Automação Industrial

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UNIVERSIDADE DE UBERABA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Engenharia Elétrica – Etapa VIII, 
volume 1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
© 2011 by Universidade de Uberaba 
Todos os direitos de publicação e reprodução, em parte ou no todo, reservados para a 
Universidade de Uberaba. 
 
Reitor 
Marcelo Palmério 
 
Pró-Reitora de Ensino Superior 
Inara Barbosa Pena Elias 
 
Pró-Reitor de Logística para Educação a Distância 
Fernando César Marra e Silva 
 
Assessoria Técnica: 
Ymiracy N. Sousa Polak 
 
Produção de Material Didático: 
 Comissão Central de Produção 
 Subcomissão de Produção 
 
Editoração: 
Supervisão de Editoração 
Equipe de Diagramação e Arte 
 
Capa: 
Toninho Cartoon 
 
Edição 
Universidade de Uberaba 
Av. Nenê Sabino, 1801 – Bairro Universitário 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sobre os autores 
 
 
 
Cláudio Turini 
Engenheiro Eletricista pela Universidade Federal de Uberlândia. Mestre em 
Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Uberlândia. Atualmente é professor 
da Universidade de Uberaba, campus Uberlândia, ministrando aulas nos cursos de 
Engenharia Elétrica, Engenharia Civil e Engenharia da Computação. 
 
 
 
Marcelo Lucas 
Graduado em Engenharia Elétrica com ênfase em eletrônica e telecomunicações pelo 
instituto Nacional de Telecomunicações (1988), especialista em sistemas de 
telecomunicações pela universidade de Uberaba (2000). Atua como professor em 
diversos cursos da Universidade de Uberaba. 
 
 
 
Rhafael Pansani Godinho 
Formado em Engenharia de Computação, com ênfase em Automação Industrial. 
Trabalha como desenvolvedor de sistemas microcontrolados aplicados à indústria e 
Engenheiro de Computação (Automação Industrial) na Empresa CAS Tecnologia Ltda. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sumário 
 
 
Apresentação ............................................................................................................................ 5 
 
 
Capítulo 1 – Automação e controladores lógicos programáveis ............................................... 6 
1.1 Evolução histórica da automatização de controle industriais ................................................. 7 
1.2 Tipos de variáveis de processo ............................................................................................. 12 
1.3 Processo contínuo ................................................................................................................. 13 
1.4 Processo discreto .................................................................................................................. 13 
1.5 Sistema de controle ............................................................................................................... 14 
1.6 Áreas de aplicação dos controladores programáveis ........................................................... 20 
1.7 Controlador lógico programável versus painel de relés ........................................................ 21 
1.8 Computador industrial versus controlador programável ....................................................... 21 
1.9 Perspectivas futuras .............................................................................................................. 22 
1.10 Principais elementos em acionamentos elétricos ............................................................... 42 
 
 
 
Capítulo 2 – Elementos de projeto ........................................................................................... 48 
2.1 Introdução.............................................................................................................................. 49 
2.2 Normas Recomendadas ........................................................................................................ 51 
2.3 Elaboração do Projeto ........................................................................................................... 51 
2.4 Concepção do Projeto ........................................................................................................... 52 
2.5 Meio Ambiente ...................................................................................................................... 63 
2.6 Graus de Proteção ................................................................................................................ 67 
2.7 Proteção Contra Riscos de Explosão ................................................................................... 68 
2.8 Diagrama Unifilar ................................................................................................................... 70 
2.9 Simbologia ............................................................................................................................. 79 
2.10 Inspeção Visual e Documentação ....................................................................................... 80 
2.11 Ensaios de Campo em Instalações ..................................................................................... 82 
2.12 Memorial Descritivo ............................................................................................................. 87 
2.13 Tensões Elétricas ................................................................................................................ 88 
 
 
 
Capítulo 3 – Programando o PIC® em Linguagem C ............................................................... 92 
3.1Compilador C.......................................................................................................................... 93 
3.2 Linguagem C (aplicada ao software CCS C ......................................................................... 97 
3.3 Configurando o microcontrolador PIC ................................................................................. 116 
3.4 Compilando programas ....................................................................................................... 118 
3.5 Ferramenta auxiliar para desenvolvimento de projetos ...................................................... 119 
3.6 Gravando programa no microcontrolador ........................................................................... 121 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 
 
Apresentação 
 
 
Estamos iniciando a oitava etapa do curso de Engenharia Elétrica na modalidade de 
estudos à distância. Estão previstos para este volume 1, os conteúdos “Controle, 
Automação e Integração de Processos Industriais”, “Eletrotécnica” e “Sistemas, 
instalações e equipamentos eletrônicos e de comunicação”. 
 
Os capítulos abordados serão os seguintes: 
 
 Componente Curricular – Controle, Automação e Integração de Processos 
Industriais: 
 
o Capítulo 1: Automação e controladores lógicos programáveis; 
 
 Componente Curricular – Eletrotécnica: 
 
o Capítulo 2: Elementos de projeto; 
 
 Componente Curricular – Sistemas, instalações e equipamentos eletrônicos e de 
comunicação: 
 
o Capítulo 3: Programando o PIC em linguagem C 
 
 
No primeiro capítulo, Automação e controladores lógicos programáveis, serão 
apresentadas situações-problema contextualizadas envolvidas no projeto de sistemas 
de controle discreto. Será apresentada aplicação dos principais dispositivos utilizados 
na automação, além, de expor o estado da arte em que se encontra tal segmento. 
 
O segundo capítulo, Elementos de projeto, evidencia e organiza os conhecimentos 
necessários que um engenheiro eletricista deve ter e considerar quando na 
implementação de um projeto elétrico, seja ele, industrial, comercial ou residencial. 
Ressalta a importância de se conhecer e seguir as normas relativas a cada 
implementação bem como, realizar os testes finais exigidos pelas normas, antes de 
colocar o projeto em funcionamento. Enfatiza a importância de se colocar o conjunto 
de plantas finais do projeto exatamente da forma como o projeto foi executado. Enfim, 
fornece uma visão geral e abrangente dos elementos essenciais quando na execução 
de um projeto elétrico. 
 
No terceirocapítulo, Programando o PIC em linguagem C, será visto como 
programar um microcontrolador PIC utilizando linguagem C, gravar este programa na 
memória do microcontrolador e principalmente desenvolver um projeto completo. 
Utilizaremos de conceitos básicos de eletrônica como resistores, cristais e outros para 
projetarmos uma solução real de aplicação dos microcontroladores PIC no dia a dia. 
 
Como já é de seu conhecimento, nós, da equipe didático-pedagógica, estamos sempre 
empenhados na produção do material, com a intenção de que os seus objetivos sejam 
integralmente alcançados, esperando de você o envolvimento necessário para o 
sucesso em seus estudos, ampliando, gradativamente, os conhecimentos necessários 
à sua formação de engenheiro eletricista. 
 
Bons estudos! 
6 
 
1 
 
 
 
Automação e controladores lógicos programáveis 
 
 
 
Marcelo Lucas 
 
 
Introdução 
 
Por meio dos estudos propostos, esperamos que você compreenda e identifique 
situações-problema contextualizadas, envolvidas no projeto de sistemas de controle 
discreto. Para tanto, sugiro que, ao ler os conteúdos abordados, você faça uma 
síntese das principais dificuldades encontradas no desenvolvimento dessa atividade 
de aprendizagem. Tais dificuldades servirão para uma posterior discussão entre todos 
os envolvidos no processo ensino-aprendizagem, alunos, preceptor, tutor web e 
professores. Sendo assim, este trabalho tem o objetivo de auxiliá-lo no processo de 
construção de conhecimentos teórico-iniciais, necessários para acompanhamento dos 
conteúdos que serão trabalhados. 
 
De modo geral, esperamos que este trabalho contribua de forma significativa para seu 
enriquecimento referente ao conhecimento e aplicação dos principais dispositivos 
utilizados na automação, além de expor o estado da arte em que se encontra tal 
segmento. 
 
 
 
Esquema 
 
- A evolução do controle de processos industriais 
- Processos industriais 
- Processo contínuo 
- Processo discreto 
- Sistema de comando 
- Sistema de controle 
- Controlador lógico programável 
- Áreas de aplicação dos controladores programáveis 
- Computador industrial versus controlador programável 
- Arquitetura dos CLPs 
- Modos de operação de um CLP 
- Dispositivos de entrada: transdutores e sensores 
- Dispositivos de saída: atuadores 
- Principais elementos em acionamentos elétricos 
 
 A evolução do controle de processos industriais 
A competitividade dos mercados mundiais imposta pela globalização tem obrigado as 
empresas a uma constante busca pela melhoria na qualidade e produtividade. Isto 
leva a uma busca incessante por soluções tecnológicas para melhorar 
qualitativamente e quantitativamente os processos produtivos. Para atender a estas 
necessidades de aumento de produtividade, flexibilidade e redução de custos as 
7 
 
organizações estão se reorganizando. Por outro lado, é necessário que os 
equipamentos tenham condições de se adequarem rapidamente às alterações de 
configurações exigidas para produzirem diversos modelos de produtos, com pequenas 
alterações entre si. E, neste contexto, a automação surge como uma das principais 
soluções. 
 
Na atualidade, tornou-se parte da rotina industrial o emprego de máquinas 
automáticas que substituem a força muscular do homem e, ainda, possuem a 
capacidade de decidir e corrigir seus erros. Nesse sentido, podemos afirmar que a 
automação industrial é parte integrante do cotidiano de nossa sociedade. 
 
 
Mas o que vem a ser automação industrial? 
 
 
De forma bem simples, podemos conceituá-la como um conjunto de dispositivos 
eletro/eletrônicos e mecânicos que controlam seu próprio funcionamento, quase sem a 
intervenção humana. 
 
Veja bem, a automação é diferente de mecanização. A mecanização consiste 
simplesmente no uso de máquinas para realizar um trabalho, substituindo assim o 
esforço físico do homem. Já a automação possibilita executar o trabalho por meio de 
máquinas controladas automaticamente. 
 
Quando observamos um processo de fabricação percebemos que este possui um 
fluxo de material, energia ou ambos. O fluxo de material ou energia é manipulado sob 
o comando de um controlador, cujo objetivo é manter a variável de processo em um 
valor desejado; este valor é chamado de ponto de ajuste ou setpoint. 
 
Controlador 
Dispositivo responsável pelo acionamento dos atuadores, segundo uma ação previamente determinada 
pelo usuário do sistema de controle. 
 
 
1.1 Evolução histórica da automatização de controle industriais 
 
A necessidade de controlar um processo fabril é muito antiga. Existe desde a 
revolução industrial quando o homem passou a manufaturar bens para atender as 
suas necessidades. Da manufatura nasce a ideia da sistematização dos 
procedimentos envolvidos na produção de bens e serviços. Surge, então, o conceito 
de processo manufaturado em que os procedimentos são ordenados e podem ser 
agrupadas em etapas ou fases distintas. 
 
A automação só ganhou destaque na sociedade quando o sistema de produção 
agrário e artesanal transformou-se 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 semiautomáticos. 
Inicialmente, a principal característica do processo de manufatura é que o homem era 
o responsável pelo controle e pela execução de todos os procedimentos envolvidos no 
processo. O problema estava na baixa produtividade e na característica da qualidade 
estar fortemente dependente do ser humano. 
 
8 
 
Com o surgimento da máquina a vapor, começa a surgir a ideia de se usar máquinas 
para executar etapas do sistema produtivo. Entretanto, as primeiras máquinas a vapor 
não tinham elementos de controle automático. Eram ainda dependentes do homem 
para o controle de suas ações, mas já representavam um avanço em termos de força 
e velocidade em relação ao ser humano. 
 
Controle automático 
É quando uma parte, ou a totalidade, das funções do operador é realizada por um equipamento sem 
interferência humana. 
 
Com invenção do regulador mecânico para a pressão do vapor (Figura 1), feito por 
James Watt, a máquina passou a ter um uso industrial importante, pois agora a 
pressão do vapor era regulada automaticamente por um dispositivo, podendo a 
máquina assim efetuar um trabalho ou uma etapa de um processo. Surge o processo 
industrial em substituição ao processo de manufatura, em que máquinas realizam 
parte do processo de produção. 
 
 
 
Figura 1: Máquina de vapor de Watt. 
Fonte: Acervo do autor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Inventor da moderna máquina a vapor, que possibilitou a revolução industrial, James Watt 
foi mundialmente reconhecido quando seu nome foi dado à unidade de potência de energia 
(watt). 
 
James Watt nasceu em Greenock, Escócia, em 19 de janeiro de 1736. Aos 19 anos, foi 
para Londres fazer aprendizado de mecânico especializado na construção de 
instrumentos, mas em menos de um ano regressou à Escócia, por motivos de saúde. Por 
não possuir o certificado de aprendiz, teve dificuldades em montar uma oficina em 
Glasgow. Em 1757, no entanto, conseguiu ser escolhido para fabricar e reparar 
instrumentos matemáticos da Universidade de Glasgow. 
(Fonte: http://pessoal.educacional.com.br/up/50280001/2756140/t1324.asp em 
27/02/2009.) 
 
Saiba mais 
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Entretanto, ainda não existia o controle automático no processo, dado que toda ação 
da máquina dependia da supervisão e atuação do homem. A ideia era fazer com que a 
máquina ganhasse cada vez mais autonomia no processo de fabricação, tal qual o 
ocorreu com o controle do vapor. Ou seja, buscava-se o controle automático de 
processo. Mas o controle de processo usando meramente elementos mecânicos era 
algo difícil de conseguir e o controle automático de processo praticamente não 
avançou muito até o século XX. 
 
Com o advento da eletricidade, surgem os controles elétricose eletrônicos que são 
mais versáteis e dinâmicos que os controles mecânicos. Com o advento dos 
microprocessadores, o comando numérico (CN) evoluiu para o Comando Numérico 
Computadorizado (CNC). 
 
Microprocessador 
Também chamado de processador ou chip. Pastilha geralmente de silício gravada com microcircuitos, 
contendo milhões de transistores. É o "coração" de um computador. 
 
Uma das primeiras máquinas-ferramentas que se conhece é o Torno de abrir roscas, 
inventado em 1568, pelo engenheiro francês Jacques Benson. Mesmo sendo primitivo, 
abria roscas com razoável precisão. A máquina-ferramenta foi aprimorada até a 
concepção do comando numérico (CN). As máquinas comandadas numericamente 
viabilizam a fabricação de peças com geometria complexa por meio do recurso de 
programação eletrônica das sequências de usinagem. 
 
Simultaneamente às máquinas de controle numérico, foram desenvolvidos os robôs, 
que possuem o mesmo princípio de controle das máquinas-ferramentas CNC, mas sua 
estrutura mecânica é bastante diferente. 
 
Nos anos 1950, surge a ideia da computação gráfica interativa: forma de entrada de 
dados por meio de símbolos gráficos com respostas em tempo real. No MIT (Instituto 
Tecnológico de Massachusetts) foram produzidas figuras simples por meio da 
interface de tubo de raios catódicos (idêntico ao tubo de imagem de um televisor) com 
um computador. Em 1959, a GM começou a explorar a computação gráfica no 
processo de fabricação de seus automóveis. 
 
A década de 1960 foi o período mais crítico das pesquisas na área de computação 
gráfica interativa. Naquela época, uma grande inovação tecnológica foi o 
desenvolvimento do sistema sketchpad, que tornou possível criar desenhos e 
alterações de objetos de maneira interativa, utilizando como interface o computador. 
No início dessa década o termo CAD começou a ser utilizado para indicar os sistemas 
gráficos orientados para projetos. 
 
CAD 
Do inglês Computer Aided Design ou “Projeto Auxiliado por Computador”) 
 
 
Condições e características do Estado Regulador 
 
 Uma sociedade nacional ordena em bases capitalistas, isto é, em que as principais 
riquezas sejam produzidas como bens privados dos proprietários dos meios de 
produção, por meio da força de trabalho de outros homens, contratados para produzir 
mercadorias (bens e serviços) e gerar lucros para os proprietários. Ao conjunto dos 
elementos envolvidos nesse processo, e não só às riquezas produzidas, chamamos de 
capital e, aos seus proprietários, que dominam todo o processo, chamamos de 
capitalistas. Trata-se, pois, de uma sociedade desigualmente dividida pela propriedade e 
não apenas pelo trabalho, isto é, dividida entre capital e trabalho. 
 Um Estado que exerça a sua jurisdição política sobre o território e a sociedade de uma 
nação com a finalidade de garantir esta ordem social, especialmente as suas condições 
de existência (capital e trabalho). 
 O desenvolvimento de um forte movimento ético-político contrario a esta ordem social e 
política, marcadas pela luta de classes. 
 O desenvolvimento de teorias e estratégias sociopolíticas reformadoras do capitalismo e 
do Estado. 
 A produção de um excedente econômico crescente e que possa ser socialmente 
redistribuído sem ameaçar a ordem capitalista. 
 
10 
 
Na década de 1970 , as pesquisas desenvolvidas na década anterior começaram a 
dar resultados. Setores governamentais e industriais passaram a reconhecer a 
importância da computação gráfica como forma de aumentar a produtividade. 
Na década de 80, as pesquisas visaram à integração e/ou automatização dos diversos 
elementos de projeto e manufatura com o objetivo de criar a fábrica do futuro. O foco 
das pesquisas foi expandir os sistemas CAD/CAM (Projeto e Manufatura Auxiliados 
por Computador). Nesse período também surgiu o modelamento geométrico 
tridimensional com mais aplicações de engenharia (CAE – Engenharia Auxiliada por 
Computador). Alguns exemplos dessas aplicações são a análise e simulação de 
mecanismos, o projeto e análise de injeção de moldes e a aplicação do método dos 
elementos finitos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
No início de sec. XXI, assistimos o conceito de integração total do ambiente produtivo 
com o uso dos sistemas de comunicação de dados (interconexão de redes 
coorporativas e industriais) e novas técnicas de gerenciamento se disseminar 
rapidamente. O CIM (Manufatura Integrada por Computador) é uma realidade dentro 
de alguns setores, por exemplo, o automobilístico e foi dessa forma que a automação 
dos processos de fabricação adquiriu a dimensão e importância dos dias atuais. 
 
 Processos industriais 
Quando observamos o processo do ponto de vista da produção, normalmente 
podemos defini-lo como sendo o local (físico) onde os materiais e a energia se juntam 
e transformados em um determinado produto. Para os engenheiros de controle, o 
processo pode ser entendido como um conjunto de variáveis que devem ser 
conhecidas e controladas com vários objetivos, dentre eles podemos citar: 
 melhora da qualidade do produto; 
 melhora da produtividade; 
 necessidades de economia do processo; 
 atender a questões ambientais; 
 garantir a proteção do processo; 
 garantir a segurança da planta. 
 
De uma forma geral, podemos dizer que qualquer operação ou conjunto de operações 
que produza um resultado final desejado é considerado como processo. Geralmente, o 
processo consiste na modificação das matérias-primas, colocadas na sua entrada, nos 
produtos finais, obtidos em sua saída, por meio do suprimento de energia, durante um 
determinado período de tempo. 
 
 
CAD/CAE/CAM 
Abreviaturas de computer aided design, engineering, manufacturing. Designam sistemas, 
processos e programas de desenho, engenharia e manufatura (fabricação) auxiliados por 
computador. Para construir um navio, por exemplo, o estaleiro pode ter um programa que 
auxilia nos cálculos de engenharia naval, no desenho (e posteriores modificações) da 
planta do navio e, depois, pode até emitir comandos para o corte de chapas de aço 
conforme as medidas especificadas. A denominação pode se referir apenas ao programa 
como a toda uma estação de trabalho dedicada a essa finalidade. 
Saiba mais 
11 
 
Em princípio, qualquer grandeza física pode ser controlada, isto é, pode ter seu valor 
intencionalmente alterado. Obviamente, há limitações práticas; uma das inevitáveis é a 
restrição da energia de que dispomos para afetar os fenômenos: por exemplo, a 
maioria das variáveis climatológicas pode ser medida, mas não controlada, por causa 
da ordem de grandeza da energia envolvida. 
 
Observamos que grande parte dos sistemas modernos de controle, como os utilizados 
na indústria automobilística, química, papel e celulose, petroquímica, açúcar e etanol 
dentre outras, é extremamente complexa e requer muitos ciclos de realimentação. 
 
Controle por realimentação 
É quando um equipamento, dito automático, age sobre o elemento de controle (atuador), baseando-se em 
informações medida, através de sensores, da variável controlada. 
 
Vamos relembrar alguns conceitos básicos de sistema de controle! 
 
De uma forma geral, cada sistema de controle é composto de cinco elementos básicos 
(ver Figura 2): 
 
 acionamento: provê o sistema de energia para atingir determinado objetivo. É o 
caso dos motores elétricos, pistões hidráulicos etc.; 
 sensoriamento: mede o desempenho do sistema de automação ou uma 
propriedade particular de algum de seus componentes. Exemplos: termopares 
para medição de temperatura e encoders para medição de velocidade; 
 controle ou comando: utiliza a informação dos sensores para regular o 
acionamento. Por exemplo, para manter o nível de água num reservatório, 
usamos um controlador de fluxo que abre ou fecha uma válvula, de acordo com 
o consumo. Mesmo um robô requer um controlador, para acionar o motor elétrico 
que o movimenta; 
 comparador ou elemento de decisão: compara os valores medidos com 
valores preestabelecidose toma a decisão de quando atuar no sistema. Como 
exemplos, podemos citar os termostatos e os programas de computadores; 
 programas: contêm informações de processo e permitem controlar as 
interações entre os diversos componentes. 
 
 
Figura 2: Elementos básicos de um sistema de controle. 
Fonte: Acervo do autor. 
 
Entretanto, a maior parte dos processos industriais envolve mais do que simplesmente 
regular a variável controlada. A exigência de controle significa que alguma variável 
tende a variar de modo contínuo devido a influências externas. Mas, há muitos 
processos na indústria em que não é uma variável que deve ser controlada, mas uma 
12 
 
sequência de eventos. Esta sequência de eventos tipicamente leva à produção de 
algum produto por meio de um conjunto de matérias-primas. Por exemplo, no 
processo para fazer torradeiras, existe a entrada de vários metais e plásticos e, com 
saída, temos as torradeiras. 
 
O processo pode ser classificado de quatro formas quando observamos o tempo e o 
tipo de operação envolvido, ou seja: 
 contínuo; 
 batelada; 
 discreto; 
 fabricação de itens. 
 
 
1.2 Tipos de variáveis de processo 
 
As variáveis podem ser definidas como a representação de informações em forma de 
um valor ou uma curva de valores de uma grandeza física. Assim, se a grandeza for a 
corrente elétrica teremos um sinal elétrico, se for a pressão de um fluido temos os 
sinais pneumáticos ou hidráulicos e, se for a luminosidade, teremos um sinal óptico. 
 
As variáveis de processo podem ser classificadas quanto à forma, como as 
informações são representadas. Vejamos esta classificação: 
 
 Sinal analógico 
Sinal analógico é aquele que representa de forma contínua uma determinada faixa de 
valores da grandeza física (Figura 3). 
 
Exemplo: pressão, temperatura, força etc.. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3: Sinal analógico. 
Fonte: Acervo do autor. 
 
 
 Sinal digital 
Sinal digital é aquele em que somente dois valores são representados. São 
designados genericamente de 0 e 1 (Figura 4). 
 
Exemplos: Embora as grandezas físicas não correspondam a este comportamento, 
podemos ter algumas situações como a presença ou não de um objeto em 
determinado local, ou um botão pressionado ou não, desligado ou ligado. 
 
13 
 
 
Figura 4: Sinal digital 
Fonte: Acervo do autor. 
 
 
1.3 Processo contínuo 
 
 
O processo é contínuo quando a matéria-prima entra num lado do sistema e o produto 
final sai do outro lado continuamente. Nesta aplicação, o termo continuamente 
significa um período de tempo relativamente longo, medido em horas, em dias e até 
em meses, dependendo do processo. 
 
As paradas totais dos processos se realizam em intervalos de um ano ou mais. O 
processo contínuo pode levar até vários dias para entrar em regime estável e 
permanente de produção. Temos como exemplo a maioria das indústrias 
petroquímicas e siderúrgicas que possuem processos contínuos. 
 
 
1.4 Processo discreto 
 
 
O termo estado discreto expressa que cada evento na sequência pode ser descrito 
pela especificação da condição de todas as unidades de operação do processo. Um 
conjunto particular de condições é descrito como um estado discreto de todo sistema. 
Tais descrições dessas condições são apresentadas com expressões, tais como: 
 válvula A está aberta; 
 válvula B está fechada; 
 esteira C está ligada; 
 chave limite S1 está ligada. 
 
 Sistema de comando e de controle 
Em automação de processos industriais podem ocorrer duas formas básicas: 
sistema de comando e sistema de controle. 
 Sistema de comando 
Consiste num conjunto de elementos interligados em malha aberta, isto é, as 
informações processadas nesses elementos apresentam-se num único sentido, da 
entrada para a saída e o seu diagrama de blocos pode ser visto na 
Figura 5, a seguir. 
 
 
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Figura 5: Diagrama de blocos de típico de um sistema de comando. 
Fonte: Acervo do autor. 
 
1.5 Sistema de controle 
 
Consiste num sistema de malha fechada, isto é, além do fluxo de informação no 
sentido direto (da entrada para a saída), existe outro no sentido contrário (da saída 
para a entrada), chamada realimentação (Feedback), sendo seu diagrama de blocos 
visto na 
Figura6, a seguir: 
 
 
 
Figura 6: Diagrama de blocos de um sistema de controle realimentado. 
Fonte: Acervo do autor. 
 
 
Controlador lógico programável 
 
Mesmo antes do surgimento da eletrônica digital, os projetistas de comando 
elaboravam circuitos digitais como contatos programáveis. O programa era 
armazenado em plugs multipinos e as instruções codificadas por meio de ligações 
elétricas entre os pinos destes plugs. Esses programas eram muito limitados, e, sua 
principal função era a seleção das operações das máquinas e/ou processos. Desta 
forma, além de uma operacionalidade muito baixa, existiam outros problemas: 
 alto consumo de energia; 
 difícil manutenção; 
 modificações de comandos dificultados e onerosos com muitas alterações na 
fiação ocasionando número de horas paradas; 
 além das dificuldades em manter documentação atualizada dos esquemas de 
comando modificado. 
 
Com o aparecimento dos circuitos digitais e microprocessados, o controlador lógico 
programável tem revolucionado os comandos e controles industriais a partir da década 
de 1970. Este equipamento foi batizado nos Estados Unidos como PLC (Programable 
Logic Control), em português CLP (Controlador Lógico Programável) e este termo foi 
registrado pela Allen Bradley (fabricante de CLPs). 
 
 
15 
 
 
Controlador Lógico Programável (CLP) 
Equipamento que realiza o controle sob o comando de um programa aplicativo escrito em linguagem de 
relés e blocos. É composto basicamente de Unidade de Processamento, Memória, e dispositivos de 
entradas e saídas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 7: Diagrama ilustrando de forma conceitualmente a aplicação de um PLC. 
Fonte: Acervo do autor. 
 
Os PLCs possuem muitas definições. Porém, podemos dizer que os controladores de 
lógica programáveis, também chamados de controladores programáveis ou PLCs, 
pertencem a família dos computadores de estado sólido e utilizam circuitos integrados 
em vez de dispositivos de eletromecânica para implementar suas funções de 
intertravamento e controle. Eles são capazes de armazenar e executar instruções 
lógicas, sequenciamento, temporização, contagem, processamento aritmético, 
manipulação de dados e comunicação, com o objetivo de controlar máquinas e 
processos industriais. Ou ainda, podemos dizer de forma simples que PLCs (ver 
Figura ) são computadores industriais com arquitetura especialmente projetada, 
composta por uma unidade central de processamento e seus circuitos de interface 
com dispositivos de campo (conexão das entradas e saída com o mundo real). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O CLP possui uma arquitetura modular composta de fonte, CPU e módulos de entrada 
e saída, além de módulos para comunicação em rede. O controlador monitora o 
estado inicial e final dos dispositivos conectados aos terminais de entrada e, de acordo 
com o programa, controla os dispositivos conectados aos terminais de saída. 
 
Devido à evolução tecnológica, tanto de hardware quanto de software aliado a uma 
tendência crescente de apresentarem baixo custo, muita inteligência, facilidade de uso 
e massificação das aplicações, a utilização deste equipamento não será apenas nos 
 
 
Segundo a ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), PCL é um 
equipamento eletrônico digital com hardware e software compatíveis com aplicações 
industriais. De acordo com a NEMA (National Electrical Manufactures Association), É 
um dispositivo eletrônico digital que utiliza uma memória programável para armazenar 
internamente instruções e para implementar funções específicas, tais como lógica, 
sequenciamento, temporização, contagem e aritmética, controlando, por meio de 
módulos de entradas e saídas, vários tipos de máquinas ou processos. 
 
Saiba mais 
16 
 
processos, mas tambémnos produtos. Será fácil encontrá-lo em diversos produtos, 
tais como, eletrodomésticos, eletrônicos, residências e veículos. 
 Funcionalidades 
 
Os Controladores Lógicos Programáveis (CLPs) são equipamentos eletrônicos de 
última geração, utilizados em sistemas de automação flexível. Permitem desenvolver e 
alterar facilmente a lógica para acionamento das saídas em função das entradas. 
Desta forma, pode-se utilizar de inúmeros pontos de entrada de sinal, para controlar 
diversos pontos de saída de sinal (cargas). 
 
As vantagens dos controladores lógicos programáveis em relação aos sistemas 
convencionais são: 
 ocupam menos espaço; 
 requerem menor potência elétrica; 
 podem ser reutilizados; 
 são programáveis, permitindo alterar os parâmetros de controle; 
 possuem maior confiabilidade; 
 de manutenção é mais fácil; 
 oferece maior flexibilidade; 
 permitem interface de comunicação com outros CLPs e computadores de 
controle; 
 permitem maior rapidez na elaboração do projeto do sistema. 
 
