AUTOMAÇÃO DA PRODUÇÃO INDUSTRIAL

Prévia do material em texto

Professor Mestre Lucas Delapria Dias dos Santos
Mestrado em Bioenergia/UEM/2019, Pós-Graduação em Engenharia de Segurança 
no Trabalho/UCAM/2019, Pós-Graduação em Gestão da Qualidade e Processos Geren-
ciais/UNIFCV/2019, Graduado em Engenharia Elétrica/UEM/2017, Graduado em Adminis-
tração/2016, Projetista Elétrico Sênior – Energia Solar (AutoCad) e Consultor Industrial.
AUTOR
SUMÁRIO
UNIDADE I ...................................................................................................... 4
Introdução à Automação e Controlador Lógico Programável - CLP
UNIDADE II ................................................................................................... 25
Linhas Automáticas e Entradas e Saídas Analógicas
UNIDADE III .................................................................................................. 42
Interface Homem-Máquina e Noções de Sistemas Supervisores
UNIDADE IV .................................................................................................. 57
Robots Industriais e Viabilidade Econômica e Alternativa de 
Investimento
4
Plano de Estudo:
• Histórico e definição da automação
• A automação nas atividades humanas
• A automação no meio produtivo
• Características e conceitos da automação 
industrial
• Componentes básicos da automação
• Tipos de sistemas de sistemas de 
processos industriais
• Tipos de controle na automação
• Aspectos gerais da automação
• Manufatura Integrada por Computador 
(CIM)
• Arquitetura da automação industrial
• A visão crítica ao automatizar processos
• Tendências da automação
• O mercado atual da automação no Brasil
• Constituição de um CLP 
• Estrutura de programação
• Aspectos de software
• Linguagens de programação
• Terminologia
• O micro-CLP
UNIDADE I
Introdução à Automação e Controlador 
Lógico Programável - CLP
Professor Mestre Lucas Delapria Dias dos Santos
Objetivos de Aprendizagem:
• Conceituar e contextualizar 
a automação industrial nas 
atividades humanas
• Compreender os tipos de 
sistemas e programações 
utilizadas na automação
• Estudar a constituição, 
importância e 
comportamento de um CLP
5UNIDADE I Introdução à Automação e Controlador Lógico Programável - CLP
INTRODUÇÃO
O objetivo desta apostila é o de apresentar um pouco da história da automação in-
dustrial, mostrar a importância e aplicabilidade na sociedade e na indústria, passando pelos 
principais componentes utilizados na automação, pela arquitetura da automação industrial 
em uma indústria, pelas tendências da automação, tendências do mercado Brasileiro e 
assim por diante. 
Além da automação industriar, linguagem de programação de controladores lógico 
programáveis (CLPs), a simbologia na linguagem de programação Ladder, aspectos do 
software, principais terminologias utilizadas pelos profissionais e micro CLP, nova sensação 
do mercado.
A automação nas indústrias já é uma realidade há muito tempo, e espera-se que 
se automatize ainda mais nos próximos anos. Cabe aos novos profissionais se adequarem 
à realidade, buscando entender as novas tendências do mercado, se aperfeiçoando em 
linguagens de programação e automação.
Esta apostila servirá como orientação para o aluno estudar os principais tópicos da 
automação, e ter base para trabalhos futuros. Ao final do capítulo estão as indicações de 
leituras e referências para estudos mais aprofundados.
6UNIDADE I Introdução à Automação e Controlador Lógico Programável - CLP
HISTÓRICO E DEFINIÇÃO DA AUTOMAÇÃO
O surgimento da automação tem origens antiga, e está ligado com a mecanização 
do trabalho, remontando da época de 3500 a.C., com o surgimento e utilização da roda. O 
objetivo sempre foi de simplificar e facilitar o trabalho do homem, diminuindo ou substituir 
totalmente o esforço braçal por meios mecanismos, liberando o tempo disponível para 
outras atividades. (SILVEIRA; SANTOS, 1998).
Sabe-se que os bens de consumo artesanais e agrícolas predominantes na so-
ciedade antiga, com o advento da Revolução industrial, foram substituídos por produtos 
industrializados. A partir dessa época, com a automação nas fábricas e o surgimento de 
tecnologias, fomos obrigados a modificar drasticamente a forma com que nos organizamos 
socialmente, o que forçou a mudarmos também o nosso sistema econômico e cultural. 
(SILVEIRA; SANTOS, 1998).
A Revolução Industrial pode ser definida e caracterizada pelo surgimento de pe-
quenas máquinas a vapor que eram utilizadas para substituir o trabalho braçal do homem, 
aumentando a produtividade e os lucros. Este marco histórico teve início na Inglaterra, em 
meados do século XVIII. Em 1945, a tecnologia desenvolvida e aperfeiçoada durante a II 
Guerra Mundial passou a ser empregada no meio fabril e na sociedade pós guerra.. Sendo 
assim, estabeleceu-se mais um grande marco para o uso de tecnologias nos chãos de 
fábricas. Os processos de manufatura, outrora movidos por máquinas a vapor e de forma 
rústica, estavam sendo aprimorados e passaram a operar com as primeiras máquinas elé-
7UNIDADE I Introdução à Automação e Controlador Lógico Programável - CLP
tricas. Grandes industrias começaram a implementar os sistemas de controle pneumáticos 
e eletrônicos, desenvolvidos para a segunda Guerra.
Décadas depois, surgiu o microcontrolador. Mais uma vez, com o avanço tecnológi-
co e descoberta de novos materiais, fontes de energia e novos equipamentos, o hardware, 
um dos principais componentes do microcontrolador, tornou-se extremamente comum e 
barato. Dessa forma, passaram a utilizar o computador em todos os setores do ambiente 
industrial, desde a supervisão e controle de processos até o nível gerencial. Nos dias de 
hoje, definimos a automação como: 
“qualquer sistema, apoiado em computadores, que substitui o trabalho huma-
no, em favor da segurança das pessoas, da qualidade dos produtos, rapidez 
da produção ou da redução de custos, assim aperfeiçoando os complexos 
objetivos das indústrias, dos serviços ou bem-estar” (Moraes e Castrucci, 
2007).
Ainda, em outras palavras, pode-se definir automação como: Tecnologia utilizada 
na implementação de sistemas e processos, capazes de receber e interpretar sinais pro-
venientes do meio, através de sensores, e, posteriormente, definir uma medida corretiva. 
A AUTOMAÇÃO NAS ATIVIDADES HUMANAS
Com o intuito de facilitar a realização das mais diversas atividades humanas, a 
automação pode ser observada dentro das nossas residências, nas máquinas de lavar 
louça, máquinas de lavar roupa, micro-ondas, no controle remoto da televisão e do portão, 
e assim por diante. Também nas ruas, nos caixas eletrônicos de banco; nos automóveis, 
trens e metros. No trabalho, destacam-se os registradores de ponto automático, os robôs 
industriais, nos sensores de controle de temperatura ambiente ou de uma coluna de fra-
cionamento de petróleo; nos sistemas de combate à incêndios, etc (MOZENSINO, 2017).
A AUTOMAÇÃO NO MEIO PRODUTIVO
Para obter um produto com valor agregado e atingir o objetivo do negócio, é ne-
cessário a aplicação de um processo industrial, no qual aplica-se trabalho e capital para 
transformar a matéria-prima. Dessa forma, pode-se dizer que a automação no meio pro-
dutivo, além de facilitar o trabalho do ser humano, também agrega valor ao produto final 
(MOZENSINO, 2017).
Atualmente, a automação industrial é aplicada para melhorar a produtividade e 
qualidade de processos repetitivos, estando presente no dia-a-dia das empresas e fazendo 
parte de conceitos de produção, como o Sistema Toyota de Produção.
8UNIDADE I Introdução à Automação e Controlador Lógico Programável - CLP
CARACTERÍSTICAS E CONCEITOS DA AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
De acordo com Mozensino (2017), a automação industrial é formada por três gran-
des áreas da engenharia:
1. A engenharia mecânica, por meio das máquinas responsáveis por transformar 
matérias primas em produtos com valor agregado.
2. A engenharia elétrica, que trabalha com motores, acionamentos e a eletrônicaindispensável para o controle e automação das malhas de produção;
3. A informática, capaz de disponibilizar informações para todos os níveis da empre-
sa, de maneira rápida e segura, através dos bancos de dados e das redes de comunicação.
Dessa forma, a automação, como vista anteriormente, presente nas atividades 
básicas do dia a dia, também está presente nos processos industriais, com o mesmo intuito, 
de facilitar os processos produtivos, permitindo produzir mercadorias com menor custo, 
maior quantidade e menos tempo.
COMPONENTES BÁSICOS DA AUTOMAÇÃO
Para Mozensino (2017), sistemas automatizados podem ser extremamente com-
plexos. Entretanto, ao observar suas partes separadas, observa-se que seus subsistemas 
possuem características comuns e de simples entendimento. Dessa forma, pode-se dizer 
que um sistema automatizado possui os seguintes componentes básicos:
• sensores;
• controles;
• atuadores.
 
Exemplo adaptado de Mozensino (2017) – Controle de temperatura da água de um aquário
Deseja-se manter a temperatura da água de um aquário em torno de 25°C. Neste 
caso, não há necessidade de exatidão, dessa forma, a temperatura pode variar de 23 a 
28°C. Ou seja, a temperatura da água pode variar e deve ser ajustada de acordo com a 
necessidade.
 
Observe o esquema apresentado na Figura 1:
9UNIDADE I Introdução à Automação e Controlador Lógico Programável - CLP
Figura 1: Controle de temperatura automatizado de um aquário
Fonte: Adaptada de Mozensino (2017)
Na figura acima podem ser identificados os componentes básicos da automação, 
sendo eles o processo, sensor, atuador, controle e distúrbio:
- O aquário representa o processo, onde desejamos controlar a temperatura.
- O termômetro de mercúrio é o nosso sensor de temperatura;
- O controlador é formado pela junção do sistema mecânico de ajuste ao ter-
mômetro. Este sistema mecânico movimenta um contato metálico ao longo do corpo do 
termômetro, permitindo que o controlador faça comparações com o valor pré-estabelecido 
(ponto de ajuste) e tome a decisão de ligar ou desligar o atuador (resistência), mantendo a 
temperatura dentro dos limites estabelecidos.
