Livro-Texto - Unidade II

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Unidade II
Unidade II
5 CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMÁVEIS
Controlador lógico programável é definido pelo International Electrotechnical Commission (IEC) 
como o:
“sistema eletrônico operando digitalmente, projetado para uso em um 
ambiente industrial, que usa uma memória programável para a armazenagem 
interna de instruções orientadas para o usuário para implementar funções 
específicas, tais como lógica, sequencial, temporização, contagem e 
aritmética, para controlar, através de entradas e saídas digitais ou analógicas, 
vários tipos de máquinas ou processos. O controlador programável e seus 
periféricos associados são projetados para serem facilmente integráveis 
em um sistema de controle industrial e facilmente usados em todas suas 
funções previstas”.
Numa linguagem mais simples, controlador lógico programável é um computador eletrônico 
amigável ao usuário, que executa funções de controle de vários tipos e níveis de complexidade. Ele 
pode ser programado, controlado e operado por uma pessoa que não sabe operar computador digital. O 
controlador lógico programável essencialmente executa as linhas e equipamentos dos diagramas ladder. 
O controlador lógico programável pode ser operado do lado da entrada por dispositivos liga-desliga 
ou por equipamentos de entrada variáveis e opera qualquer dispositivo de saída que deva ser ligado e 
desligado ou qualquer sistema com saídas variáveis.
Terminologia
Há vários termos e abreviaturas para descrever o controlador programável:
PC: Programmable Controller (UK).
PLC: Programmable Logic Controller (EUA).
PBS: Sistema Binário Programável (Suécia).
CP: Controlador Programável (Portugal).
CLP: Controlador Lógico Programável (Brasil).
No presente trabalho será usado o termo CLP para o Controlador Lógico Programável.
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Histórico
O primeiro controlador totalmente programável foi desenvolvido em 1969 por uma firma de 
engenharia, Bedford Associates, depois chamada de Modicon. O primeiro controlador programável foi 
projetado como um sistema de controle a computador dedicado, construído especialmente para atender 
as especificações de um edital da General Motors Hydramatic Division, com as seguintes características:
1. Facilidade de programação e reprogramação, preferivelmente na planta, para alterar sua sequência 
de operações.
2. Facilidade de manutenção e reparo, preferivelmente usando módulos plug-in.
3. Confiabilidade, mesmo em ambiente industrial.
4. Menor tamanho que o sistema equivalente em relés.
5. Competitivo em custo, com painéis de relés e eletrônicos equivalentes.
6. Aceitar as entradas em 115 V ca.
7. Ter saídas em 115 V ca, com uma capacidade mínima de 2 A para operar com válvulas solenoides 
e contatores.
8. Ter possibilidade de expansões com alterações mínimas no sistema como um todo.
9. Ter uma memória programável com capacidade mínima de 4.000 palavras e que pudesse ser 
expandida.
Os primeiros CLPs eram equipamentos grandes e relativamente caros, de forma que só eram 
considerados competitivos para aplicações que equivalessem a pelo menos 150 relés. Mas, com melhorias 
de projeto e o uso de circuitos integrados, atualmente pode-se usar CLP para circuitos equivalentes a 
até 15 relés.
Evolução
Cada geração de CLP tem incorporado novas características de projeto, incluindo maiores velocidades 
e maior capacidade lógica, tornando o CLP cada vez mais competitivo com outros sistemas digitais de 
controle. A faixa de CLP atualmente estende de pequenas unidades integrais com 20 pontos de E/S e 500 
passos de programas até sistemas complexos, com módulos que podem ser adicionados e atualizados 
com o mínimo de custo e perturbação da operação.
A tendência atual é a de se usar:
1. mais módulos microprocessados (chamados incorretamente de inteligentes);
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2. operações mais rápidas;
3. maiores memórias;
4. mais funções do tipo computador;
5. melhores sistemas de comunicação;
6. maior número de funções de controle de processo;
7. estações de operação mais amigáveis;
8. integração dos dados de processo do CLP em bancos de dados gerenciais, permitindo a apresentação 
imediata de informação para o pessoal envolvido em planejamento, produção e organização.