 
 
 
Figura 8: Arquitetura básica de um CLP. 
Fonte: Acervo do autor. 
 
 
Basicamente, um controlador programável apresenta as seguintes características: 
17 
 
 hardware e/ou dispositivo de controle de fácil e rápida programação ou 
reprogramação, com a mínima interrupção da produção; 
 construção robusta e capacidade de operação em ambiente industrial; 
 sinalizadores de estado e módulos tipo plug-in de fácil manutenção e 
substituição; 
 hardware ocupando espaço reduzido e apresentando baixo consumo de 
energia; 
 possibilidade de monitoração do estado e operação do processo ou sistema, 
através da comunicação com computadores; 
 compatibilidade com diferentes tipos de sinais de entrada e saída; 
 capacidade de alimentar, de forma contínua ou chaveada, cargas que 
consomem correntes de até 2 A; 
 hardware de controle que permite a expansão dos diversos tipos de módulos, 
de acordo com a necessidade; 
 custo de compra e instalação competitivo em relação aos sistemas de controle 
convencionais; 
 projeto modular com possibilidade de expansão da capacidade de memória; 
 conexão com outros CLPs através de rede de comunicação. 
 
 Evolução histórica 
O controlador lógico programável nasceu na indústria automobilística americana no 
final dos anos 1960. O primeiro CLP foi projetado pela divisão Hydromic Division, da 
General Motors Corporation, em 1968, sob a liderança do engenheiro Richard Morley, 
cuja finalidade seria substituir os painéis de relés nos controles dos processos 
baseados em lógicas combinacional/sequêncial das linhas de montagem nas 
indústrias de manufatura, principalmente automobilística. Foram progressivamente 
adotados pelas indústrias de processos devido a grande dificuldade que havia para 
mudar a lógica de controle de painéis de comando ao se alterar a linha da montagem. 
Essas mudanças exigiam muito tempo e dinheiro. 
 
Vejamos o que foi feito para resolver esta dificuldade! 
 
Foi preparada uma especificação das necessidades existentes em muitas aplicações 
baseadas nos circuitos a relés, tanto da indústria automobilística como de toda a 
indústria de manufatura. Nascia, assim, um equipamento bastante versátil e de fácil 
utilização, que vem se aprimorando constantemente, diversificando cada vez mais os 
setores industriais e suas aplicações, o que justifica hoje um mercado mundial 
estimado em 4 bilhões de dólares anuais. 
 
Desde seu aparecimento até hoje, muita coisa evoluiu nos controladores lógicos. Esta 
evolução está ligada diretamente ao desenvolvimento tecnológico da informática, 
principalmente em termos de software e de hardware. 
 
Hardware 
Componentes físicos 
Software 
Programas de computador. Em nosso contexto, é igual ao programa de controle 
 
Os primeiros CLPs tinham pouca capacidade e suas aplicações se limitavam a 
máquinas e processos que requeriam operações repetitivas. A partir de 1970, com o 
advento das unidades de processamento ou processador, esses equipamentos 
começaram a ser programados. 
 
18 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Inovações no hardware e software adicionaram maior flexibilidade aos CLPs por 
meio do aumento da capacidade de memória, entradas/saídas remotas, controle 
analógico e de posicionamento, comunicação etc. A expansão de memória fez com 
que os controladores não ficassem mais restritos à lógica e sequenciamento, mas 
aquisição e manipulação de dados. 
 
Muitos avanços têm ocorrido na tecnologia dos CLPs e consequentemente versões 
cada vez mais aperfeiçoadas têm surgido no mercado, tanto em hardware como em 
software. Alguns desses avanços mais recentes no hardware dos CLPs estão listados, 
a seguir: 
• obtenção de tempos de scan cada vez menores, processamento mais rápido, 
com a utilização de novos microprocessadores; 
• surgimento de CLPs pequeno e de baixo custo que pode substituir vários relés 
eletromecânicos; 
• desenvolvimento de sistemas de I/O de alta densidade possibilita interfaces 
menores e de baixo custo; 
• desenvolvimento de interfaces de I/O Inteligentes, baseadas em 
microprocessadores que ampliam o processamento distribuído. Interfaces 
típicas incluem PID, rede, CANbus, fieldbus, comunicação serial, controle de 
posição, computador host e linguagens modulares como, por exemplo, a 
linguagem BASIC e Pascal; 
• desenvolvimento de interfaces especiais que permitem conectar alguns 
dispositivos (incluindo termopares, células de carga, e entradas de resposta 
rápida) diretamente ao controlador; 
• avanços das IHMs melhorando a interface do operador; 
• e documentação agora é parte integrante do sistema. 
 
 
Por outro lado, todo este avanço provocou um aumento no custo do hardware desses 
dispositivos e deu origem ao conceito de família de controladores. Estas famílias 
consistem em linhas de produto que vão desde controladores de pequeno porte 
(microcontroladores) com poucos pontos de I/O (cerca de 32 pontos), até CLPs de 
grande porte (cerca de 8000 pontos de I/O e vários kB de memória). Os membros da 
mesma família usam sistemas de I/O comuns, periféricos programáveis e podem 
conectar-se via rede de comunicação. Veja que o conceito de família é um importante 
redutor de custos para os projetistas de sistemas automatizados. 
 
 
Acompanhando os avanços de hardware, o software também evoluiu muito. Vejamos 
esta evolução nos CLPs: 
 incorporação de ferramentas de programação orientada a objeto e a criação de 
várias linguagens de programação (padrão IEC 1131-3); 
 incorporação de instruções poderosas aos CLPs de pequeno porte estendendo 
assim a área de aplicação deste controladores; 
 utilização de linguagens de alto nível, como BASIC e C, em alguns módulos de 
famílias de controladores possibilitando maior flexibilidade de programação na 
comunicação com dispositivos periféricos e manipulação de dados; 
 
Neste contexto, as alterações em programas não implicavam mais em modificações nos 
circuitos e fiações, mas sim na mudança de dados contidos em elementos de 
armazenamento (memórias). 
Importante! 
19 
 
 implementação de instruções avançadas na forma de blocos funcionais 
acrescentadas ao conjunto de instruções ladder com objetivo de aumentar a 
capacidade de processamento através de programação simples com 
comandos ladder; 
 ampliação do sistema de diagnósticos que, além de verificar o mau 
funcionamento do controlador, executa também o diagnóstico (avaliação 
falhas e mau funcionamento) do processo; 
 inserção de cálculo com flutuante-ponto. Isso tornou possível a execução de 
cálculos complexos em aplicações de controle que requerem calibração e 
balanceamento e computação estatística; 
 simplificação e melhoria das instruções de manutenção e manipulação de 
dados necessárias em aplicações de controle avançado e aquisição de dados 
onde ocorre armazenamento, busca e recuperação de grandes volumes de 
dados. 
 
Lógica Ladder 
Linguagem de programação mais utilizada em PLCs para controlar processos industriais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Quantoà tecnologia envolvida na programação desses dispositivos, no início não 
havia nenhuma padronização sobre o funcionamento ou linguagens de programação 
entre os fabricantes, apesar da grande maioria utilizar as mesmas normas 
construtivas. Porém, pelo menos em relação ao software aplicativo, os controladores 
programáveis podem se tornar compatíveis entre si com a adoção da norma IEC 
1131-3. Esta norma prevê a padronização da linguagem de programação e sua 
portabilidade. Recentemente, está sendo incorporada pelos controladores 
programáveis a tecnologia fieldbus (barramento de campo) como barramento de 
campo, que surge como uma proposta de padronização de sinais no nível de 
chão-de-fábrica. 
 
A proposta do barramento de campo é diminuir sensivelmente o número de 
condutores usados para interligar os sistemas de controle aos sensores e atuadores, 
além de distribuir a inteligência por todo processo. 
 
Atuador 
Dispositivo responsável por agir na variável manipulada do processo ao qual está se aplicando a 
automação. Podem ser magnéticos, hidráulicos, pneumáticos, elétricos, ou de acionamento misto. 
 
Sensor 
Dispositivo utilizado para converter uma grandeza física em outra grandeza física mensurável. São 
utilizados nas máquinas (equipamentos) para monitorar e indicar as condições do processo. 
 
Os atuais CLPs já podem ser considerados sistemas de controle maduros, que 
oferecem uma capacidade de processamento muito maior do que seu projeto original. 
Eles possuem capacidade comunicação com outros sistemas de controle fornecendo 
relatórios de produção, diagnóstico de falhas (controlador e processo) dentre outras 
facilidade. Estas características fizeram com que os CLPs contribuíssem de forma 
 
No início, o processamento era realizado utilizando-se de componentes discretos; no entanto, 
com a evolução da microinformática, sobreveio um grande salto tecnológico através da 
utilização de microprocessadores e microcontroladores de última geração, técnicas de 
processamento paralelo, inteligência artificial, redes de comunicação, fieldbus etc. 
Sintetizando... 
20 
 
significativa para atender às atuais necessidades de melhoria na qualidade e aumento 
de produtividade da empresas. Apesar da sofisticação dos CLPs, eles ainda detêm a 
simplicidade e a facilidade de operação proposta em seu projeto original. 
 
Vejamos no Quadro 1, a seguir, a evolução das aplicações dos CLPs: 
 
Quadro 1: Evolução das aplicações dos CLPs. 
Evolução das aplicações dos CLPs 
1969 a 1971 Substituir a lógica via relés 
1971 a 1976 
Substituir contadores e temporizadores 
Operações aritméticas 
Impressão de documentação/relatórios 
Controle em malha fechada (PID) 
1976 a 1981 
Comunicação entre CLPs 
Controle de posicionamento 
1981 a 1985 
Redes com periféricos 
Unidades Remotas Redundância de CPUs 
1985 a atual 
Interface Homem-Máquina (IHM) 
Sistemas de supervisão 
Fonte: Acervo do autor. 
 
 
1.6 Áreas de aplicação dos controladores programáveis 
 
 
Aplicação em quase todos os setores industriais envolvendo: 
 controle de processos; 
 automação da manufatura; 
 integração de sistemas de automatização; 
 linhas de fabricação e montagem; 
 automação predial; 
 controle de subestações de energia. 
 
 
Funções: 
 controle: PID industrial; 
 sequenciamento: definição da sequência de operações em linhas de fabricação 
e montagem; 
 intertravamento: uma ação y só pode ser executada se a ação x foi concluída; 
 supervisão/monitoração: visualização do andamento do processo, intervenção 
do operador. 
 
 
 
 
 
21 
 
Aplicações usuais: 
 máquinas-ferramenta: intertravamento e sequenciamento das operações; 
controle de posição dos eixos, torque, velocidade de avanço, aceleração e 
outras; 
 controlador PID: controle de posição, rotação, velocidade, temperatura, 
pressão, vazão, força, potência e outras; 
 sequenciamento/intertravamento: linhas de produção e montagem 
automatizadas. 
 
 
1.7 Controlador lógico programável versus painel de relés 
 
 
CLPs ou painéis de relés? 
 
 
No início, provavelmente, esta foi a principal questão a ser respondida pelos 
engenheiros de sistemas, controle, projetistas etc. De um modo geral, podemos 
afirmar que o aumento da qualidade e produtividade aliada à redução de curtos não 
pode ser alcançado sem a utilização de equipamento eletrônico no controle de 
processos. Com o crescente desenvolvimento de novos produtos e aumento da 
competição entre os fabricantes, o custo do CLP tem caído de forma significativa, a 
ponto de que a comparação entre CLP e painel de relé, no ponto de vista de custo, 
não ser mais adequada. A aplicabilidade ou não dos CLPs deve, agora, ser avaliada 
observando outros fatores. 
 
Os requisitos listados a seguir, seguramente, levam à escolha do CLP em detrimento 
dos relés: 
 necessidade de flexibilidade de mudanças na lógica de controle; 
 necessidade de alta confiabilidade; 
 espaço físico disponível pequeno; 
 expansão de entradas e saídas; 
 modificação rápida; 
 lógicas similares em várias máquinas; 
 comunicação com computadores em níveis superiores. 
 
Ainda que os sistemas eletromecânicos, em pequenas e até médias aplicações, possa 
apresentar um menor custo inicialmente, esta vantagem poderá desaparecer 
totalmente se considerarmos a relação custo/benefício proporcionada pelo CLP ao 
longo do tempo. 
 
A implementação da lógica utilizando relés dificulta a manutenção e diminui a 
flexibilidade com relação a mudanças no sistema. A lógica é realizada por fios e 
qualquer modificação nessa lógica exige uma conexão adequada dos fios, envolvendo 
operações com os contatos NA e NF dos relés. 
 
 
1.8 Computador industrial versus controlador programável 
 
 
A arquitetura de um CLP é fundamentalmente a mesma que um computador de uso 
geral. Entretanto, existem algumas características importantes que diferem o CLP dos 
computadores. Podemos dizer que todos os CLPs são computadores por definição, 
mas nem todos os computadores são CLPs. 
 
22 
 
 
 
 
 
 
 
No Quadro 2, a seguir, temos uma comparação entre PCs industriais e CLPs nos 
quais podem ser vistos os pontos fortes e os pontos fracos dos computadores 
industriais. 
 
Quadro 2: Comparação do Microcomputador Industrial com CLPs. 
Pontos fortes do PC industrial Pontos fracos do PC industrial 
Interface Gráfica Confiabilidade do Sistema Operacional 
Tempo de Programação Confiabilidade do Microcomputador 
Não utilizar Hardware Proprietário Velocidade de Atualização de I/O (Rack) 
Arquitetura Aberta Eventuais Bugs de Software 
Várias Linguagens de Programação 
 
Facilidade de efetuar cálculos complexos 
Fonte: Acervo do autor. 
 
Os CLPs foram especificamente projetados para operar em ambientes industriais. Um 
CLP pode atuar em áreas com quantidades substanciais de ruídos elétricos, 
interferências eletromagnéticas, vibrações mecânicas, temperaturas elevadas e 
condições de umidade adversas. Uma especificação típica de CLP inclui temperaturas 
na faixa de 0 a 60 ºC e umidade relativa de 5 a 95 %. A segunda distinção dos CLP´s 
é que o hardware e o software foram projetados para serem operados por técnicos 
não especializados (nível exigido para a manutenção e operação de computadores). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O software residente, desenvolvido pelo fabricante, e que determina o modo de 
funcionamento do controlador também caracteriza uma diferença fundamental. Este 
software realiza funções de acesso ao hardware, diagnósticos, comunicações e 
determina o funcionamento do controlador em um modo de operação dedicado (ciclo 
de varredura) e totalmente transparente ao usuário. 
 
 
1.9 Perspectivas futuras 
 
No futuro, os CLPs dependerão não somente do desenvolvimento de novos produtos, 
mas também da capacidade de interconexão com outros sistemas de controle e 
gestão de fábrica. Não há nenhuma dúvida que os CLPs terão um papel significativo 
na concepção da fábrica do futuro. Atualmente, os CLPs já estão sendo integrados,através das redes de comunicação, a sistemas CIM, CNCs, robôs, sistemas 
CAD/CAM, computador pessoal, sistemas de gestão da informação dentre outros. 
 
A diferença está nos métodos de programação, operação, considerações ambientais e 
manutenção. 
Parada obrigatória 
 
Usualmente, a manutenção é feita pela simples troca de módulos e existem softwares que 
auxiliam na localização de defeitos. As interfaces de hardware para conexão dos dispositivos 
de campo estão prontas para uso e são facilmente intercambiáveis (estrutura modular). A 
programação é geralmente feita em uma linguagem parecida com os diagramas de relés. 
Importante! 
23 
 
 
Novos avanços tornarão as interfaces com o operador mais amigáveis, por exemplo, 
IHMs e GUIs com módulos de voz. Novas interfaces que permitam a comunicação 
com outros equipamentos, tanto hardware quanto software, e que suportem técnicas 
de inteligência artificial, tais como, sistemas de I/O com lógica fuzzy, têm sido 
desenvolvidas e novas instruções têm sido criadas com o objetivo de aumentar a 
inteligência dos sistemas de controle, por exemplo, instruções com capacidade de 
aprendizado e tomada de decisão utilizando base de conhecimento. 
 
Avanço na tecnologia de informação possibilitará melhores conexões entre os diversos 
tipos de equipamento através da padronização da comunicação por meio do uso 
redes. 
 
A utilização dos conceitos de sistemas flexíveis de manufatura (FMS) determinará a 
filosofia de controle do futuro. As estratégias de controle terão sua inteligência 
distribuída em vez de centralizada. Os super CLPs serão utilizados em aplicações que 
necessitem de cálculos complexos, comunicação em rede e supervisão de CLPs de 
pequeno porte e processos. 
 
 
Arquitetura dos CLPs 
 
O CLP é um equipamento de estado sólido que pode ser programado para executar 
tarefas que controlam dispositivos, máquinas e operações de processos, por meio da 
implementação de funções específicas como lógica de controle, sequenciamento, 
controle de tempo, operações aritméticas, controle estatístico, controle de malha, 
transmissão de dados. 
 
Transmissor 
Dispositivo que condiciona o sinal recebido de um transdutor, colocando numa forma satisfatória, para ser 
enviado a outro ponto com menor perda possível da informação. 
 
Os CLPs são projetados e construídos para operarem em ambientes severos, portanto 
devem resistir a altas temperaturas, ruídos elétricos, poluição atmosférica, ambientes 
únicos. Sua capacidade quanto ao número de entradas e saídas, memória, conjunto 
de instruções, velocidade de processamento, conectividade, flexibilidade, IHM, varia 
conforme o fabricante e modelo. 
 
A figura 9, a seguir, ilustra a arquitetura básica de um CLP genérico composto de 
CPU, memória, cartões de entrada e de saída, interface homem/máquina, fonte e 
canal de comunicação, controlando uma planta industrial genérica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 9: Arquitetura básica de um controlador lógico programável. 
Fonte: Acervo do autor. 
24 
 
 
 
Processador 
É responsável pelo gerenciamento e funcionamento total do sistema, tais como: 
• controle dos barramentos de endereços, dados e controle; 
• processamento dos programas (firmware e aplicação do usuário); 
• varredura das entradas e saídas; 
• programação de memórias externas; 
• verifica a integridade de todo o sistema (diagnóstico): watch-dog, bateria, 
checksum; 
• troca de dados com as interfaces de comunicação: implementação de diversos 
tipos de protocolos; 
• modo de operação: em execução (run) e parado (stop); 
 
 
Em geral, as características mais comuns dos processadores são: 
 microprocessadores ou microcontroladores de 8 ou 16 bits (INTEL 80xx, 
MOTOROLA 68xx, PIC 16xx); 
 endereçamento de memória de até 1 MByte; 
 velocidades de CLOCK, variando de 4 a 30 Mhz; 
 manipulação de dados decimais, octais e hexadecimais. 
 
Protocolo 
Regras de procedimentos e formatos convencionais que, mediante sinais de controle, permitem o 
estabelecimento de uma conexão com transmissão de dados e a recuperação de erros entre 
equipamentos. 
 
Cartões de entradas 
Também chamados de módulos de entrada, são responsáveis pela interface entre os 
sensores localizados no campo e a lógica de controle do CLP. Estes módulos são 
constituídos de cartões eletrônicos, cada qual com capacidade para receber em certo 
número de variáveis. 
Há uma variedade muito grande de cartões para atender às mais variadas aplicações 
existentes nos ambientes industriais. Entretanto, os dispositivos que determinam forma 
do sinal a ser lida pelos cartões de entrada são do tipo: 
 
 
Elemento discreto 
 
Trabalha com dois níveis definidos. Recebem sinais dos sensores (tensões usuais de 
comando – 24VCC,110/220 VCA), que passam por um condicionamento elétrico e são 
convertidos para sinais digitais nível TTL, geralmente, e enviados para a CPU em 
termos de níveis lógicos 0 e 1 (ver Figuras 10 e 11). 
 
 
 
Figura 10: Cartão de entrada discreta. 
Fonte: Acervo do autor. 
25 
 
 
 
 
 
Figura 11: (a) Entradas digitais com fonte externa e (b) Sensor capacitivo, indutivo, óptico, indutivo 
magnético ou saída à transistor com alimentação de 8 a 30 VCC 
Fonte: Acervo do autor. 
 
 
 
Elemento analógico 
 
Trabalha dentro de uma faixa de valores. Recebem sinais dos sensores, usualmente 4 
a 20 mA, passa por conversores A/D, são transformados em sinais digitais e enviados 
para a CPU norma de uma sequência de bits (8 bits, 16 bits, 32 bits dependendo do 
processador) (ver figura12 e 13). 
 
 
 
Figura 12: Entrada analógica em corrente. 
Fonte: Acervo do autor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
26 
 
 
 
Figura 13: Cartão de entrada analógica. 
Fonte: Acervo do autor. 
 
Unidade de leitura de temperatura 
A maioria dos fabricantes de CLPs implementam, em seus dispositivos, módulos 
específicos para leitura de temperatura em que o transdutor utilizado é do tipo PT100 
ou Termopar. A operação desta interface é similar à entrada analógica com exceção 
de que os sinais dos termopares são de pequena amplitude. Estes sinais de pequena 
amplitude são filtrados, amplificados e digitalizados por um conversor, e então 
enviados para o processador e disponibilizados para a utilização no programa de 
usuário. 
 
 
Tratamento de sinal de entrada 
Em função da diversidade de sinais que podem ser lidos pelo CLP, faz-se necessário 
o condicionamento desses sinais conforme suas características elétricas, isto é, um 
cartão de entrada discreta que recebe sinal alternado, difere-se do tratamento de um 
cartão digital que recebe sinal contínuo e assim nos demais tipos de sinais. 
Na Figura 14, a seguir, é mostrado um diagrama onde estão inseridos os principais 
componentes de um cartão de entrada discreta de tensão AC, onde: 
 B.C. (Bornes de conexão): permite a interligação entre o sensor e o cartão, 
geralmente se utiliza sistema “plug-in”; 
 C.C. (Conversor e Condicionador): converte em DC o sinal AC, e rebaixa o 
nível de tensão até atingir valores compatíveis com o restante do circuito; 
 I.E. (Indicador de Estado): proporcionar indicação visual do estado funcional 
das entradas; 
 I.El. (Isolação Elétrica): proporcionar isolação elétrica entre os sinais vindos e 
que serão entregues ao processador; 
 I.M. (Interface/Multiplexação): informar ao processador o estado de cada 
variável de entrada. 
 
 
 
 
Figura 14: Tratamento do sinal de entrada discreta. 
Fonte: Acervo do autor. 
27 
 
 
 
Cartões de saída 
Também chamados de módulos de saída, têm como função fazer o interfaceamento 
entre o CLP e os elementos atuadores, os sinais digitais, provenientes da CPU, 
passam por um condicionamento elétrico e são convertidos para sinais elétricos, 
pneumáticos. (dependendo do tipo de cartão). 
 
Estes módulos são constituídos de cartões eletrônicos, com capacidade de enviar 
sinal para os atuadores, resultante do processamento da lógica de controle. Os 
cartões de saída irão atuar basicamentedois tipos: 
 
Atuadores discretos: Pode assumir dois estados definidos. Dependendo do tipo de 
elemento de comando (corrente das saídas), temos as seguintes saídas (ver Figura 
15): 
 
 
 
Figura 15: Cartão de saída discreta. 
Fonte: Acervo do autor. 
 
 saída a TRANSÍSTOR que possibilita comutações mais rápidas, mas sendo 
somente aplicada à cargas de tensão contínua; 
 saída a TRIAC, possui maior vida útil que o tipo a contato seco, mas só pode 
acionar cargas de tensão alternada; 
 saída a CONTATO SECO possibilita o acionamento de cargas alimentadas por 
tensão contínua e alternada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 A seguir, podemos visualizar os diagramas de ligação para alguns tipos de cartão. 
 
Observe que a ligação dos cartões de saída é relativamente simples, depende apenas do 
tipo do cartão escolhido. 
Importante! 
28 
 
 
Figura 16: (a) Saídas digitais independentes e (b) Saídas digitais com ponto comum. 
Fonte: Acervo do autor. 
 
 
Atuadores analógicos: Trabalham dentro de uma faixa de valores. 
A saída analógica em corrente ou tensão é aplicada diretamente no dispositivo em 
questão, conforme pode ser visto na figura 17, a seguir. 
 
 
Figura 17: (a) Cartão de saída analógica e (b) Esquema de ligação com posicionadores e atuadores. 
Fonte: Acervo do autor. 
 
Tratamento de sinal de saída 
Existe uma diversidade de cartões de saída que se adaptam à grande variedade de 
atuadores existentes. Portanto, o sinal de saída produzido conforme a lógica de 
controle deve ser condicionado para atender o tipo acionamento do atuador. 
 
Na Figura 18, a seguir, é mostrado um diagrama onde estão inseridos os principais 
componentes de um cartão de saída discreta de corrente CC: 
 I.M. (Interface/Multiplexação): interpreta os sinais vindos da UCP através do 
barramento de dados, para os pontos de saída, correspondente a cada cartão; 
 M.S. (Memorizador de Sinal): armazena os sinais que já foram multiplexados 
pelo bloco anterior; 
 I.E. (Isolação Elétrica): proporciona isolação elétrica entre os sinais vindos do 
processador e os dispositivos de campo; 
 E.S. (Estágio de Saída): transforma os sinais lógicos de baixa potência em 
sinais capazes de operar os diversos tipos de dispositivos de campo; 
 B.L. (Bornes de Ligação): permite a ligação entre o cartão e o elemento 
atuador, e utiliza também o sistema “plug-in”. 
29 
 
 
 
Figura 28: Estrutura de registro. 
Fonte: Acervo do autor. 
 
Memórias 
O sistema de memória é responsável por armazenar todas as instruções e os dados 
necessários para executá-las. É de vital importância no processamento de um CLP. 
 
Existem diferentes tipos de sistemas de memória e a escolha do tipo de memória 
depende do tipo de informação armazenada e da forma como a informação será 
processada pela CPU. De forma bem simples, a memória do CLP pode ser vista como 
uma matriz bidimensional de células unitárias de armazenamento, cada uma das quais 
armazena uma única informação na forma de “1” ou “0”. Um bit é, então, a menor 
unidade de estrutura de memória. 
 
Vamos compreendê-lo! 
 
O bit é considerado ON se a informação armazenada é 1 e OFF se a informação 
armazenada é zero. Portanto, um bit é suficiente para armazenar o estado de chaves, 
botoeiras, fim de cursos, motores e outros dispositivos externos que podem ser 
conectados ao CLP. Às vezes, é necessário que o CLP manuseie mais do que um bit. 
Por exemplo, é muito mais eficiente manipular um grupo de bits quando se deseja 
transferir dados para ou da memória. Um grupo de 8 bits manipulado simultaneamente 
é chamado de byte, e um grupo de 16 bits é chamado de word. A Figura 19 ilustra os 
conceitos abordados. 
 
 
 
Figura 19: Tratamento do sinal de saída discreta. 
Fonte: Acervo do autor. 
 
Bit 
Menor unidade de informação. 
 
Byte 
Unidade de informação composta por oito bits. 
 
Word 
Unidade de informação composta por 16 bits ou 2 Bytes. 
 
 
Organização da memória 
Basicamente, o sistema de memória é dividido em três partes: memória do sistema; 
tabela de dados e memória da aplicação. 
 
30 
 
Os dados armazenados na memória são chamados palavras de memória, que são 
formadas sempre com o mesmo número de bits. A capacidade de memória do CLP é 
definida em função do número de palavras de memória previstas para o sistema. 
 
Memória do sistema 
A memória do sistema tem como objetivo o armazenamento do firmware (sistema 
operacional) responsável por todo funcionamento do CLP. O firmware é um conjunto 
de programas armazenados permanentemente na memória do controlador com a 
finalidade de controlar e supervisionar as atividades do sistema, tais como: controle do 
ciclo de varredura; comunicação como os dispositivos periféricos; diagnósticos etc. 
 
Tabela de dados 
A tabela de dados é uma memória do tipo RAM e utilizada para armazenar qualquer 
dado associado com o controle do sistema, tais como: 
 estados das entradas e saídas conectadas ao controlador programável; 
 estados internos; 
 valores preset de contadores e temporizadores. 
 
Preset 
Valor definido, setpoint. Exemplos de preset: tempo pré-definido no temporizador/contador. 
 
 
Ela também define o endereçamento dos diversos tipos de dados que o controlador 
pode acessar e manipular. A estrutura da memória que define a tabela de dados pode 
ser da seguinte forma: 
 estados: informações do tipo ON/OFF representado por 1s e 0s; 
 bobinas internas: que representam saídas que não estão disponíveis 
externamente no CLP, e, portanto, não podem acionar dispositivos conectados 
aos cartões de saída; 
 números ou códigos: informações representadas por um grupo de bits (byte 
ou word). 
 
Vejamos, a seguir, a divisão da tabela de dados: 
 Tabela Imagem das entradas – TIE (bit) 
A tabela imagem das entradas armazena o estado das entradas discretas do CLP. 
Isto significa que para cada entrada discreta existe um bit correspondente na 
tabela imagem das entradas. Se a entrada estiver energizada (ON), o bit 
correspondente na tabela imagem é 1. Se a entrada estiver desenergizada (OFF), 
o bit correspondente na tabela imagem será 0. Durante o início do ciclo de 
varredura, a tabela imagem das entradas é atualizada para refletir o estado 
corrente do dispositivo. 
 Tabela Imagem das saídas – TIS (bit) 
A tabela imagem das saídas armazena o estado das saídas externas conectadas 
ao CP. Durante a execução do programa do usuário, quando o processador 
interpreta e executa a lógica programada, esta tabela imagem é atualizada. De 
forma similar, para cada ponto de saída externo ao CP deve existir um ponto 
correspondente nesta tabela imagem. 
31 
 
 Bobinas internas (bit) 
Bobinas internas, também chamadas de bobinas lógicas ou saídas internas, têm o 
objetivo de fazer os intertravamentos e armazenamentos de estados lógicos 
internos no programa do usuário. 
Diferentemente das saídas externas, as bobinas internas não possuem um ponto 
físico correspondente no sistema de saídas do CLP. 
 Registros (byte ou palavra) 
Os registros são posições de memórias destinadas a armazenar informações 
quantitativas. Podem ser utilizados para armazenar valores preset de contadores e 
temporizadores, bem como de qualquer dado numérico manipulado pelo CLP. 
 