- Condições externas, como a temperatura ambiente, representam o distúrbio. 
Esses fatores podem influenciar na temperatura da água.
- O relé e a resistência elétrica representam o atuador. Quando o deslocamento do 
mercúrio alcança o ponto de ajuste, um contato elétrico é fechado. Este contato está ligado 
ao relé, que desliga a resistência responsável pelo aquecimento da água (MOZENSINO, 
2017). A Figura 2 representa o sistema em forma de diagrama. Sendo assim, temos:
10UNIDADE I Introdução à Automação e Controlador Lógico Programável - CLP
Figura 2: Diagrama de blocos do controle do processo
Fonte: Adaptada de Mozensino (2017)
Este exemplo representa um ciclo fechado é chamado de malha fechada de con-
trole, ou sistema de realimentação. Neste tipo de sistema, a saída influencia diretamente 
na situação de sua entrada.
Há circuitos que não são realimentados, isto é, a ação do controlador não é obser-
vada por um sensor que realimenta o sistema. 
No exemplo citado, controle não possui precisão, isto é, não há garantias de que a 
temperatura permanecerá exatamente no ponto ajustado, podendo ficar oscilando em torno 
do valor ajustado. Este tipo de controle é chamado de Liga/Desliga (ou ON/OFF). Ainda, 
neste caso, o atuador (resistência) permanece em dois estados bem definidos (nenhuma 
corrente = desligado; e máxima corrente = ligado). Dessa forma, é considerado então um 
controle descontínuo (MOZENSINO, 2017).
11UNIDADE I Introdução à Automação e Controlador Lógico Programável - CLP
TIPOS DE SISTEMAS DE PROCESSOS INDUSTRIAIS
Sabe-se que a indústria precisa aplicar controles de processos industriais para 
garantir a eficiência e qualidade da linha de produção automatizada. Sem os sistemas de 
controle, não seria possível trabalhar com qualidade contínua e nem ter uma previsão de 
resultado. De acordo com Calegari (2018), o controle de automação empregada em fábricas 
e indústrias é realizado através de máquinas específicas e de alto nível tecnológico. Entre 
as principais funções dessas máquinas, para Calegari (2018), destacam-se:
-Medir o valor da variável de processo;
-Determinar sinal de correção;
-Aplicar correção.
Dentro das empresas, esses controladores são utilizados para analisar e comandar 
partes ou o processo total. 
Cada controle de processo tem as suas aplicações especificas para garantir a 
excelência. Além disso, existem dois tipos principais de controle de processos, e são eles:
Processo Industrial Contínuo: este é o processo mais utilizado em industrias e 
fábricas na busca de maximizar a produção de um tipo específico de peça ou produto. O 
processo pode ser caracterizado contínuo quando acontece ininterruptamente e de maneira 
constante (FRANCHI, 2011)
Processo Industrial Discreto: O processo discreto envolve muitas operações de 
liga/desliga. O seu controle se baseia no mundo binário (digital), onde os estados de um 
equipamento ou instrumento só podem assumir as condições de ligado ou desligado, aceso 
ou apagado, alto ou baixo, 0 ou 1 (FRANCHI, 2011).
TIPOS DE CONTROLE NA AUTOMAÇÃO
Nas palavras de Franchi (2011), pode-se classificar o controle em dois grupos:
Controle Dinâmico: Este tipo de controle busca estabelecer o comportamento es-
tático e dinâmico de sistemas físicos, a fim de torna-los mais menos suscetíveis às pertur-
bações dentro de certos limites. O controle dinâmico, através da realimentação (feedback), 
utiliza dados das saídas do sistema para melhorar o seu desempenho operacional. Além 
disso, é característico da automação industrial o empregado de controladores proporcionais 
(P), integrais (I) ou derivativas (D) ou uma combinação desses controles (PID, PI, PD, etc).
Exemplo de aplicação: controle de temperatura de um tanque, de caldeira, de estufa 
térmica etc.
12UNIDADE I Introdução à Automação e Controlador Lógico Programável - CLP
Controle Lógico ou Controle de Eventos: Este controle permite que os sistemas 
sejam capazes de responder a eventos externos ou internos.
Geralmente, o controle lógico utiliza sinais discretos, usualmente binários e ope-
rações não-lineares e se apresentam na forma de circuitos (elétricos, hidráulicos, pneu-
máticos, etc), de redes lógicas combinatórias ou em redes sequenciais (com memória, 
temporizadores e entrada de sinais em instantes aleatórios).
Ambos os controles citados anteriormente são empregados em situações variáveis, 
conforme o processo, e misturam-se nos controladores lógicos programáveis (CLPs) e PCs 
(FRANCHI, 2011).
Por fim, é importante ressaltar que as teorias do controle dinâmico e do controle 
lógico se desenvolvem independentes uma da outra. O primeiro, controle dinâmico, está 
interessado em evitar a instabilidade do sistema, ao passo que o segundo, controle lógico, 
busca evitar o conflito ou a parada total da evolução dos sinais (FRANCHI, 2011).
ASPECTOS GERAIS DA AUTOMAÇÃO
Para Prudente (2011), o desenvolvimento da automação é o resultado de diversas 
necessidades da indústria: exigência de produtos com mais qualidade, maior diversificação 
dos produtos, menores custos e perdas de materiais e de energia, mais disponibilidade, e 
assim por diante. 
Ainda, de acorod com Prudente (2011), as classificações são designadas de acordo 
com o grau de complexidade apresentado e com o meio onde o processo ocorrerá. Dessa 
forma, tem-se:
• Automações especializadas (menor complexidade)
• Automações Industriais de âmbito local (média complexidade)
• Grandes sistemas de automação (maior complexidade)
-Automações especializadas (menor complexidade)
Este tipo de automação é caracterizado pelo emprego de microprocessadores com 
programação em linguagem de máquina e memórias do tipo ROM.
Ex.: eletrodomésticos em geral, automação interna dos aparelhos telefônicos, au-
tomação dos automóveis.
-AutomaçõesIndustriais e de serviços de âmbito local (média complexidade)
Essa classificação geralmente utiliza os CLP’s isolados ou em redes.
Ex.: Processos industriais químicos, processos energéticos e edifícios.
13UNIDADE I Introdução à Automação e Controlador Lógico Programável - CLP
-Grandes sistemas de automação (maior complexidade)
Por fim, na automação mais complexa é utilizada programação comercial e científi-
ca em software de tempo real.
Ex.: Sistemas computacionais militares, sistemas de controle utilizados em aero-
portos para monitoramento de aeronaves, etc.
MANUFATURA INTEGRADA POR COMPUTADOR (CIM)
De acordo com Gonçalves (2012) o CIM surgiu em 1973 como uma opção lógica 
que as empresas e industrias estavam seguindo. Segundo os conceitos do CIM, o maior 
obstáculo que uma empresa tem para alcançar a excelência seria a falta de integração 
entre os seus departamentos, atividades e sistemas.
Ainda, o CIM está relacionado com as atividades de produção, com o marketing 
empresarial, comas vendas globais, com a gestão de estoque, com a parte financeira e 
também com a gestão de pessoas (GONÇALVES, 2012).
ARQUITETURA DA AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
A Pirâmide de Automação, representada na Figura 3, de acordo com Cunha (1999), 
ilustra os níveis hierárquicos de um processo de automação industrial. Nesta hierarquia, 
a base da pirâmide é, geralmente, constituída por controladores lógicos programáveis, 
responsável por acionar processos produtivos (máquinas, motores, etc). Já no topo da 
pirâmide, encontram-se a informatização do setor corporativo da empresa.
Figura 3: Divisão hierárquica de um processo de automação industrial
Fonte: (YAMAGUCHI, 2016)
14UNIDADE I Introdução à Automação e Controlador Lógico Programável - CLP
Nível 1: Chão de fábrica (Máquinas, dispositivos e componentes)
De acordo com (MOZENSINO, 2017):
“É no primeiro nível que se localizam os sensores discretos, as bombas, as 
válvulas, os contatores, os CLPs e os blocos de E/S. O principal objetivo des-
te nível é de transferir dados entre o processo e o sistema de controle. Estes 
dados podem ser tanto binários quanto analógicos e a comunicação realizada 
pode ser horizontalmente (entre os dispositivos de campo) ou verticalmente, 
em direção ao nível superior. É neste nível, comumente referenciado como 
chão de fábrica, que a automação industrial mais atinge.”
Ex.: linha de montagem e máquina de embalagens.
Nível 2: Supervisão e Controle (IHMs)
Neste nível encontram-se a supervisão do processo (Interface homem máquina 
– HIM). Por ser responsável pela supervisão, é neste nível também que se concentra as 
informações do nível 1 (MOZENSINO, 2017).
Ex.: Sala de supervisão.
Nível 3: Controle do Processo Produtivo
No terceiro nível se localizam os controles das plantas de processo responsáveis 
pelos dados gerais e relatórios estatísticos (MOZENSINO, 2017). 
Ex.: avaliação e controle da qualidade em processo alimentício e supervisão de 
laminadores.
Nível 4: Controle e Logística dos Suprimentos
É o nível responsável pela programação e pelo planejamento da produção (MO-
ZENSINO, 2017).
Ex.: controle de suprimentos e estoques em função da sazonalidade.
Nível 5: Gerenciamento Corporativo
O nível 5 é responsável pela administração dos recursos (MOZENSINO, 2017). 
Este nível é controlado por um sistema central que deve fornecer dados para o operador to-
mar decisões da produção da planta e permite operações de acompanhamento estatístico, 
sendo realizados, no geral, por softwares gerenciais/corporativos.
15UNIDADE I Introdução à Automação e Controlador Lógico Programável - CLP
A VISÃO CRÍTICA AO AUTOMATIZAR PROCESSOS
A automatização de processos em empresas e fabricas é motivado por fatores 
como: redução do custo do produto final, aumento da qualidade, aumento da eficiência 
e aproveitamento dos recursos. Além disso, as máquinas podem trabalhar em condições 
adversas, a qualquer horário, e em locais ou situações que ofereceriam risco ao ser huma-
no. Dessa forma, a tecnologia tem proporcionado mais conforto e praticidade ao operador, 
colocando-o no domínio da máquina (MOZENSINO, 2017).