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5.1 Programação ladder digital
Diagrama ladder é uma representação ordenada, em forma de escada, de componentes e conexões 
de um circuito elétrico. O diagrama ladder é também chamado de diagrama elementar ou diagrama de 
linha. O termo ladder (escada) se aplica porque ele é parecido com uma escada, contendo degraus. É o 
diagrama básico associado com o controle lógico programado.
Componentes
Os elementos constituintes de um diagrama ladder podem ser divididos em componentes de entrada 
e de saída. O principal componente de entrada é o contato. Quanto à operação, o contato pode ser 
retentivo ou não retentivo. Quanto à lógica, o contato pode ser normalmente aberto (NA) ou normalmente 
fechado (NF). Quanto à operação, o contato pode ser de chave manual ou automática (pressostato, 
termostato, chaves automáticas de nível e de vazão, chave térmica de motor). Quanto ao tempo, os 
contatos podem ser instantâneos ou temporizados para abrir ou fechar. O principal componente de 
saída é a bobina, associada ao starter de motor, ao relé ou solenoide. Outros componentes incluem 
lâmpada piloto, sirene ou buzina. Existem outros componentes, porém, estes são os mais importantes e 
usados e são suficientes para o entendimento dos diagramas encontrados nas aplicações práticas.
Regras de composição
Há algumas práticas comuns a todos os diagramas ladder, como:
1. Entradas, chaves e contatos são colocados no início da linha, no lado esquerdo.
2. Saídas, bobinas e lâmpadas piloto são colocadas no fim da linha, no lado direito.
3. Uma linha de entrada pode alimentar mais de uma saída. Quando isso ocorre, as saídas estão 
ligadas em paralelo.
4. Chaves, contatos e entradas podem ter contatos múltiplos em série, paralelo ou combinação de 
série e paralelo.
5. As linhas são numeradas consecutivamente, à esquerda e de cima para baixo.
6. Dá-se um único número de identificação para cada nó de ligação.
7. As saídas podem ser identificadas por função, no lado direito, em notas.
8. Pode-se incluir um sistema de identificação de referência cruzada, no lado direito. Os contatos 
associados com a bobina ou saída da linha são identificados pelo número da linha.
9. Os contatos de relé são identificados pelo número da bobina do relé mais um número sequencial 
consecutivo. Por exemplo, os três contatos do relé CR7 são CR7-1, CR7-2 e CR7-3.
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Diagrama ladder básico para uma chave manual que liga a saída de um relé: L1, L2 - linhas de 
alimentação SW1 - contato de chave manual, CR5 - bobina do relé CR5.
Duas chaves em paralelo (manual SW1 e automática de nível LS1) controlam a saída do relé CR5 e 
uma lâmpada piloto PL1 vermelha (R).
Diagrama ladder com duas funções.
5.2 Temporizadores
O temporizador, como o contador, é um dispositivo lógico que permite ao sistema automático ativar 
equipamentos de saída durante um estágio específico na operação do processo. Ele é usado para atrasar 
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ciclos de partida e parada, intervalos de controle, ciclosoperacionais repetitivos e tem a capacidade de 
rearmar o sistema ao fim destes ciclos.
O temporizador pode ser disponível em lógica de relé (eletrônico ou eletromecânico) ou como função 
lógica do Controlador Lógico Programável. Os temporizadores pneumático e mecânico possuem a mesma 
aparência, com um dial para ajustar o tempo de atraso desejado. O símbolo de um temporizador é o mesmo 
para os vários tipos diferentes. Um círculo simboliza a bobina ou motor temporizado. Este elemento do 
temporizador é usado para rodar o intervalo de tempo ajustado. No fim do intervalo predeterminado, os 
contatos elétricos mudam de estado, de aberto para fechado ou de fechado para aberto. É possível fazer 
quatro combinações de temporizadores, considerando a lógica de atraso para ligar (TON) ou atraso para 
desligar (TOFF) e os contatos normalmente abertos (NA) ou normalmente fechados (NF). Assim, tem-se:
1. NO/ON/TC (normally open, timed closing - normalmente aberto, temporizado para fechar, ligando);
2. NC/ON/TO (normally close, timed opening - normalmente fechado, temporizado para abrir, 
ligando);
3. NO/OFF/TC, (normally open, OFF timed closing - normalmente aberto, desligam fechando com o 
tempo);
4. NC/OFF/TO (normally close, timed opening) - normalmente fechado, desliga abrindo com o tempo.
Seus símbolos são diferentes.