Registro 
Informações representadas por um grupo de bits (word), ou Seja, são posições de memória destinadas a 
armazenar informações Quantitativas. Exemplos de registros: entradas e saídas analógicas, canais de 
leitura de temperatura, valores de setpoint de contadores e temporizadores, assim como qualquer outro 
dado numérico manipulado pelo CLP. 
Memória da aplicação 
A memória da aplicação é destinada ao armazenamento da lógica de controle definida 
pelo usuário, isto é, do programa de aplicação ou programa do usuário. 
 
A CPU efetuará a leitura das instruções contidas nesta área a fim de executar o 
programa do usuário, de acordo com os procedimentos predeterminados pelo sistema 
operacional. As memórias destinadas à aplicação podem ser do tipo: RAM; 
RAM/EPROMe RAM/EEPROM. 
 
Fonte de alimentação 
A fonte de alimentação tem normalmente as seguintes funções básicas: 
1. converter a tensão da rede elétrica (110 ou 220 VCA) para a tensão de 
alimentação dos circuitos eletrônicos, (+ 5VCC para o microprocessador, 
memórias e circuitos auxiliares e +/- 12 VCC para a comunicação com o 
programador ou computador); 
2. manter a carga da bateria, nos sistemas que utilizam relógio em tempo real e 
Memória do tipo RAM; 
3. fornecer tensão para alimentação das entradas e saídas (12 ou 24 VCC). 
 
 
Bateria 
As baterias são usadas nos CLPs para manter o circuito do relógio em tempo real, 
reter parâmetros ou programas (em memórias do tipo RAM), mesmo em caso de corte 
de energia, guardar configurações de equipamentos etc. Normalmente são utilizadas 
baterias recarregáveis do tipo Ni-Ca ou Li. Neste caso, incorporam-se circuitos 
carregadores. 
 
Circuitos auxiliares 
São circuitos responsáveis para atuar em casos de falha do CLP. Alguns deles são: 
 
 POWER ON RESET: quando se energiza um equipamento eletrônico digital, 
não é possível prever o estado lógico dos circuitos internos. Para que não 
ocorra um acionamento indevido de uma saída, circunstância que poderia 
causar acidente, existe um circuito encarregado de desligar as saídas no 
instante em que se energiza o equipamento. Assim que o microprocessador 
assume o controle do equipamento esse circuito é desabilitado; 
32 
 
 POWER–DOWN: o caso inverso ocorre quando um equipamento é 
subitamente desenergizado. O conteúdo das memórias pode ser perdido. 
Existe um circuito responsável por monitorar a tensão de alimentação, e em 
caso do valor desta cair abaixo de um limite predeterminado, o circuito é 
acionado interrompendo o processamento para avisar o microprocessador e 
armazenar o conteúdo das memórias em tempo hábil; 
 WATCH–DOG–TIMER: para garantir, no caso de falha do microprocessador, 
que o programa não entre em loop, o que seria um desastre, existe um circuito 
denominado “Cão de Guarda“, que deve ser acionado em intervalos de tempo 
predeterminados. Caso não seja acionado, ele assume o controle do circuito 
sinalizando falha geral do sistema. 
 
Princípio de funcionamento 
Podemos dividir o processamento da CPU da seguinte forma, conforme a execução do 
programa do usuário: 
 Processamento cíclico 
É a forma mais comum de execução do programa nos CLPs e que caracteriza o 
seu funcionamento. O controlador trabalha executando uma sequência de tarefas 
definidas e controladas pelo programa monitor. Esta forma de processamento 
acontece em ciclo, chamado de Ciclo de Varredura ou Scan, que consiste em: 
 
Leitura das entradas externas: nesta fase, a CPU, com base nos estados 
dos dispositivos conectados aos cartões de entrada, utiliza as informações da 
Tabela Imagem das Entradas (TIE); 
 
Execução da lógica programada pelo usuário: aqui, a CPU consulta a TIE, 
executa a aplicação do usuário e de posse dos resultados do estado das 
saídas que estão relacionadas aos cartões de entrada, atualiza a área de 
memória identificada com Tabela Imagem das Saídas (TIS). Os resultados 
lógicos que possuem saídas internas serão armazenados na área 
correspondente. Devemos observar que durante esta fase não é feita 
nenhuma referência a pontos externos (I/O), a CPU opera com informações 
obtidas da memória; 
 
Atualização das saídas externas: na fase de atualização de saídas, a CPU 
executa uma varredura na tabela TIS e atualiza as saídas externas, 
endereçando o Sistema de I/O para atualizar o estado dos dispositivos 
externos de acordo com o resultado da lógica programada pelo usuário. 
 
A seguir, o ciclo é reiniciado e a operação continua enquanto se mantém o controlador 
no modo de execução (Run) conforme pode ser visto na Figura 20. 
 
33 
 
 
 
Figura 20: Processamento cíclico – ciclo de varredura. 
Fonte: Acervo do autor. 
 
 
Um dado importante da CPU é o seu tempo de ciclo, ou seja, o tempo gasto para a 
execução de uma varredura. O tempo de ciclo varia de controlador para controlador e 
depende de muitos fatores (tamanho da palavra, clock, instruções programadas, etc.). 
O fabricante especifica este tempo baseado na quantidade de instruções, 
normalmente instruções booleanas, e quantidade de I/O. Qualquer outra função 
programada aumenta este tempo de varredura, portanto, o tempo de ciclo está 
relacionado com o tamanho do programa do usuário (em média, 10 ms a cada 1.000 
instruções). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Devemos utilizar de funções especiais do CLP para interromper a varredura do 
programa e atualizar o estado de uma entrada ou de uma saída imediatamente. Este 
processo é realizado por software e também está limitado à execução do programa do 
usuário. Em aplicações de alta velocidade, tais como em sensores eletrônicos por 
pulsos, é aconselhável o uso de módulos específicos (contadores de alta velocidade). 
 
 
Este processo de varredura pode ser inadequado para entradas rápidas, isto é, entradas 
com frequência acima de 10 Hz. Neste caso, o que deve ser feito? 
Parada para reflexão 
34 
 
 
 
Figura 21: Ciclo de Operação de um CLP. 
Fonte: Acervo do autor. 
 
 Processamento por interrupção 
Certas ocorrências no processo controlado não podem, algumas vezes, aguardar o 
ciclo completo de execução do programa. Neste caso, ao reconhecer uma 
ocorrência deste tipo, a UCP interrompe o ciclo normal de programa e executa 
outro programa chamado de rotina de interrupção. 
 
Esta interrupção pode ocorrer a qualquer instante da execução do ciclo de 
programa. Ao finalizar esta situação, o programa voltará a ser executado do ponto 
onde ocorreu a interrupção. 
 
 
 
 
Figura 22: Processamento por interrupção. 
Fonte: Acervo do autor. 
 
Uma interrupção pode ser necessária, por exemplo, numa situação de emergência 
em que procedimentos referentes a esta situação devem ser adotados. 
 
 Processamento comandado por tempo 
Da mesma forma que determinadas execuções não podem ser dependentes do 
ciclo normal de programa, algumas devem ser executadas a certos intervalos de 
tempo, às vezes muito curtos, na ordem de 10 ms. 
 
35 
 
Este tipo de processamento também pode ser encarado como um tipo de 
interrupção, porém ocorre a intervalos regulares de tempo dentro do ciclo normal 
de programa. 
 Processamento por evento 
Este é processado em eventos específicos, tais como no retorno de energia, falha 
na bateria e estouro do tempo de supervisão do ciclo da CPU. Neste último, como 
visto anteriormente, temos o Watch Dog Time (WD), que normalmente ocorre 
como procedimento ao se detectar uma condição de estouro de tempo de ciclo da 
CPU, parando o processamento numa condição de falha e indicando ao operador 
através de sinal visual e, às vezes, sonoro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ao ser energizado, estando o CLP no estado de execução, este executa a rotina de 
inicialização do sistema, cujos passos são os seguintes: 
• teste de escrita/leitura da memória RAM; 
• limpeza das memórias imagens de entrada e saída; 
• teste de executabilidade do programa de usuário; 
• execução de rotinas de inicialização. 
 
Após a execução desta rotina, a CPU passa a fazer uma varredura (ciclo) constante, isto é, 
o processamento cíclico do programa do usuário, conforme é visto na Figura 23, a seguir: 
 
 
 
Figura 23: Fluxograma de funcionamento de um CLP. 
Fonte: Acervo do autor. 
 
Sintetizando... 
36 
 
 
Modos de operação de um CLP 
De uma forma geral, podemos visualizar o estado operacional do CLP por meio do 
frontal do controlador através de LEDs de sinalização. Estas funções normalmente são 
encontradas independentemente da arquitetura física do controlador, isto é, se em 
forma modular ou compacta. A Figura 24 ilustra um diagrama típico de um 
processador, mostrando as funções e conectores para conexão de dispositivos de 
programação, I/O e energização do CLP. 
 
O estado operacional docontrolador pode ser definido através de chaves no próprio 
frontal ou através do software de programação. 
 
Pode-se colocar o CLP em modo de execução (LED "RUN" aceso) por meio de um 
comando do programador, e uma vez neste estado o CLP executará o programa de 
usuário sob o comando do programa Executivo. Por outro lado, pode-se colocar o CLP 
no modo de programação (LED "PROG" aceso), o que habilita o controlador a 
receber o programa do usuário. Os outros LEDs de sinalização indicam a alimentação 
(PWR), comunicação ativa (COM) e bateria baixa (BAT). 
 
 
 
Figura 24: Sinalização dos estados operacionais do CLP (Frontal). 
Fonte: Acervo do autor. 
 
Comunicação serial 
É a mais comumente utilizada para a maioria dos periféricos e é feita utilizando-se 
simples cabos de par traçado. Os padrões mais utilizados são o RS 232C, loop de 
corrente 20mA, e o RS-422/RS-485 em alguns casos. 
 
 RS-232C: Este padrão define basicamente as características dos sinais 
elétricos, bem como os detalhes mecânicos (pinagem) da interface. 
 É empregada para velocidades de transmissão de até 20k bauds (bits/seg) e 
distância máxima de 15 metros. (Com a utilização dos modems esta distância 
pode ser ampliada). 
 RS-422/RS-485: É uma versão melhorada do padrão RS-232C. Ela possibilita, 
principalmente, o emprego de velocidade de transmissão de até 100k bauds 
para distância de até 1200m, podendo alcançar velocidades da ordem de 
Mbauds para distâncias menores. 
 LOOP DE CORRENTE 20mA: A interface de loop de corrente é idêntica a RS-
232C e, evidentemente como é baseada em níveis de corrente em vez de 
37 
 
tensão, possibilita o emprego em distâncias bem maiores. Muitos CLPs 
oferecem ambos os padrões, RS-232C e loop de corrente. 
 
Arquitetura da rede CLP para sistemas scada 
De acordo com a conexão dos módulos I/O, CLP, IHM e a estação de programação, a 
arquitetura de comunicação entre esses dispositivos pode ser classificada em: local; 
I/O remotos e rede industrial. 
 
 
Figura 25: Conexão local de dispositivos usando CLP modular ou compacto. 
Fonte: Acervo do autor. 
 
A seguir, será feita uma breve descrição das três formas básicas de comunicação 
entre o CLP, os dispositivos de I/O e o sistema de supervisão. 
 
Na Figura 26, temos módulos de I/O montados localmente em um CLP modular e a 
comunicação é do tipo ponto a ponto. 
 
A instalação de um sistema automático com o uso de I/O locais demanda um gasto 
considerável de cabeamento, borneiras, caixas de passagem, bandejas, projeto e mão 
de obra para a instalação. Os blocos I/O remotos (ver Figura 26 26) possibilitam uma 
redução substancial dos gastos de implementação, visto que os sinais não serão 
conduzidos para o rack do CLP e, sim, para pontos de I/O que ficarão localizados 
fisicamente no campo. 
 
 
Figura 26: Módulo de I/O remoto. 
Fonte: Acervo do autor. 
 
38 
 
Estes módulos de I/O, também conhecidos como remotas, são independentes e configuráveis. 
Interligados entre si através de um barramento de campo proprietário ou de padrão aberto. 
Nesta arquitetura (Figura 27 (a)), existe a necessidade de cartões de interface para conexão 
entre os rack´s remotos e o rack central. 
 
Um barramento, como o mostrado na Figura 27 (b), permite melhorar o controle de I/O 
através do uso de blocos de comunicação no programa da aplicação. Este barramento 
também pode ser usado integralmente para o controle de I/O conectados a vários 
dispositivos, sem a necessidade de comunicação adicional. Pode ainda ser dedicado à 
comunicação da CPU, com múltiplas CPUs e sem dispositivos de I/O. Sistemas mais 
complexos também podem ser desenvolvidos, com CPUs duplas e uma ou mais CPUs 
adicionais para a monitoração de dados. 
 
 
 
 
Figura 27: (a) Arquitetura local de CLP com I/O remotos ou distribuídos - (b) Arquitetura de rede de CLPs. 
Fonte: Acervo do autor. 
 
Módulos de I/O montados localmente. Normalmente, a comunicação dos CLPs com o 
sistema de supervisão é do tipo mestre-escravo ou polling. 
 
Classificação geral dos CLPs 
 
Podemos ressaltar que, com a popularização dos microcontroladores e a redução dos 
custos de desenvolvimento e produção, houve uma avalanche no mercado de tipos e 
modelos de CLPs os quais podemos dividir em: 
 
μCLPs 
São CLPs de pouca capacidade de I/O (máximo 16 Entradas e 16 Saídas), 
normalmente só digitais, composto de um só módulo (ou placa), baixo custo e 
reduzida capacidade de memória (máximo, 512 passos/512 Bytes). 
CLPs de Médio Porte 
São CLPs com uma capacidade de I/O de até 256 pontos, digitais e analógicas, 
podendo ser formado por um módulo básico, que pode ser expandido. 
Costumam permitir até 2048 (2 Kbyte) passos de memória, que poder interna 
ou externa, ou podem ser totalmente modulares. 
CLPs de Grande Porte 
Os CLPs de grande porte se caracterizam por uma construção modular, 
constituída por uma Fonte de alimentação, CPU principal, CPUs auxiliares, 
CPUs Dedicadas, módulos de I/O digitais e Analógicos, Módulos de I/O 
especializados, Módulos de Redes Locais ou Remotas, que são agrupados de 
acordo com a necessidade e complexidade da automação. Permitem a 
utilização de até 8192 (4 Kbyte) pontos de I/O. São montados em um bastidor 
(ou Rack) que permite um cabeamento estruturado. 
39 
 
 
Dispositivos de entrada: transdutores, sensores 
 
Transdutor é um dispositivo que recebe um sinal de entrada na forma de uma 
grandeza física e fornece um sinal de saída da mesma espécie ou diferente. Em geral, 
os transdutores transformam a informação da grandeza física, que corresponde ao 
sinal de entrada, em um sinal elétrico de saída. Por exemplo, um transdutor de 
pressão transforma a força exercida pela pressão numa tensão elétrica proporcional à 
pressão. 
 
O sensor é a parte sensitiva do transdutor a qual, na maioria das vezes, se completa 
com um circuito eletrônico para a geração do sinal elétrico que depende do nível de 
energia da grandeza física que afeta o sensor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Entretanto, os dispositivos de entrada, principalmente os transdutores, têm seu 
alcance limitado a algumas dezenas de metros. Isto ocorre devido ao fio que 
transporta o sinal do sensor ou transdutor possuir resistência e indutância não 
desprezível, podendo interferir na grandeza medida. Outro fato importante é que 
ruídos podem ser captados ao longo do percurso e afetar a precisão da informação 
obtida pelo dispositivo de sensoriamento. Nesses casos, é necessária a utilização de 
um dispositivo específico para transmitir o sinal medido a longas distâncias, esse 
dispositivo é chamado transmissor. Portanto, o transmissor é um equipamento que 
recebe o sinal de um transdutor ou sensor e modifica as características de um sinal de 
referência (4-20 mA, 0-5 V, etc..) proporcionalmente ao sinal do transdutor ou sensor. 
Na Figura 28, vemos uma ilustração desse dispositivo. 
 
 
Figura 283: Dispositivo transmissor de sinal. 
Fonte: Acervo do autor. 
 
 
Características 
Linearidade 
Parâmetro que indica que a relação entre o sinal gerado e a grandeza física é o 
grau de proporcional (linear). Os sensores não lineares são usados em faixas 
limitadas, em que os desvios são aceitáveis, ou com adaptadores especiais 
que corrigem o sinal. 
 
 
É comum em automação o uso do termo sensor e transdutor para se referir à mesma coisa, 
portanto, podemos dizer que sensor é um dispositivo que altera seu comportamento sob a 
ação de uma grandeza física, podendo fornecer diretamente ou indiretamente um sinal que 
indicará esta grandeza. 
Importante! 
40 
 
Faixa de atuação 
Intervalo de valores da grandeza em que pode ser usado o sensor sem ser 
danificado ou provocar imprecisão no sinal gerado. 
 
 
Transdutores mais usados na INDÚSTRIA 
Existe uma série de transdutores disponíveis no mercado; eles variam conforme a 
grandeza medida, precisão e região de operação. A classificação mais comum é a por 
tipo de grandeza medida. Assim, temos, principalmente, os transdutores de 
temperatura;os fotoelétricos; de posição (servomecanismos); de tensão mecânica ou 
extensômetros; de pressão e de vazão. 
 
Servossistema (ou servomecanismo) 
É um sistema de controle realimentado cujo objetivo é controlar alguma posição mecânica, velocidade ou 
aceleração. 
 
 
Vejamos com detalhes os principais transdutores: 
 Transdutores de temperatura 
O controle de temperatura é necessário em processos industriais ou 
comerciais, como a refrigeração de alimentos e compostos químicos, fornos de 
fusão (produção de metais e ligas, destilação fracionada (produção de bebidas 
e derivados de petróleo), usinas nucleares e aquecedores e refrigeradores 
domésticos (fornos elétricos e microondas, freezers e geladeiras). 
 
Existem vários tipos de transdutores de temperatura, que podem de forma geral, 
ser agrupados em quatro grupos: 
1. termopares: produzem uma tensão entre seus terminais proporcional à 
temperatura entre a junção fria e quente; 
2. termistores: podem ser do tipo NTC e PTC. NTC (Negative Temperature 
Coeficient): Sensor cuja resistência varia inversamente proporcional à 
temperatura. PTC (Positive Temperature Coeficient): Sensor cuja 
resistência é proporcional à temperatura, sendo sua faixa de atuação 
restrita; 
3. termoresistências ou RTDs: são sensores em que sua resistência varia com 
a temperatura; 
4. semicondutores. 
 
 Transdutores de luz (fotoelétricos) 
Além de seu uso em fotometria (incluindo analisadores de radiações e químicos), é 
a parte dos sistemas de controle de luminosidade, como os relés fotoelétricos de 
iluminação pública e sensores indiretos de outras grandezas, como velocidade e 
posição (fim de curso). 
• Células Fotovoltaicas; 
• Fotorresistores ou LDRs (light dependent resistor): Sensor cuja resistência 
diminuída com a incidência de luminosidade. 
• Foto-diodo: Diodo semicondutor em que a junção está exposta à luz. A 
energia luminosa desloca elétrons para a banda de condução, reduzindo a 
barreira de potencial pelo aumento do número de elétrons, que podem 
circular se aplicada polarização reversa. 
41 
 
• Foto-transistor: Transistor cuja junção coletor-base fica exposta à luz e atua 
como um foto-diodo. O transistor amplifica a corrente, e fornece alguns mA 
com alta luminosidade. 
 Transdutores de posição 
Em aplicações em que se necessita monitorar a posição de uma peça, como 
tornos automáticos industriais, ou contagem de produtos, ou verificar a posição de 
um braço de um robô ou o alinhamento de uma antena parabólica com outra ou 
um satélite, usam-se sensores de posição. 
 
Os sensores se dividem em posição linear ou angular. Também se dividem entre 
sensores de passagem, que indicam que foi atingida uma posição no movimento, 
os detectores de fim-de-curso e contadores, e sensores de posição que indicam a 
posição atual de uma peça, usados em medição e posicionamento. São muito 
utilizados no posicionamento de servomecanismos e por CNCs. São de vários 
tipos, mas os mais comuns são: 
• Encoder: Converte movimento angular em sinal elétrico; 
 Incremental: Fornece apenas a informação do deslocamento 
angular; 
 Absoluto: Fornece a posição absoluta do seu eixo. 
 Encoder Incremental: Sistema onde, de um lado, existe um disco 
com janela; a intervalos regulares, é iluminado por uma fonte de luz. 
Do outro lado do disco, fica um elemento foto-sensível. Ao girar, 
alternam-se as áreas com janela e sem janela, gerando no elemento 
fotossensível uma seqüência de pulsos. A contagem dos pulsos 
permite a avaliação do deslocamento angular, tal qual ocorre no 
mouse do computador. 
• Régua ótica: Converte movimento linear em sinal elétrico; 
• Resolver: Converte movimento angular em sinal elétrico; 
• LVDT: Converte movimento linear em sinal elétrico; 
• Capacitivo: Utilizado para medida de posição de até alguns milímetros. 
Bastante utilizado em medida de vibrações relativas; 
• Indutivos: Bastante utilizado para medida de pequenas distâncias baseado 
nas correntes de Eddy induzidas numa superfície condutora, quando linhas 
de fluxo magnético interceptam com a superfície condutora. 
 
Sensores de velocidade 
Empregam-se nos controles e medidores de velocidade de motores dentro de 
máquinas industriais, eletrodomésticos como videocassete e CD, unidades de 
disquetes e Winchesters de computadores, na geração de eletricidade (garantindo 
a freqüência da CA), entre outros. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sensores de vazão 
Servem para medir o fluxo de líquidos em tubulações. 
 
Tacogerador: É um pequeno gerador elétrico de CC, com campo fornecido por imã. A tensão 
gerada, pela Lei de Faraday é proporcional à velocidade com que o fluxo magnético é 
cortado pelo enrolamento do rotor. Assim, o Tacogerador é um transdutor mecânico elétrico 
linear. 
Saiba mais 
42 
 
• Tipo turbina. 
• Por pressão diferencial. 
• Eletromagnético. 
• Curiolis. 
 
 
Transdutores de tensão mecânica ou extensômetros 
Extensômetros: dispositivos muito utilizados pela indústria para fins de medição de 
tensões mecânicas e medições de peso (carga). 
 
Transdutores de pressão 
Transdutores Piezelétricos: alguns materiais isolantes têm a propriedade de formar 
dipolos elétricos de forma permanente, de forma tal que estes materiais reagem a 
pressões e a tensões elétricas. 
 
Outros sensores 
Chaves fim-de-curso: são interruptores que são acionados pela própria peça 
monitorada. Há diversos tipos e tamanhos, conforme a aplicação. 
 
Sensor com interruptor de lâminas: como o anterior, mas usando este interruptor 
acionado pelo imã. 
 
Sensores fim-de-curso magnético: quando se aplica um campo magnético num 
condutor, as cargas elétricas se distribuem de modo que as positivas ficam de um 
lado e as negativas do lado oposto da borda do condutor. 
 
Reed-Switch: sensor cuja aproximação de um imã ou solenóide (campo 
magnético) as duas lâminas se encostam, fechando os contatos externos. 
 
Dispositivos de saída: atuadores 
Os atuadores são os dispositivos responsáveis pela realização de trabalho no 
processo ao qual está se aplicando a automação. Podem ser magnéticos, hidráulicos, 
pneumáticos, elétricos, ou de acionamento misto. E também ser contínuos ou 
discretos, dependendo da forma de atuação. Basicamente, os principais atuadores em 
uso na automação são: 
• eletroválvulas e cilindros; 
• servomotores; 
• servomotores dc ou cc; 
• servomotores ac ou ca; 
• motores de passo; 
• motores lineares. 
 
 
1.10 Principais elementos em acionamentos elétricos 
 Botoeira ou botão de comando 
Quando necessitamos acionar uma máquina (motor), a primeiro coisa em que 
pensamos é como ligá-lo. O elemento de comando (chave) utilizado para essa 
função é a botoeira. A diferença entre uma botoeira e um interruptor residencial 
comum, é que no caso da botoeira há o retorno para a posição de repouso através 
de uma mola, situação que não ocorre com o interruptor de luz. O entendimento 
deste conceito é fundamental para compreender o porque da existência de um selo 
no circuito de comando. 
 
43 
 
 Relés 
Relés são os elementos fundamentais de manobra de cargas elétricas, pois 
permitem a combinação de lógicas no comando, bem como a separação dos 
circuitos de potência e comando. 
Os relés mais simples constituem-se de uma carcaça com cinco terminais. Os 
terminais (1) e (2) correspondem a bobina de excitação. O terminal (3) é o de 
entrada, e os terminais (4) e (5) correspondem aos contatos normalmente fechado 
(NF) e normalmente aberto (NA), respectivamente. 
 Contatores 
Para fins didáticos pode-se considerar os contatores como relés expandidos, pois o 
principio de funcionamento é similar. Conceituando de forma mais técnica, o 
contator é um elemento eletromecânico de comando a distância, com uma única 
posição de repouso e sem travamento. 
 
 
Resumo 
 
Ao término dos estudos que propomos, você estará apto(a) a reconhecer o apresentar 
objetivo do controle automático demonstrando como identificar as vantagens do 
controle automáticos e mostrar as aplicações do controleautomático de modo 
simplificado como aparece o controle digital direto, supervisório e distribuído a 
computador, identificando características de cada um. 
 
 
 
Atividades 
 
Atividade 1 
Identifique e marque a resposta correta 
 
1.1 A automação industrial possibilita a substituição da mão de obra humana por: 
a) ( ) máquinas; 
b) ( ) animais; 
c) ( ) energia; 
d) ( ) servos; 
e) ( ) escravos. 
 
1.2 Um dos motivos que levam as empresas a automatizarem seus processos é: 
a) ( ) reduzir a qualidade; 
b) ( ) aumentar os custos de operação; 
c) ( ) reduzir a produtividade; 
d) ( ) modismo; 
e) ( ) satisfazer o cliente. 
 
1.3 A sigla CAD significa: 
a) ( ) desempenho auxiliado por computador; 
b) ( ) projeto auxiliado por computador; 
c) ( ) manufatura auxiliada por computador; 
d) ( ) cadastro de adaptadores discretos; 
e) ( ) desenho auxiliado pela prancheta. 
 
 
44 
 
1.4 A sigla CAE significa: 
a) ( ) desempenho auxiliado por computador; 
b) ( ) projeto auxiliado por computador; 
c) ( ) manufatura auxiliada por computador; 
d) ( ) cadastro de adaptadores especiais; 
e) ( ) desenho auxiliado pela prancheta. 
 
1.5 A sigla CAM significa: 
a) ( ) desempenho auxiliado por computador; 
b) ( ) projeto auxiliado por computador; 
c) ( ) manufatura auxiliada por computador; 
d) ( ) manufatura auxiliada pelo servos; 
e) ( ) desenho auxiliado pela prancheta. 
 
1.6 A primeira tecnologia utilizada na construção de computadores foi: 
a) ( ) inversores; 
b) ( ) circuitos integrados; 
c) ( ) válvulas; 
d) ( ) circuitos altamente integrados; 
e) ( ) transistores. 
 
1.7 Identifique as ferramentas das listas, abaixo, que são necessários para criarmos 
ou modificarmos um programa de CLP. 
a) ( ) PLC 
b) ( ) Software de programação 
c) ( ) Cabo de Conector 
d) ( ) mouse 
e) ( ) Impressora 
 
 
Atividade 2 
Responda as questões, a seguir: 
a) Escreva um exemplo de onde um CLP pode ser usado. 
b) Explique porque os relés seriam usados no lugar dos CLPs. 
c) Elabore uma descrição concisa de CLP. 
d) Descreva as vantagens de um PLC quando comparados a painéis de relés. 
 
 
Atividade 3 
Conceitue sinal analógico e digital e escreva três exemplos de cada um dos tipos. 
 
 
Atividade 4 
De acordo com os estudos realizados, preencha as lacunas, a seguir: 
a) Um interruptor ou um "Pushbutton" é um dispositivo de ____________. 
b) Uma lâmpada ou um solenóide são exemplos de dispositivos de 
____________. 
c) O ____________ toma decisões e executa instruções de controle baseado nos 
sinais de entrada. 
d) ____________ é uma linguagem de programação de CLPs que usa 
componentes que se assemelham a elementos usados em um diagrama de 
contato. 
e) Um ____________ consiste em uma ou mais instruções que realizam uma 
determinada tarefa. 
45 
 
f) A memória em um CLP pode ser dividida em três áreas: 
____________________, ____________________, e __________________. 
g) Quando falando sobre computador ou CLP, 1K de memória se refere um 
tamanho de ____________ bytes ou palavras. 
h) O software que controla todo hardware do CLP é chamado 
__________________. 
i) O ____________ ___________ constitui o programa desenvolvido pelo 
________________ do CLP, o qual determina como o sistema deve 
__________________. 
j) A ________ controla e permite a comunicação do usuário com o CLP para que 
aquele tenha a possibilidade de verificar ou interferir os valores de preset em 
variáveis do processo. 
 
 
Atividade 5 
Com base nos estudos realizados: 
a) Explique o que são contatos de memória. 
b) Escreva o que são entradas e saídas imaginárias. 
 
 
46 
 
Referências 
 
GEORGINI, Marcelo. Automação aplicada – descrição e implementação de sistemas 
seqüenciais com Plcs. 8. ed. São Paulo: Érica, 2004. 
 