Com todos os benefícios que vem junto com a automação, pode-se esperar um 
futuro com tecnologias mais rápidas, robôs mais preparados e máquinas mais ágeis. Em 
relação aos benefícios econômico, quando se compara os lucros da empresa após a auto-
matização, percebe-se o quão fundamental é automatizar e inserir tecnologia no chão de 
fábrica (MOZENSINO, 2017).
Entretanto, é fundamental que os empresários e engenheiros tenham uma visão 
das consequências sociais que um processo de automação pode trazer:
• Desemprego, pela substituição do homem pela máquina;
• Profissional cada vez mais qualificado para lidar com robôs e equipamentos tec-
nológicos;
TENDÊNCIAS DA AUTOMAÇÃO
Quando a tecnologia Wireless surgiu no mercado, ela era cara e incerta. Com o 
passar do tempo e com o avanço tecnológico, veio a rapidez e economia. É seguro dizer 
que, em breve, chips de maior capacidade e mais inteligentes residirão diretamente em 
sensores e atuadores, trabalhando em sintonia com microcontroladores e computadores 
(MOZENSINO, 2017).
Atualmente, sistemas microeletromecânicos já estão sendo utilizados para minia-
turizar sensores, atuadores, motores, engrenagens displays para equipamentos digitais.
O MERCADO ATUAL DA AUTOMAÇÃO NO BRASIL
Conforme dados da ABINEE, expostos na Tabela 1 e 2, o faturamento da área da 
automação industrial cresceu cerca de 14% no período entre o primeiro semestre de 2017 
e o de 2018. As exportações neste período chegaram a US$ 599 milhões e é um mercado 
em expansão, ao contrário de outros, como é o caso dos materiais de instalação, que retrai 
cerca de 20% no período pesquisado.
16UNIDADE I Introdução à Automação e Controlador Lógico Programável - CLP
Tabela 1: Projeção para Faturamento Total por Área (R$ milhões)
Áreas 2017 2018 2017 x 2018
Automação industrial 4.489 5.099 14%
Componentes 10.631 10.906 3%
Equipamentos industriais 23.448 25.446 9%
GTD 16.367 17.130 5%
Informática 23.270 25.485 10%
Material de Instalação 7.426 7.994 8%
Telecomunicações 32.038 34.127 7%
Utilidades Domésticas 18.353 19.917 9%
Total 136.022 146.104 7%
Fonte: Revista Abinee – Abril 2019 
Tabela 2: Exportação de produtos por setor (R$ milhões)
Áreas 2017 2018 2017 x 2018
Automação industrial 525 599 14%
Componentes 2.576 2.593 1%
Equipamentos industriais 1.193 1.155 -3%
GTD 623 567 -9%
Informática 340 389 14%
Material de Instalação 86 69 -20%
Telecomunicações 229 227 -1%
Utilidades Domésticas 272 262 -4%
Total 5.844 5.861 0%
Fonte: Revista Abinee – Abril 2019 
CONSTITUIÇÃO DE UM CLP
De acordo com Petruzella (2014), os CLPs podem ser definidos como um equi-
pamento eletrônico-digital desenvolvidos para operar em plantas industriais. Em inglês, o 
termo é PLC, que significa Programmable Logic Controller.
A tecnologia dos CLPs só foi possível com o advento dos chamados circuitos 
integrados e da evolução da lógica digital. Para Petrizella (2014), entre os principais com-
ponentes constituintes do CLP, destacam-se:
Fonte de alimentação: Converte a tensão da rede de 110 ou 220 VCA em +5VCC, 
17UNIDADE I Introdução à Automação e Controlador Lógico Programável - CLP
+12VCC ou +24VCC para alimentar os circuitos eletrônicos, as entradas e as saídas.
Unidade de processamento: Também conhecida por CPU, é composta por micro-
controladores ou microprocessadores (Intel 80xx, motorola 68xx, PIC 16xx). Endereçamen-
to de memória de até 1Mega Byte, velocidades de clock de 4 a 30 MHz, manipulação de 
dados decimais, octais e hexadecimais.
Bateria: Utilizada para manter o circuito do relógio em tempo real. Normalmente 
são utilizadas baterias recarregáveis do tipo Ni - Ca.
Além desses componentes, os CLPs também apresentam circuitos auxiliares que 
atuam em caso de falhas. Os principais são:
POWER ON RESET: desliga todas as saídas assim que o equipamento é ligado, 
issoevita que possíveis danos venham a acontecer.
POWER DOWN: monitora a tensão de alimentação salvando o conteúdo das me-
mórias antes que alguma queda de energia possa acontecer.
WATCH DOG TIMER: o cão de guarda deve ser acionado em intervalos periódicos, 
isso evita que o programa entre em “loop”.
ESTRUTURA DE PROGRAMAÇÃO
De acordo com Moraes e Castrucci (2001), a lógica do CLP é de forma sequencial, 
fazendo um percurso em algumas etapas. É importante observar que quando uma etapa 
do ciclo é executada, as outras etapas ficam inativas. O tempo total para realizar o ciclo é 
denominado CLOCK. A não simultaneidade das operações justifica a exigência de proces-
sadores com velocidades cada vez mais altas. Em cada etapa, o CLP realiza as tarefas 
descritas a seguir.
Início: Nesta etapa, é verificado o funcionamento da C.P.U, das memórias, dos 
circuitos auxiliares, estado das chaves, existência de um programa de usuário. Também 
emite aviso de erro em caso de falha.
Verifica o estado das entradas: Aqui ocorre a leitura de cada uma das entradas, 
verificando se foram acionadas. O processo é chamado de ciclo de varredura.
Compara com o programa do usuário: Através das instruções do usuário sobre qual 
ação tomar em caso de acionamento das entradas o CLP atualiza a memória imagem das 
saídas.
Atualiza as saídas: Por fim, as saídas são acionadas ou desativadas conforme a 
determinação da CPU. Um novo ciclo é iniciado, como ilustrado na Figura 4.
18UNIDADE I Introdução à Automação e Controlador Lógico Programável - CLP
Figura 4: Ciclo de varredura de um CLP
Fonte: Adaptado (SILVA et al 2011)
ASPECTOS DE SOFTWARE
 Memória do programa supervisor: Esta parte do software é responsável pelo 
controle de todas as atividades do CLP. O programa supervisor não pode ser modificado 
pelo usuário e fica normalmente em memórias do tipo PROM, EPROM, EEPROM (TOVAR, 
2010).
Memória do usuário: Constituída por memórias do tipo EEPROM, RAM ou FLASH-
-EPROM, este é um espaço reservado ao programa do usuário. É possível utilizar cartuchos 
de memória para maior agilidade e flexibilidade (TOVAR, 2010).
Memória de dados: Memória responsável por armazenar valores do usuário, como 
valores de temporizadores, contadores, códigos de erros, senhas, etc. Esta funciona como 
uma tabela virtual, onde a CPU busca informações para o processo decisório (TOVAR, 
2010).
LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO
A lógica utilizada nos controladores lógicos programáveis pode ser modificada e 
incrementada de acordo com as necessidades do usuário. Dessa forma, é possível criar 
19UNIDADE I Introdução à Automação e Controlador Lógico Programável - CLP
lógicas combinatórias, sequenciais e também uma composição das duas, que é o que 
ocorre na maioria dos casos.
O CLP utiliza a linguajem LADDER ou LD conforme a norma IEC – 1131-3. Segundo 
MORAES E CASTRUCCI (2001), A Linguagem Ladder originou-se dos diagramas elétricos 
em LADDER (Escada), cuja origem provem da Lógica de Relês, ver Tabela 3.
Tabela 3: Instruções para a Linguagem Ladder
Instruções Representação
Contato Normalmente Aberto -| |-
Contato Normalmente Fechado -|/|-
Bobina -( )-
Bobina Inversa (acionada desenergizada) -(|)-
Bobina Set -(S)-
Bobina Reset -(R)-
Bobina de Memorização (mantém o estado) -(M)-
Bobina de Set da Memória -(SM)-
Bobina de Reset da Memória -(RM)-
Bobina de Detecção de Borda de Subida -(P)-
Bobina de Detecção de Borda de Descida -(N)-
Fonte: MORAES E CASTRUCCI (2001)
MORAES E CASTRUCCI (2001, p. 9) “ [...] a lógica matemática visa facilitar as 
ambiguidades da linguagem natural, devido a sua natureza subjetiva e, portanto, é uma 
ferramenta muito útil na lógica do raciocínio. Para evitar essas dificuldades, criou-se uma 
linguagem lógica artificial”. 
A linguagem LADDER permite desenvolver lógicas combinacionais, sequenciais ou 
ambas. Utiliza como operadores para estas lógicas: entradas, saídas, estados auxiliares e 
registros numéricos (MORAES E CASTRUCCI, 2001).
Para entendermos a estrutura da linguagem, vamos adotar um exemplo bem sim-
ples: o acionamento de uma lâmpada L a partir de um botão Liga/Desliga. Na figura 5 temos 
o esquema elétrico tradicional, o programa e as ligações no CLP. Para entender o circuito 
com o CLP, pode-se observar o programa desenvolvido para acender a lâmpada L quando 
for acionado o botão B1 (MORAES E CASTRUCCI, 2001).
20UNIDADE I Introdução à Automação e Controlador Lógico Programável - CLP
Figura 5. Acionamento de uma lâmpada.
Fonte: Autoria própria
O botão B1, normalmente aberto, está ligado a entrada X1 e a lâmpada ligada à 
saída Y1. Ao acionarmos B1, X1 é acionado e a saída Y1 é energizada. Caso for desejado 
que a lâmpada apague quando for acionado B1, bastaria trocar o contato normalmente 
aberto por um contato normalmente fechado na programação do CLP, o qual seria repre-
sentado pela função NOT.
TERMINOLOGIA
A seguir será apresentado o conceito de algumas das principais terminologias 
utilizadas na programação de CLP de na automação industrial, de acordo com Mozensino, 
2019.
• 
• Sensor: dispositivo capaz de receber e transformar um sinal físico, como tempe-
ratura, nível e luz, e transformar em um sinal elétrico 
• Atuador: dispositivo capaz de converte um sinal elétrico (vindo de um CLP, por 
exemplo) e uma condição física.