O tipo de temporizador mais comum é time-delay TON: depois do intervalo de tempo predeterminado 
ser completado, depois da bobina ser energizada, os contatos mudam de estado, de aberto para fechado 
ou de fechado para aberto.
Quando a bobina é desenergizada, os contatos voltam ao seu estado original instantaneamente. 
Alguns temporizadores podem ser resetados por um circuito separado e não resetados automaticamente 
quando a bobina for desenergizada.
Figura 28 - Gráfico do tempo para timer TON
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Figura 29 - Gráfico do tempo para timer TOFF
Alguns temporizadores mudam de status dos contatos da saída, depois de intervalo de tempo, 
quando a bobina é desenergizada, são os TOFF. Em situações de temporização, devem ser considerados 
os status da saída em três tempos:
1. antes de partida, quando o circuito está no estado predeterminado;
2. durante o período de contagem do tempo;
3. após o intervalo de tempo ter expirado, quando o circuito é acionado.
(a) Atraso para energizar
(b) Atraso para desenergizar
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Contatos temporizados
Em circuitos de lógica de relés, os temporizadores e contadores são unidades individuais montadas 
no painel e fiadas fisicamente.
Para a função de temporização do CLP, o temporizador é gerado no programa, chamando-o como 
uma função especial. Há somente um tipo de função de temporização no CLP: atraso de tempo de ligar. 
Qualquer outro tipo de necessidade de temporização pode ser realizado pelo uso de combinações de um 
número de funções de temporização no CLP.
Quando a função de temporização é chamada pelo teclado, aparece o bloco do temporizador. O 
bloco é programado com três parâmetros:
1. número ou tag do temporizador, por exemplo, TS017 ou 31;
2. o valor do tempo do intervalo de temporização, por exemplo, 14s para cada formato;
3. registro especificado onde a contagem se processa, por exemplo, HR101 ou função 31.
Há duas entradas para a função de temporização:
1. entrada que começa a função de intervalo de temporização;
2. entrada que habilita – rearme (enable - reset).
Quando a entrada enable - reset está desligada, o temporizador não conta, mesmo se a linha de 
contagem estiver ligada. Quando a entrada enable - reset está desligada, o temporizador pode contar. 
Quando a entrada enable - reset é desligada após o temporizador terminar o tempo, o temporizador é 
resetado para zero.
(a) Formato de bloco
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(b) Formato de bobina
Temporizador com duas entradas
Preset é onde o valor da temporização é estabelecido. Ele pode ser uma constante ou um registro 
designado.
Reg. é o registro designado em que a contagem ocorre. Um temporizador deve ter duas entradas. 
A entrada IN002 é a linha de habilitar-resetar, que permite o temporizador rodar quando energizado.
Quando desenergizado, o temporizador é mantido em 0 ou resetado para 0. A linha IN001 faz o 
temporizador rodar quando o ele for habilitado. Quando habilitado, o temporizador roda enquanto IN 
001 estiver energizada. Se IN 001 é desenergizada enquanto o temporizador estiver rodando, ele para 
onde estiver e não é resetado para 0.
No formato bloco, seja IN 002 fechada e IN 001 ligada. Após 6 segundos, IN 001 é aberta. O 
temporizador retém a contagem de 6. Como o tempo ainda não atingiu o valor predeterminado de 14, 
a saída do temporizador ainda está desligada. O temporizador não reseta até que IN 002 seja aberta. Se 
algum tempo mais tarde IN 001 é fechada novamente, ele conta mais 8 segundos depois do fechamento 
de IN 001 e a bobina do temporizador irá energizar quanto atingir 14 (6 + 8).
No formato bobina, IN7 é para temporizar RT31 = RN. IN8 habilita RT31 – RS. Quando o temporizador 
liga, sua saída 31 (interna) liga a saída 78.
Sequência do temporizador
O – contato aberto
X – contato fechado
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Atraso para ligar
Quando o circuito é ligado, ocorre uma ação. Depois de um determinado tempo, ocorre outra ação. 
São mostradas as lógicas com relé e com CLP.