FRANCHI, Claiton Moro e CAMARGO, Valter Luís Arlindo de. Controladores lógicos 
programáveis – sistemas discretos. 2. ed. São Paulo: Érica, 2008. 
 
SILVEIRA, Paulo Rogério da e SANTOS, Winderson E. dos. Automação e controle discreto. 
7. ed. São Paulo: Érica, 2008. 
 
MORAES, C. C. e CASTRUCCI, P. L. Engenharia da automação industrial. Rio de Janeiro: 
LTC Editora, 2001. 
 
MIYAGI, P. E. Controle programável – fundamentos do controle de sistemas a eventos 
discretos. Ed. Blucher, 1996. 
 
WEBB, J. W. Programmable logic controllers, principles and applications. Prentice Hall, 
New Jersey, 1995. 
 
MICHEL, G. Programmable logic controllers – architecture and aplications. John Wiley & 
Sons Ltd. England, 1990. 
 
BRYAN, L. A. & BRYAN, E.A. Programmable controllers: theory and implementation, 2nd 
ed.,United States of America: Industrial Text Company, 1997. 
 
PRUDENTE, Francesco. Automação Industrial – PlC: Teoria e Aplicações. Rio de Janeiro: 
LTC Editora, 2007. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
47 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
48 
 
2 
 
 
 
Elementos de projeto 
 
 
 
Cláudio Turini 
 
 
Introdução 
 
Neste capítulo, evidenciamos e organizamos os conhecimentos necessários que um 
engenheiro eletricista deve ter e considerar quando na implantação de um projeto 
elétrico, seja ele, industrial, comercial ou residencial. 
 
Para tanto, ressaltamos a importância de se conhecer e seguir as normas relativas a 
cada etapa de implantação, bem como, realizar os testes finais, exigidos pelas normas 
correspondentes, antes de colocar o projeto em funcionamento. 
 
Outro aspecto que destacamos é a importância de se colocar o conjunto de plantas 
finais do projeto exatamente da forma como ele foi executado. 
 
Em seguida, mostramos os procedimentos necessários para se determinar os cálculos 
de demanda de potência do projeto, o que definirá os valores contratuais de potência 
junto à concessionária, assim como o modelo de fornecimento de energia, o que 
resultará num maior ou menor custo de execução do projeto, bem como os custos de 
operação. 
 
Enfim, temos uma visão geral e abrangente dos elementos essenciais quando na 
execução de um projeto elétrico industrial. 
 
 
Objetivos 
 
Ao final do estudo deste capítulo, esperamos que você adquira os conhecimentos 
necessários para: 
 
 identificar e caracterizar os elementos necessários que se apresentam quando 
na elaboração de um projeto elétrico industrial; 
 
 caracterizar os principais equipamentos que compõem as instalações elétricas 
industriais; 
 
 identificar, graficamente, os elementos que fazem parte das instalações 
conhecendo a simbologia dos mesmos; 
 
 analisar os sistemas de fornecimento de energia elétrica para essas 
instalações e escolher o mais indicado; 
 
 caracterizar as fases de implantação do projeto das instalações elétricas 
industriais e residenciais e orientar, se necessário, no processo de execução, 
conhecendo e atendendo às normas utilizadas; 
 
49 
 
 realizar, ao final da implantação do projeto, os testes visuais e físicos 
necessários para que o projeto possa funcionar de acordo com as normas. 
 
 
 
 
Esquema 
 
2.1 Introdução 
2.2 Normas Recomendadas 
2.3 Elaboração do Projeto 
2.4 Concepção do Projeto 
2.4.1 Sistemas de Suprimento 
2.4.1.1 Sistema Primário de Distribuição 
2.4.1.2 Sistema Secundário de Distribuição 
2.5 Meio Ambiente 
2.5.1Temperatura Ambiente 
2.5.2 Altitude 
2.5.3 Presença de Água 
2.5.4 Presença de Corpos Sólidos 
2.5.5 Presença de Substâncias Corrosivas 
2.5.6 Vibrações 
2.5.7 Descargas Atmosféricas 
2.5.8 Contato de Pessoas com o Potencial de Terra 
2.6 Graus de Proteção 
2.7 Proteção Contra Riscos de Explosão 
2.8 Diagrama Unifilar 
2.9 Simbologia 
2.10 Inspeção Visual e Documentação 
2.10.1 Documentação da Instalação 
2.10.2 Inspeção Visual da Instalação 
2.10.2.1Execução da inspeção Visual 
2.11 Ensaios de Campo em Instalações 
2.11.1Ensaios Contra Contato Indireto 
2.11.2 Ensaio de Continuidade dos Condutores de Proteção 
2.11.3 Ensaiode Resistência de Isolamento da Instalação 
2.12 Memorial Descritivo 
2.13 Tensões Elétricas 
 
 
2.1 Introdução 
 
A elaboração do projeto elétrico de uma instalação industrial deve ser precedida do 
conhecimento de algumas informações que são de extrema relevância para a 
implantação do mesmo. Dentre tantos, destacam-se os dados relativos às condições 
de suprimento e também as características funcionais da indústria. 
 
As condições de suprimento referem-se à maneira como a concessionária local vai 
prover o abastecimento de energia elétrica ao empreendimento, o que depende muito 
da sua localização. 
 
As características funcionais compreendem o conjunto de informações sobre as 
cargas, principalmente os motores elétricos e, se existirem, os fornos elétricos, que 
constituirão o projeto. 
50 
 
 
De posse dessas informações e com o conjunto de plantas que o caracterizam, 
mostrando seu posicionamento, os engenheiros passam a elaborar o projeto elétrico 
da instalação que deve levar em consideração alguns aspectos, entre os quais se 
destacam: 
 
 flexibilidade – é a capacidade que o projeto tem de admitir mudanças na 
localização das máquinas e equipamentos sem comprometer, seriamente, as 
instalações existentes. Ao longo de sua existência, o projeto pode sofrer 
alterações e/ou ampliações. Essas mudanças devem ser previstas no projeto 
de forma que quando aconteçam interfiram minimamente nas instalações 
existentes. A flexibilidade implica na versatilidade da produção, o que deve 
permitir uma adaptação rápida das linhas de produção para lançamento de 
novos produtos; 
 acessibilidade – o projeto deve permitir fácil acesso a todas as máquinas e 
equipamentos de manobra facilitando sua operação, inspeção, manutenção e 
acesso às suas conexões. Assim, o posicionamento das máquinas e dos 
painéis de controle correspondentes se torna relevante, pois, podem afetar 
diretamente a produção quando precisam ser acionados; 
 confiabilidade – é o desempenho que o sistema apresenta quando submetido 
a interrupções elétricas temporárias ou permanentes, total ou parcial, dos seus 
circuitos. Esse desempenho deve assegurar a integridade física daqueles que 
o operam e não devem danificar as máquinas ou equipamentos; 
 continuidade – o projeto deve ser desenvolvido de forma que a instalação 
tenha o mínimo de interrupção, total ou de qualquer circuito. Esse fator 
depende essencialmente das características do empreendimento e, em muitos 
casos, requer um sistema de fornecimento de energia em duplicidade. 
 
Para a elaboração do projeto elétrico, o projetista deve ter em suas mãos o conjunto 
de plantas representativas do empreendimento. Dentre elas, destacam-se: 
a) planta da situação – posiciona a obra a ser construída no contexto urbano; 
b) planta baixa arquitetônica do prédio – indica os parâmetros limítrofes do 
empreendimento com as demais construções, bem como mostra os detalhes 
construtivos internos, como salas, escritórios, galpões e outras dependências; 
c) planta baixa do arranjo das máquinas - a localização das máquinas e 
equipamentos em determinada área depende do fluxo de produção e determina 
o melhor aproveitamento dos espaços. Esta planta, denominada também de 
layout, posiciona as máquinas em cada ambiente, bem como posiciona os 
painéis de controle respectivos; 
d) plantas de detalhes – devem conter todas as particularidades do projeto como 
posicionamento de vigas, passagens de eletrodutos e tubulações, 
posicionamento de pontes rolantes, entre outros. 
 
O conhecimento dos detalhes do projeto e a boa convivência entre a equipe de 
trabalho são fatores fundamentais e preponderantes para que a execução do projeto 
tenha êxito. É de grande importância também conhecer os planos expansionistas da 
empresa para que estes possam ser contemplados na execução. 
 
51 
 
 
Normas recomendadas 
 
Para a execução dos projetos elétricos duas normas, basicamente, são 
indispensáveis: 
 
 a primeira são as normas da ABNT (Associação Brasileira de Normas 
Técnicas) que compõem os documentos normativos para todo e qualquer tipo 
de projeto a ser instalado no Brasil; 
 
 a segunda são as normas da concessionária de energia que atende ao local 
onde o projeto está sendo implantado; 
 
 podem ser utilizadas como auxílio, as Normas Internacionais, verificando-se 
sempre a consonância destas e as normas brasileiras. 
 
É imprescindível a utilização das normas técnicas na elaboração do projeto. Tal ato 
garante às instalações de segurança, bom desempenho e longevidade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.3 Elaboração do projeto 
 
Além das plantas que caracterizam o projeto a ser executado, e que devem ser feitas 
de modo a fornecer o maior número possível de informações para os executores, 
algumas outras informações são de fundamental importância para a elaboração do 
projeto. Quais sejam: 
 
a) Condições de fornecimento da energia elétrica 
 
Sob responsabilidade da concessionária local, cabe a ela fornecer informações sobre: 
 tensões de fornecimento; 
 variação de tensão e frequência; 
 tipo de sistema de suprimento; 
 valor da capacidade da potência de curto-circuito, no local; 
 valor da impedância reduzida, no local. 
 
Esses dados são de grande importância para o projetista, pois serão utilizados para 
cálculos das correntes de curto-circuito e, consequentemente, no ajuste dos 
dispositivos de proteção. 
 
 
 
 
 
Observações: 
 
1) certamente, as normas utilizadas não suprem, totalmente, as situações que se 
apresentam na execução de um projeto. O BOM SENSO é muito importante nesse 
momento; 
 
2) o projeto elétrico é apenas uma das partes que compõem o empreendimento, devendo, 
portanto, estar em consonância com os demais. 
 
Ampliando o conhecimento 
52 
 
 
b) Características das cargas 
 
 Motores – informações sobre potência, tensão, corrente, frequência, número 
de polos, número de fases e regime de funcionamento são grandiosas para a 
determinação da seção nominal dos condutores e dispositivos de proteção e 
manobra. Motores de grande potência devem ter sua partida feita através de 
dispositivos redutores de corrente (inversores de frequência, por exemplo) para 
que os efeitos sejam minimizados. 
 Fornos a arco – potência, potência de curto-circuito, potência do 
transformador, tensão e frequência são informações de fundamental 
importância, pois eles exigem máxima produção com o menor consumo de 
energia. Quase sempre há a necessidade da utilização de cabos especiais. 
 Cargas especiais - alimentadores exclusivos e/ou transformadores próprios, 
sistemas computadorizados, entre outros. Em muitos casos, esses sistemas 
necessitam de instalações especiais, como aterramento, por exemplo. 
 
Essas informações podem ser conhecidas por meio dos manuais dos equipamentos 
ou, quando não disponíveis, devem ser fornecidas pelo responsável técnico do projeto 
ou pelo fabricante dos mesmos. 
 
 
2.4 Concepção do projeto 
 
Nesta fase, o projeto toma sua forma final, portanto, as informações desta fase levarão 
ao dimensionamento de condutores, à compra de equipamentos e materiais, à filosofia 
do sistema de proteção a ser utilizado e, consequentemente, a um maior ou menor 
custo para a implantação do projeto. Nesta fase, estão englobadas: 
 
 
a) Divisão das cargas em blocos 
 
Baseado na distribuição das máquinas, mostrada na planta baixa (layout), faz-se a 
divisão das cargas, em blocos. Alguns fatores como, por exemplo, setor de produção 
e características de igualdade das cargas, são levados em consideração nessa 
divisão. Uma grandeza relevante para cada bloco constituído é o valor da queda de 
tensão, quando no funcionamento de todas as cargas conjuntamente, ou na partida 
de motores. Para cada bloco constituído fica caracterizado um quadro de 
distribuição correspondente que deverá ter alimentador e proteção, individuais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Queda de tensão é a redução do valor de tensão desde a origem docircuito (quadro de 
distribuição) até os terminais da carga. 
 
Essa queda acontece devido à resistividade dos condutores, o que constitui, ao longo do seu 
comprimento, uma resistência. Essa resistência depende do comprimento do condutor e da 
sua área da seção transversal, sendo dada pela expressão: .
l
R
A
 
Relembrando 
53 
 
 
b) Quadros de distribuição 
 
De acordo com a NBR IEC 60050: 
 
[...] quadro de distribuição é o equipamento elétrico destinado a 
receber energia elétrica através de uma ou mais alimentação e 
distribuí-la a um ou mais circuitos, podendo também desempenhar 
funções de proteção, seccionamento, controle e/ou medição. 
 
Um quadro de distribuição, Figura 1, pode ser entendido como o “coração” de uma 
instalação elétrica, já que distribui energia elétrica por toda a edificação e acomoda os 
dispositivos de proteção dos diversos circuitos. A especificação técnica de um quadro 
de distribuição está diretamente ligada à quantidade de circuitos que ele deverá 
acomodar. Essa primeira informação fornece uma ideia das dimensões e do tipo de 
quadro a ser utilizado. 
 
 
 
Figura 1: Quadro de distribuição. 
Fonte: Acervo do Prof. Vlamir B. Ferreira, gentilmente cedida para o autor. 
 
A quantidade de circuitos de uma instalação elétrica depende, entre outros fatores, de 
sua potência instalada, da potência unitária das cargas a serem alimentadas, dos 
critérios adotados na distribuição dos pontos, do maior ou menor “conforto elétrico” 
previsto, do grau de flexibilidade que se pretende e da capacidade de reserva 
assumida, visando futuras necessidades. 
 
A NBR 6808 – Conjuntos de Manobras e Controle de Baixa Tensão Montados em 
Fábricas – Especificação, apresenta os requisitos técnicos mínimos que um quadro 
elétrico deve satisfazer, bem como os ensaios correspondentes. A norma cobre um 
amplo universo de quadros de distribuição, desde painéis menores até painéis de 
grande porte. Dentre as principais características, apresentam-se: 
 
 tensão nominal: é o valor máximo de tensão que pode ser aplicado entre as 
barras (fases) do quadro, sem que ocorra arco elétrico ou fuga de corrente. 
54 
 
Essa característica é verificada através do ensaio de tensão suportável à 
frequência industrial. Para um quadro com tensão nominal entre 300 e 600 V, 
por exemplo, a tensão aplicada é de 2.500 V, durante 1,0 (um) minuto. Além 
disso, são verificadas as distâncias de isolamento e de escoamento. Quadros 
não submetidos a esses testes podem apresentar fuga de corrente entre as 
barras gerando perdas de energia, ou mesmo arco elétrico entre elas, trazendo 
sérios riscos de danificação dos componentes conectados às barras e de 
outras partes no interior do quadro, devido ao elevado calor gerado; 
 corrente nominal: é o valor máximo de corrente que pode circular pelas 
barras, principais e secundárias do quadro, sem provocar aquecimento 
excessivo nelas, nos componentes a elas ligados e no ar interno. A corrente 
nominal é verificada através do ensaio de elevação de temperatura, que 
consiste em verificar a temperatura máxima atingida no interior do quadro e, 
em particular, nas barras, tendo-se a temperatura ambiente como referência. O 
tipo de cobre utilizado na fabricação das barras e o seu dimensionamento são 
as maiores causas de acidentes envolvendo quadros de distribuição quando se 
usa cobre com alto grau de impurezas e seções nominais abaixo do valor 
exigido. Tal fato aumenta, consideravelmente, o risco de incêndio; 
 capacidade de curto-circuito: é o valor máximo de corrente de curto-circuito 
suportável pelas barras e suas conexões, até a atuação do dispositivo de 
proteção. Representa, enfim, a suportabilidade do barramento aos esforços 
eletrodinâmicos a que será submetido quando na ocorrência de um curto-
circuito. Tais esforços devem ser suportados pelo barramento, sem danos, até 
a atuação do dispositivo de proteção. Assim, o projetista deve indicar na 
especificação do quadro uma corrente suportável nominal de curta duração 
maior que a corrente de curto-circuito presumida. Deformação do barramento e 
“estouro” do barramento são consequências da não observância dessas 
regras; 
 grau de proteção: todo invólucro utilizado para abrigar equipamentos, 
componentes, montagens ou ligações elétricas é classificado segundo o grau 
de proteção que oferece ao ingresso de corpos sólidos estranhos e água, e 
contra risco de contato com partes vivas em seu interior. Tais classificações 
estão descritas a seguir (item 5). O grau de proteção de um invólucro é 
identificado por duas letras IP seguidas de dois algarismos que indicam, em 
primeiro, o nível de proteção contra penetração de corpos sólidos e contato 
direto e, em segundo, proteção contra penetração de água, por ele 
assegurado; 
 proteção contra risco de choque: no tocante à proteção contra contatos 
diretos (choques elétricos), a NBR 6808 menciona que todas as superfícies 
externas do quadro devem ter grau de proteção, no mínimo, IPX2. Assim, toda 
e qualquer parte viva deve ser inacessível, ou seja, deve estar confinada no 
interior de invólucros; 
 identificação: a placa de identificação, marcada de maneira legível e durável, 
localizada de forma visível deve conter no mínimo as seguintes informações – 
nome do fabricante (ou marca), número de identificação, tensão nominal, 
corrente nominal, frequência nominal, capacidade de curto-circuito, grau de 
proteção e massa; 
 ensaios: os ensaios previstos incluem – de elevação de temperatura, de 
tensão suportável, de curto-circuito, de eficácia de proteção (aterramento), das 
distâncias de isolamento e escoamento, de operação mecânica e de grau de 
proteção. 
55 
 
 
Quanto à localização, o ponto em que um quadro de distribuição deve ser instalado 
não é tratado diretamente em nenhuma norma técnica, mas, tem impacto no projeto e, 
sobretudo, nos custos e na qualidade da energia da instalação. Quando um quadro 
fica “eletricamente” mal localizado, os valores elevados de queda de tensão 
prejudicam o funcionamento de determinadas cargas e pode levar ao aumento da 
seção nominal dos condutores. 
 
Determinar o centro de cargas é recomendável, mas nem sempre é possível. Assim, é 
importante localizá-lo: 
 no centro das cargas, sempre que possível; 
 próximo à linha geral de alimentação; 
 afastado da passagem sistemática de funcionários, questão de segurança; 
 em local bem iluminado e de fácil acesso; 
 em locais com temperatura adequada, não corrosivos e nem sujeitos a 
inundações. 
 
Os quadros de distribuição podem ser denominados de: 
 
 Centro de Controle de Motores (CCM) - quando neles são instalados 
dispositivos de comando e proteção de motores; 
 Quadro de Distribuição de Luz (QDL) - quando os dispositivos comandarem 
circuitos de iluminação; 
 Quadro de Geral de Força (QGF) ou Quadro Geral de Baixa Tensão 
(QGBT), mostrado na Figura 2, geralmente contêm os componentes 
responsáveis pelo seccionamento, proteção e medição dos circuitos de 
distribuição e devem ser localizados, de preferência, na subestação ou próximo 
da unidade de transformação à qual estão ligados. 
 
 
 
Figura 2: Quadro Geral de Baixa Tensão - QGBT. 
Fonte: Acervo do Prof. Vlamir B. Ferreira, gentilmente cedida para o autor. 
56 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
c) Subestação 
 
Por subestação, entende-se um conjunto de aparelhos, equipamentos e condutores 
elétricos cuja finalidade é a de modificar as características da energia elétrica 
recebida (tensão e corrente), permitindo sua distribuição, a partir dela, a pontos de 
consumo em níveis adequados à sua utilização. Na sua grande maioria, as 
subestações são compostas pelos seguintes equipamentos: 
 transformadores de potência (de força); 
 transformadores de corrente e de potencial; 
 chaves seccionadoras; 
 disjuntores; 
 equipamentos utilizados para a compensação de reativos como capacitores, 
reatores e compensadores; 
 dispositivos de proteção como para-raios, relés e fusíveis; 
 equipamentosde medição como voltímetros, amperímetros, medidores de 
potência reativa e ativa. 
 
 
As subestações podem ser classificadas, quanto à sua função, em transformadora 
ou de manobra, e quanto a sua forma de construção, podendo ser abertas, como 
na Figura 3, ou abrigadas, como na Figura 4. 
 
 
 
Figura 3: Subestação do tipo transformadora, aberta. 
Fonte: Acervo da Prof(a) Kety Rosa, gentilmente cedida para o autor. 
 
 
Como mostrado anteriormente, os quadros de distribuição são de grande relevância para o 
projeto, portanto, não podem ser tratados simplesmente como um elemento que abriga os 
elementos de proteção. Assim sendo, sua escolha, posicionamento e o capricho na 
montagem dos elementos dentro do mesmo, são de extrema importância para o bom 
desempenho do projeto. 
 
Os acidentes envolvendo os quadros de distribuição dentro do ambiente industrial são muito 
mais comuns do que se imagina. 
Parada obrigatória 
57 
 
 
 
 
Figura 4: Cubículos de uma subestação abrigada. 
Fonte: Acervo do Prof. Vlamir B. Ferreira, gentilmente cedida para o autor. 
 
As subestações não têm uma normalização específica que determine sua exata 
localização, variando muito de projeto para projeto. De concreto se tem que a mesma 
não deve ficar muito longe da via pública, nem proporcionar alimentadores de grande 
comprimento, pois os mesmos tornam-se muito caros devido à sua grande seção 
nominal, em função da queda de tensão. 
 
As indústrias que possuem mais de um pavilhão permitem maior flexibilidade na 
escolha do local. Nesses casos, é feito o cálculo do baricentro dos galpões que 
compõem o projeto, o que leva em consideração a potência instalada de cada um dos 
galpões. 
 
Deve-se lembrar ainda da conveniência da utilização de mais de uma subestação, o 
que pode diminuir sensivelmente os custos, em relação à construção de uma única 
unidade. Para tanto, uma análise financeira das opções é de extrema importância e 
deve ser feita. 
 
 
2.4.1 Sistemas de suprimento 
 
A alimentação é, na grande maioria dos casos, de responsabilidade da concessionária 
de energia onde o projeto será implantado. Portanto, o sistema de alimentação quase 
sempre fica limitado às disponibilidades das linhas existentes no local. Quando 
necessário, devido à continuidade de serviço da empresa e à falta de recursos fica 
evidente, busca-se recursos alternativos de suprimento, tais como construção de 
novos alimentadores ou a geração de energia própria para o projeto. 
 
De maneira geral, os alimentadores são do tipo: 
 
 
 
58 
 
 
 
2.4.1.1 Sistema Primário de Distribuição 
 
As redes de distribuição primária são de responsabilidade da concessionária de 
energia elétrica local. Portanto, o projeto a ser implantado depende das linhas de 
suprimento existentes. De modo geral, as indústrias são alimentadas pelos seguintes 
sistemas: 
 
a) Radial simples: é aquele em que o fluxo de potência tem um sentido único da 
fonte para a carga, como mostrado na Figura 5. Apresenta, dentre todos, o menor 
custo de instalação. É o tipo mais utilizado para alimentação industrial, sendo, 
também, o mais simples. Sua confiabilidade está diretamente ligada à rede, pois, 
qualquer defeito na rede ocasiona a interrupção do fornecimento de energia à 
subestação. A chave de entrada visa unicamente à proteção do transformador. No 
caso da existência do transformador, sua proteção, que é usualmente uma chave 
fusível, é feita pelo sistema de proteção da rede de subtransmissão. 
 
b) Radial com recurso: mostrado na Figura 6, é aquele em que o fluxo de potência 
pode variar de acordo com as condições de carga do sistema tendo, portanto, 
mais de um circuito de distribuição. Esses sistemas apresentam uma 
confiabilidade bem maior que o anterior, pois, a perda de um circuito de 
distribuição, não afeta a continuidade do fornecimento. Em função disso, seus 
custos são bastante elevados, exigindo equipamentos mais caros. Além disso, 
seus alimentadores devem ser dimensionados para suportar a carga total, 
individualmente, quando na saída do outro. As chaves mostradas têm a função de 
evitar que defeitos nas subestações de fornecimento ocasionem desligamento no 
circuito de distribuição. 
 
59 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 5: Esquema de suprimento radial simples. 
Fonte: Adaptado de Introdução aos Sistemas de Distribuição Energia Elétrica. Nelson Kagan e Outros. 
(1ª ed. pág. 09). 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 6: Esquema de suprimento radial com recurso. 
Fonte: Adaptado de Introdução aos Sistemas de Distribuição Energia Elétrica. Nelson Kagan e Outros. 
(1ª ed. pág. 09). 
 
 
Circuito de 
Distribuiçã
o 
 INDÚSTRIA 
 
SE 
Transformad
or 
Disjuntor 
Circuito de 
Distribuiçã
o 
 INDÚSTRIA 
 
SE 
Circuito de 
Distribuiçã
o 
NA 
60 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 7: Sistema de distribuição primário interno - tipo radial simples. 
Fonte: Adaptado de Instalações Elétricas Industriais - João Mamede Filho (8ª ed. Pág. 05). 
 
 
 
Figura 8: Sistema de distribuição primário interno - radial com recurso. 
Fonte: Adaptado de Instalações Elétricas Industriais - João Mamede Filho (8ª ed. Pág. 05). 
 
 
 
 
Os sistemas primários de distribuição, interno às empresas, podem ser diferentes do sistema 
de alimentação da concessionária. Assim sendo, mesmo que o sistema de fornecimento da 
concessionária seja simples, por exemplo, o sistema primário da empresa pode ser 
construído com recurso. Isso geralmente acontece quando a empresa possui mais de uma 
subestação interna, como mostram a Figura 7 e a Figura 8, a seguir. 
Importante! 
61 
 
2.4.1.2 Sistemas secundários de distribuição 
 
a) Circuitos de distribuição: os circuitos de distribuição secundários são 
responsáveis pela interligação entre o Quadro Geral de Força, que está ligado 
diretamente à unidade de transformação (subestação), com os demais quadros 
que fornecem energia para os diversos tipos de carga, como os CCMs (Centro de 
Comando de Motores) e os QDLs (Quadros de Distribuição de Luz), mostrado na 
Figura 9. Devem ser protegidos na sua origem através de disjuntores e fusíveis, 
além do dispositivo de seccionamento. 
b) Circuitos terminais de motores: são os circuitos que fazem a interligação entre 
os CCMs e os motores. Possuem dois ou três condutores (motores monofásicos 
ou trifásicos) e um dispositivo de seccionamento dos condutores, para fins de 
manutenção. São constituídos por condutores isolados, ou por cabos unipolares 
ou multipolares, estando estes instalados em eletrodutos, bandejas prateleiras, 
escada para cabos etc. Essas várias situações, de instalação, denominadas de 
“tipos de linhas elétricas”, estão discriminadas na tabela 33 da NBR 5410 e 
interferem diretamente no dimensionamento da seção nominal dos mesmos. 
 
Por acionarem diretamente os motores, apresentam algumas características 
peculiares, como: 
 a corrente absorvida durante a partida é bastante superior à de funcionamento 
normal em carga; 
 a potência absorvida em funcionamento é determinada pela potência mecânica 
no eixo do motor, solicitada pela carga acionada, o que pode resultar em 
sobrecarga no circuito. 
 
 
 
Figura 9: Exemplo de distribuição do sistema secundário. 
Fonte: Adaptado de Instalações Elétricas Industriais. João Mamede Filho (8ª ed. Pág. 06). 
62 
 
 
 
Assim, além do dispositivo de seccionamento, necessitam de dispositivos de proteção 
contra curto-circuito e sobrecarga, como mostrado na Figura 10. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 10: Elementos a considerar num circuito terminal de motor. 
Fonte: Adaptado de Guia EM, da NBR 5410. José Rubens A.de Souza e Hilton Moreno. (1ª ed. 2001). 
 
Considerando as aplicações normais, para cargas industriais e similares, existem três 
configurações básicas para a constituição dos circuitos terminais, mostradas na Figura 
11, quais sejam: 
 
 circuito terminal individual – os circuitos terminais, um para cada motor, 
derivamde um quadro de distribuição, podendo alimentar também circuitos 
terminais para outros tipos de carga; 
 circuito de distribuição com derivação – um único circuito deriva do quadro 
de distribuição e os circuitos terminais que alimentam cada motor, são ligados 
nele, podendo, eventualmente, existir derivações para outros tipos de carga; 
 circuito terminal com várias cargas – um único circuito terminal deriva do 
quadro de distribuição e alimenta vários motores e, eventualmente, outros tipos 
de carga. 
 
Além dos cuidados mencionados, algumas outras recomendações, a seguir relatadas, 
são importantes e, por isso, normalizadas, quando na elaboração desses circuitos: 
 
a) a menor seção nominal dos condutores que alimentam os circuitos terminais 
de motor e de tomadas é de 2,5 mm2; 
b) a menor seção nominal dos condutores que alimentam circuitos de iluminação 
ou de alimentação de outras cargas é 1,5 mm2; 
c) deve ser prevista, se possível, uma capacidade reserva nos circuitos de 
distribuição visando suprir a adição de futuras cargas na instalação; 
M 
In 
Pn , cos ϕ , Vn 
Seccionamento 
Proteção contra curto-circuito 
Proteção contra sobrecarga 
Comando funcional 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Seção nominal dos 
condutores 
63 
 
d) no quadro geral de força (QGF) e no centro de controle dos motores (CCM) 
devem ser previstos circuitos de reserva, tantos quantos forem necessários, 
dependendo das necessidades do projeto; 
e) os dutos (condutos) devem ser dimensionados com folga para a passagem dos 
circuitos de reserva e para a dissipação de calor; 
f) a potência total de iluminação e de tomadas de uso geral deve ser dividida em 
vários circuitos, preferivelmente, que esteja limitada a corrente de 10 A; 
g) o comprimento dos circuitos para iluminação deve ser limitado a, 
aproximadamente, 30 metros. Em casos superiores, a queda de tensão deve 
ser compatível com os valores normalizados pela NBR 5410. 
 