• Entrada discreta: Ou entrada digital, é um sinal que pode assumir somente duas 
condições: ON ou OFF/Ligado e desligado/ 0 e 1. Exemplo: chaves fim-de-curso
• Entrada analógica: Sinal de entrada contínuo. 
• Saída discreta: Saída que pode assumir a condição ON ou OFF. 
• Saída analógica: são sinais de saída que tem um sinal contínuo. 
• CPU: Unidade Central de Processamento. O CPU é responsável pelo monito-
ramento das entradas e tomada de decisões com base nas instruções contidas 
no programa memorizado. 
21UNIDADE I Introdução à Automação e Controlador Lógico Programável - CLP
O MICRO-CLP
Visando as pequenas fábricas e indústrias, diversos fabricantes entraram no mer-
cado com CLPs de pequeno porte, de programação simples e baixo custo. Em aplicações 
nas quais é necessário automatizar um processo com poucos passos de programação, 
bem como com poucas entradas e saídas, é possível utilizar um micro-CLP. 
Atualmente, existe uma forte tendência à utilização de pequenos controladores 
programáveis para controlar processos locais, os quais se comunicam com outros con-
troladores e com Sistemas Supervisórios, formando uma rede de automação. Assim, é 
possível descentralizar o controle industrial, evitando que algum problema interrompa o 
funcionamento de toda a planta. Os sistemas supervisórios rodam em computadores tipo 
PC e permitem monitorar o estado de um processo, visualizando na tela do PC o estado 
das entradas, saídas, registradores, etc.
SAIBA MAIS
IIoT (Industrial Internet of Things)
A internet das coisas, uma maneira de conectar sensores via internet por redes sem fio, 
vem se tornando realidade no cotidiano, e também sendo inserindo na rotina industrial. 
O funcionamento é, de forma geral, simples: sensores sem fio com taxas de aquisição 
muito altas enviam gigabytes de dados para que decisões possam ser tomadas em 
tempo real e previsões por Big Data sejam realizadas a longo prazo. Entretanto, devido 
a essa grande quantidade de dados, ainda é difícil para gestores definirem bons méto-
dos de visualização para retirada de informação útil.
22UNIDADE I Introdução à Automação e Controlador Lógico Programável - CLP
 
REFLITA 
“A primeira regra de qualquer tecnologia utilizada nos negócios é que a automação apli-
cada a uma operação eficiente aumentará a eficiência. A segunda é que a automação 
aplicada a uma operação ineficiente aumentará a ineficiência. ”
Bill Gates
https://www.pensador.com/autor/bill_gates/
23UNIDADE I Introdução à Automação e Controlador Lógico Programável - CLP
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Como estudado, os Controladores Lógicos Programáveis ou CLPs são equipamentoseletrônicos utilizados em sistemas de automação flexível. São ferramentas de trabalho 
muito úteis e versáteis para aplicações em sistemas de acionamentos e controle, e por 
isso são utilizados em grande escala no mercado industrial. Permitem desenvolver e alterar 
facilmente a lógica para acionamento das saídas em função das entradas. Desta forma, 
podemos associar diversos sinais de entrada para controlar diversos atuadores ligados nos 
pontos de saída.
O conteúdo dessa apostila foi desde a história da automação industrial, os prin-
cipais componentes utilizados, passou pela arquitetura da automação industrial em uma 
indústria, pelas tendências da automação, tendências do mercado Brasileiro e assim por 
diante. Além da automação industriar, linguagem de programação de controladores lógico 
programáveis (CLPs), a simbologia na linguagem de programação Ladder, aspectos do 
software, principais terminologias utilizadas pelos profissionais e micro CLP, nova sensação 
do mercado.
O objetivo de apresentar a automação industrial para o aluno, de fornecer base, 
conceitos e novas referências foi realizado.
24UNIDADE I Introdução à Automação e Controlador Lógico Programável - CLP
MATERIAL COMPLEMENTAR
LIVRO
• Título: Controladores lógicos programáveis
• Autor: Claiton Moro Franchi e Valter Luis Arlindo De Camargo 
• Editora: Saraiva
• Sinopse: A ideia centrla é oferecer ao leitor ferramentas que 
auxiliem na utilização dos controladores por meio de métodos de 
descrição e implementação de problemas práticos. O objetivo não 
é utilizar controladores de apenas um fabricante, e sim passar 
conceitos fundamentais para a aplicação dos controladores.
FILME/VÍDEO
• Título: Tempos Modernos
• Ano: 1936
• Sinopse: Um operário de uma linha de montagem, que testou uma 
“máquina revolucionária” para evitar a hora do almoço, é levado à 
loucura pela “monotonia frenética” do seu trabalho. Após um longo 
período em um sanatório ele fica curado de sua crise nervosa, 
mas desempregado. Ele deixa o hospital para começar sua nova 
vida, mas encontra uma crise generalizada e equivocadamente é 
preso como um agitador comunista, que liderava uma marcha de 
operários em protesto. Simultaneamente uma jovem rouba comida 
para salvar suas irmãs famintas, que ainda são bem garotas. Elas 
não têm mãe e o pai delas está desempregado, mas o pior ainda 
está por vir, pois ele é morto em um conflito. A lei vai cuidar das 
órfãs, mas enquanto as menores são levadas a jovem consegue 
escapar.
https://www.amazon.com.br/s/ref=dp_byline_sr_ebooks_1?ie=UTF8&text=Claiton+Moro+Franchi&search-alias=digital-text&field-author=Claiton+Moro+Franchi&sort=relevancerank
https://www.amazon.com.br/s/ref=dp_byline_sr_ebooks_2?ie=UTF8&text=Valter+Luis+Arlindo+De+Camargo&search-alias=digital-text&field-author=Valter+Luis+Arlindo+De+Camargo&sort=relevancerank
25
Plano de Estudo:
• Linhas Automáticas
• Métodos de transporte de peças em processo
• Linhas Transfers
• Mesas divisoras aplicadas na automação
• Manipuladores rotativos e lineares
• Esteiras transportadoras
• Linhas Flexíveis automáticas
• Entradas analógicas
• Saídas analógicas
• Sensores e Atuadores
Objetivos de Aprendizagem:
• conceituar e contextualizar a importância das linhas automáticas para transporte de 
peças, mesas divisoras e esteiras transportadoras.
• compreender os tipos de esteiras transportadoras aplicadas na automação
• estabelecer a importância do uso de entradas e a saídas analógicas, bem como 
sensores e atuadores na automação. 
UNIDADE II
Linhas Automáticas e Entradas e 
Saídas Analógicas
Professor Mestre Lucas Delapria Dias dos Santos
26UNIDADE II Linhas Automáticas e Entradas e Saídas Analógicas
A tecnologia está extremamente atrelada aos processos logísticos de grandes em-
presas. Desde o transporte dos produtos, rastreamento e entrega. A automação logística 
oferece uma gama de vantagens na organização das empresas, além de tornar o transporte 
mais ágil e mais seguro.
Além disso, a automação dos processos logísticos também contribui na parte fi-
nanceira das empresas, visto que a economia ocorre devido a automatização das tarefas 
humanas, e, consequentemente, agregando valor ao produto final.
Esta apostila trará algumas das principais tecnologias e conceitos utilizados na 
automação industrial, em um nível mais administrativo. Será abordada a importância das 
linhas automáticas e esteiras transportadoras, métodos de transportes utilizados, mesas 
divisórias, linhas flexíveis automáticas, etc.
O intuito desse material é de dar base ao aluno para trabalhos futuros e mostrar 
referencias para estudos mais aprofundados.
INTRODUÇÃO
27UNIDADE II Linhas Automáticas e Entradas e Saídas Analógicas
LINHAS AUTOMÁTICAS
De acordo com Groove (2011), define-se uma linha em fluxo automatizado como 
sendo várias estações de trabalho, unidas por um sistema de manipulação e dispositivos 
que realizam a transferência de partes/peças entre sistemas. A transferência das partes 
em operação é automatizada. As estações de trabalho também realizam suas funções de 
maneira automática. Nessa configuração, a matéria-prima de entrada passa pelas estações 
de trabalho sucessivamente após cada operação realizada. 
Controlar uma linha de produção automatizada é algo complexo devido ao simples 
número de atividades sequenciais e simultâneas que ocorrem durante sua operação. 
Três funções básicas de controle podem ser distinguidas na operação de uma linha 
de transferência automática: (1) controle de sequência, (2) monitoramento de segurança e 
(3) controle de qualidade. A finalidade do controle de sequência é coordenar a sequência 
de ações do sistema de transferência e das estações de trabalho associadas. As várias 
atividades da linha de produção têm de ser cumpridas com sincronismo numa precisão de 
uma fração de segundo (GROOVE, 2011). 
Em uma linha de transferência, por exemplo, as peças têm de ser liberadas das 
suas estações de trabalho atuais, transportadas, posicionadas e presas em suas respec-
tivas estações. Então os cabeçotes têm de ser acionados para começar seus ciclos de 
alimentação, e assim sucessivamente. A função de controle de sequência na operação de 
linha de produção automatizada inclui tanto o controle lógico como o controle sequencial
28UNIDADE II Linhas Automáticas e Entradas e Saídas Analógicas
Para o controle de linha, controladores lógicos programáveis são os controlado-
res mais utilizados em linhas de produção automatizada hoje. Computadores pessoais 
equipados com software de controle e projetados para o ambiente de fábrica são também 
amplamente utilizados. O controle de computador oferece os benefícios a seguir:
• Oportunidade para melhorar e incrementar o software de controle, como acres-
centar funções de controle específicas não antecipadas no projeto do sistema.
• Gravação de dados sobre o desempenho do processo, confiabilidade do equi-
pamento e qualidade do produto para análise posterior. Em alguns casos, registros de 
qualidade do produto têm de ser mantidos por razões legais.
• Rotinas de diagnóstico para executar prontamente manutenção e reparos quando 
ocorrem problemas na linha e para reduzir a duração dos incidentes de paradas do equi-
pamento.
• Geração automática de cronogramas de manutenção preventiva indicando quando 
determinadas atividades devem ser realizadas. Ajuda a reduzir a frequência de incidentes 
de paradas do equipamento.
• Uma interface homem-máquina mais conveniente entre o operador e a linha au-
tomatizada.