(a) Diagrama elementar
(b) Bloco funcional do CLP
(c) Diagrama de tempo
Temporizador para ligar
1. Quando a chave SW1 é ligada, lâmpada A acende.
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2. Oito segundos depois, lâmpada B acende.
3. As duas lâmpadas apagam ou permanecem apagadas sempre que SW1 estiver aberta.
Atraso para desligar
Tem-se dois motores: principal e da bomba de lubrificação. O motor de lubrificação deve ser ligado 
durante um intervalo de tempo (e.g., 20 s) e depois desligado, e o principal continua operando.
(a) Bloco funcional do CLP
(b) Diagrama de tempo
Temporizador para desligar
5.3 Contadores instruções de arquivos
Os contadores podem ser mecânicos, elétricos ou eletrônicos. Um contador não reseta 
automaticamente quando a sua bobina é desenergizada, como faz o temporizador. Se fosse assim, 
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ele contaria até 1, resetaria em 0 e não sairia disso. O contador necessita de um dispositivo ou ligação 
separada para resetá-lo. Os contadores podem ser crescentes (contagem sobe continuamente) ou 
decrescentes (contagem desce continuamente).
A função de contador do CLP opera de modo semelhante à função do temporizador. Quando a linha 
enable - reset está ligada, o contador conta uma vez cada momento que a linha de contagem é ligada. 
Quando uma contagem predeterminada é atingida, a saída fica ligada. A contagem predeterminada pode 
ser uma constante, como mostrada, ou pode ser contida em um registro, como na função temporizador 
do CLP. Quando a linha enable - reset é desligada, o contador reseta para zero.
(a) Formato de bloco
(b) Formato de bobina
Contador básico
Preset é onde o valor da contagem é estabelecido. Ele pode ser uma constante ou um registro 
designado.
Reg. é o registro designado em que a contagem ocorre.
Um contador deve ter duas entradas. Se IN 002 está aberta, o contador está em 0, quando IN 002 é 
fechada, o contador é habilitado. Em qualquer tempo, durante a operaçãoem que IN 002 é reaberto, o 
contador reseta para 0.
No formato bloco, quando habilitado, o contador irá contar cada vez que a entrada IN 001 vai de 
aberta para fechada. Ele não conta quando IN 001 vai de fechada para aberta. Seja a contagem ajustada 
para 21.
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Começando de 0, o contador incrementa um número cada vez que os pulsos de entrada se ligam. 
Quando a contagem 21 é atingida, não há mais mudança na saída. A saída fica ligada e o contador 
continua a incrementar.
A função contagem crescente é parecida com a contagem decrescente, exceto que uma contagem 
aumenta e a outra diminui. Se o contador fosse decrescente, ele começaria em 21. Quando os pulsos 
de entrada são recebidos em IN 001, o contador diminui de 21, 20, 19,... Quando o contador atinge 0, a 
saída do contador fica energizada. Qualquer pulso adicional que chega na entrada IN 001 não afeta o 
status da saída IN 001.
No formato bobina, as contagens de pulsos são por IN 1 a UC 32. A contagem ajustada é 21. O 
comando habilita – reset é feito por IN 02. Quando uma contagem de 21 é atingida, o contato 32 
energiza a saída 74.
Para alguns formatos de contador não mostrados aqui, uma linha de uma função contador em 
cada bloco é a linha de habilitação. A detecção da contagem é feita pela função bloco de um registro 
específico ou entrada no bloco. Uma linha de reset para o bloco contador é incluída depois no programa 
ladder.
A operação de contagem é normalmente não retentiva. Abrindo a entrada habilitada IN 002, em 
qualquer momento, irá resetar o contador para 0 no CLP. Quando IN 002 é fechada de novo, a contagem 
não é retida como um ponto de nova partida.
Contagem simples
Após um determinado número de contagens, a saída do contador liga para energizar um indicador. 
O status da saída pode também ser utilizado na lógica do diagrama ladder na forma de um contato.
O contador funciona se sua linha de habilitação é energizada. Depois que a entrada de contagem 
atinge 18 pulsos, a saída do relé é energizada.