M M M
M1 M2 M3
Outras CargasMotores
Quadro Distribuição
M M M
M1 M2 M3
Outras CargasMotores
QD
Circuito de Distribuição
Circuitos 
Terminais
M M M
M1 M2 M3 Outras Cargas
Motores
QD
Circuito Terminal
(a)
(b)
(c)
 
 
Figura 11: Configurações para os circuitos de motores. 
Fonte: Adaptado de Guia EM, da NBR 5410. José Rubens A. de Souza e Hilton Moreno. (1ª ed. 2001). 
 
 
2.5 Meio ambiente 
 
O meio externo é de extrema relevância e, portanto, deve ser levado em consideração 
quando na elaboração de um projeto. Fatores como temperatura, altitude, incidência 
de raios solares, entre outros, podem influenciar, significativamente, o funcionamento 
64 
 
e afetar a vida útil de equipamentos, além de colocar em risco o funcionamento do 
projeto. Devido à importância, a NBR 5410 definiu uma codificação específica para 
cada tipo de ambiente, sendo esta composta por letras e números. 
 
Com relação às influências externas, a NBR 5410 estabelece ainda que: 
 
 quando um componente não possuir características construtivas compatíveis 
com as influências externas presentes no local, ele pode ser utilizado sob a 
condição desde que lhe seja provido, na execução da instalação, uma proteção 
complementar apropriada; 
 quando diferentes influências externas ocorrerem simultaneamente, seus 
efeitos podem ser independentes ou mútuos e os graus de proteção devem ser 
escolhidos de acordo; 
 a escolha das características dos componentes em função das influências 
externas é necessária não somente para seu funcionamento correto, mas 
também para garantir a confiabilidade das medidas de proteção especificadas. 
Os resultados dos ensaios obtidos só são aceitáveis se os mesmos forem 
realizados sob tais condições. 
 
A seguir, descreveremos alguns desses fatores com sua respectiva classificação e 
características. 
 
 
2.5.1 Temperatura ambiente 
 
Alguns materiais e equipamentos são afetados significativamente pela temperatura. 
Como exemplo, temos os condutores elétricos que podem ter o valor de sua seção 
nominal alterado devido ao aumento ou diminuição desta. Assim, conhecer os valores 
da temperatura ambiente, no qual o equipamento será instalado, se torna condição 
imprescindível para o seu bom desempenho. 
 
Por temperatura ambiente, entende-se a temperatura no local onde o equipamento 
deve ser instalado, considerando a influência de todos os demais componentes do 
projeto, situados no mesmo local e em funcionamento, não se levando em 
consideração a contribuição térmica do elemento considerado. Veja, tabela 1, a seguir: 
 
Tabela 1: Classificação por faixa de temperatura. 
 
Código Faixas de temperatura Classificação 
Limite inferior (ºC) Limite superior (ºC) 
AA1 - 60 + 5 Frigorífico 
AA2 - 40 + 5 Muito frio 
AA3 - 25 + 5 Frio 
AA4 - 5 + 40 Temperado 
AA5 + 5 + 40 Quente 
AA6 + 5 + 60 Muito quente 
 
 
 
2.5.2 Altitude 
 
Devido à rarefação do ar, alguns equipamentos elétricos devem ser dimensionados ou 
especificados, levando-se esse fator em consideração. Para tal fator, a norma 
estabelece (Tabela 2): 
 
65 
 
 
Tabela 2: Classificação em relação à altitude. 
 
Código Valor (metros) Classificação 
AC1 ≤ 2000 baixa 
AC2 ˃ 2000 alta 
 
 
2.5.3 Presença de água 
 
A presença de água e consequente umidade no local onde são instalados os 
equipamentos elétricos são de grande relevância, pois estão diretamente ligados à 
condução de corrente elétrica ou descarga eletrostática e também interferem na vida 
útil dos mesmos, uma vez que os submetem à corrosão. Para este fator, a norma 
estabelece (Quadro 1) 
 
Quadro 1: Classificação em relação à água. 
 
Código Classificação Características 
AD1 Desprezível A probabilidade de água no local é remota. 
AD2 Gotejamento Possibilidade de gotejamento de água na vertical. 
AD3 Precipitação Possibilidade de chuva caindo em ângulo máximo de 60º 
com a vertical. 
AD4 Aspersão Possibilidade de chuva em qualquer direção. 
AD5 Jatos Possibilidade de jatos de água sob pressão, em qualquer 
direção. 
AD6 Ondas Possibilidade de ondas de água. 
AD7 Imersão Possibilidade de imersão em água, parcial ou total, de 
modo intermitente. 
AD8 Submersão Submersão total em água, de modo permanente. 
 
 
2.5.4 Presença de corpos sólidos 
 
A presença de corpos sólidos, como poeira, pode interferir no funcionamento de 
equipamentos e na condução da corrente elétrica em barramentos e conexões. Assim, 
a norma classifica (Quadro 2): 
 
Quadro 2: Classificação em relação à presença de corpos sólidos. 
 
Código Classificação Características 
AE1 Desprezível Ausência de poeira em quantidade apreciável e de 
corpos estranhos. 
AE2 Pequenos objetos Presença de corpos sólidos cuja dimensão seja igual ou 
superior a 2,5 mm. 
AE3 Objetos muito 
pequenos 
Presença de corpos sólidos cuja menor dimensão seja 
igual ou superior a 1,0 mm. 
AE4 Poeira leve Presença de leve deposição de poeira. 
AE5 Poeira moderada Presença de média deposição de poeira. 
AE6 Poeira intensa Presença de elevada deposição de poeira. 
 
 
 
 
66 
 
 
2.5.5 Presença de substâncias corrosivas (ou poluentes) 
 
A corrosão sofrida pelos equipamentos é outro fator que afeta consideravelmente a 
vida útil e o funcionamento dos mesmos. Para estes ambientes a norma classifica 
(Quadro 3): 
 
Quadro 3: Classificação em relação à presença de substâncias corrosivas. 
 
Código Classificação Características 
AF1 Desprezível A quantidade ou natureza dos agentes corrosivos ou 
poluentes no local é desprezível. 
AF2 Atmosférica Presença significativa de elementos corrosivos ou de 
poluentes de origem atmosférica. 
AF3 Intermitente ou 
acidental 
Ação intermitente ou acidental de produtos químicos 
corrosivos ou poluentes de uso corrente. 
AF4 Permanente Presença permanente de produtos corrosivos ou 
poluentes presentes em quantidade significativa. 
 
 
2.5.6 Vibrações 
 
As vibrações que ocorrem nos ambientes, decorrentes de funcionamento de máquinas 
e equipamentos, provocam em emendas e conexões elétricas um afrouxamento das 
mesmas ao longodo tempo. Isso requer especial atenção da equipe de manutenção, 
para que não haja interrupção do fornecimento de energia. Para este fator, a norma as 
classifica (Quadro 4): 
 
Quadro 4: Classificação em relação às vibrações. 
 
Código Classificação Características 
AH1 Fracas Vibrações fracas ou desprezíveis. 
AH2 Médias Vibrações de intensidade média com frequências 
compreendidas entre 10 e 50 Hz e com amplitude igual 
ou inferior a 0,15 mm. 
AH3 Severas Vibrações severas, com frequências compreendidas 
entre 10 e 150 Hz e amplitude igual ou inferior a 0,35 
mm. 
 
 
2.5.7 Descargas atmosféricas 
 
A incidência de raios pode causar sérios danos aos equipamentos elétricos, não só 
pela passagem da corrente elétrica, quando incidem diretamente sobre os 
equipamentos, mas também pela sobretensão que os mesmos provocam. Assim, é de 
fundamental importância o aterramento das instalações e equipamentos. Segundo a 
norma, a classificação se dá da seguinte forma (Quadro 5): 
 
 
 
 
 
 
67 
 
Quadro 5: Classificação em relação às descargas atmosféricas. 
 
Código Classificação Características 
AQ1 Desprezíveis ≤ a 25 dias por ano 
AQ2 Indiretas ˃ que 25 dias por ano 
 
Riscos provenientes da rede de alimentação 
AQ3 Diretas Riscos provenientes da exposição dos componentes da 
instalação 
 
 
2.5.8 Contato de pessoas com o potencial da terra 
 
Quando presentes em locais onde existem partes elétricas energizadas as pessoas 
ficam sujeitas a riscos de contato com as partes vivas da instalação. Assim, os 
ambientes, segundo a norma são classificados em (Quadro 6): 
 
Quadro 6: Classificação em relação ao contato de pessoas com o potencial da terra. 
 
Código Classificação Características 
BC1 Nulo Locais não condutivos. 
BC2 Raro Em condições habituais, as pessoas não estão em 
contato com elementos condutivos ou postadas sobre 
superfícies condutivas. 
BC3 Frequente Pessoas em contato com elementos condutivos ou 
postadas sobre superfícies condutivas. 
BC4 Contínuo Pessoas em contato permanente com paredes 
metálicas e com pequena possibilidade de poder 
interromper o contato. 
 
 
Além dos ambientes classificados anteriormente, a norma NBR considera outros que 
não foram citados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.6 Grau de proteção 
 
Os graus de proteção representam a proteção dos invólucros metálicos dos 
equipamentos, em relação à entrada de água e de corpos estranhos pelos orifícios 
dos mesmos, orifícios estes destinados à ventilação ou à instalação dos 
equipamentos. 
 
 
Quando no desenvolvimento do projeto, todas as características relevantes aos meios 
ambientes devem ser levadas em consideração de forma que o projeto esteja em 
consonância com a norma e, consequentemente, seguro em relação aos aspectos estruturais 
e também humanos. 
Importante! 
68 
 
As normas especificam os graus de proteção através de um código composto por duas 
letras invariáveis IP (International Protection), seguidas de dois algarismos que 
representam: 
 
a) Primeiro algarismo: indica o grau de proteção contra contatos acidentais e 
proteção contra o ingresso de corpos sólidos estranhos, assim definidos: 
 
0 Sem proteção particular. 
1 Partículas sólidas estranhas com dimensões maiores que 50 mm. 
2 Partículas sólidas estranhas com dimensões maiores que 12 mm. 
3 Partículas sólidas estranhas com dimensões maiores que 2,5 mm. 
4 Partículas sólidas estranhas com dimensões maiores que 1,0 mm. 
5 Acúmulo de poeira perigosa, ou seja, prejudicial ao equipamento. 
6 Contra o ingresso de poeira (a prova de poeira). 
 
b) Segundo algarismo: indica o grau de proteção contra o ingresso de água, 
assim definidos: 
 
0 Sem proteção particular. 
1 Gotejamento caindo na vertical. 
2 Gotejamento com grau de 15º de inclinação em relação à vertical. 
3 Chuva com inclinação de 60º em relação à vertical. 
4 Respingos em todas as direções. 
5 Jatos de água em todas as direções. 
6 Imersão temporária. 
7 Imersão. 
8 Submersão. 
 
Em função de sua aplicação específica, a combinação entre os algarismos define o 
grau de proteção desejado para o invólucro metálico do equipamento. Porém, por 
economia, os fabricantes de invólucro padronizam seus modelos para alguns tipos de 
graus de proteção, sendo os mais comuns o grau de proteção IP54, destinado a 
ambientes externos e o de grau IP23, para utilização em interiores. 
 
 
Proteção contra riscos de explosão 
 
As indústrias, de maneira geral, estão permanentemente sujeitas a riscos de explosão, 
risco este que aumenta dependendo do produto fabricado, o que geralmente resulta 
em incêndio. As características elétricas estão ligadas diretamente a tais riscos, pois, a 
partir de centelhamento, faiscamento, sobreaquecimento, fugas de corrente, entre 
outros, tais explosões acontecem. Para prevenir essas ocorrências existem normas, 
nacionais e internacionais, que determinam procedimentos de segurança para eliminar 
esse risco. No Brasil, o Ministério do Trabalho e Emprego criou a norma NR 10 – 
Segurança em Instalações e Serviços em Eletricidade, que estabelece requisitos e 
procedimentos mínimos objetivando a implementação de medidas de controle e 
sistemas preventivos de forma a garantir a segurança das instalações e a saúde dos 
trabalhadores que, direta ou indiretamente, interajam com instalações elétricas e 
serviços com eletricidade. A seguir estão, algumas das recomendações de propostas 
69 
 
referentes ao item Medidas de Controle, Segurança em Projetos e Proteção contra 
Incêndio e Explosão, lembrando que a NR 10 se aplica às fases de: 
 
[...] geração, transmissão, distribuição e consumo, incluindo as etapas 
de projeto, construção, montagem, operação, manutenção das 
instalações elétricas e quaisquer serviços realizados nas suas 
proximidades, observando-se as normas técnicas oficiais 
estabelecidas pelos órgãos competentes e, na ausência ou omissão 
destas, as normas internacionais cabíveis. 
 
 
Medidas de controle 
 
 Em todas as intervenções em instalações elétricas devem ser adotadas 
medidas preventivas de controle do risco elétrico e de outros riscos adicionais, 
mediante técnicas de análise de risco, de forma a garantir a segurança e a 
saúde no trabalho. 
 As empresas são obrigadas a manter esquemas unifilares atualizados das 
instalações elétricas dos seus estabelecimentos com as especificações do 
sistema de aterramento e demais equipamentos e dispositivos de proteção. 
 Os estabelecimentos com carga instalada superior a 75 kW devem constituir e 
manter o Prontuário das Instalações Elétricas, devendo este permanecer à 
disposição dos trabalhadores envolvidos nas instalações e serviços em 
eletricidade. 
 
 
Segurança na construção, montagem, operação e manutenção 
 
Nos trabalhos e nas atividades referidas, devem ser adotadas medidas 
preventivas destinadas ao controle dos riscos adicionais, especialmente quanto 
à altura, confinamento, campos elétricos e magnéticos, explosividade, 
umidade, poeira, fauna e flora e outros agravantes, adotando-se a sinalização 
de segurança. 
 
 
Proteção contra incêndio e explosão 
 
 As áreas onde houver instalações ou equipamentos elétricos devem ser 
dotadas de proteção contra incêndio e explosão, conforme dispõe a NR 23 – 
Proteção Contra Incêndios. 
 Os materiais, peças, dispositivos, equipamentos e sistemas destinados à 
aplicação em instalações elétricas de ambientes com atmosferas 
potencialmente explosivas devem ser avaliados quanto à sua conformidade, no 
âmbito do Sistema Brasileiro de Certificação. 
 Os processos ou equipamentos susceptíveis de gerar ou acumular eletricidade 
estática devem dispor de proteção específica e dispositivo de descarga elétrica. 
 Nas instalações elétricas de áreas classificadas ou sujeitas a risco acentuado 
de incêndio ou explosões, devem ser adotados dispositivos de proteção, como 
alarme e seccionamento automático para prevenir sobretensões, 
sobrecorrentes, falhas de isolamento, aquecimentos ou outras condições 
anormaisde operação. 
 Os serviços em instalações elétricas nas áreas classificadas somente poderão 
ser realizados mediante permissão para o trabalho com liberação formalizada 
(item 10.5), ou supressão do agente de risco que determina a classificação da 
área. 
70 
 
 
 
 
Diagrama unifilar 
 
O diagrama unifilar, mostrado na Figura. 12, constitui uma representação gráfica da 
instalação elétrica e mostra, de forma sucinta, quais os elementos que a constituem. 
Nele, além da representação das partes importantes do projeto elétrico, são mostrados 
também os componentes integrantes com seus respectivos valores nominais. Para 
tanto, ao lado do diagrama, também é necessária a colocação da simbologia que 
representa cada um dos elementos. A figura em questão mostra o diagrama unifilar 
básico de uma determinada empresa. Nele, ficam bem definidos os elementos do 
ponto de entrada da energia, a subestação, caracterizada pelos elementos de 
medição, proteção e transformação e o sistema de distribuição secundária (ou de 
baixa tensão) representado pelos barramentos ao qual estão conectadas as cargas 
representadas pelos CCMs e pelos QDLs. Além disso, o diagrama também apresenta 
os elementos de medição como voltímetros, amperímetros e wattímetros, bem como 
os elementos de controle e proteção do sistema como chaves seccionadoras, 
disjuntores, fusíveis e relés, entre outros. 
 
 
71 
 
 
 
 
Figura 12: Diagrama Unifilar Básico. 
Fonte: Adaptado de Instalações Elétricas Industriais. João Mamede Filho (8ª ed. Pág. 29). 
72 
 
Os elementos, representados numericamente, no diagrama unifilar, têm dentro do 
sistema as seguintes denominações e funções: 
 
(1) PARA-RAIOS – mostrado na Figura 13, tem como função proteger os diversos 
equipamentos que compõem um sistema elétrico, uma subestação ou um 
transformador, contra sobretensões causadas por descarga atmosférica. Ficam 
localizados nas subestações ou próximos aos transformadores de distribuição 
instalados nos postes. O para-raios limita as sobretensões a um valor máximo, sendo 
este valor tomado como nível de referência de proteção para o sistema. 
 
 
 
Figura 13: Para-raios de corpo, posicionados em subestação. 
Fonte: Acervo do Prof. João Naves, gentilmente cedida para o autor. 
 
 
 
Figura 14: Chave fusível com isolador de corpo único. 
Fonte: Adaptado de Manual de Equipamentos Elétricos. João Mamede Filho. (3ª ed. Pg. 47). 
 
73 
 
 
(2) Chave fusível – mostrada na Figura 14, é destinada à proteção de sobrecorrentes 
de circuitos primários, sendo utilizada em redes aéreas de distribuição urbana e rural e 
em pequenas subestações de consumidor e de concessionária. É dotada de um 
elemento fusível que responde pelas suas características de operação. 
 
(3) Mufla ou terminações – mostrada na Figura 15, são dispositivos destinados a 
restabelecer as condições de isolação da extremidade de um condutor isolado quando 
este é conectado a um condutor nu ou a um terminal para ligações em equipamentos. 
 
. 
 
Figura 15: Mufla terminal. 
 
Fonte: Adaptado de Manual de Equipamentos Elétricos – João Mamede Filho. (3ª ed. Pg. 66). 
 
 
(4) Transformador de corrente (TC) – mostrado na Figura 16, são equipamentos que 
possibilitam aos instrumentos de medição e proteção funcionarem adequadamente 
sem que seja necessário passar por eles as correntes nominais dos circuitos ao qual 
estão ligados. Os TCs, através da conversão eletromagnética, transformam correntes 
de valor elevado, que circulam no seu enrolamento primário em correntes menores, 
que circulam no enrolamento secundário. Portanto, com valores menores, essas 
correntes podem alimentar instrumentos de medição como amperímetros, relés, 
medidores de potência etc, pois eles apresentam baixa resistência elétrica. Na sua 
forma simples, os TCs possuem enrolamento primário com poucas espiras e o 
enrolamento secundário com corrente igual a 5,0 A. 
74 
 
 
 
Figura 16: Transformador de corrente, tipo pedestal. 
Fonte: Acervo do Prof. João Naves, gentilmente cedida para autor. 
 
 
(5) Transformador de potencial (TP) – mostrado na Figura 17, os transformadores 
de potencial permitem que os instrumentos de medição e proteção funcionem 
adequadamente, sem que seja necessário estarem submetidos à tensão à qual estão 
ligados. Possuem um enrolamento primário de muitas espiras e um enrolamento 
secundário através do qual se obtêm a tensão desejada. São utilizados para alimentar 
aparelhos com elevada impedância como voltímetros, relés de tensão, medidores de 
energia, entre outros. Geralmente, são instalados próximos aos TCs. 
 
 
 
Figura 17: Transformador de potencial de média tensão. 
Fonte: Acervo do Prof. João Naves, gentilmente cedida para o autor. 
75 
 
 
 
Figura 18: Bucha de passagem para uso interior. 
Fonte: Arquivo do autor. 
 
 
(6) Bucha de passagem – mostrada na Figura 18, é um elemento isolante próprio 
para instalação em cubículos metálicos ou de alvenaria, cuja finalidade é permitir a 
passagem de um circuito de um determinado ambiente para outro. Pode ser equipada 
com outros recursos auxiliares, como transformadores de corrente, chifres metálicos 
para interrupção de tensões impulsivas. 
 
 
(7) Condutores elétricos – são meios pelos quais a energia elétrica é conduzida 
desde a fonte até o consumidor. Os materiais mais comuns utilizados são o cobre e o 
alumínio, apesar de o alumínio ter seu uso restrito no âmbito industrial. O revestimento 
dos condutores, mostrados na Figura 19, pode ser feito, de modo geral, de PVC 
(cloreto de polivinila), EPR (etileno-propileno) ou XLPE (polietileno reticulado) tendo, 
cada um deles, características químicas, mecânicas e elétricas específicas, o que 
determina a escolha. 
 
 
 
 
 
 
Figura 19: Cabos flexíveis de cobre. 
Fonte: Cabos de Energia FICAP. Mário Daniel da Rocha T. Júnior (1ª ed. Pág. 65). 
 
 
(8) Chave seccionadora tripolar – mostrada na Figura 20, dispositivo mecânico de 
manobra que, na posição aberta, assegura distância de isolamento e, na posição 
fechada, mantém continuidade do circuito elétrico nas condições especificadas. Por 
ser seccionador, esse tipo de chave deve ser manuseado sem carga. É utilizada em 
subestação e em redes aéreas de distribuição urbana e rural com a finalidade de 
76 
 
seccionar alimentadores durante trabalhos de manutenção. Pode ser monopolar ou 
tripolar. 
 
 
 
Figura 20: Chave seccionadora tripolar de média tensão. 
 
Fonte: Acervo do Prof. Vlamir B. Ferreira, gentilmente cedida para autor. 
 
(9) Relé de sobrecorrente – mostrado na Figura 21, tem por finalidade proteger os 
equipamentos e condutores do sistema contra sobrecorrente e sobrecarga. Exerce 
inúmeras funções e possui inúmeros modelos. Dentre os mais comuns, destacam-se: 
fluidodinâmicos, eletromagnéticos, eletrodinâmicos, de indução, térmicos, eletrônicos, 
digitais etc. 
 
 
 
Figura 21: Relé eletromagnético de sobrecorrente. 
Fonte: Acervo do autor. 
 
 
(10) DISJUNTOR TRIPOLAR – mostrado na Figura 22, é destinado à interrupção e ao 
restabelecimento das correntes elétricas num determinado ponto do circuito. Deve ser 
instalado acompanhado da aplicação de relés. Sem isso, o disjuntor torna-se, 
77 
 
simplesmente, uma chave de manobra sem qualquer característica de proteção. É um 
equipamento que opera continuamente sob tensão e corrente, muitas vezes em 
ambientes onde a temperatura, a umidade e a poeira estão muito acima do permitido. 
 
 
 
 
Figura 22: Disjuntor tripolar a pequeno volume de óleo. 
Fonte: Acervo do Prof. Vlamir B. Ferreira, gentilmente cedida para o autor. 
 
 
(11) Transformador de potência – mostrado na Figura 23, equipamento que, por 
indução eletromagnética, transfere energia do circuito primário para o circuito 
secundário, mantendo a mesma frequência, porém, tensão e correntes diferentes. É 
utilizado desde as usinas de produção de energia, onde as tensões geradas são 
elevadas, transformando-as em níveis adequados para a utilização de equipamentosresidenciais e industriais, em níveis mais baixos. 
 
 
 
Figura 23: Transformador trifásico de distribuição. 
Fonte: Acervo do Prof. Vlamir B. Ferreira, gentilmente cedida para o autor. 
 
 
78 
 
 
 
 
(12) Disjuntor termomagnético – mostrado na Figura 24, é um equipamento 
destinado à interrupção e ao restabelecimento das correntes em determinados pontos 
do circuito. Invariavelmente vem acompanhado de relés de corrente que, depois de 
sensibilizados, atuam no mecanismo de abertura do disjuntor. Sem estes, o disjuntor 
torna-se apenas chave de manobra. Opera sob carga, é robusto e de fácil 
compreensão. 
 
 
Figura 24: Disjuntor tripolar termomagnético industrial. 
Fonte: Acervo do autor. 
 
 
(13) Fusível – É um dispositivo de proteção que, pela fusão de uma parte 
especialmente projetada, abre o circuito no qual se acha inserido e interrompe a 
corrente, quando esta exceder um valor especificado, durante um tempo, também 
especificado. Alguns fusíveis possuem um indicador, que permite verificar se o 
dispositivo fúsil operou ou não. A maioria dos fusíveis contém, em seu interior, 
envolvendo por completo o elemento, um material granulado extintor, geralmente areia 
de quartzo de granulometria conveniente. São encontrados nos tipos NH e Diazed, 
mostrados na Figura 25, tendo, cada um, sua aplicação específica. 
 
 
 
Figura 25: Fusíveis NH e Diazed com seus acessórios. 
Fonte: Acervo do autor. 
79 
 
 
 
 
(14) Contator tripolar – mostrado na Figura 26, é um dispositivo eletromecânico de 
comando a distância, com uma única posição de repouso e sem travamento. 
Basicamente, consiste de um núcleo magnético excitado por uma bobina. Uma parte 
do núcleo magnético é móvel, e é atraído por ação das forças magnéticas quando a 
bobina é percorrida por uma corrente e cria um fluxo magnético. Quando não circula 
corrente pela bobina de excitação, essa parte do núcleo é repelida por ação de molas. 
Contatos elétricos são distribuídos solidariamente a essa parte do núcleo, constituindo 
um conjunto de contatos móveis. Solidário à carcaça do contator, existe um conjunto 
de contatos fixos. Um jogo de contatos fixos e móveis pode constituir-se no que se 
chama de contatos normalmente abertos (NA) ou contatos normalmente fechados 
(NF). 
 
 
 
Figura 26: Contator tripolar com contato auxiliar. 
Fonte: Acervo do autor. 
 
Além dos equipamentos descritos anteriormente, muitos outros constituem o projeto 
elétrico na sua totalidade. Os equipamentos mostrados são os imprescindíveis, 
estando presentes em todos os projetos. O conhecimento dos equipamentos e as 
características apresentadas pelos fabricantes são muito importantes para o bom 
desempenho do projeto. Assim, conhecê-los é uma obrigatoriedade e 
responsabilidade dos engenheiros que trabalham na implantação do projeto. 
 
 
2.9 Simbologia 
 
A simbologia, que deve estar presente em qualquer projeto, seja elétrico ou não, é 
uma forma de comunicação entre o projetista e os leitores do projeto. Ela deve ser 
única, dentro do mesmo projeto, para evitar dúvidas e interpretações errôneas em 
relação àquilo que se deseja efetivamente representar. Para que todo projeto tenha 
sempre, para um determinado símbolo, a mesma representação, normas nacionais e 
internacionais foram criadas tendo-se, portanto, uma única forma de representação 
para cada elemento da instalação, embora muitas não sejam consensuais. A norma 
brasileira NBR 5444/1989 – Símbolos Gráficos para Instalações Elétricas Prediais, por 
exemplo, nunca foi plenamente adotada. O fato é que a simbologia, sendo oficial ou 
não, deve sempre estar presente nas plantas representativas de qualquer tipo de 
80 
 
projeto. A Figura 27, mostrada a seguir, registra alguns símbolos utilizados em 
projetos elétricos, de uma forma geral. 
 
 
Figura 27: Simbologia gráfica para projetos. 
 
 
2.10 Inspeção visual e documentação 
 
As instalações elétricas, de qualquer tipo, sejam elas novas ou reformas em 
instalações já existentes, devem ser submetidas a uma “inspeção final” antes de ser 
entregue ao uso. Essa verificação é uma exigência da NBR 5410 que também 
prescreve “manutenções periódicas” nessas instalações ao longo da sua vida útil. 
 
A verificação final consiste em um conjunto de procedimentos realizados durante e/ou 
quando concluída a instalação, com o objetivo de verificar sua conformidade com as 
prescrições das normas. Deve ser realizada por pessoas qualificadas (BA5) e inclui 
trabalhos de escritório e de campo, ou seja, “in loco”. 
 
Os trabalhos de campo são divididos em duas partes: inspeção visual e ensaios. Por 
inspeção visual, entende-se o exame dos documentos da instalação e o exame da 
instalação propriamente dita, com o objetivo de verificar se são corretas suas 
condições de execução. Por sua vez, os ensaios consistem em medições e outras 
operações efetuadas na instalação com aparelhagem adequada, a fim de verificar sua 
eficiência. 
 
 
 
 
 
81 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.10.1 Documentos da instalação 
 
As normas exigem que o projeto das instalações elétricas de baixa tensão seja 
constituído, no mínimo, por: 
 plantas; 
 esquemas; 
 detalhes de montagem; 
 memorial descritivo; 
 especificação dos componentes. 
 
As plantas, em escalas convenientes, devem indicar: 
 localização da(s) subestação(ões) e dos quadros de distribuição; 
 percurso e características das linhas elétricas correspondentes aos circuitos de 
distribuição e circuitos terminais; 
 localização dos pontos de iluminação, das tomadas de corrente e dos 
equipamentos fixos diretamente alimentados. 
 
Os esquemas unifilares e, eventualmente, os trifilares, correspondentes às 
subestações e aos quadros de distribuição, devem indicar: 
 quantidade, destino, formação e seção nominal dos condutores de entrada e 
saída das subestações e dos quadros; 
 correntes nominais dos dispositivos indicando, se for o caso, sua função no 
circuito. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Os detalhes de montagem são necessários quando existe alguma complexidade na 
edificação ou na instalação, de forma a orientar os trabalhos na sua execução. 
O memorial descritivo deve apresentar uma descrição sucinta da instalação e, se for 
o caso, das soluções adotadas, utilizando, sempre que necessário, tabelas e 
desenhos complementares. 
 