Para Groove (2011), é possível adicionar zonas de estoque intermediário dentro do 
fluxo da linha, em uma locação da linha ou entre estações de trabalho. Também pode-se 
incluir na linha estações de inspeção, com o intuito de observar a qualidade das partes em 
operação. As linhas de fluxo automatizadas são geralmente o meio mais apropriado para 
a produtividade, porém deve-se observar algumas exigências necessárias com relação ao 
produto como:alta demanda, alto volume e onde os métodos alternativos exigem alto esfor-
ço humano ou segurança. Os objetivos do uso das linhas de fluxo automatizados são para: 
• Reduzir o custo da mão de obra;
• Incrementar o índice de produtividade;
• Reduzir partes em processo;
• Minimizar distâncias entre operações;
• Alcançar especialização de operações;
• Alcançar a integração de operações. 
São dois tipos utilizados para o fluxo de operações automatizados. São eles o tipo 
em linha e rotativo 
29UNIDADE II Linhas Automáticas e Entradas e Saídas Analógicas
Fluxo tipo em linha 
Esta configuração é formada por uma sequência de estações de trabalho arranja-
das de uma forma mais ou menos retilínea. O fluxo de operações pode, por questões de 
espaço, girar 90. 
Fluxo tipo rotativo 
Neste tipo de configuração, as partes em operação são indexadas em uma mesa 
circular. As estações de trabalho são estacionárias e usualmente localizadas na periferia 
da mesa. As peças do processo se transferem sobre a mesa rotativa e se posicionadas em 
cada estação afim de serem processadas ou que sejam realizadas operações de monta-
gens. 
MÉTODOS DE TRANSPORTE DE PEÇAS EM PROCESSO
Nas palavras de Groove (2011), os mecanismos de transferência não devem so-
mente mover as partes parcialmente completadas ou montagens entre estações, devem 
também orientar e localizar as partes na posição correta para o processamento de cada 
estação. Os métodos gerais de transportes das partes sobre a linha de fluxo podem ser 
classificados nas 3 seguintes categorias:
1. Transfer contínuo;
2. Transfer intermitente ou síncrono;
3. Transfer assíncrono ou “power-and-free”. 
O tipo mais apropriado de sistema de transporte para uma dada aplicação depende 
de fatores como: 
-Tipos de operações a ser realizada; 
-O número de estações sobre cada linha; 
-O peso e tamanho das partes em processo; 
-Requisitos na taxa de produção; 
-Balanceamento do tempo em vários processos sobre a linha.
30UNIDADE II Linhas Automáticas e Entradas e Saídas Analógicas
LINHAS TRANSFERS
Transfer contínuo 
Com o transfer contínuo, as partes em processos são movidas continuamente em 
uma velocidade constante. Esta requer que as estações de operações se movam durante o 
processamento afim de manter uma regulação contínua com a peça em operação. 
Para Groove (2011), este tipo de sistema é muito prático em aplicações contínuas, 
como exemplo, o engarrafamento de bebidas, embalagem, montagens manuais onde o 
operador pode se mover com o movimento da linha. Em algumas operações de engarrafa-
mento, por exemplo, as garrafas são transportadas ao redor de um tambor giratório contí-
nuo. A bebida é descarregada dentro do movimento das garrafas pelos tubos localizados 
na periferia do tambor. A vantagem desta aplicação é que o líquido é mantido se movendo 
numa velocidade constante e assim não existe problemas de inércia. Sistemas transfer 
contínuo são relativamente fáceis para projetar e fabricar e podem alcançar um alto índice 
de produtividade. 
As principais características do sistema contínuo são:
• Arquitetura flexível; permite ser configurado e incorporado qualquer conceito de 
linha automatizada;
• Automatiza prensas de vários estágios ou link de prensas; 
• Simples e rápido set-up para troca de garras; 
• Deslocamento horizontal por servomotor sem escovas; 
• Admite inúmeras soluções para o curso vertical para diferentes relações peso/
dimensão
• Adaptável para operação com dispositivos mais diversos e particularmente com 
sistemas de alimentação em pallets; 
• Permite operação com garras sucção, magnéticas e outras.
TRANSFER INTERMITENTE 
Como o nome sugere, neste método as peças são transportadas com o movimento 
intermitente ou descontínuo. As estações são fixas na posição e as partes são movidas 
entre as estações, e então processadas nas próprias locações. Todas as peças em proces-
so são transportadas ao mesmo tempo e, por isso, o termo “sistema transfer síncrono», é 
usado para descrever este método de transporte de peças. Um exemplo de aplicação do 
31UNIDADE II Linhas Automáticas e Entradas e Saídas Analógicas
transfer intermitente de peças pode ser encontrado em operações de mecanização, como 
operações de prensagens e montagens mecanizadas (GROOVE, 2011).
Cada parte se move independente de outras partes. Desta forma, existem peças 
sendo processadas e ao mesmo tempo que outras partes estão sendo transportadas entre 
as estações.
OS SISTEMAS TRANSFER ASSÍNCRONOS 
Esse sistema oferece mais flexibilidade que os outros dois anteriores, e esta flexi-
bilidade pode ser mais vantajoso em certas circunstâncias. Sistemas deste tipo são usados 
quando existem significativas diferenças de tempos de processamento. Estações paralelas 
ou várias estações séries podem ser usadas para estações de processamento mais longos 
e estações únicas para operações mais curtas. Esse sistema é aplicado quando existe uma 
ou mais estações operadas manualmente e variações no ciclo de tempo. Esta condição é 
desfavorável para ambos sistemas de transportes contínuo ou assícrono. Grandes peças 
podem ser manipuladas sobre os sistemas assíncronos. Uma desvantagem do tipo de 
sistema assíncrono é que o ciclo é geralmente mais lento que os outros tipos (GROOVE, 
2011).
MESAS DIVISORAS APLICADAS NA AUTOMAÇÃO
A mesa giratória industrial — também conhecida como mesa giratória indexada, 
mesa rotativa indexada, ou ainda mesa indexadora — é um item muito utilizado em siste-
mas de automação para os mais variados processos produtivos da indústria. Por isso, esse 
produto atende setores, como montagens, soldagens, controles, testes, usinagem, entre 
outros.
Muito utilizada também em aplicações em máquinas automáticas, a mesa giratória 
industrial permite o posicionamento preciso necessário para a execução de tarefas nessas 
estações de trabalho.
Além disso, a mesa giratória industrial é de fundamental importância para ativida-
des que exigem posicionamento preciso e repetições nas posições. Essa mesa giratória 
industrial também possui alta rigidez, alta velocidade de indexação e zero folga.
Todas essas funcionalidades oferecidas pela mesa giratória industrial tornam esse 
item essencial nos mais variados segmentos, tais como indústria de embalagens, indústria 
alimentícia, indústria cosmética, serigrafia, entre muitos outros.
32UNIDADE II Linhas Automáticas e Entradas e Saídas Analógicas
Podemos citar o fato de que a repetibilidade do processo produtivo é extremamente 
acessível nas mesas rotativas como uma de suas principais vantagens. A facilidade de 
repetibilidade causa impactos positivos em outros pontos do processo produtivo, visto que 
promove o desenvolvimento da automação.
MANIPULADORES ROTATIVOS E LINEARES
O manuseio e armazenamento de material em um sistema flexível de manufatura 
desempenha as seguintes funções:
• permitir o deslocamento independente de peças do processo;
• possibilitar o trabalho com várias configurações de peças; 
• oferecer armazenamento temporário para as peças;
• disponibilizar um acesso conveniente para carregar e descarregar peças de tra-
balho
A maioria das configurações de layout encontradas nos sistemas flexíveis de manu-
fatura pode ser classificada em cinco categorias: (1) layout em linha, (2) layout circular, (3) 
layout em escada, (4) layout em campo aberto e (5) célula centralizada em robô. No layout 
em linhas, as máquinas e o sistema de manuseio são dispostos em linha reta. Em sua 
forma mais simples, as peças seguem de uma estação de trabalho para a próxima em uma 
sequência bem definida, com o item trabalhado sempre se movendo na mesma direção e 
sem fluxo de retorno, como na Figura 1.
Figura 1: layout em linha
Fonte: GROOVE, 2011
O funcionamento desse tipo de sistema é semelhante a uma linha de transferência, 
exceto no caso em que diversas peças são processadas no sistema. Para os sistemas 
em linha que exigem maior flexibilidadede roteamento, pode ser instalado um sistema de 
transferência linear que permita o deslocamento nas duas direções. Um possível arranjo 
para isso é mostrado na Figura 2, na qual um sistema secundário de manuseio é fornecido 
em cada estação de trabalho para separar a maioria das peças da linha principal (GROO-
VE, 2011) 
33UNIDADE II Linhas Automáticas e Entradas e Saídas Analógicas
Figura 2: layout em linha com sistema secundário de manuseio
Fonte: GROOVE, 2011
No layout circular, as estações de trabalho são organizadas em um loop, servido 
por um sistema de manuseio de peças na mesma forma, como mostra a Figura 3.
Figura 3: layout circular
Fonte: GROOVE, 2011
As peças geralmente fluem em uma única direção, com a capacidade de parar e 
ser transferidas para qualquer estação. Um sistema secundário de manuseio é mostrado 
em cada estação de trabalho para permitir que as peças se desloquem sem obstrução em 
torno do loop. A estação ou as estações de carga/descarga normalmente são localizadas 
em uma extremidade do ciclo (GROOVE, 2011).
ESTEIRAS TRANSPORTADORAS
Um transportador é um aparato mecânico para mover itens ou materiais de grande 
volume, normalmente dentro de uma instalação. Transportadores são utilizados quando 
materiais têm de ser movidos em quantidades relativamente grandes entre localizações 
específicas através de um percurso fixo, que podem ser de piso, acima do piso ou aéreo. 
34UNIDADE II Linhas Automáticas e Entradas e Saídas Analógicas
Transportadores podem ser motorizados ou não motorizados. 
Em transportadores motorizados, o mecanismo de propulsão está contido no per-
curso fixo, utilizando correntes, esteiras, roletes ou outros mecanismos para propelir cargas 
ao longo do percurso. O seu uso principal é em sistemas de transporte de materiais em 
plantas de manufatura, armazéns e centros de distribuição. 