Operação básica do contador no CLP
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6 REPRESENTAÇÃO DE SISTEMAS DE CONTROLE
Um sistema de controle é um dispositivo ou conjunto de dispositivos que comandam o comportamento 
de outros dispositivos. Na era da modernidade, o seu uso é disseminado: desde uma simples boia que 
controla o nível de um tanque d’água até os sistemas digitais das aeronaves mais sofisticadas.
Esse conceito é amplo, não necessariamente limitado a equipamentos de engenharia. Exemplo: a 
redução da população de uma praga por meio da criação de predadores é um sistema biológico de controle.
O estudo dos sistemas de controle requer o conhecimento prévio de alguns conceitos matemáticos, que, 
neste site, podem ser vistos resumidamente nas páginas de números complexos e transformadas de Laplace.
O desenvolvimento do controle industrial tem sido fortemente influenciado pela tecnologia dos 
microprocessadores, que tende a tornar o controle de processo totalmente distribuído. Mesmo antes da 
revolução da eletrônica, o controle automático de processos contínuos já era verdadeiramente distribuído.
A diferença fundamental é que estes não tinham um funcionamento integrado, muito pelo contrário, 
funcionavam de forma desorganizada por meio de um conjunto de malhas de controle independentes. As 
primeiras aplicações do computador no controle de processos foram forçosamente centralizadas devido 
ao alto custo deste. A tendência atual é integrar todo o sistema, permitindo um controle hierarquizado 
através da introdução de níveis de controle.
Evolução
O controle automático de processos, basicamente, desde seus primórdios, atravessou algumas modalidades 
de como o operador iria atuar no processo. Passamos a fazer um resumo histórico dessas fases.
Controles locais
Antes da Segunda Guerra Mundial, o controle automático era verdadeiramente distribuído. Um fluxo 
poderia ser controlado, tal como mostra a ilustração.
Controlador de fluxo
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O controlador era fixado próximo à unidade que ele controlava, ao alcance do medidor de fluxo e da 
válvula de controle de fluxo. Um registrador permitia ao operador conhecer o comportamento do fluxo 
durante sua ausência, bem como estimar a eficiência do processo pela comparação com outros dados 
também registrados em outros pontos da planta.
Embora razoavelmente sofisticados, os controladores de então não solucionavam três grandes 
dificuldades:
• o operador estando em um ponto de controle não tinha informações do que estava ocorrendo no 
resto da planta industrial;
• alguns controles dependiam do inter-relacionamento de medidas diversas, em pontos diversos, 
para maior eficiência do processo;
• o ajuste dos controladores exigia deslocamentos constantes dos operadores até a área.
Assim sendo, esse modo de controle foi ultrapassado, porém, cabe salientar que ainda hoje existem 
malhas de controle de pequena influência na produção de uma fábrica onde esse modo de controle é 
encontrado.
Conceitos básicos
Um sistema pode ser definido como um dispositivo abstrato que recebe entradas e produz saídas 
como resposta a essas entradas. Na figura a seguir, há um exemplo gráfico de um sistema genérico S 
que recebe uma entrada x e dá uma saída y como resposta.
Em (b) da figura acima, temos um exemplo de um sistema com circuito RC: a tensão da fonte vs pode 
ser considerada entrada e a tensão no capacitor Vc, saída.
Nos diagramas em blocos de sistemas de controle, é importante lembrar as diferenças das interligações 
de grandezas, conforme figura a seguir.
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Em (a) da figura a seguir, há um ponto de junção, isto é, se entra uma grandeza Y, esse mesmo 
valor está presente nas outras linhas. Na analogia com correntes elétricas, não há correspondência com 
a lei de Kirchhoff.
Em (b) da figura a seguir, está representado um ponto de soma, que corresponde à lei de Kirchhoff 
para a corrente elétrica, com a aplicação dos sinais indicados. Portanto, no exemplo, X3 = X1 − X2.
Em um sistema de malha aberta, a ação de controle independe da saída.
A figura a seguir dá um exemplo simples: a alimentação de água para um reservatório é comandada 
por uma válvula manual. Desde que as vazões de suprimento e de processo costumam variar, esse 
sistema exige a periódica intervenção de um operador para manter o nível de água acima do mínimo 
necessário e abaixo do máximo (evitar transbordamento).
Em um sistema de malha fechada, a ação de controle é dependente da saída.