 
Durante a execução dos procedimentos de campo devem ser tomadas precauções que 
garantam a segurança dos encarregados do serviço e evitem danos à propriedade e aos 
equipamentos instalados. É de fundamental importância que os profissionais envolvidos 
estejam de posse da documentação completa e atualizada da instalação, o denominado 
projeto “as built” (como construído), como exige a norma. 
Importante! 
 
Caso existam instalações mais complexas, como: telecomandos, comutação automática etc, 
os esquemas também devem estar disponíveis. 
Parada obrigatória 
82 
 
A especificação dos componentes deve indicar, para cada componente, uma 
descrição sucinta, suas características nominais ou as normas que devem atender. 
 
 
2.10.2 Inspeção visual da instalação 
 
A inspeção visual tem por objetivos confirmar se os componentes elétricos ligados 
permanentemente à instalação estão: 
 dimensionados e instalados em conformidade com as respectivas normas. 
 sem danos visíveis, capazes de comprometer seu funcionamento e segurança. 
 
Devem ser verificados, no mínimo, os seguintes pontos: 
 medidas de proteção contra choques elétricos; 
 medidas de proteção contra efeitos térmicos; 
 seleção dos condutores quanto á sua capacidade de condução e queda de 
tensão; 
 escolha, ajuste e localização dos dispositivos de proteção; 
 escolha e localização dos dispositivos de seccionamento e comando; 
 escolha dos componentes e das medidas de proteção à luz das influências 
externas pertinentes; 
 identificação dos componentes; 
 execução das conexões.; 
 acessibilidade. 
 
 
2.10.2.1 Execução da inspeção visual 
 
Para que possam ser verificados os pontos anteriormenteindicados, devem, em 
princípio, ser adotados os seguintes procedimentos: 
a) verificação, em escritório, do dimensionamento dos circuitos de distribuição e 
terminais; 
b) verificação, no local, da consistência, da funcionalidade e da acessibilidade da 
instalação; 
c) verificação, no local, das medidas de proteção contra contatos diretos (total ou 
parcial) aplicáveis; 
d) verificação preliminar, no local, dos componentes do sistema de aterramento; 
e) verificação, no local, dos procedimentos de segurança em locais contendo 
banheira e/ou chuveiro, em piscinas e em saunas. 
 
 
2.11 Ensaios de campo em instalações 
 
A NBR 5410 prescreve, para as instalações de baixa tensão, diversos ensaios de 
campo que devem, em princípio, ser realizados após a inspeção visual. De acordo 
com a sequência apresentada pela norma, são eles: 
 
a) continuidade dos condutores de proteção e das ligações equipotenciais 
existentes na instalação; 
83 
 
b) resistência de isolamento da instalação; 
c) verificação das medidas de proteção contra contatos indiretos por 
seccionamento automático da alimentação; 
d) ensaio da tensão aplicada, para componentes construídos ou montados no 
local da instalação; 
e) ensaio de funcionamento, para montagens como quadros, acionamentos, 
controles, intertravamentos, comandos etc; 
f) verificação da separação elétrica dos circuitos para os casos de SELV 
(Separated Extra-Low Voltage), PELV (Protected Extra-Low Voltage) e 
proteção por separação elétrica; 
g) Resistência elétrica de pisos e paredes, aplicável a locais não condutivos. 
 
 
2.11.1 Ensaios contra contatos indiretos 
 
Com relação à verificação do seccionamento automático (item c, relacionado 
anteriormente) cabe salientar que os mesmos dependem do tipo de aterramento 
empregado no projeto. Assim, o mesmo está subdividido em: 
 
Instalações em Esquema TT 
 
1. Medição da resistência do(s) eletrodo(s) de aterramento. 
 
2. Verificação das características dos dispositivos DR (Diferencial Residual). 
 
3. Verificação da continuidade dos condutores de proteção. 
 
Instalações em Esquema TN 
 
4. Medição da impedância do percurso da corrente de falta ou, como alternativa. 
 
5. Medição da resistência dos condutores de proteção. 
 
6. Verificação da continuidade dos condutores de proteção, como alternativa aos 
ensaios descritos no item 4. e item 5. e 
 
7. Verificação das características dos dispositivos de proteção (dispositivo a 
sobrecorrente ou dispositivo DR). 
 
Instalações em Esquema IT 
 
8. Determinação da corrente de primeira falta. 
 
9. Quando as massas da instalação forem aterradas individualmente ou por 
grupo, ou seja, quando as condições do esquema TT forem aplicáveis, realizar 
a verificação conforme descrito no item 1., item 2. e item 3.. 
 
10. Quando todas as massas da instalação forem interligadas, ou seja, quando 
forem aplicáveis condições do esquema TN, realizar a verificação conforme 
item 4. ou item 5., ou ainda, item 6. e item 7. 
 
 
 
 
84 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.11.2 Ensaio de continuidade dos condutores de proteção 
 
O ensaio deve ser realizado com a instalação desenergizada, utilizando-se fonte CC 
ou CA, com tensão na faixa de 4 a 24 V em vazio, sendo que a corrente não deve ser 
inferior a 200 mA, como mostrado na Figura 28. A resistência medida, na escala 
mínima, deve ser da ordem de décimos de ohms, para valores válidos. 
 
Quando necessário, a continuidade pode ser verificada por trechos sucessivos, por 
exemplo, terminal de aterramento principal – terminal de aterramento do quadro 
terminal / terminal de aterramento do quadro terminal – contato de aterramento da 
tomada de corrente etc. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 28: Ensaio de continuidade com multímetro. 
Fonte: Adaptado de Guia EM da NBR 5410. José Rubens A. de Souza e Hilton Moreno. (1ª ed. 2001). 
 
A continuidade dos condutores de proteção também pode ser verificada conectando-
se, no quadro, uma das fases ou o neutro ao terminal de aterramento e fazendo a 
verificação entre o terminal terra e o terminal fase ou neutro em cada tomada de 
corrente e em cada equipamento de utilização fixo, como mostrado na Figura 29. 
 
Este ensaio destina-se a verificar a continuidade: 
 dos condutores de proteção principais; 
 dos condutores de proteção relativos aos circuitos terminais; 
 dos condutores PEN (no caso dos esquemas TN-C e TN-C-S); 
 das ligações equipotenciais principais e suplementares; 
 entre o contato de aterramento de cada tomada de corrente e o terminal de 
aterramento principal; 
Ω 
+ - 
9 V 
≥ 0,2 A 
PE 
 
Quando qualquer um dos ensaios indicar uma não conformidade, deve-se efetuar a 
correção necessária na instalação e, em seguida, proceder à repetição do ensaio. Também 
devem-se repetidos todos os ensaios precedentes que possam ter sido influenciados pela 
correção efetuada. 
Importante! 
85 
 
 entre o terminal de aterramento de cada equipamento de utilização classe 1 
não ligado através de tomada (ou seja, ligado diretamente aos condutores do 
circuito respectivo) e o terminal de aterramento principal; 
 em locais que contenham banheira e/ou chuveiro e piscinas, entre cada 
elemento condutivo e o contato de aterramento mais próximo (via de regra, 
uma tomada de corrente). 
 
Quando necessário, a continuidade pode ser verificada por trechos sucessivos, por 
exemplo, terminal de aterramento principal até o terminal de aterramento do quadro 
terminal e, em seguida, do quadro terminal até o contato de aterramento da tomada de 
corrente, e assim sucessivamente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 29: Exemplo de ensaio de continuidade. 
Fonte: Adaptado de Guia EM da NBR 5410. José Rubens A. de Souza e Hilton Moreno (1ª ed. 2001). 
 
 
2.11.3 Ensaio de resistência de isolamento da instalação 
 
O objetivo do ensaio de resistência de isolamento é verificar se essa resistência, em 
cada circuito da instalação, atende a valores mínimos prefixados pela norma, como 
mostrado na Tabela 1. 
 
Com a instalação desenergizada, as seguintes medições (em corrente contínua) 
devem ser efetuadas: 
 
 entre os condutores vivos (fase e neutro), tomados aos pares, o que, na 
prática, só pode ser feito com os equipamentos de utilização desligados; 
 entre cada condutor vivo e o terra, representado pelos terminais de 
aterramento, principal ou dos quadros, ou pelos condutores de proteção, 
incluindo o condutor PEN (nos esquemas TN-C ou TN-C-S). Durante essa 
medição, os condutores de fase e neutro podem ser interligados; 
 entre todos os condutores de fase e neutro, interligados, e o terra quando o 
circuito contiver algum dispositivo eletrônico, tendo em vista a proteção do 
dispositivo. 
 
TAP 
Neutro 
PE 
L
in
h
a
 
86 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 30: Princípio da medição da resistência de isolamento. 
Fonte: Adaptado de Guia EM da NBR 5410. José R. A. de Souza e Hilton Moreno.(1ª ed. 2001). 
 
O equipamento utilizado, mais precisamente sua fonte CC, deve ser capaz de fornecer 
corrente de 1,0 mA ao circuito de carga, apresentando, entre seus terminais, 
determinados valores de tensão contínua de ensaio, também indicados na Tabela 1, 
como mostrado na Figura 30. 
 
A resistência de isolamento, medida com os valores indicados de tensão de ensaio, é 
considerada satisfatória se nenhum valor obtido for inferior aos valores mínimos 
indicados na Tabela 1. Para a realização deste ensaio, devem ser observados os 
seguintes pontos: 
 a medição é feita, em princípio, na origem da instalação; 
 se o valor medido for inferior ao valor mínimo fixado na tabela 1, a instalação 
pode ser dividida em diversos grupos de circuitos, medindo-se a resistência de 
isolamento de cada grupo; 
 se para um grupo de circuitos, o valor medido for inferior ao mínimo, deve ser 
medida a resistência de isolamento de cada um dos circuitos do grupo, como 
mostra a Figura 31; 
 no caso de circuitos ou partes de circuitos que sejam desligadospor 
dispositivos a sobtensão (por exemplo, contatores) que interrompam todos os 
condutores vivos, a resistência de isolamento desses circuitos, ou partes de 
circuitos, deve ser medida separadamente (é, tipicamente, o caso de circuito de 
motores); 
 se alguns equipamentos de utilização estiverem ligados, admite-se efetuar a 
medição entre condutores vivos e terra; se, no entanto, o valor medido for 
inferior ao mínimo especificado, tais equipamentos devem ser desligados e a 
medição repetida. 
 
 
Ri Carga 
Fonte 
CC 
 
 Equipamento de 
medição 
U – Tensão de ensaio 
 
Ri – Resistência de 
isolamento 
 
I = U/Ri 
U 
87 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 31: Medição da resistência do isolamento em circuitos sucessivos. 
Fonte: Adaptado de Guia EM da NBR 5410. José R. A. de Souza e Hilton Moreno (1ª ed. 2001). 
 
 
 
Tabela 1: Valores mínimos de resistência de isolamento (NBR 5410) 
 
 
Tensão nominal do circuito 
 
Tensão contínua 
de ensaio (V) 
 
Resistência de 
Isolamento, mínima (M/Ω) 
 
Extra-baixa tensão, para circuitos alimentados 
por fonte de segurança (ver item 5.1.1.1.2 da 
norma) e que atendam às condições de 
instalação prescritas para circuitos SELV e 
PELV (item 5.1.1.1.3). 
 
 
 
250 
 
 
0,25 
 
Até 500 V, exceto os casos anterior. 
 
500 
500 
0,5 
0,5 
 
Acima de 500 V. 1000 1,0 
 
 
2.12 Memorial descritivo 
 
 
É importante a elaboração do memorial descritivo, contendo informações necessárias 
ao entendimento do projeto. Entre outras informações devem constar: 
 a finalidade do projeto; 
 o endereço do projeto e do ponto de entrega de energia; 
 a carga prevista e a demanda, justificadamente adotada; 
 se houver, o tipo de subestação; 
 a proteção e o comando de todos os aparelhos utilizados, desde o ponto de 
entrega de energia até o ponto de consumo; 
 as características de todos os equipamentos de proteção e comando, 
transformadores, cabos, quadros de distribuição etc; 
 os memoriais de cálculos; 
 a relação completa de material; 
 os custos orçamentários. 
Aberto 
500 V 
DC Abert
o 
Abert
o 
MΩ 
MΩ 
88 
 
 
Os dispositivos não relacionados devem, também, ser indicados conforme a 
especificação mencionada. 
 
Vale ressaltar a importância que deve ser dada à especificação dos materiais, tanto no 
que diz respeito às suas características técnicas, quanto mecânicas e dimensionais. 
 
As empresas comerciais escolhidas pelo interessado do projeto para apresentarem 
propostas de fornecimento desses materiais deverão basear as mesmas nas 
características apresentadas. Caso contrário, durante a abertura das propostas 
poderão surgir conflitos entre os concorrentes que dificilmente serão sanados, dada a 
inexistência de qualificação dos materiais requisitados. 
 
 
2.13 Tensões elétricas 
 
De acordo com a IEC 60038 (International Electro-Technical Comission), os sistemas 
elétricos são caracterizados por três valores de tensão eficaz: a nominal, a máxima e 
a mínima. 
 
A tensão nominal de um sistema é aquela que caracteriza a tensão do sistema e à 
qual são deferidas certas características operacionais. 
 
As tensões, máxima e mínima, de um sistema são, respectivamente, o maior e o 
menor valor de tensão que podem ocorrer em condições normais de operação, em 
qualquer tempo e em qualquer ponto do sistema, excluídas as condições transitórias e 
anormais. 
 
Para uma instalação elétrica, a tensão nominal (de acordo com a norma supracitada) é 
definida como a tensão pela qual a instalação (ou parte dela) é designada. 
 
Uma tensão igual ou inferior a 1.000 V e CA (Corrente Alternada), ou a 1.500 V em CC 
( Corrente Contínua) é considerada baixa tensão. Tensões superiores a esse valor são 
designadas genericamente como altas tensões. Já, tensões iguais ou inferiores a 50 V 
em CA ou a 120 V em CC são denominadas de extra baixa tensão (EBT). 
 
Para sistemas com tensão nominal superior a 1000 V, a IEC define a tensão máxima 
de operação de um equipamento como a maior tensão para qual o equipamento é 
especificado, tendo em vista a isolação e outras características que possam ser 
referidas e essa tensão nas especificações respectivas. 
 
A Tabela 1.1, a seguir, indica as tensões nominais de sistemas de baixa tensão, 
trifásico a três e quatro condutores e de sistemas monofásicos a três condutores, 
frequência de 60 Hz, incluindo os circuitos ligados a esses sistemas. A Tabela 1.2 
mostra as tensões nominais de sistemas de baixa tensão, usuais no Brasil. A Tabela 
1.3 mostra as tensões normalmente encontradas em nossos equipamentos. A Tabela 
1.4 mostra as tensões usuais entre 1,0 kV e 35 kV utilizadas no Brasil. 
 
 
 
 
 
 
 
 
89 
 
Tabela 1.1: Tensões nominais de sistemas de Baixa Tensão em 60 Hz (IEC). 
Sistemas Trifásicos a 3 e 4 condutores (V) Sistemas Monofásicos a 3 condutores (V) 
 
230/400 
 
120/240 
 
277/480 
-- 
 
480/690 
-- 
 
1.000 
-- 
 
 
Tabela 1.2: Tensões nominais de sistemas de Baixa Tensão usuais no Brasil. 
Sistemas Trifásicos a 3 e 4 condutores (V) Sistemas Monofásicos a 2 ou 3 
condutores (V) 
 
115/230 
 
110/220 
 
120/208 
 
115/230 
 
127/220 
 
127/254 
 
220/380 
 
220/440 
 
254/440 
 
120/440 
 
 
 
Tabela 1.3: Tensões nominais de equipamentos de utilização usuais no Brasil. 
Tipo Tensão Nominal (V) 
 
 
 
Monofásicos 
 
110 
 
 
115 
 
120 
 
127 
 
220 
 
 
Trifásicos 
 
220 
 
380 
 
440 
 
 
 
 Tabela 1.4: Tensões nominais entre 1,0 kV e 35 kV usuais no Brasil. 
 
2,4 kV 
 
 
3,8 kV 
 
 
4,16 kV 
 
 
6,6 kV 
 
 
13,2 kV 
 
 
13,8 kV 
 
 
23,0 kV 
 
 
34,5 kV 
 
 
 
 
90 
 
 
 
 
 
 
 
Atividades 
 
Atividade 1 
Um dos aspectos importantes e que deve ser observado com atenção, quando na 
elaboração do projeto elétrico de qualquer tipo de instalação, é a confiabilidade do 
sistema. Explique e exemplifique como esse elemento pode interferir na produção de 
uma unidade industrial. 
 
Atividade 2 
Com relação ao grau de proteção dos equipamentos, responda o que significa um 
equipamento ter grau de proteção IP 35. 
 
Atividade 3 
Escreva, quanto à localização, onde os quadros de distribuição devem ser 
posicionados. 
 
Atividade 4 
Diferencie o sistema de suprimento radial simples do radial com recurso. 
 
Atividade 5 
Explique por que o layout industrial interfere, de forma significativa, na implantação do 
projeto elétrico. (Pesquisar antes de responder). 
 
 
 
Referências 
 
FILHO, João Mamede. Instalações elétricas industriais. 8. ed. Rio de Janeiro: Livros 
Técnicos e Científicos. 2010. 
 
 
COTRIM, Ademaro A. M. B. Instalações elétricas. 5. ed. São Paulo: Prentice Hall. 2010. 
 
 
KAGAN, Nelson; DE OLIVEIRA, Carlos Cesár Barioni; ROBBA, Ernesto João. Introdução aos 
sistemas de distribuição de energia elétrica. 1. ed. São Paulo: Edgard Blücher. 2008. 
 
 
MORENO, Hilton; SOUZA, José Rubens Alves. Guia EM da NBR 5410. 1. ed. São Paulo: 
Revista Eletricidade Moderna. 2001. Disponível em: http://www.procobre.com.br. 
 
 
FILHO, João Mamede. Manual de equipamentos elétricos. 3. ed. Rio de Janeiro: Livros 
Técnicos e Científicos. 2005. 
 
 
ARAÚJO, Carlos André S; CÂNDIDO, José Roberto R.; DE SOUSA, Flávio Câmara; DIAS, 
Marcos Pereira. Proteção de Sistemas Elétricos. 1. ed. Rio de Janeiro: Editora Interciência. 
2002. 
 
http://www.procobre.com.br/
91 
 
 
__________. NBR 5410: Instalações elétricas de baixa tensão. 2. ed. Rio de Janeiro. 2008. 
(Versão corrigida). 
 
 
__________. NR 10: Segurança em instalações e serviços em eletricidade. 
 
 
__________. NBR IEC 60050: Vocabulário eletrotécnico internacional. Capítulo 826: 
Instalações Elétricas em Edificações. 1997. 
 
 
__________. ND 5.1: Fornecimento de energia elétrica em tensão secundária: rede de 
distribuição aérea – edificações individuais. CEMIG. 1998. 
 
 
__________. ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas NBR 14039 - Instalações 
elétricas de média tensão de 1,0 kV a 36,2 kV. 2003. 
 
 
__________. NBR 6808.Conjuntos de manobra e controle de baixa tensão montados em 
fábrica – CMF. 1993. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
92 
 
 
3 
 
 
Programando o PIC em Linguagem C 
 
Rhafael Pansani Godinho 
 
 
Introdução 
 
Foi visto em nossos estudos até agora, conceitos de como utilizar um 
microcontrolador. Temos, então, o alicerce para utilização desse componente 
eletrônico. Entraremos, agora, na etapa final do nosso estudo sobre 
microcontroladores da Microchip Technology Inc, no qual aplicaremos todos os 
conceitos e funcionalidades, a fim de efetivamente implementar uma programação 
com fins práticos. 
 
O estudo neste capítulo será voltado para o desenvolvimento completo de um projeto 
utilizando um microcontrolador PIC®, partindo do ponto que já temos os 
conhecimentos teóricos das capacidades do mesmo. 
 
Para nos ajudar e nos habilitar para a execução de um bom trabalho, aprenderemos a 
utilizar algumas ferramentas (Programas/Aplicativos/Softwares) que são fundamentais 
nessa etapa do aprendizado. 
 
Vamos nos preocupar com a clareza e objetividade no estudo, com ênfases em 
determinados assuntos, abordagens que facilitem o entendimento, pois este capítulo 
trata de técnicas de programação que requerem um empenho elevado da nossa 
atenção. 
 
Este capítulo é o último de nossos estudos sobre esse assunto, mas também será o 
início, pois portas se abriram para desbravarmos novos horizontes da eletrônica. 
Neste capítulo, vamos aprender a transformar um problema em solução, e estaremos 
aptos a aprender mais e evoluir nossos conhecimentos e técnicas. 
 
O aprendizado se torna mais prazeroso, quando conseguimos interagir com o mundo 
real. Com este propósito, trabalharemos em cima de soluções de problemas reais, 
com o intuito de estarmos preparados para assumir novos objetivos e concluí-los com 
exatidão. 
 
Aprenderemos a programar um microcontrolador PIC utilizando linguagem C, gravar 
este programa na memória do microcontrolador e principalmente desenvolver um 
projeto completo. Utilizaremos de conceitos básicos de eletrônica como resistores, 
cristais e outros para projetarmos uma solução real de aplicação dos 
microcontroladores PIC no dia a dia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
93 
 
Objetivos 
 
Ao finalizar os estudos propostos neste capítulo, você estará apto(a) a: 
 utilizar ferramentas que auxiliem na programação para microcontroladores; 
 interpretar a estrutura de desenvolvimento da linguagem C; 
 definir uma configuração para o microcontrolador; 
 compilar e gravar programas no microcontrolador; 
 desenvolver projetos utilizando o microcontrolador. 
 
 
 
Esquema 
 
3.1Compilador C 
3.1.1 PIC C compiler (CCS C - PCW) 
3.1.2 Criando novo projeto de programação 
3.2 Linguagem C (aplicada ao software CCS C) 
3.2.1 Estrutura do programa 
3.2.2 Comentários 
3.2.3 Diretivas de compilação 
3.2.4 Variáveis 
3.2.4.1 Tipos 
3.2.4.2 Manipulação 
3.2.5 Operadores da linguagem C (lógicos e aritméticos) 
3.2.6 Blocos condicionais 
3.2.6.1 if 
3.2.6.2 while 
3.2.6.3 do while 
3.2.6.4 for 
3.2.6.5 switch 
3.2.7 Funções 
3.2.7.1 Tipos de funções 
3.2.7.2 Declaração de uma função 
3.2.7.3 Vantagens e desvantagens da Utilização 
3.2.7.4 Funções particulares do compilador CCS 
3.3 Configurando o microcontrolador PIC 
3.4 Compilando programas 
3.4.1 Processamento dos dados 
3.4.2 Erros 
3.5 Ferramenta auxiliar para desenvolvimento de projetos 
3.6 Gravando programa no microcontrolador 
 
 
3.1 Compilador C 
 
3.1.1 PIC C Compiler (CCS C) 
 
O CCS C é um pacote de ferramentas desenvolvidas especialmente para a família de 
microcontroladores Microchip Technology Inc (PIC®). Trabalharemos, nesse capítulo, 
com a ferramenta PCW (software para desenvolvimento de programas para PIC®), no 
qual desenvolveremos a programação na linguagem C. 
 
O compilador C é responsável por converter todo o programa desenvolvido em 
linguagem C para uma linguagem reconhecida pelos microcontroladores. Após serem 
94 
 
feitas as conversões, os dados já estarão prontos para serem armazenados no 
microcontrolador, mais especificamente em sua memória de programa, estudada em 
capítulo anterior. 
 
O microcontrolador PIC® não permite que qualquer tipo de linguagem seja utilizada 
para efetuar a gravação dos dados. É nesse sentido que necessitamos da ferramenta 
PCW, que fará a conversão dos programas em linguagem C para a linguagem própria 
deste componente. 
 
Muitas são as tecnologias embutidas nestes equipamentos eletrônicos, mas até nos 
dias de hoje, utilizam linguagem mnemônica (assembly) e linguagem de máquina 
(hexadecimal) para interpretar os dados. 
 
O PCW gera em especial arquivos com extensão “.hex” (hexadecimal), portanto 
trabalharemos com esse formato de linguagem para gravarmos os dados no 
microcontrolador PIC®. 
 
Existem várias razões para utilizarmos a linguagem C para programar, dentre elas 
podemos citar: 
 
- rapidez e praticidade no organizar os dados; 
 Economia de tempo no desenvolvimento do projeto. 
 
- funções prontas para determinadas ações; 
 Conversões de valores numéricos, concatenação de caracteres, outros. 
 
- simplificação da estrutura do programa; 
Facilidade na compreensão de programas já existentes, melhorias na 
organização dos dados e outros. 
 
- alto nível; 
Elimina a necessidade de conhecimento avançado do hardware 
(microcontrolador). 
 
- linguagem de programação compilada; 
Utiliza um software para compilar os dados (programa) e transformá-los em 
código de baixo nível para serem gravados e interpretados pelo 
microcontrolador. 
 
 
3.1.2 Criando novo projeto de programação 
 
Vamos, agora, iniciar o desenvolvimento de um projeto. O primeiro passo é instalar o 
software PWC (CCS C) para que possamos criar um novo projeto. Feito isto, vamos 
abri-lo e criar um novo projeto, lembrando que é possível criá-lo simplesmente, ou 
utilizar a ajuda do compilador para selecionar as características e propriedades que 
vão conter no projeto. Logo a seguir descreveremos os passos utilizando a ajuda do 
compilador, assim já poderemos configurar por completo o nosso projeto. 
 
1 - Depois do PWC aberto, no menu principal, clique na aba Project; 
 
2 - Clique no atalho sob o menu principal com o nome PIC Wizard; 
 
3 - Selecione um local para salvar o projeto (criar uma pasta que conterá todos os 
arquivos do projeto); 
95 
 
Uma janela se abrirá. Essa janela é onde informaremos ao compilador quais 
as características e propriedades do nosso projeto novo; 
 
 
4 - Inicialmente, vamos escolher qual microcontrolador PIC® utilizaremos, localizado 
em “Device”. Vamos Selecionar “PIC16F628”; 
 
5 - Aparecerão características particulares pré-configuradas de fábrica para esse 
microcontrolador, denominadas Fuses: 
 
5.1 - Desmarcaremos a opção “Reset when brownout detected”; 
 
5.2 - Altere, na primeira lista dentro de Fuses, a opção “External resistor osc, 
with CLKOUT” por “Crystal osc <= 4Mhz”; 
 
5.3 - Altere a frequência do oscilador, “Oscilator Frequence” para 4.000.000 
Hz; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6 - No menu lateral, selecione “Communications” e desmarque a opção “RS-232” para 
liberar os pinos responsáveis pela comunicação serial que não utilizaremos 
inicialmente; 
 
7 - Vamos configurar os temporizadores clicando no item “Timers” do menu lateral (os 
valores ajustáveis nesse item são proporcionais à frequência selecionada 
anteriormente): 
 
7.1 - Ajustando o Timer 0 para 2 ms de “Overflow” com a “Resolution” em “8us”; 
 
 
Overflow é o estouro da contagem do timer, que corresponde ao ciclo de 
chamada da interrupção. 
 
 
7.2 - Na opção “Source”, selecione “Internal”, para a interrupção ser processada 
internamente; 
 
7.3 - Vamos configurar o ciclo de chamada da interrupção Timer0 após a criação 
do projeto, inserindo a linha de código “set_timer0(6+get_timer0());” dentro 
da rotina da função “TIMER0_isr()”, com isso faremos com que a contagem 
interna conte 6 unidades a menos (substituindo 256 por 250); 
 
Intervalode chamada da (256 - IncialTMR0) * * 4
 = 
interrupção TIMER0 Frequência
prescaler
 
 
 
 
O PIC16F628 possui um cristal oscilador interno, por isso não será necessário utilizar um 
cristal oscilador externo. 
 
Importante! 
96 
 
8 - Para finalizarmos, clique no item “Interrupts” e marque a opção “Timer 0 overflow” 
(using TIMER0 name), configurada no item anterior; 
 
 
9 - Para criar o projeto, clique em “OK”. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Estamos caminhando. Agora já temos um projeto criado, configurado e esperando 
para ser compilado. Vamos compilar pela primeira vez o nosso projeto para ser criado 
o arquivo “.hex”. Este arquivo contém todas as informações da lógica desenvolvida, 
convertida para hexadecimal (linguagem para interpretação interna do 
microcontrolador). 
 
 
O arquivo com a extensão “.hex” somente aparecerá na pasta após a 
primeira compilação. 
 
No menu principal, clique sobre o item “Compile” e escolha a opção “Compile”, pronto; 
agora, basta escrevermos o código do programa para gravá-lo no microcontrolador. 
 
 
 
 
 
 
 
Após a compilação ter sido realizada com sucesso (sem nenhum erro apresentado), 
na pasta do projeto aparecerão vários arquivos internos de utilização do software PCW 
para compilação, apresentados na tabela 1. 
 
Tabela 1: Arquivos gerados após compilação no CCS C (PCW). 
Extensão Descrição 
.C Este é o arquivo que contém o código-fonte do programa em linguagem „C‟. 
.PJT Este é o arquivo de projeto que contém informações relacionadas ao projeto. 
.LST 
Esta é a lista de arquivos que mostra cada fonte de linha C e o código assembly 
associado gerado para essa linha. Os elementos no arquivo “LST.” podem ser 
selecionados no PCW em Opções -> Project 
Opções -> File Formats. 
Match Code - Inclui o opcode HEX para cada instrução. 
SFR names 
- Em vez de um endereço, é usado um nome. Por exemplo, em 
vez de 044, é mostrado CORCON. 
Symbols - Mostra os nomes em vez de endereços. 
Interpret 
- Adiciona um código pseudo interpretação na direita das 
instruções assembly para ajudar a compreender o 
funcionamento. Por exemplo: 
 
Acesse o site http://www.microchip.com e conheça as inovações e ferramentas que fazem 
parte do pacote CCS C. 
 