Em transportadores não motorizados, materiais são movidos manualmente por 
trabalhadores, que empurram as cargas ao longo do percurso fixo, ou pela gravidade de 
uma elevação para uma posição mais baixa (GROOVE, 2011).
Há 3 tipos principais de esteiras transportadora (transportadores):
1. Transportador de roletes;
2. Transportador de rodízio;
3. Transportador de esteira.
 Em transportadores de roletes, o percurso consiste de uma série de tubos (roletes) 
perpendiculares à direção de deslocamento, como na Figura 4. 
Figura 4: Transportador de roletes
Fonte: GROOVE, 2011
As cargas devem possuir uma superfície de fundo de área plana suficiente para 
abarcar vários roletes adjacentes. Paletes, caixas de peças ou caixas de papelão servem 
bem a esse propósito. Os roletes estão contidos em uma estrutura fixa que eleva o percurso 
acima do nível do piso de vários centímetros a vários metros. As cargas são deslocadas para 
frente à medida que os roletes giram. Transportadores de roletes podem ser motorizados 
ou não motorizados. As esteiras motorizadas são impulsionadas por correias ou correntes. 
Normalmente os transportadores de roletes não motorizados são impulsionados pela gra-
vidade de maneira que o percurso tenha inclinação para baixo, afim de superar o atrito de 
rolamento. Este equipamento é utilizado em uma ampla variedade de aplicações, incluindo 
manufatura, montagem, empacotamento, seleção e distribuição (GROOVE, 2011).
35UNIDADE II Linhas Automáticas e Entradas e Saídas Analógicas
Os transportadores de rodízio são similares em operação aos transportadores de 
roletes, entretanto, em vez de roletes, utilizam rodas emborrachadas (similares às rodas de 
patins), como na Figura 5. 
Figura 5: Transportador de rodízio
Fonte: GROOVE, 2011
Transportadores de rodízios são mais leves em peso do que transportadores de 
roletes. Aplicações de transportadores de rodízios são similares àquelas de transportadores 
de roletes, exceto pelo fato de que as cargas têm de ser geralmente mais leves, uma vez 
que os contatos entre as cargas e o transportador são muito mais concentrados. Devido ao 
baixo peso, transportadores de rodízios são às vezes construídos como unidades portáteis 
que podem ser usadas para carregar e descarregar reboques de carros em pontos de envio 
e recebimento em fábricas e armazéns (GROOVE, 2011).
Por fim, os transportadores de esteira consistem de uma esteira contínua. Metade 
de seu comprimento é utilizado para a entrega de materiais e a outra metade é a volta de 
retorno, como na Figura 6. 
Figura 6: Transportador de esteira
Fonte: GROOVE, 2011
A esteira é feita de elastômero reforçado (borracha), possui alta flexibilidade, 
mas baixa capacidade de extensão. Em uma extremidade do transportador há um rolo 
36UNIDADE II Linhas Automáticas e Entradas e Saídas Analógicas
de propulsão que impulsiona a esteira. A esteira flexível é apoiada por uma estrutura que 
tem roletes ou deslizadores de apoio ao longo de toda a sua volta. Transportadores de 
esteira são disponíveis em duas formas comuns: (1) esteiras planas para paletes, peças 
individuais, ou mesmo determinados tipos de materiais volumosos; e (2) esteiras sulcadas 
para materiais volumosos. Materiais colocados sobre a superfície da esteira se deslocam 
ao longo do percurso em movimento. No caso de transportadores de esteiras sulcadas, 
os roletes e apoios dão à esteira flexível um formato de V na parte superior (de entrega) 
para levar materiais granulados como carvão, cascalho, grãos ou materiais em partículas 
similares (GROOVE, 2011).
Como indicado anteriormente, os equipamentos de transportadores cobrem uma 
ampla variedade de operações e características e uma variedade de equipamentos trans-
portadores encontra-se comercialmente disponível. Cabe à empresa analisar e decidir o 
tipo de esteira mais adequada para o seu processo e produto.
LINHAS FLEXÍVEIS AUTOMÁTICAS
Dentro das linhas de montagens das empresas, espera-se que seja possível reali-
zar a montagens e testes dos produtos. Entre uma estação e outra, é permitido que ocorra 
operações manuais realizadas por operadores, operações semiautomáticas ou automáti-
cas, que são definidas de acordo com a necessidade da empresa.
As linhas de montagens são investimentos, muitas vezes caros, que visam diminuir 
o leading time de entrega, aumentar a produção com um custo menor e manter a qualidade 
do produto final.
Atualmente, empresas fabricam uma série de produtos diferentes dentro do mesmo 
espaço fabril. Dessa forma, muitas empresas buscam uma linha de montagem flexível. Ou 
seja, uma linha capaz de operar com mais de processo, com o intuito de produzir mais de 
um produto.
De acordo com Groove (2011), para ser considerado flexível, um sistema de manu-
fatura precisa satisfazer a vários critérios. A seguir, apresentamos quatro testes razoáveis 
de flexibilidade em um sistema de manufatura automatizado:
1. Teste da variedade de peças: o sistema pode processar diferentes tipos de peças 
em um modo não lote?
2. teste da mudança de programa: o sistema pode aceitar imediatamente mudanças 
no programa de produção, ou seja, alterações no mix de peças e/ou nas quantidades?
3. teste da recuperação de erros: o sistema pode se recuperar tranquilamente de 
37UNIDADE II Linhas Automáticas e Entradas e Saídas Analógicas
falhas de equipamento e paralisações, de modo que a produção não seja completamente 
interrompida?
4. teste das novas peças: novos projetos de peça podem ser introduzidos no mix de 
produtos existentes com relativa facilidade? 
Se a resposta a todas essas perguntas for ‘sim’ para determinado sistema de ma-
nufatura, então ele pode ser considerado flexível. 
Os critérios mais importantes são o (1) e o (2). Os critérios (3) e (4) são menos 
rigorosos e podem ser implementados em vários níveis. Na verdade, a introdução de novos 
projetos de peça não é considerada em alguns sistemas flexíveis de manufatura; esses sis-
temas são projetados para produzir uma família de peças cujos membros são conhecidos 
antecipadamente.
ENTRADAS ANALÓGICASUma entrada analógica é um sinal elétrico, mensurável, e definido numa gama de 
valores. Esta entrada é gerada por um sensor e recebida por um controlador. A entrada 
analógica varia continuamente de uma forma definida em relação à propriedade medida. 
Os sinais analógicos gerados por alguns tipos de sensores devem ser acondi-
cionados, são assim amplificados e filtrados de forma a permitirem o seu envio para um 
controlador que os recebem. Este transporte pode ser feito de diversas formas, sendo as 
mais comuns a utilização de condutores eléctricos, fibra óptica ou ondas de rádio.
No caso de o controlador ser digital, as entradas analógicas devem ser convertidas 
para sinais digitais por um conversor analógico/digital, regra geral, localizados perto do 
controlador. Basicamente existem dois tipos de sinais analógicos: tensão e corrente.
SAÍDAS ANALÓGICAS
Uma saída analógica é um sinal analógico mensurável e definido numa gama espe-
cífica, é gerado pelo controlador e é enviado para um dispositivo ao seu cuidado, tais como 
variadores eletrônicos de velocidade ou atuadores. 
Variações nas saídas analógicas causam mudanças no dispositivo controlado que 
resultam em variações no processo controlado. As saídas analógicas do controlador são 
normalmente limitadas a uma gama de tensões ou correntes, são necessários então trans-
dutores que fornecem um sinal de saída compatível com o dispositivo a controlar.
As saídas analógicas são utilizadas para enviar sinais contínuos para atuadores 
como:
38UNIDADE II Linhas Automáticas e Entradas e Saídas Analógicas
• Válvulas proporcionais;
• Inversores de frequência;
• Indicadores;
• Conversores I/P(corrente/pressão).
SENSORES E ATUADORES
Sensores
São dispositivos que recebem e respondem estímulos elétricos ou mecânicos. 
Possuem um amplo campo de atuação como indústria, segurança e laboratórios. A seguir, 
uma listagem sobre os principais e aplicações de alguns tipos deles.
Sensores mecânicos ou chaves de fim de curso – são chaves elétricas cujo acio-
namento se dá de forma mecânica através de alavanca, rolete ou outro mecanismo. O 
posicionamento é feito nas extremidades do curso do atuador, assim, sempre que o atuador 
atingir a posição desejada é gerado um sinal elétrico para ativar um sinal de alarme ou para 
o atuador, exemplo: Portões eletrônicos.
Sensores de proximidade – são dispositivos utilizados na detecção de peças, com-
ponentes, elementos de maquinas etc., exemplo: detecção de papel nos fotocopiadoras, 
contagem de garrafas que passam por uma esteira.
Sensores óticos ou fotoelétricos – são sensores capazes de detectar a presença 
de um acionador através da emissão de luz. O funcionamento dos sensores baseia-se na 
transmissão (por meio de um fotodiodo) e recepção (por meio de um foto-transistor) de luz 
infravermelha a qual é invisível ao olho humano, exemplo: alarmes de carros, alarmes de 
segurança.
Sensores de nível – é um sensor eletromecânico, muito utilizado em processos 
de armazenagem ou transporte de materiais sólidos ou granulados, principalmente em 
indústrias de plásticos, minérios, alimentícias, químicas etc., exemplo: saber se um tanque 
está cheio, vazio ou na metade.
Sensores magnéticos ou Reed Switchs – o funcionamento é baseado na atração 
de dois contatos metálicos quando o sensor é submetido a um campo magnético. Assim, 
quando o sensor é submetido ao campo magnético os contatos se tocam permitindo a 
passagem de corrente elétrica, exemplo: contatores e atuadores.
Sensores de temperatura – cobrem uma faixa de temperatura bastante extensa de 
temperatura que vai de valores negativos a positivos, exemplo: termopares, termômetros.
39UNIDADE II Linhas Automáticas e Entradas e Saídas Analógicas
Atuadores
É um dispositivo com a função de produzir movimento, receber comandos manuais 
ou automáticos e modificam o ambiente com ações. Alguns exemplos são atuadores de 
movimento induzidos por cilindros (pneumáticos ou hidráulicos) e motores (dispositivos 
rotativos com acionamento de vários tipos).