No exemplo da figura a seguir, o controle manual anterior é substituído por um automático: o sinal 
de um sensor de nível é enviado a um dispositivo controlador que abre ou fecha a válvula de controle de 
acordo com valores pré-ajustados de níveis mínimo e máximo. Desde que a variação de nível depende 
da vazão do processo, essa saída comanda indiretamente a entrada de água no reservatório.
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Realimentação é a informação que um sistema de malha fechada usa para controlar a saída.
Um esquema simples de realimentação é dado na figura a seguir: o valor real da saída é subtraído do 
valor desejado. Essa diferença é o sinal de erro que o sistema usa para ajustar a saída ao valor desejado.
No exemplo anterior, o sensor de nível fornece a realimentação, que, no controlador, é comparada 
com um valor ajustado.
O controlador de nível usa a diferença entre o nível do sensor e o valorajustado para enviar, quando 
necessário, o sinal de comando à válvula de controle.
Um sistema genérico é representado, no diagrama de blocos, conforme figura acima, ficando 
subentendida a função que relaciona saída com entrada, isto é,
Y = S(X).
Salvo indicação em contrário, todos os sistemas aqui são considerados lineares. Um sistema linear 
é o que obedece à relação:
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S(a1 X1 + a2 X2) = a1 S(X1) + a2 S(X2). Onde a1 e a2 são constantes.
Sistemas práticos em geral são formados pela interligação de sistemas individuais. Exemplo de 
diagrama de blocos é dado na figura a seguir.
No exemplo, o sistema global tem entrada X0 e saída Y3. Relações intermediárias podem ser observadas:
X1 = X0 + Y4
Y1 = S1 (X1) = S1 (X0 + Y4)
X2 = Y1 − Y5, etc.
Na prática, os blocos de um sistema de controle são dispositivos que exercem determinadas funções. 
A figura a seguir mostra um sistema simples típico, com alguns desses dispositivos.
Equipamentos são os dispositivos principais, aqueles cujo comportamento se deseja controlar.
Sensores são elementos que convertem uma grandeza física em outra que possa ser adequadamente 
processada. Exemplo: um termopar converte temperatura em uma tensão elétrica.
Controladores são dispositivos que processam os valores reais e desejados para o sistema. Exemplo: 
no caso do termopar, o circuito elétrico ou eletrônico que compara os valores de tensão do termopar 
com uma de referência para controle.
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Unidade II
Atuadores são dispositivos que produzem uma saída para o equipamento como resposta a um sinal 
do controlador. Exemplo: motores elétricos, pistões hidráulicos ou pneumáticos etc.
Vale lembrar que sistemas práticos podem sofrer, conforme figura, ações de distúrbios e ruídos, 
isto é, variações que não podem ser controladas, mas afetam a operação e, por isso, precisam muitas 
vezes ser minimizadas através de dispositivos de compensação, filtragem etc. Exemplo: vibrações, 
interferências eletromagnéticas etc.
Vale lembrar que sistemas práticos podem sofrer, conforme figura, ações de distúrbios e ruídos, isto 
é, variações que não podem ser controladas, mas afetam a operação e por isso precisam muitas vezes ser 
minimizadas através de dispositivos de compensação, filtragem etc. Exemplo: vibrações, interferências 
eletromagnéticas etc.
Função de transferência
De forma genérica, o comportamento de um sistema linear que produz uma saída y(t) em resposta a 
uma entrada x(t), como em (a) da figura a seguir, é descrito por equações diferenciais lineares:
an
dny(t)
 +...+ a1
dy(t)
 + a0 y(t) = bm
dmx(t)
 +...+ b1
dx(t)
 + b0 x(t)dtn dt dtm dt
Aplicando a transformada de Laplace a ambos os lados dessa igualdade e supondo nulas todas as 
condições iniciais,
Y(s) [ ans
n + ... + a1s + a0 ] = X(s) [ bms
n + ... + b1s + b0 ]
Reagrupando essa igualdade e acrescentando algumas definições,
G(s) = 
Y(s)
 = 
bms
m + ... + b1s + b0 = 
N(s)
X(s) ans
n + ... + a1s + a0 D(s)
As notações N(s) e D(s) são usuais para indicar os polinômios do numerador e do denominador, 
respectivamente.