 
Saiba mais 
 
 
Para cada alteração feita na lógica (no código do programa), este deverá ser compilado 
novamente para que o arquivo “.hex” receba o código traduzido atualizado. 
 
 
Ponto chave 
97 
 
 Variáveis: 
LSR W4, # 8, W5: W4 W5 =>> 8 
.SYM 
Este é o mapa que mostra o símbolo de cada local e os registros das variáveis do 
programa armazenados em cada local. 
.STA 
As estatísticas de arquivos das memórias RAM, ROM, e uso de pilha. Ele fornece 
informações sobre o código fonte estrutural e textual. 
.TRE 
A árvore de arquivo mostra a árvore de chamada. Ele detalha cada função e as 
funções que solicita junto com a ROM e uso de RAM para cada função. 
.HEX 
O compilador gera arquivos padrão HEX que são compatíveis com todos os 
programadores. 
.COF Este é um código binário da máquina e contém informações de depuração. 
.COD Este é um arquivo binário que contém informações de depuração. 
.RTF 
A saída do gerador de documentação é exportado em um formato Rich Text, que 
podem ser visualizados usando o editor RTF ou wordpad. 
.RVF 
O Rich View formato é usado pelo editor RTF dentro do IDE para ler o Rich Text 
File. 
.DGR O arquivo DGR é a saída do fabricante do fluxograma. 
.ESYM 
Esse arquivo é gerado para os usuários do IDE. O arquivo contém identificadores e 
comentários. Esses dados podem ser utilizados para a geração automática de 
documentação e para o ajudante IDE. 
.OSYM 
Este arquivo é gerado quando o compilador está definido para exportar um arquivo-
objeto. 
Fonte: Adaptado de Custom Computer Services, Inc., Manual CCS C – Compiler C. 
Atualizado em 2008. 
 
 
3.2 Linguagem C (aplicada ao software CCS C) 
 
A linguagem C é uma linguagem que oferece inúmeras facilidades para 
desenvolvermos programas comparados às linguagens de baixo nível, na qual é 
necessário que se tenha um conhecimento aprofundado do hardware ou do sistema. 
 
As linguagens de alto nível, como a linguagem C, possuem uma apresentação de 
dados visualmente mais simples a serem entendidas pelo programador, o que ajuda a 
encurtar o tempo de desenvolvimento da lógica. 
 
Nosso estudo é voltado para a linguagem C aplicada aos microcontroladores; para 
isso, vamos utilizar o compilador C do próprio fabricante dos microcontroladores PIC®. 
Neste software, é utilizada a linguagem C convencional, ou seja, as funções e 
instruções são, em sua maioria, iguais às utilizadas em outras plataformas de 
programação em linguagem C. 
 
 
3.2.1 Estrutura do Programa 
 
Em linguagem C estão presentes os seguintes elementos que compõem o programa 
aplicado aos microcontroladores PIC®: 
 - comentários; 
 - diretivas de compilação; 
 - definições de dados; 
 - blocos com instruções e funções. 
98 
 
 
Podemos considerar “Instrução” como qualquer comando da linguagem C. 
 
 
Toda instrução deve ser encerrada com o indicador de fim de instrução “;” (ponto e 
vírgula), pois o compilador C PCW não é um compilador linha a linha, ele apenas irá 
identificar o final de uma instrução quando encontrar o caractere “;”. 
 
Para facilitar nosso aprendizado, vamos estudar separadamente cada etapa da 
construção do programa em linguagem C para microcontroladores. 
 
 
3.2.2 Comentários 
 
Comentários são informações que podem ajudar o entendimento ou para descrever as 
rotinas do programa. Quando compilado o código fonte, os comentários não são 
incluídos no arquivo “.hex”, pois servem apenas como informações adicionais para o 
programador e não fazem parte da rotina de processamento que será armazenada no 
microcontrolador. 
 
Geralmente, os comentários são colocados no topo do programa com informações 
sobre sua elaboração, tais como finalidade, autoria, data de escrita e informações 
sobre novas implementações. São também inseridos no decorrer do código do 
programa com vistas a facilitar a interpretação para futuras adequações. 
 
Nos nossos programas, colocaremos os comentários contendo data de criação, nome 
do desenvolvedor do programa, finalidade do programa, versão, comentários diversos 
se necessário. 
 
Também utilizaremos os comentários para explicar o objetivo de cada rotina do 
programa, com intenção de facilitar o entendimento da lógica aplicada. 
 
Os comentários podem aparecer de duas formas distintas: 
- utilizando „//„ para somente uma linha e; 
- /*...*/ para comentar blocos (várias linhas). 
 
 
 
 
 
Incrementar valores inteiros na variável „x‟. 
 x=x+1; // Esta linha incrementa a variável x; 
 /* estas três linhas de código estão comentadas 
 x=x+1; 
 x=x+2; */ 
 
 
Veja que conseguimos comentar linhas de código do programa sem limite de 
tamanho. 
 
 
 
 
 
 
Exemplo 1 
99 
 
3.2.3 Diretivas de compilação 
 
As diretivas de compilação podem ser consideradas como uma parte vital para o 
compilador C. Todas as informações técnicas tais como o processador que será 
utilizado; o clock da memória do processador; as funções internas que serão 
utilizadas, são incluídas nesta etapa. 
 
Para inserir uma diretiva de compilação, devemos, inicialmente, inserir o caractere “#” 
antes da instrução. 
 
Vamos, agora, analisar na tabela 2, algumas das diretivas mais importantes e 
utilizadas. 
 
Tabela 2: Diretivas de Compilação. 
Nome da diretiva Descrição da diretiva Exemplo de utilização 
#asm ... #endasm 
Para incluir trecho de 
código em assembler 
dentro da linguagem C 
While(x) 
{ 
... 
#asm //Essas instruções 
geram um pulso no 
pino b3 
 bsf PORTB,3 
 bcf PORTB,3 
#endasm 
} 
#case 
Determina se o compilador 
será sensitivo ou não. Se 
existir, o compilador irá 
interpretar letras 
maiúsculas e minúsculas 
como variáveis diferentes 
#case 
int uniube=0; 
int UNIUBE=0; 
//Teremos duas variáveis 
distintas 
#define nome comando 
Substituir um comando por 
um nome comintuído de 
facilitar ainda mais a 
programação 
#define b0 pin_b0 
#include <arquivo> 
 
ou 
 
#include “arquivo” 
Adicionar o arquivo na 
lógica no momento da 
compilação. <> (se 
arquivo estiver na posta 
raiz do programa) ou “” (se 
arquivo estiver na pasta 
do projeto) 
#include “projeto.h” 
#include <string.h> 
#fuses 
Configurar os parâmetros 
internos do 
microcontrolador 
#fuses XT,WDT,NOPROTECT 
#ifdef ... #endif 
Incluir ou não um trecho 
na compilação 
#define teste 
#ifdef teste 
 delay_ms(100); 
#endif 
//se o define existir a 
lógica entrará na compilação 
#ifndef ... #endif 
Igual anterior com lógica 
de negação 
... 
100 
 
Nome da diretiva Descrição da diretiva Exemplo de utilização 
#inline 
O compilador insere a 
rotina na lógica no ato da 
compilação. Melhora na 
performance mas perde 
em espaço de memória. É 
como se inseríssemos 
toda a rotina de uma 
função invés de fazer uma 
chamada. 
#inline 
Teste () 
{ 
//Rotina com instruções 
} 
#INT 
Indicação para o 
compilador que a seguinte 
rotina refere-se a uma 
rotina de interrupção 
#INT_EXT 
Teste() 
{ 
//Rotina com instruções 
} 
#Priority 
Definir a prioridade das 
interrupções. Segue a 
sequência de escrita 
#priority rtcc,eeprom,ext 
//rtcc mais prioritária que 
a seguinte e assim por 
diante 
#ROM 
Gravar dados na memória 
de programa ou na 
EEPROM 
#ROM 0x2020 = {1,2,3} 
#use delay (clock) 
Configurar o valor do clock 
em Hz 
#use delay(clock=4000000) 
#use fast_io (porta) 
Indica para o compilador 
que as portas serão 
configuradas pelo 
programa 
#use fast_io(a) 
set_tris (0b00000001); 
//apenas a0 como entrada, os 
demais saída 
#use 
standart_io(porta) 
Deixa o compilador 
controlar as portas 
automaticamente. 
Consome maior tempo de 
processamento e memória 
de programa 
#use standar_io(b) 
Output_high(pin_b0); 
If (input(pin_b0) 
{ 
//Rotina com instruções 
} 
//Hora o pino b0 vai 
trabalhar como saída, hora 
como entrada 
#use rs232 
(configuração 
serial) 
Configura os parâmetros 
da comunicação serial 
#use 
rs232(baud=9600,xmit=pin_b7, 
rcv=pin_b6,bts=8) 
#byte nome=endereço 
ou 
#bit nome=endereço 
Permitir o acesso a 
posição da memória RAM 
#bit T0IF = 0xB.2 
//T0IF torna-se uma variável 
Fonte: Acervo do autor. 
 
 
 
 
 
 #include <16F628.h> 
 #FUSES NOPROTECT //Código não protegido para leitura 
 #FUSES BROWNOUT //Reset automático 
 #use delay(clock=4000000) //Frequência do oscilador 
 
Exemplo 2 
101 
 
O item #include <...> é utilizado para inserir arquivos de códigos ou de bibliotecas. 
Por exemplo, a biblioteca do microcontrolador PIC® em questão. 
 
Todo projeto que desenvolveremos para microcontroladores PIC®, deverão ter incluso 
o arquivo contendo as informações do microcontrolador escolhido. Este arquivo é 
chamado biblioteca e sua extensão é “.h”, como podemos notar no exemplo anterior. 
 
FUSES são as características que incluiremos na rotina do processador. 
 
Para ajustar a frequência do oscilador, usaremos a diretiva: 
 
#use delay(clock=...). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.2.4 Variáveis 
 
Variáveis são espaços de endereçamento de memória utilizados para armazenar 
valores. São criadas para facilitar o acesso aos endereços de memória no qual 
podemos atribuir ou alterar seu valor. 
 
Existe uma forma correta para declarar uma variável, ela se procede da seguinte 
maneira: 
 
 tipo_da_variável nome_da_variável; 
 
Vamos deixar claro que a linguagem C utilizada no compilador C PCW, não é case 
sensitive como padrão, ou seja, letras minúsculas e maiúsculas são interpretadas de 
forma igual, não sendo diferenciadas. 
 
 
 
 
 
 
Criar duas variáveis com o mesmo nome, porém uma com letras maiúsculas e outra 
com letras minúsculas. 
 
 tipo ax; 
 tipo AX; // Esta variável é a mesma variável „ax‟ criada na 
linha anterior 
 
Ambas as formas escritas anteriormente correspondem a uma só variável. Isto, feito 
dessa forma, acarretará então, em um erro de compilação. 
 
Outro detalhe que devemos tomar cuidado é que não são aceitos variáveis iniciadas 
com números. 
 
Exemplo 3 
 
 
O software PCW possui no menu principal o item “VIEW”, nele conseguimos informações 
completas sobre os FUSES de cada microcontrolador da Microchip no atalho “VALID FUSES” 
 
 
Importante! 
102 
 
 
 
 
 
 
Criar uma variável que indique o número da sala do bloco X. 
 tipo 2x; //forma errada 
 tipo x2; //forma correta 
 
Para criarmos variáveis com nomes grandes, usaremos o caractere “_” (underline), 
para substituir o uso de espaços entre palavras, que não é permitido no compilador. 
 
Caracteres não aceitos (“;”,”/”,”%”,”$”,”#”,”@”,”()”,”{}”,”[]”,”|”,”*”,”&” e acentos em geral). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para declarar uma variável, preferencialmente vamos inseri-la no início do código, logo 
após as diretivas de compilação. Neste caso, as variáveis se tornaram globais, e 
poderemos utilizá-las em qualquer rotina ou função do programa. 
 
Utilizar corretamente o tipo da variável, conhecendo os dados que vamos inserir nos 
permite economizar espaço utilizado na memória do microcontrolador. 
 
Cada microcontrolador possui uma quantidade limitada de espaço para gravação. 
Dessa forma, esse critério é fundamental para a escolha de um microcontrolador. 
 
Para sabermos diferenciar e escolher corretamente qual variável é apropriada pra 
determinada função, vamos estudar agora os diferentes tipos e conhecer a forma de 
trabalharmos com cada uma delas. 
 
 
3.2.4.1 Tipos 
 
A linguagem C aceita os tipos mais comuns de variáveis. Na tabela, a seguir, vamos 
visualizar as diferenças entre elas. Os dados da tabela são referenciados aos dados 
contidos no help do compilador C. A tabela 3 mostra os tipos de variáveis disponíveis 
no compilador. 
 
Tabela 3: Tipos de variáveis. 
Tipo Tamanho (Bits) 
Escala (Valores até) 
Unsigned signed 
int1 Número de 1 bit 0 a 1 Vazio 
int8 Número de 8 bits 0 a 255 -127 a 127 
Exemplo 4 
 
 
Declarar variáveis com nomes que possam sugerir a sua utilização pode nos ajudar no 
entendimento do código do programa. 
Exemplo: 
 
 int pontos_aluno_1 = 0; 
 
 
Dicas 
103 
 
int16 Número de 16 bits 0 a 65535 -32768 a 32768 
int32 Número de 32 bits 0 a 4294967295 -2147483648 a 2147483648 
float32 Valor real de 32 bits -1.5 x 10
45
 a 3.4 x 10
38
 
Fonte: Acervo do autor, 2010. 
 
Existe o tipo “char”, não especificado anteriormente, que vamos declarar quando 
necessitarmos atribuir caracteres a uma variável. 
 
 
Atividade 1 
Criar uma variável que ofereça suporte para atribuição de caracteres. 
 
 
Para nos ajudar, o compilador dispõe de valores padrões para as declarações de 
variáveis, feitas de forma simplificada, como veremos na tabela 4: 
 
 
Tabela 4: Padrões de Variáveis. 
Tipo simplificado Valor padrão 
short int1 
char unsigned int8 
int int8 
long int16 
long long int32 
float float32 
Fonte: Acervo do autor. 
 
 
3.2.4.2 Manipulação 
 
As variáveis por serem referências a endereços de memória podem apresentar “lixo” 
(dados aleatórios) no ato de sua inserção. Para solucionar este problema, devemos 
sempre inicializar essas variáveis, que pode ser feito no ato de sua criação. 
 
Para utilizarmos variáveis na linguagem C, devemos primeiramente declará-las, pois o 
compilador não irá reconhecer automaticamente um nome qualquer como sendo uma 
variável, o que já acontece em alguns compiladores ou linguagens. 
 
 
 
 
 
Crie e inicializar uma variável do tipo inteiro, padrão de 8bits. 
 
 int idade_do_aluno = 0; //variável inteira, declarada 
inicialmente com valor igual a zero. 
 
 
A manipulação das variáveis ocorre de forma muito simples, bastando colocarmos o 
nome da variável e atribuir um valor a ela. 
Exemplo 6 
104 
 
 
 
 
 
 
 
Multiplicar a quantidade de alunos por 25. 
 
 int quantidade_alunos=0; // Receberá valores da quantidade de 
alunos 
 while(true) 
 { 
quantidade_alunos=100; 
quantidade_alunos=quantidade_alunos*25; 
// apóso cálculo, o valor da variável quantidade_alunos passa 
a ser igual a 2500 
 } 
 
Uma variável de um tipo não pode receber dados de outro tipo, mesmo sendo do 
mesmo tamanho, pois acarretará em atribuição de dados convertidos. 
 
 
 
 
 
 
Atribuir um valor real em uma variável inteira de tamanho 32bits. 
 
 float valor_real = 0; 
 int32 valor_inteiro = 0; 
 while (1) 
 { 
valor_real = 25.56; 
valor_inteiro = valor_real; 
// a variável „valor_inteiro‟ não será igual à variável 
„valor_real‟, pois a paridade dos tipos não conferem. 
Logo „valor_inteiro‟ recebe um valor desconhecido. 
 } 
 
 
 
Atividade 2 
Identificar qual o correspondente, em inteiro, do caractere R da tabela ASCII. 
 
 
 
Essa conversão automática feita pelo compilador pode ser usada em algumas 
aplicações. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exemplo 8 
Exemplo 7 
 
A tabela ASCII (American Standard Code for Information Interchange) ou em português, 
Código Americano Padrão para Troca de Informações, pode ser visualizada por meio do site 
http://www.infoisis.eti.br/mqisi/tex/dos/ pgtxdos001.htm 
 
 
Saiba mais 
105 
 
 
 
3.2.5 Operadores da linguagem C (lógicos e aritméticos) 
 
Na tabela 5, veremos os operadores que podem ser utilizados para manipular as 
variáveis na linguagem de programação C. 
 
Tabela 5: Operadores da linguagem C. 
Operador Descrição 
+ 
Adição. 
Exemplo: X=Y+1; 
++ 
Incremento da variável indicada. 
Exemplo: X++; corresponde a X=X+1; 
- 
Subtração. 
Exemplo: X=Y-1; 
-- 
Decremento da variável indicada. 
Exemplo: X--; corresponde a X=X-1; 
* 
Multiplicação. 
Exemplo: X=Y*2; 
/ 
Divisão (parte inteira da divisão). 
Exemplo: X=10/3; X será igual a 3. 
% 
Resto da divisão. 
Exemplo: X=10%3;. X será igual a 1. 
^ 
Exponencial. 
Exemplo: X=2^2;. X será igual a 4 (dois elevado ao quadrado). 
< 
Comparador lógico “menor”. 
Exemplo: if (x<2) 
> 
Comparador lógico “maior”. 
Exemplo: if (x>2) 
<= 
Comparador lógico “menor ou igual”. 
Exemplo: if (x<=2) 
>= 
Comparador lógico “maior ou igual”. 
Exemplo: if (x>=2) 
== 
Comparador lógico “igual”. 
Exemplo: if (x==2) 
!= 
Comparador lógico “diferente”. 
 Exemplo: if (x!=2) 
&& (AND) 
Para todas as condições verdadeiras. 
Exemplo: if (x==1 && y==2) 
|| (OR) 
Para uma das condições verdadeiras. 
Exemplo: if (x==1 || y==2) 
! (NOT) 
Inversor lógico. 
Exemplo: If (!x==1). Condição será verdadeira quando x for diferente de 1 
~ (NOT) 
Binário (inverte o estado de cada bit da variável). 
Exemplo: ~X. Em que X era igual a 10, agora, após a inversão, X passa a ser igual 
a -10; 
Fonte: Acervo do autor. 
 
Temos que tomar cuidado com o operador ==, pois, se no ato da inserção do mesmo 
for inserido apenas um =, o compilador, ao invés de comparar os dados, irá atribuir o 
novo valor à variável. 
 
 
 
 
 
Procure acessar o HELP (tecla F2) sempre que encontrar alguma dificuldade. Nele, 
conseguimos informações complementares de todas as funcionalidades do compilador C. 
 
 
 
Dicas 
106 
 
3.2.6 Blocos condicionais 
 
Podemos inserir os blocos tanto com escrita minúscula quanto maiúscula. Para 
mantermos um padrão, vamos utilizar letras minúsculas. 
 
Os blocos condicionais possuem aspectos semelhantes. Veremos que para inserirmos 
mais de uma instrução dentro da rotina de cada bloco, vamos utilizar o caractere “{“ 
para indicar o início da rotina e “}” para indicar o final da rotina de cada bloco. Se 
apenas uma instrução for inserida, não há a necessidade de utilizar estes indicadores 
de início e fim de rotina, pois o compilador irá entender que o fim do bloco é o primeiro 
indicador de fim de instrução “;”. 
 
 
3.2.6.1 If 
 
Estrutura: 
 if (condições) //Para uma instrução 
 
 //Rotina de uma instrução; 
 
 if (condições) //Para mais de uma instrução 
 
 { //Rotina com instruções; 
 
 } 
 
 
O bloco “if” (que significa „se‟) é um dos blocos mais importantes e mais utilizados. O 
seu papel é de condicionar determinadas instruções para que executem apenas se 
seus parâmetros forem verdadeiros. A verificação dessa condição apenas será 
executada uma única vez. 
 
 
 
 
 
Condicionar tarefa para alunos com idade superior a 10. 
 
 if (idade > 10) 
 { //Rotina com instrução se condição verdadeira 
 
 } 
 
É possível também criarmos uma rotina que seja executada quando a condição for 
falsa. 
 
 
 
 
 
Condicionar alunos com idade entre 10 e 20 para determinada função e para outra 
função os demais. 
 
 if (idade > 10 && idade < 20) 
 { //Rotina com instruções se condição verdadeira 
 
 } 
Exemplo 11 
Exemplo 12 
107 
 
 else 
 { //Rotina com instruções se condição falsa 
 
 } 
 
Podemos associar vários blocos if em sequência, obtendo varias condições de 
validação. 
 
 
 
 
 
Condicionar alunos com idade menor que 10 para sala 1, com idade menor que 20 e 
maior ou igual a 10, para sala 2. Para sala 3, os com idade menor que 30 e maior ou 
igual a 20. 
 
if (idade < 10) //Condição 1 
 { //Rotina com instruções para condição 1 verdadeira 
 
 } 
 
//Se condição 1 for falsa, verificar se variável idade é menor 
que 20 
 
else if (idade < 20) //Condição 2 
 { // Rotina com instruções para condição 2 verdadeira
 
 
 } 
//Se condição 2 for falsa, verificar se variável idade é menor 
que 30 
 
else if (idade < 30) //Condição 3 
 { // Rotina com instruções para condição 3 verdadeira
 
 
 } 
 
O processo de verificação de vários “if” consecutivos ocorre de modo bem simples. 
Primeiramente será verificado o “if” da condição 1; sendo este falso, o compilador 
executa a condição “else” (que significa “caso contrário”) deste primeiro “if”; no nosso 
caso, colocamos outra condição “if”, e assim por diante. 
 
Conseguimos produzir lógicas interessantes apenas utilizando condições “if”. Outra 
forma para utilizarmos os “if”, é inserindo um na rotina do outro. 
 
 
Atividade 3 
Condicionar uma rotina que diferencie valores menores que 10 e diferenciá-los dos 
menores que 5. 
 
 
 
No exemplo anterior, vimos que mesmo a variável idade sendo menor que 10 ela 
ainda passará por mais uma verificação. Para condição 2 verdadeira, concluímos que 
a variável idade é menor que 10, e também é menor que 5, e para a condição 2 falsa, 
concluímos que a variável idade é menor que 10, mas não é menor que 5. 
Exemplo 13 
108 
 
 
 
3.2.6.2 While 
 
Estrutura: 
while (condições) //Para uma instrução 
 //Rotina de uma instrução; 
 
while (condições) //Para mais de uma instrução 
 { //Rotina com instruções; 
 
 } 
 
Traduzindo while significa enquanto, ou seja, este bloco executa as instruções 
contidas na sua rotina enquanto as condições forem verdadeiras. 
 
 
 
 
 
Desenvolver um repetidor enquanto menor que 20 e diferente de 15. 
 
 while (contador < 20 && contador != 15) 
 { 
// Rotina com instruções que serão executadas 
repetidamente enquanto as duas condições forem 
verdadeiras 
 } 
 
 
 
Atividade 4 
Criar um loop infinito para uma rotina. 
 
 
Vamos utilizar sempre este modelo de while do exemplo 2, para criarmos programas 
que se manterão “vivos” por um while principal. 
 
Assim como o bloco if, o bloco while permite inserir outros blocos na sua rotina. 
 
 
3.2.6.3 Do While 
 
Estrutura: 
 do //Para uma instrução 
 //Rotina de uma instrução 
 while(condição); 
 
 do //Para mais de uma instrução 
 { //Rotina com instruções 
 
 }while(condições); 
 
Este bloco é uma variação do anterior, mas ao contrário do bloco while, ele executa a 
rotina antes da primeira verificação (Executa pelo menos uma vez a rotina). Temos 
que tomar muito cuidado com esse tipo de bloco. 
 
Exemplo 14 
109 
 
 
 
 
 
 
 
Criar um repetidor que execute instruções que sejam diferentes de 55. Executar pelo 
menos uma vez essas instruções. 
 do 
 { //Rotina com instruções 
//Essas instruções serão executadas pelo menos uma vez mais 
quantas até que idade seja diferentede 55. 
 
 }while (idade != 55); 
 
 
3.2.6.4 For 
 
Estrutura: 
 //Para uma instrução 
 for (instruções iniciais; condições; parâmetros) 
 //Rotina de uma instrução; 
 
 //Para mais de uma instrução 
 for (instruções iniciais; condições; parâmetros) 
 { //Rotina com instruções. 
 
 } 
 
O bloco for é muito útil para fazermos contagens que conhecemos o momento de 
parar. 
 
Nas instruções iniciais, podemos executar uma instrução como, por exemplo, atribuir 
um valor a uma variável. 
 
Os parâmetros são instruções que sempre serão executadas automaticamente pelo 
bloco “for” e, repetidamente, até que as condições sejam satisfeitas. Vamos utilizar os 
parâmetros quando necessitarmos incrementar um valor, sempre que o 
processamento executar a rotina do bloco “for”. 
 
 
. 
 
 
 
Desenvolver um contador de 0 a 100, e utilizar uma variável exclusivamente para esta 
contagem. 
 
 for (contador = 0; contador < 100; contador++) 
 { //Rotina com instruções 
 
 } 
 
Se nós repararmos, a variável “contador” é incrementada em uma unidade, sempre 
que a condição do bloco “for” for verdadeira até que ela própria seja maior ou igual a 
100. 
 
Exemplo 15 
Exemplo 16 
110 
 
 
 
3.2.6.5 Switch 
 
Estrutura: 
 switch (variável) 
 { 
 case valor1: 
 { //Rotina com instruções 
 break; 
 
 } 
 case valor2: 
 { //Rotina de uma instrução 
 break; 
 
 } 
 default: 
 { //Rotina com instruções 
 break; 
 
 } 
 } 
 
O item “default” não é obrigatório, e somente será executado se nenhuma das 
condições nos “case” forem verdadeiras. 
 
Neste bloco, temos a necessidade de utilizar a instrução “break” no final de cada rotina 
em qualquer “case”. A instrução “break” representa para o compilador o final da 
execução naquele bloco. 
 
Como todas as rotinas terão, no mínimo, 2 instruções com o uso do break, sempre 
deveremos utilizar “{}” para abrir e para fechar as rotinas. 
 
 
 
 
 
Criar um identificador de usuário que separe a quantidade de homens e mulheres que 
acessaram o sistema. Identificar a quantidade de usuários que não se identificaram. 
 
 switch (sexo_usuario)//1 – Para homens / 0 – Para mulheres 
 { 
 case 1: //Cliente com sexo igual a 1 
 { 
 qtd_homens++; 
 break; 
 } 
 case 0: //Cliente com sexo igual a 2 
 { 
 qtd_mulheres++; 
 break; 
 } 
 defaut: 
 { 
 qtd_nao_identificadas++; 
 break; 
 } 
 } 
Exemplo 17 
111 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.2.7 Funções 
 
Uma das facilidades que temos em utilizar a linguagem C para desenvolver 
programas, é a capacidade de criação de funções. 
 
Funções são trechos de código que contêm instruções que serão executadas apenas 
em determinadas condições (onde houver uma chamada). 
 
São muitas as variações para a criação de funções. Veremos que podem variar no 
tipo, nos parâmetros internos e no retorno de dados. 
 
Para invocar os trechos contidos na rotina interna de uma função global, basta inserir 
uma chamada em qualquer momento do código. 
 
Todo programa produzido em linguagem C, obrigatoriamente deve conter uma função. 
Esta é conhecida como função principal (Tipo main ()). 
 
A função MAIN é a principal função e é ela que será executada inicialmente após a 
leitura dos parâmetros iniciais pelo compilador. Sem ela, o compilador fica sem 
referência para iniciar o seu trabalho, ocasionando um erro. 
 
 
3.2.7.1 Tipos de funções 
 
Os tipos das funções variam conforme o seu propósito. Podemos ter funções que 
fazem cálculos e retornam um valor ou até funções que apenas executam instruções. 
 
No nosso estudo, vamos trabalhar com quatro tipos de funções: 
 
- Função void() sem parâmetro de entrada: 
 
São funções cujo propósito é apenas armazenar instruções e executá-las 
quando solicitado. Não retornam nenhum valor, portanto não precisam da 
instrução “return” no final da sua rotina. 
- Função void(tipo nome_variável) com parâmetro de entrada: 
 
São funções que apenas executam instruções como a anterior, mas 
apresentam entradas de parâmetros na sua declaração. No ato da chamada 
deste tipo de função, devemos inserir dados respeitando o tipo do parâmetro 
especificado. Não retornam nenhum dado e não exigem o uso do “return” 
- Função int(): 
 
Este tipo de função exige o uso do “return” no final de sua rotina. São 
funções que retornam valores inteiros e podem ser usadas para inserir dados 
em variáveis do tipo int. 
 
 
 
 
Procure sempre manter uma endentação para separar blocos e facilitar a identificação de 
início e fim das rotinas dos blocos. 
 
 
Importante! 
112 
 
 
 
- Função int(tipo nome_variável): 
 
São funções que também exigem o uso de “return” no final de sua rotina. 
Usadas para padronizar a execução de cálculos que podem alterar o valor 
retornado conforme os dados inseridos nos parâmetros. 
 
 
3.2.7.2 Declaração de uma função 
 
Para facilitar o entendimento, criaremos apenas funções globais (podem ser 
chamadas em qualquer momento do programa). 
 
Para criar uma função, devemos seguir a sintaxe, a seguir: 
 
 Tipo_da_função nome_da_função (parâmetros) 
 { 
 // Rotina com instruções 
// Se o tipo da função exigir um valor de retorno deverá 
ser necessário o uso do „return‟ ao seu final; 
 } 
Os parâmetros podem conter variáveis de qualquer tipo que serão utilizadas somente 
dentro da rotina da função. 
 