Também são atuadores dispositivos como pás, cancelas, roletes, membranas, bóias 
ou qualquer elemento que realize um comando recebido de outro dispositivo (sensores, 
computadores, CLP’s) com base em uma entrada ou critério a ser seguido.
Alguns exemplos e aplicações são listados a seguir:
Mecânica - atuadores de plasma, atuadores pneumáticos, atuadores elétricos, 
motores, cilindros hidráulicos, atuadores lineares, etc.
SAIBA MAIS
O que é indústria 4.0?
Também conhecida como revolução 4.0, o conceito tem origem na Feira de Hannover, 
principal evento do mundo para a tecnologia industrial, na Alemanha. A iniciativa, in-
centivada pelo governo alemão e empresas de tecnologia, universidades e centros de 
pesquisa, muda a maneira com que as fábricas operam hoje em dia.
Significa a automação da indústria conectada ao uso de máquinas para a produção de 
produtos cada vez mais personalizados e baseados em dados. Uma interconexão entre 
dispositivos inteligentes ao longo de toda a cadeia de produção e logística.
 
REFLITA
“A primeira regra de qualquer tecnologia utilizada nos negócios é que a automação apli-
cada a uma operação eficiente aumentará a eficiência. A segunda é que a automação 
aplicada a uma operação ineficiente aumentará a ineficiência. ” - Bill Gates
https://www.pensador.com/autor/bill_gates/
40UNIDADE II Linhas Automáticas e Entradas e Saídas Analógicas
Como estudado, a atual situação do mercado econômico mundial é caracteriza-
da por tendências como o aumento da diversidade e variedade de produtos, pequenos 
e médios volumes de produção, a redução do ciclo de vida dos produtos no mercado, 
o desenvolvimento de novos produtos, as rápidas mudanças tecnológicas, a demanda 
prevista e os curtos tempos de entrega desses produtos. Com isso, há uma tendência de 
aperfeiçoamento dos sistemas produtivos buscando novas tecnologias que permitam a fle-
xibilização da produção a fim de explorar as oportunidades frente a um clima de incertezas. 
Foram também estudados equipamentos/dispositivos utilizados na implementação 
de um processo automático. Foram apresentados para várias configurações, tais como 
mesas divisoras, linhas transfers lineares e rotativas e alguns tipos de esteiras transporta-
doras. 
Com todo o conteúdo exposto nessa apostila, espera-se ter apresentado, de forma 
didática e clara, conceitos ideias sobre a automação na indústria, o caminho que essa 
revolução tem tomado, e instigado o aluno a aprofundar os seus conhecimentos.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
41UNIDADE II Linhas Automáticas e Entradas e Saídas Analógicas
MATERIAL COMPLEMENTAR
LIVRO
 • Título: Automação industrial na prática
• Autor: Frank Lamb
• Editora: AMGH
• Sinopse: Automação industrial na prática é um guia de referência 
de conceitos, terminologia e aplicações. Estruturado em tópicos 
para facilitar a consulta, apresenta o conteúdo essencial do pro-
jeto e do uso de máquinas automatizadas, abordando sistemas 
de controles, construção de máquinas, engenharia mecânica e 
muito mais. Complementado por gráficos, imagens, exemplos de 
aplicação e dicas, este é um guia valioso tanto para estudantes 
de automação quanto para profissionais em busca de aperfeiçoa-
mento. 
FILME/VÍDEO
• Título. Metropolis
• Ano. 1927
• Sinopse. Este clássico de Fritz Lang se passa no ano de 2026 e 
conta a história de uma cidade dividida entre os poderosos, que 
ficam na superfície (Jardim dos Prazeres), e os operários, em 
regime de escravidão, que trabalham no subsolo (Cidade dos Tra-
balhadores). O filme demonstra uma preocupação com a mecani-
zação da vida industrial nos grandes centros urbanos e questiona 
a importância do sentimento humano.
42
Plano de Estudo:
• IHM via www com CLP
• Especificação da IHM
• Aplicação da Interface Homem - Maquina
• Características do software supervisores
• Sistemas SCADA
• Componentes físicos de um sistema supervisores
• Componentes lógicos de um sistemaSCADA
• Camadas físicas de uns sistemas de supervisão
• Planejamento do sistema supervisores
• Modos de comunicação
Objetivos de Aprendizagem:
• assimilar os conceitos de IHM, SCADA e sistemas supervisórios;
• conhecer e compreender os componentes físicos e lógicos utilizados na interface 
homem-máquina, no sistema supervisório e no sistema SCADA.
• estabelecer a importância e as vantagens da modernização da automação 
através de novos sistemas e interfaces.
UNIDADE III
Interface Homem-Máquina e Noções 
de Sistemas Supervisores
Professor Mestre Lucas Delapria Dias dos Santos
43UNIDADE III Interface Homem-Máquina e Noções de Sistemas Supervisores
As primeiras iniciativas do homem para mecanizar atividades manuais ocorreram 
na pré-história com invenções como a roda. O moinho movido por vento ou força animal e 
as rodas d’água demonstram a criatividade do homem para poupar esforço.
A automação só ganhou destaque na sociedade quando o sistema de produção 
agrário e artesanal se transformou em industrial, a partir da segunda metade do século 
XVIII, inicialmente na Inglaterra.
Os sistemas inteiramente automáticos surgiram no início do século XX, entretanto, 
bem antes disso foram inventados dispositivos simples e semi-automáticos.
Devido à necessidade de aumentar a produção e a produtividade, surgiram uma 
série de inovações tecnológicas: máquinas modernas, capazes de produzir com maior 
precisão e rapidez em relação ao trabalho feito à mão.
Com o avanço da tecnologia e surgimento da computação, aparelhos eletrônicos 
se tornaram comum em todos os setores da sociedade. A necessidade da construção de 
uma interface amigável ao usuário se tornou fundamental, afinal, é o canal de comunicação 
entre o homem e computador, no qual são feitas as interações visando atingir um objetivo 
comum. 
Esta apostila traz conceitos da interface Homem-Máquina, ideias, história e utilida-
de. Além disso, aborda sistemas supervisórios e principais componentes utilizados nesses 
ambientes. Esta apostila deve servir de base para os estudos, dando base para trabalhos 
futuros.
INTRODUÇÃO
44UNIDADE III Interface Homem-Máquina e Noções de Sistemas Supervisores
IHM VIA WWW COM CLP
De acordo com Barbosa (2011), a utilização de controladores lógicos programáveis 
(CLP) passou a ser amplamente difundida na indústria desde a sua invenção no final da 
década de 60 pelos norte-americanos. Ao longo do tempo, esses equipamentos passaram 
a ser utilizados também em aplicações de automação predial e residencial. Atualmente há 
uma grande diversidade de modelos no mercado, ficando a cargo dos profissionais da área 
de automação avaliar qual opção é a mais adequada à sua aplicação. 
O surgimento da internet e de redes corporativas semelhantes (intranet) tornou 
possível o acesso remoto aos equipamentos de controle dos processos usando uma ar-
quitetura aberta. Neste contexto, a Web, com sua interface gráfica intuitiva e universal, é 
muito indicada para a supervisão remota de processos tipo “chão de fábrica”. Como equipa-
mentos importantes em automação industrial, os CLPs seguem essa tendência adquirindo 
acessibilidade pela Web (BARBOSA, 2011). 
Além disso, o CLP com IHM integrada foi desenvolvido para viabilizar que o próprio 
usuário possa realizar eventuais reparos no produto em casos de danos ocasionados por 
acidentes de qualquer natureza. Para tanto, os módulos de I/O são fabricados com com-
ponentes discretos (PTH) que podem ser substituídos com facilidade, diferentemente dos 
componentes SMD, massivamente utilizados em outros CLPs do mercado (BARBOSA, 
2011).
Por possuir uma estrutura modular, o CLP com IHM integrada propicia relevante 
45UNIDADE III Interface Homem-Máquina e Noções de Sistemas Supervisores
redução de cabeamento nas instalações, como em aplicações de controle de processos 
industriais, automação residencial e automação predial, pois os módulos podem ser es-
trategicamente espalhados pela planta de modo que o cabeamento de I/O seja o menor 
possível. Nessas aplicações, a interligação dos módulos do CLP é realizada utilizando um 
único cabo, no padrão da rede CAN (BARBOSA, 2011).
ESPECIFICAÇÃO DA IHM
Para determinar o projeto de uma interface IHM, primeiro é preciso responder há 6 
pergutnas: 
1. Quem necessita de qual informação? 
2. Como o usuário espera que as informações sejam apresentadas? 
3. Quando a informação precisa ser apresentada? 
4. Os operadores possuem alguma necessidade especial? 
5. A utilização de som é importante? 
6. Quais as escolhas que o operador deveria ter? 
 
A tendência mais comum é adotar uma interface de usuário que frequentemente 
tenha: 
- Ícones; 
- Um dispositivo apontador (tal como um mouse); 
- Totalmente colorida; 
- Suporte para múltiplas janelas, as quais rodam programas simultaneamente; 
- Menus do tipo “popup”; 
- Janelas que possam ser movidas, re-escalonadas, movidas para frente/traz, etc. 
Os passos de implementação geral de uma IHM são: 
1. Criar as telas em um software para PCs; 
2. Carregar as telas na unidade IHM; 
3. Conectar a unidade ao CLP; 
4. Ler e escrever na IHM usando as locações de memória para obter a entrada e a 
atualização das telas. 
Para controlar a IHM a partir de um CLP, as entradas do usuário ligam bits na 
memória do CLP, e outros bits na memória do CLP podem ser levados par nível lógico 
unitário para ligar/desligar itens na tela da IHM.
46UNIDADE III Interface Homem-Máquina e Noções de Sistemas Supervisores
APLICAÇÃO DA INTERFACE HOMEM – MÁQUINA
Visto que há vários tipos de máquinas e tecnologias disponíveis no mercado capa-
zes de proporcionar alguns níveis de controle aos processos fabris, houve a necessidade 
do desenvolvimento de interfaces entre o controle e o operador. O principal objetivo dessa 
interface é proporcionar a integração do homem com a máquina.
