentação é pouco utilizado, pois pode tornar instável um processo que 
é estável naturalmente. Na realimentação negativa, a atuação no processo é 
feita para diminuir o desvio entre a medição e o ponto de referência, ou seja, 
diminuir o erro (SP - PV), podendo ajudar a estabilizar o processo.
SP representa a variável de entrada, ou ponto de ajuste, do inglês set-point, e PV re-
presenta a variável de saída, do inglês process variable.
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Diagrama de blocos de processos14
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15Diagrama de blocos de processos