Para chamarmos as funções criadas, devemos proceder da seguinte forma: 
 
 //instruções do programa 
idade = nome_da_função(); // Função sem parâmetro que retorna 
inteiro 
 nome_da_função(idade); // Função com parâmetro sem retorno 
 
 
 
 
 
Criar função que retorne a multiplicação do mês pelo ano, passados por parâmetros. 
 
 int multiplicando_ano_mes (int ano, int mes) 
 { 
 int valor_multiplicado = 0; 
 valor_multiplicado = ano * mês; 
 return valor_multiplicado; 
 } 
 
No exemplo anterior, a função multiplicando_ano_mes, para ser chamada, precisa 
de dois parâmetros (ano e mês). Ao ser chamada, estes dois dados devem ser 
informados entre os parênteses. Por exemplo, para o mês de fevereiro do ano de 
1980, a chamada da função ficaria: 
 
 resultado = multiplicando_ano_mes (1980, 2) 
 
 
 
 
Exemplo 18 
113 
 
Atividade 5 
Criar uma função que calcule a média de idade dos alunos. 
 
 
 
3.2.7.3 Vantagens e desvantagens da utilização 
 
O uso de funções pode trazer muitos benefícios quando usadas corretamente. No 
nosso caso, vamos estudar as funções para: 
 
 - aproveitar instruções já existentes; 
 - evitar o uso de trechos repetitivos de código no programa; 
 - padronizar cálculos; 
 - particionar o programa; 
 - diminuir o tamanho do programa. 
 
O uso de forma desordenada de funções, chamadas desnecessárias e rotinas 
extensas, pode ocasionar num aumento significativo de tempo de processamento. 
 
As funções devem ser criadas para diminuir o tamanho do programa, padronizando 
instruções ou cálculos que se repetirão com novos dados. 
 
 
3.2.7.4 Funções particulares do compilador CCS 
 
O compilador que estamos utilizando dispõe de muitas funções internas –
preexistentes – que podemos usar para nos ajudar. 
 
Essas funções podem nos ajudar a fazer cálculos, conversões, atribuições e muitas 
outras utilidades. 
 
Funções do compilador nada mais são que funções já criadas e armazenadas em 
arquivos que vamos aprender acessar, tornando essas funções acessíveis para o 
nosso programa. 
 
Para incluirmos estes arquivos ditos bibliotecas no programa, vamos utilizar a 
instrução “#include<nome_do_arquivo.h>” no início do código. Esta instrução é 
apenas para fins do compilador C. 
 
A tabela 6 nos mostra as funções fundamentais para desenvolvermos um programa 
para microcontroladores. 
 
Tabela 6: Funções importantes da linguagem C. 
Função Descrição Exemplo 
pin_a1 / 
pin_b8 / … 
Referência a um pino output_high(pin_a1);output_high(); Nível alto para uma saída output_high(pin_d1); 
output_low(); Nível baixo para uma saída output_low(pin_c1); 
114 
 
Função Descrição Exemplo 
output_x() 
Enviar um byte para uma 
porta 
output_b(00000000); //zera 
todos os pinos da porta b 
output_c(00000001); //seta o 
pino c em 1 
input() 
Recebe valor de um pino (1 
bit) 
if (input(pin_a1)) 
{ //instruções } 
input_x() 
Recebe valor de uma porta 
(n bits, sendo n o numero 
de pinos da porta) 
int porta_a = 0; 
porta_a = input_a(); 
set_tris_x() 
Define a direção para os 
pinos da referida porta. 
Necessita da diretiva: 
#use fast_io(x) 
#use fast_io(b) 
/*porta b com 8 bits 
0 – seta bit de saída 
1 – seta bit de entrada 
*/ 
set_tris_b(00000000); 
delay_ms() 
Paralisa o processamento 
durante intervalo de 
milissegundos 
delay_ms(1000); 
//1 segundo de atraso 
delay_us() 
Paralisa o processamento 
durante intervalo de 
microssegundos 
delay_us(1); 
//1 microssegundo de atraso 
printf() 
Envia um dado para porta 
serial 
printf(“%c”,caractere); 
#define 
Diretiva de compilação que 
define um atalho para 
determinada função ou 
endereço. 
#define a1 pin_a1 
#define i_a() input_a() 
#include <> Incluir um arquivo no projeto #include <16f628.h> 
set_timer_x() 
Configura valor inicial para o 
timer 
set_timer_0(get_timer()+6); 
get_timer_x() Retorna valor atual do timer get_timer(); 
Fonte: Acervo do autor. 
 
Vimos que o compilador PCW possui funções próprias para nos auxiliar. Essas 
funções estão contidas nas bibliotecas conforme sua categoria. Na tabela 7, 
encontraremos as funções que mais utilizaremos. 
 
 
 
 
 
 
 
115 
 
Tabela 7: Funções do compilador CCS C. 
Função Descrição Exemplo Biblioteca 
atoi() 
Converte ASCII em 
inteiro 
int convertido = 0; 
char string[10]; 
strcpy(string,”123”); 
convertido = atoi(string); 
//convertido agora é 123; 
stdlib.h 
itoa() 
Converte inteiro em 
ASCII 
int numero = 123; 
char string[10]; 
itoa(numero,10,string); 
//10 é a base para a conversão 
strcpy() 
Copia uma 
sequência de 
caracteres 
char string[10]; 
strcpy(string,”teste”); 
//Limitado pela string 
string.h 
strlen() 
Retorna o tamanho 
de uma string 
int tamanho = 0; 
char string[10]; 
strcpy(string,”abcde”); 
tamanho = strlen(string); 
//tamanho é igual a 5 
strcmp() 
Compara duas 
strings e retorna 1 
se verdadeiro 
int string1[5],string2[10]; 
short c = 0; 
strcpy(string1,”12345”); 
strcpy(string2,”12345”); 
c=Strcmp(string1,string2); 
//c é igual a 1 
sqrt() 
Extrai raiz quadrada 
de um número 
float raiz_quadrada = 0; 
int x = 100; 
raiz_quadrada = sqrt(x); 
Math.h 
modf() 
Retorna inteiro e 
decimal de um float 
float inteiro,decimal; 
decimal=modf(9.5,inteiro); 
//decimal igual a 0.5 e 
inteiro igual a 9.0 
div() 
Retorna o quociente 
e resto da divisão 
teste_struct divisao; 
divisão=div(3,2); 
//divisão vai conter 
quociente=1 
//divisão vai conter resto=1; 
Fonte: Acervo do autor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Podemos encontrar no Help do compilador, detalhes e explicação de todas as funções 
disponíveis. 
 
Relembrando 
116 
 
 
 
 
 
 
Desenvolver um projeto utilizando microcontrolador PIC® 16F628, para calcular a 
multiplicação das raízes quadradas (parte inteira) de dois números aleatórios. 
Executar 3 vezes com intervalo de 2 segundos. 
 
 
//Inicio arquivo “exemplo_19.c” 
#include<16F628.h> 
 
#FUSES NOWDT, XT, PUT, NOPROTECT, NOBROWNOUT, MCLR, NOLVP, NOCPD 
 
#use delay(clock = 4000000) 
 
#include <math.h> //Biblioteca com funções para cálculos matemáticos 
#include <stdlib.h> //Biblioteca com funções variadas 
 
float raiz_qd1 = 0; //Variável para a raiz quadrada do primeiro número 
float raiz_qd2 = 0; //Variável para a raiz quadrada do segundo número 
int n_aleatorio1 = 0; //Variável para primeiro número aleatório 
 
int n_aleatorio2 = 0; //Variável para segundo número aleatório 
 
float multiplicacao = 0; //Variável para armazenar a multiplicação das 
duas raízes quadradas 
 
void main() //Função principal 
 { 
 for(int cont = 0;cont<3;cont++) //Bloco com vida do programa 
 { 
 n_aleatorio1 = rand(); 
 raiz_qd1 = sqrt(n_aleatorio1); 
 n_aleatorio2 = rand(); 
 raiz_qd2 = sqrt(n_aleatorio2); 
 multiplicacao = raiz_qd1 * raiz_qd2; 
 delay_ms(2000); //Paralisa o programa por 2 segundos 
 } 
 } 
//Fim do arquivo “exemplo_19.c” 
 
 
 
3.3 Configurando o microcontrolador PIC® 
 
As configurações do microcontrolador são definidas pelos “Fuses”, que são escolhidos 
conforme cada proposta de projeto. Os “Fuses” que vamos utilizar nos nossos projetos 
são: 
XT Cristal com frequência menor ou igual a 4 MHz 
RS Cristal com frequência superior a 4 Mhz 
WDT 
Utilizado para a proteção do processamento. Reinicia o 
microcontrolador caso ocorra uma demora excessiva no ciclo do 
programa 
PUT 
Atrasa a inicialização do processo para tensão percorrer todo o 
sistema e evitar uma inicialização com erros 
MCLR Ativa o pino de reset 
Exemplo 19 
117 
 
PROTECT Proteção do código contra leitura 
WRT Proteção contra gravação 
BROWNOUT Reset automático se tensão cair abaixo de 4V, aproximadamente 
LVP Programação por baixa tensão do pino B3(16F) e B5(18F) 
 
Quando desejarmos não utilizar alguma função descrita anteriormente, devemos 
colocar o prefixo “NO”. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Vamos agora configurar um projeto completo, escolhendo os “Fuses” que serão 
ativados, o clock do processador, as interrupções e as bibliotecas das funções que 
utilizaremos. 
 
 
 
 
 
 
Utilizar o compilador PCW para criar um projeto utilizando o “PIC WIZARD”. Utilizar 
microcontrolador 16F877, oscilador de 4Mhz, configurar overflow da interrupção do 
timer0 em 4 ms e fuses (osc <= 4Mhz, NOWDT, PUT, NOPROTECT, 
NOBROWNOUT, NOLVP, NOWRT. Nome do arquivo “primeiro_programa”. 
 
//Inicio arquivo “primeiro_programa.h”, criado automaticamente 
 
#include <18F877.h> 
#FUSES NOWDT //Sem proteção do cão de guarda de processo 
#FUSES XT //Operação com cristal <= 4Mhz 
#FUSES PUT //Alimentação pino de reset (MCLR) 
#FUSES NOPROTECT //Programa não protegido para leitura 
#FUSES NOBROWNOUT //Sem reset automático por queda na tensão 
#FUSES NOCPD //Sem proteção EE 
#FUSES NOWRT //Programa não protegido para gravação 
 
#use delay(clock = 4000000) //Clock do processador com crystal de 4Mhz 
 
//Fim do arquivo “primeiro_programa.h” 
 
//Inicio do arquivo “primeiro_programa.c” 
 
#include “primeiro_programa.h” 
/* As aspas correspondem que o arquivo “primeiro_programa.h” está na 
mesma pasta do arquivo “primeiro_programa.c”*/ 
 
#int_TIMER0 
TIMER0_isr() // Função da interrupção do timer0 
{ 
Exemplo 20 
 
Na opção View do compilador, podemos encontrar os “Fuses” disponíveis para cada 
microprocessador. 
 
Relembrando 
118 
 
 //Rotina da interrupção do timer0 
 //Será executada a cada 4ms 
} 
 
void main() 
{ 
 setup_adc_ports(NO_ANALOGS); 
 setup_adc(ADC_OFF); 
 setup_timer_0(RTCC_INTERNAL|RTCC_DIV_16); 
 setup_timer_1(T1_DISABLED); 
 setup_timer_2(T2_DISABLED,0,1); 
 enable_interrupts(INT_TIMER0); 
 enable_interrupts(GLOBAL); 
 
 //A lógica será desenvolvida a partir deste ponto 
 While(1) //Sempre repetir (loop infinito) 
 { 
 //Rotina 
 } 
} 
 
//Fim do arquivo “primeiro_programa.c” 
 
 
 
3.4 Compilando programas 
 
3.4.1 Processamento dos dados 
 
É muito importante entendermos o processamento dos dados contidos no programa. 
Supondo que não conhecemos a forma como os dados são tratados, ficaria difícil 
desenvolver uma lógica de programa. 
 
O processamento dos dados feito pelo compilador ocorre muito rapidamente e varia de 
acordo com a frequência do oscilador escolhido. A cada 4 Mhz do oscilador, o 
microcontrolador irá executar incríveis 1.000.000 instruções por minuto, obedecendo a 
fórmula: 
 
 numero_instrucoes = frequencia_oscilador / 4 
 
O processo decompilação não é feito linha a linha ao contrário do que muitos pensam. 
No compilador C PCW, a compilação é feita com base no indicador de fim de instrução 
“;”, ou seja, é ele que vai identificar o fim de uma instrução e consequentemente o 
início da próxima. 
 
Muitas serão as vezes que vamos necessitar de pausas para executar determinadas 
instruções, mas esse é um processo perigoso se utilizarmos a função “delay”, pois 
essa função vai impedir que sejam executadas outras instruções, em virtude da 
paralisação total do processamento do programa. 
 
Para desenvolvermos uma lógica correta, temos que pensar no programa como um 
todo. Como os processos são executados muito rapidamente, em determinados casos, 
podemos pensar que eles são executados paralelamente (ao mesmo tempo). O 
processamento é constituído de ciclos de execuções, vindas do condicionador infinito 
“while(1){ }” que aprendemos utilizar. Antes de inserir uma instrução, devemos 
pensar no passo seguinte, ou seja, o processamento irá passar sempre por essa 
instrução; então, devemos sempre pensar em condicioná-la, se necessário. 
119 
 
 
 
Evitar ao máximo a parada com uso do “delay_ms()”, pois pode interferir 
no tempo de processamento se utilizado para intervalos grandes. 
 
 
 
3.4.2 Erros 
 
Uma função importante do compilador é a capacidade de identificar erros de 
compilação e informá-los. 
 
Se esquecermos de colocar um “;”, de fechar um bloco com “}” ou utilizar a grafia 
incorreta de uma variável ou de uma chamada de função, o compilador não irá 
interpretar o código corretamente e apresentará erros. 
 
Essa ajuda é muito importante, pois impede que algo seja gravado erroneamente no 
microcontrolador. 
 
Os erros são listados na parte inferior do compilador PCW. O compilador encontra 
estes tipos de erros automaticamente no ato da ação compilar. 
 
 
3.5 Ferramenta auxiliar para desenvolvimento de projetos 
 
Para nos ajudar no desenvolvimento de projetos, contamos com uma ferramenta muito 
valiosa. 
 
Essa ferramenta nos permite simular perfeitamente nossos projetos. Podemos 
economizar na construção de protótipos e, principalmente, para identificarmos erros de 
lógica. 
 
A ferramenta se chama ISIS Proteus 7 e apresenta uma interface simples de fácil 
utilização. 
 
Com o ISIS Proteus 7 instalado, vamos seguir os seguintes passos: 
 
1 - Criando novo projeto 
 File  New Design (“simular_primeiro_projeto”). 
2 - Para inserir um componente de simulação 
 
Library  Pick parts from libraries ou pressionar a tecla “P” do teclado. Em 
“Keywords” vamos digitar o nome do componente desejado, selecioná-lo e clicar 
em “OK” para inseri-lo. 
3 - Inserir o programa para ser simulado 
 
Clicar com o botão direito no microcontrolador inserido e, em seguida, em “Edit 
Properties”. No campo “Program File”, digite o nome do arquivo com extensão 
“.hex” que foi gerado após a compilação (Mesmo nome do arquivo “.c”). 
4 - Configurar clock do processador (Cristal configurado no arquivo “.hex”) 
 
Também em propriedades, no campo “Processor Clock Frequency” 
120 
 
5 - Aumentar tamanho da mesa de simulação 
 
System  Set Sheet Sizes 
6 - Inserir terminais de alimentação 
 
Item Terminals Mode (Ícones contidos na lateral esquerda). O componente “Power” 
corresponde ao positivo e o componente “Ground” corresponde ao negativo. Em 
propriedades, vamos renomear o componente “Power” com o valor da tensão 
desejada. EX: +5V. 
7 - Alterar valor de um componente “Res” (Resistor) 
 Em propriedades no campo “Resistence”, escolhemos o valor em Ohm da 
resistência. 
8 - Simular 
 Degug  Stard/Stop 
 
 
Para facilitar nosso entendimento, vamos criar um projeto do início, partindo do ponto 
que já possuímos o arquivo compilado “.hex”. 
 
 
 
 
 
Simular um projeto de microcontrolador PIC 16F628A, com 2 botoeiras (liga e desliga) 
para acender e apagar 1 led emissor de luz. 
 
1- Inserir microcontrolador 16F628A 
 
2- Cristal osc = 4Mhz (Propriedades) 
 
3- Programa inserido com nome do primeiro projeto que desenvolvemos 
 
4- Inserir resistor (Componente “res”) 470 Ohm com um terminal no pino A0 e 
outro no Ground (0v). Inserir botoeira (Componente “Button”) com um 
terminal no pino A0 e outro no Power (+5V). 
 
5- Repetir passo anterior para pino A1. 
 
6- Habilitar pino MCLR, inserir resistor de 10K com terminal +5V. 
 
7- Inserir resistor de 470 Ohm com um terminal no pino b6 e outro terminal em 
série com Led emissor de luz (Componente ”Led-Red”) com terminal em 
0V. 
 
Resultado final: 
Exemplo 21 
121 
 
 
 
Figura 4: Resultado final de um projeto de microcontrolador PIC 16F628A. 
Fonte: Acervo do autor. 
 
Existem projetos simulados prontos, que podem ser utilizados para direcionar o 
desenvolvimento da lógica do programa. 
 
 
 
 
3.6 Gravando programa no microcontrolador 
 
Agora, vamos para a etapa final no desenvolvimento de um projeto microcontrolado. 
 
Após termos criado a lógica de programação desenvolvida com linguagem C utilizando 
o software PCW, vamos agora transferir os dados para o microcontrolador físico. Os 
dados serão transferidos por meio da ferramenta MPLAB da Microchip Technology Inc. 
É necessário termos em mãos um gravador de microcontrolador das famílias 
Microchip, ele permite que o software MPLAB transfira os dados via porta Serial 
(COM) ou USB para o dispositivo. 
 
Com o MPLAB instalado, vamos abri-lo e seguir os passos: 
 
1 - Vamos utilizar o método “import”. Esse método é direto e rápido. 
File -> Import 
 
2 - O arquivo que vamos importar é o mesmo utilizado para simulação, com 
extensão “.hex”. 
 
3 - No método de importar o arquivo “.hex”, devemos reconfigur alguns dados do 
projeto. 
3.1 - Configure -> Select Device (Selecionar o microcontrolador utilizado no projeto). 
3.2 - Configure -> Configuration Bits (Verificar os “fuses”). 
 
4 - Para concluirmos o processo de gravação, devemos selecionar corretamente 
qual o plugin que corresponde ao gravador de PIC®. 
4.1 - Programmer -> Select Programmer (Ex.: PICSTARTPLUS) 
4.2 - Programmer -> Settings (Selecionar a porta de comunicação com o gravador). 
 
5 - Para gravar o programa no microcontrolador (Apenas estará disponível se os 
passos anteriores tiveram sucesso) 
5.1 - Plugar fisicamente o gravador. 
122 
 
5.2 - Programmer -> Enable Programmer 
5.3 - As opções de leitura/gravação/apagar estarão disponíveis no menu 
Programmer ou na barra de atalhos. 
 
6 - No final do processo de gravação, será exibido um relatório de tarefas e 
erros. 
 
 
Resumo 
 
Nesta etapa de nosso estudo sobre microcontroladores, aprendemos a utilizar a 
ferramenta PCW (CCS C) que nos permitiu desenvolver uma lógica de programação 
utilizando a linguagem C. Aprendemos também as características da linguagem C 
aplicada aos microcontroladores, suas vantagens e a estrutura exigida de um 
programa. 
 
Conhecemos, com detalhes, as instruções da linguagem C e como utilizá-las. Vimos 
exemplos de programas criados na ferramenta PCW e os benefícios de utilizar esse 
software para facilitar a parametrização dos microcontroladores. 
 
Alguns microcontroladores foram citados como exemplos, o que nos permitiu conhecer 
suas características e algumas aplicações. 
 
Vimos pontos importantes que devemos nos preocupar com relação à estrutura de um 
projeto. O planejamento é de grande importância, pois a especificação de muitos 
fatores depende de uma solução bem planejada. 
 
O nosso estudo foi dirigido com fins práticos, ou seja, com intuito de nos prepararmos 
para encarar novas situações. Desenvolvemos projetos de soluções reais do dia a dia, 
simulando-os previamente, o que nos permitiu ganhar tempo na construção da lógica. 
 
Finalizamos o nosso estudo de microcontroladores PIC® aprendendo a gravar 
fisicamente o programa no mesmo, por meio da ferramenta MPLAB. 
 
Foram abertas portas para novos aprendizados. Todo o conhecimento adquirido nos 
permite partir para uma nova etapa de desenvolvimento de equipamentos 
microcontrolados.É de suma importância que não paremos de nos aprimorar, procurando informações 
novas e complementares para os nossos conhecimentos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para baixar o manual completo do software CCS C, acesse: 
www.mandamais.com.br/download/2q1l145201010445 
 
 
 
Pesquisando na web 
123 
 
 
Referências 
 
PEREIRA, FÁBIO, Microcontroladores PIC: técnicas avançadas. 5. ed. São Paulo: Editora 
Érica Ltda, 2007. 
 
 
SILVA JUNIOR, Vidal Pereira da. Linguagem „C‟ para microcontroladores PIC. São Paulo, 
1999. Disponível em: <http://usuarios.upf.br/~fpassold/PIC/ C_PIC.PDF>. Acesso em: maio. 
2011. 
 
 
ZANCO, WAGNER DA SILVA, Microcontroladores PIC: técnicas de software e hardware para 
projetos de circuitos eletrônicos. 10. ed. São Paulo: Editora Érica Ltda, 2006. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
124 
 
 
Referencial de respostas – capítulo 1 
 
Atividade 1 
1.1 alternativa a 
1.2 alternativa d 
1.3 alternativa b 
1.4 alternativa d 
1.5 alternativa c 
1.6 alternativa c 
1.7 alternativa b 
 
 
Atividade 2 
a) 
 Controlar um sistema de transporte composto por correia transportadora. 
 Monitoramento de máquinas de combustão interna; 
 Monitoração de máquinas na produção automóvel; 
 Processo de amônia e etileno; 
 Controle da moenda na indústria de açúcar e álcool; 
 Controle da coluna de destilação na produção do álcool. 
 
 
b) Em projetos muito simples, com pouca ou nenhuma necessidade de expansão 
e, consequentemente, modificação. 
 
 
c) Um CLP é um computador baseado no microcontrolador que usa entradas 
para monitorar um processo e saídas para controlar um processo através de 
um programa de controle. 
 
d) 
 mais barato para aplicações complexas; 
 possui ferramentas de depuração; 
 mais confiável; 
 maior flexibilidade; 
 de fácil expansão etc. 
 
 
Atividade 3 
Sinais analógicos: são sinais que variam continuamente no tempo conforme 
uma regra de comparação à uma referência definida. 
Exemplos: potenciômetros, transdutores de temperatura, pressão, célula de 
carga, umidade, vazão, medidores, válvulas e atuadores analógicos, 
acionamentos de motores etc. 
 
 
Sinais digitais: são sinais que variam continuamente no tempo assumindo 
apenas dois valores definidos e distintos. Podemos, ainda, encontrá-los 
subdivididos em dois tipos: 
 Single bit: são dispositivos deste tipo apresentam sinais que poderão 
ser representados por bits individuais. 
Exemplos: botões, chaves seletoras, chaves fim-de-curso, pressostatos, 
termostatos, chaves de nível, contatos de relês, contatos auxiliares de 
125 
 
contatores, alarmes, solenóides, lâmpadas, bobinas de relês, bobinas 
de contatores, etc. 
 Multi bit: são dispositivos deste tipo que apresentam sinais 
representados por bits agrupados em conjunto, formando assim o que 
chamamos de “palavra binária”. 
Exemplos: encoder absoluto, chave thumbwheel etc. 
 
 
Atividade 4 
a) Um interruptor ou um "Pushbutton" é um dispositivo de entrada. 
b) Uma lâmpada ou um solenóide são exemplos de dispositivos de saída. 
c) O CLP toma decisões e executa instruções de controle baseado nos sinais 
de entrada. 
d) Ladder é uma linguagem de programação de CLPs que usa componentes 
que se assemelham a elementos usados em um diagrama de contato. 
e) Um algoritmo consiste em uma ou mais instruções que realizam uma 
determinada tarefa. 
f) A memória em um CLP pode ser dividida em três áreas: programa 
monitor, programa do usuário, e área de dados. 
g) Quando falando sobre computador ou CLP, 1K de memória se refere a um 
tamanho de 1024 bytes ou palavras. 
h) O software que controla todo hardware do CLP é chamado Firmware. 
i) O programa monitor constitui o programa desenvolvido pelo fabricante do 
CLP, o qual determina como o sistema deve funcionar. 
j) A IHM controla e permite a comunicação do usuário com o CLP para que 
aquele tenha a possibilidade de verificar ou interferir os valores de preset 
em variáveis do processo. 
 
 
Atividade 5 
a) Contatos de memória são entidades virtuais que são utilizados apenas para 
ajudar o desenvolvimento da lógica de programação escalar interna. Usam 
uma simbologia de entrada e de saída. 
 
b) Entradas e Saídas Imaginárias são aquelas que só podem ser usadas dentro 
do programa. Elas serão utilizadas para contatos internos do programa, a não 
ser que se instale um módulo adicional e então estas entradas e/ou saídas 
(depende do modulo) deixarão de ser imaginárias e se transformarão em reais. 
 
 
 
Referencial de respostas – capítulo 2 
 
 
Atividade 1 
A confiabilidade está diretamente ligada à menor interrupção possível, das atividades 
do projeto, quando na falha de algum equipamento ou quando na falta de energia, 
qualquer que seja o motivo. Os setores industriais não podem ser interrompidos na 
sua totalidade, devido a algum problema ocorrido de forma localizada. O circuito de 
motores e cargas mostrado na figura 11 (c) evidencia esse fato, pois, como todos os 
circuitos estão ligados no mesmo alimentador, se a chave geral for desligada, todas as 
cargas deixarão de funcionar, independente de estarem com problemas. Isso, 
certamente afetará a produção da indústria, causando prejuízos. 
 
 
126 
 
Atividade 2 
O primeiro número indica o nível de proteção contra penetração de corpos sólidos e 
contato direto, e o segundo, a proteção contra penetração de água. Assim, o código 
IP35 representa: 
(3) - proteção contra partículas sólidas estranhas com dimensões maiores que 2,5 
mm; 
(5) - proteção contra jatos d‟água em todas as direções. 
 
 
Atividade 3 
Sempre que possível, o quadro de distribuição deve ser posicionado no centro de 
cargas. Para tanto, deve-se determinar o baricentro das cargas. Porém, na maioria 
das vezes, a determinação desse ponto acaba sendo incompatível com o projeto. 
Assim, a norma recomenda que os quadros sejam posicionados da seguinte forma: no 
centro das cargas, sempre que possível; próximo à linha geral de alimentação, para se 
evitar quedas de tensão excessivas; afastado da passagem sistemática de 
funcionários, por questão de segurança; em local bem iluminado e de fácil acesso e 
em local com temperatura adequada, não corrosivo e nem sujeito a inundação. 
 
 
Atividade 4 
O sistema radial simples propicia uma única entrada de energia para o projeto, o que o 
torna pouco confiável, uma vez que a perda desta entrada implica na falta total e 
completa de fornecimento. Por ser simples, é utilizado para projetos de baixa potência 
(entre 10 e 15 MVA) e, portanto, é de baixo custo. 
 
O sistema radial com recurso propicia mais de uma entrada de fornecimento de forma 
que, na perda de um dos alimentadores ou de um transformador, o outro entra em 
operação, o que torna o fornecimento muito mais confiável. Esse fato torna-o bem 
mais caro que o radial simples sendo recomendado para projetos onde, de forma 
alguma, não pode haver interrupção no fornecimento. 
 
 
Atividade 5 
O layout mostra e define o posicionamento das cargas que fazem parte do projeto. No 
que concerne ao projeto elétrico, o posicionamento das cargas pode levar a 
alimentadores mais longos e, consequentemente, devido à queda de tensão, se seção 
nominal mais elevada, o que os torna mais caros e de difícil implantação. Além disso, 
há o fato de muitas cargas, tipo motores, não poderem ser ligadas ao mesmo tempo. 
Esse fato também fica caracterizado na execução do layout. Assim, a boa distribuição 
das cargas, no projeto, contribui, e muito, para melhor desempenho na produtividade e 
em menor custo de implantação do projeto. 
 
 
 
Referencial de respostas – capítulo 3 
 
 
Atividade 1 
 char letra; 
 letra = „a‟; 
 /*Dentro das rotinas do programa essa variável irá receber 
valores contidos na tabela ASCII 
(a,b,c,d,e,f,g,h,...0,1,2,3,...,*,&,$,#,@,...!,?,...) */ 
127 
 
 
Atividade 2 
 char letra = „R‟; //A variável de caractere recebeu um valor 
em ASCII 
 int numero_da_letra = 0; //Essa variável receberá o numero 
de um caractere em ASCII 
 while(1){ //Atribuição do numero correspondente ao caractere ASCII 
 numero_da_letra = letra; 
 //numero_da_letra corresponde ao valor 82 em ASCII 
 } 
 
 
Atividade 3 
 if (idade < 10) //Condição 1 
 if (idade < 5) //Condição 2 
 { //Rotina com instruções para condição menor que 5 } 
 else //Se condição 2 for falsa 
 { //Rotina com instruções para condição maior que 5 } 
 
 
Atividade 4 
 //Condição infinita 
 while (1) // ou while (true) 
 { //Rotina infinita } 
 
 
Atividade 5 
 int multiplicando_ano_mes (int soma, int qtd_alunos) 
 { //Podemos executar cálculos diretos no return 
 return soma/qtd_alunos; 
 } 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
128