A Interface Homem Máquina (IHM) é empregada nos mais diversos tipos de empre-
sas e fábricas, nos mais diversos níveis. Podemos encontrar IHM nas indústrias automo-
bilísticas, farmacêuticas, na medicina, construção civil etc. As vantagens proporcionadas 
pelo interfaceamento tornou esse recurso indisponível para diversos campos, onde a IHM 
proporciona não somente a supervisão do processo, mas também reúne todos os dados, 
analisa e compila para o operador. Em alguns casos, a IHM é capaz até o sistema permiti 
a análise das informações pela operação e a alteração de parâmetros assim que houver a 
necessidade. Por exemplo, o sistema pode monitorar o controle de estoque e reposição, 
quando as mercadorias são vendidas e devem ir para a expedição (BARBOSA, 2011).
De acordo com Barbosa (2011), as IHMs, nas indústrias, podem ser empregadas 
de três formas diferentes. Após a programação do CLP estar finalizada, deve-se analisar 
qual a função necessária para a IHM proposta. Essas 3 formas de operação estão descritas 
a seguir.
Substituição de botoeiras – Visto que antes da difusão das IHMs e do CLP, o 
controle dos sistemas era totalmente manual, realizado através de botoeiras e LEDs em 
imensos quadros elétricos. Devido a quantidade de informações que o operador tinha que 
absorver e analisar antes de tomar uma decisão, era fácil ocorrer erros e falhas. Além disso, 
o método dos quadros elétricos dificultava a manutenção. 
Por tanto, pode-se dizer que essa interface surgiu para substituir as botoeiras liga/
desliga, chaves, painéis ou qualquer dispositivo que exerça as funções de controle e sina-
lização.
Tratamento de dados
Também chamada de Embedded, nome do sistema operacional em que é configu-
rada, essa IHM é utilizada em ambientes que necessitam de monitoramento e feedbacks 
constantes. 
Supervisão
Quando os sistemas são mais complexos e têm muitos componentes, as IHMs 
para supervisão são as mais indicadas. Das três, essas apresentam melhores resultados 
em conectividade, acesso remoto, gráficos e flexibilidade.
http://engprocess.com.br/sistemas-supervisorios/47UNIDADE III Interface Homem-Máquina e Noções de Sistemas Supervisores
Geralmente elas são desenvolvidas de tal forma que o processador execute a 
função de hospedeiro, em que a aplicação é instalada e executada.
O computador hospedeiro também deve contar com boa capacidade de memória, 
processamento adequado e placa de vídeo com alto processamento para recursos gráficos.
Em linhas gerais, a interface Homem Máquina permite o monitoramento, geren-
ciamento e análise das informações, com o objetivo de melhoras. Com os dados obtidos 
da IHM, espera-se um maior ganho na eficiência, nos equipamentos e no processo, o que, 
consequentemente, auxilia na tomada de decisões.
CARACTERÍSTICAS DO SOFTWARE SUPERVISORES
O software de supervisão, localizado no nível de controle do processo das redes 
de comunicação, é o responsável pela aquisição de dados diretamente dos controladores 
lógico programáveis - CLP para o computador, pela sua organização, utilização e gerencia-
mento dos dados.
Segundo Ogata (1993), o software supervisório é visto como o conjunto de progra-
mas gerado e configurado no software básico de supervisão, implementando as estratégias 
de controle e supervisão, as telas gráficas de interfaceamento homem-máquina, a aquisição 
e tratamento de dados do processo, a gerência de relatórios e alarmes. Este software deve 
ter entrada de dados manual, através de teclado. 
Os dados são solicitados por meio de telas/interfaces com campos pré-formatados 
que o operador deve preencher. Os campos devem ser autoexplicativos e possuírem limites 
para caracteres. A inserção dos dados deve ocorrer por telas individuais, sequencialmente, 
com seleção automática da próxima entrada. Após todos os dados de um grupo ser inseri-
do, esses poderão ser alterados ou adicionados pelo operador, que será o responsável pela 
validação das alterações. 
Para a criação de aplicativos de supervisão e controle de processos nas mais diver-
sas áreas, necessita-se de: 
Hardware: Utiliza-se um protocolo de comunicação, que pode ser uma porta serial, 
uma placa de rede, etc; 
Software: É necessário que o driver do computador empregado seja executado 
simultaneamente com o software de desenvolvimento. 
 O driver é um software responsável pela comunicação, ele possui o protocolo de 
comunicação do equipamento. Um exemplo de software utilizado para análise de funciona-
mento de um sistema supervisório é o Elipse Windows.
48UNIDADE III Interface Homem-Máquina e Noções de Sistemas Supervisores
Dentre os muitos sistemas utilizados, os que mais tem se difundido são os PCS 
(Sistemas de Controle de Processos ou Process Control Systems), os SCADA (Sistemas 
de Controle Supervisório e Aquisição de Dados ou Supervisory Control & Data Aquisition 
Systems) e os DCS (Sistemas de Controle Distribuído ou Distributed Control Systems). 
Estes aplicativos oferecem sofisticados recursos que otimizam o tempo de desen-
volvimento e a manutenção dos sistemas:
- Interface clara, lógica e intuitiva; 
- Conectividade com a maioria dos equipamentos disponíveis no mercado ou mes-
mo com outros aplicativos Windows; 
- Biblioteca gráfica para criação de telas; 
- Suporte à rede e arquitetura cliente/servidor; 
- Configuração e reconhecimento de alarmes; 
- Relatórios formatados, graficamente customizados pelo usuário; 
- Registro de dados em disco e análise histórica; 
- Receitas que permitem a programação de valores para o envio ao processo; 
- Scripts que permitem a criação de rotinas exclusivas, definindo lógicas e criando 
sequências de atitudes através de uma linguagem de programação interativa, personali-
zando ao máximo o aplicativo; 
- Suporte a banco de dados via ODBC (Open Data Base Connectivity) - Access, 
SQL Server, Oracle, dBase, etc; 
- CEP - Controle Estatístico de Processos; 
- Módulo matemático para a formulação de equações; 
- Controle de acesso por nível de usuário; 
- Acesso remoto via Internet; 
- Captura, registro e transmissão digital de imagens.
SISTEMAS SCADA
Desde meados do século XVIII a tecnologia tem alancando o desenvolvimento 
industrial. Com o aumento da demanda de produtos, rapidez, qualidade e agilidade, houve 
a necessidade maximizar o desempenho das máquinas e ferramentas. Dessa forma, o 
sistema SCADA nasce para ajudar as indústrias a conquistarem metas satisfatórias no 
negócio.
De acordo com Rogers (2013), as primeiras versões dos sistemas supervisórios co-
meçaram a ser utilizadas no fim dos anos 70, época em que os processadores não tinham 
http://engprocess.com.br/eficiencia-industrial/
http://engprocess.com.br/eficiencia-industrial/
49UNIDADE III Interface Homem-Máquina e Noções de Sistemas Supervisores
tanta capacidade para plataformas de hardware “robustas”. Sendo assim, os SCADAS só 
eram utilizados em projetos sofisticados que necessitavam de maior fiscalização, como de 
energia e petróleo.
A partir da evolução das máquinas e do surgimento de tecnologias mais modernas, 
o custo para empregar um sistema SCADA foi reduzindo, incentivando o investimento de 
diversas empresas na ferramenta.
Em outras palavras, o sistema SCADA — ou Sistema de Supervisão e Aquisição de 
Dados — é um software que empregado para monitorar e controlar variáveis e dispositivos 
de um processo.
Para que o sistema consiga analisar e administrar o processo, são necessários 
uma série de equipamentos, como servidores de acesso, protocolos de comunicação, sen-
sores e atuadores conectados a planta que desejasse analisar. Dessa forma, o software 
recebe e armazena diversos dados do processo, gerando, por exemplo, telas ou gráficos 
que entregam informações da automação industrial.
Os CLPs são fundamentais ao funcionamento do software SCADA. Os sensores 
são conectados diretamente máquinas e realizam a análise de alguma variável de proces-
so. Além disso, os CLPs também possuem algoritmos e funções de lógica específicas. Eles 
podem alterar as condições dos atuadores do processo através dessas instruções ou de 
comandos que o operário faz utilizando o SCADA.
Alguns dos dados que podem ser visualizados e controlados na automação indus-
trial são:
• Temperatura;
• Pressão;
• Umidade;
• Nível;
• Peso;
• Vazão;
• Tensão;
• Corrente.
A planta que será controlada pode ser industrial, residencial (domótica) ou uma in-
terface de IoT (Internet das Coisas).
http://engprocess.com.br/sistema-scada/
http://engprocess.com.br/internet-das-coisas/
http://engprocess.com.br/internet-das-coisas/
50UNIDADE III Interface Homem-Máquina e Noções de Sistemas Supervisores
COMPONENTES FÍSICOS DE UM SISTEMA SUPERVISORES
De acordo com Pinheiro (20060, os principais componentes físicos do sistema de 
supervisão são: sensores e atuadores, rede de comunicação, estações remotas (aquisição/
controle) e de monitoração central (sistema computacional SCADA). 
Em resumo, sensores, monitorados pelo sistema SCADA, são equipamentos inter-
ligado aos controladores capazes de converter sinais físicos, como calor, nível e acidez em 
sinais analógicos ou digitais, para que possam ser entendidos e analisados. Os atuadores 
empregados ligando e desligando equipamentos especificos, de acordo com os sensores 
(PINHEIRO, 2006). 
COMPONENTES LÓGICOS DE UM SISTEMA SCADA
De acordo com Rogers (2013) internamente, os sistemas SCADA geralmente 
dividem suas principais tarefas em blocos ou módulos, que vão permitir maior ou menor 
flexibilidade e robustez, de acordo com a solução desejada. Em linhas gerais, podemos 
dividir essas tarefas em: 
• Núcleo de processamento; 
• Comunicação com PLCs/RTUs (DRIVER RUNTIME); 
• Gerenciamento de Alarmes (ALARM); 
• Banco de Dados (TAG’S DATABASE); 
• Históricos (TREND); 
• Lógicas de programação interna (Scripts) ou controle (MATH); 
• Interface gráfica (VIEWER); 
• Relatórios (REPORTS); 
• Comunicação com outras estações SCADA (TCP/IP, DDE, ODBC); 
• Comunicação com Sistemas Externos / Corporativos; 
• Outros.
CAMADAS FÍSICAS