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AutomAção e InstrumentAção IndustrIAl
A função G(s) é denominada função de transferência do sistema. Assim, para um sistema genérico, como 
em (b) da figura anterior, a relação entre saída e entrada no domínio da variável complexa s é dada por:
Y(s) = G(s) X(s).
Aplicando o teorema da convolução à igualdade anterior,
L−1{G(s) X(s)} = y(t) = ∫0...t g(t − τ) x(τ) dτ.
Naturalmente, a função g(t) é a transformada inversa de G(s):
g(t) = L−1{ G(s) }.
Considerando agora a entrada igual à função delta (ou função impulso), isto é, x(t) = δ(t), a 
transformada é unitária, ou seja,
L{ x(t) } = L{ δ(t) } = 1.
Conforme , Y(s) = G(s)
g(t) = y(t) para x(t) = δ(t).
Por essa relação, a função g(t) é denominada resposta ao impulso. Em outros termos, pode-se dizer 
que a função de transferência é a transformada de Laplace da resposta ao impulso do sistema.
Reescrevendo a igualdade,
G(s) = 
N(s)
 = 
bms
m + ... + b1s + b0
D(s) ans
n + ... + a1s + a0
O valor m é o grau do polinômio N(s) e n é o grau do polinômio D(s).
Seguem algumas definições e conceitos:
• G(s) é própria se m ≤ n;
• G(s) é estritamente própria se m < n. Nessa condição, G(s) → 0 se s → ∞;
• As raízes de N(s) são os zeros de G(s);
• As raízes de D(s) são os pólos de G(s);
• O denominador D(s) é denominado polinômio característico.
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Unidade II
Em alguns casos, é usual representar a função de transferência em forma fatorada:
G(s) = 
N(s)
 = k0 
(s − z1) (s − z2) ... (s − zm)
D(s) (s − p1) (s − p2) ... (s − pn)
Onde zi e pi são os zeros e polos, conforme já visto. Conclui-se, portanto, que um sistema linear 
invariável com o tempo é completamente descrito por seus zeros e polos e pelo fator de ganho k0.
Combinações de funções de transferência
Sistemas de primeira ordem
Conforme já comentado em página anterior, sistemas práticos são muitas vezes formados por 
combinações de sistemas elementares. Neste tópicos são comentadas as operações básicas, com a 
suposição de funcionamento ideal, isto é, as ligações entre blocos não afetam os sinais envolvidos.
Conexão em série ou cascata
Na ligação, conforme figura anterior,
Y(s) = Y2(s) = G2(s) X2(s).
Y(s) = G2(s) G1(s) X1(s) = G2(s) G1(s) X(s).
Portanto, a função equivalente é G(s) = 
Y(s)
 = G1(s) G2(s) X(s)
Conexão em paralelo
De acordo com a figura anterior, Y(s) = Y1(s) + Y2(s).
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AutomAção e InstrumentAção IndustrIAl
Y1(s) = G1(s) X1(s) = G1(s) X(s)
Y2(s) = G2(s) X2(s) = G2(s) X(s)
Y(s) = Y1(s) + Y2(s) = G1(s) X(s) + G2(s) X(s) = [ G1(s) + G2(s) ] X(s)
A função equivalente é G(s) = G1(s) + G2(s).
Naturalmente, pode ser a diferença se o ponto de soma tiver um sinal negativo.
Realimentação
Conforme figura anterior,
X1(s) = X(s) − Y2(s)
Y2(s) = G2(s) X2(s) = G2(s) Y(s)
Y(s) = Y1(s) = G1(s) X1(s) = G1(s) [ X(s) − G2(s) Y(s) ] = G1(s) X(s) − G1(s) G2(s) Y(s)
A função de transferência equivalente é G(s) = 
Y(s)
 = 
G1(s)
X(s) 1 + G1(s) G2(s)
Essa configuração é denominada realimentação negativa, porque X(s) é subtraído de X2(s). Se o sinal 
do ponto de soma for positivo para Y2(s), haverá uma realimentação positiva e o sinal no denominador 
deverá ser negativo.
Seja o caso particular de G1(s) ser um amplificador linear de ganho A muito grande, isto é, A → ∞:
 G(s) = 
Y(s)
 = 
A
 = 
1
 ≈ 
1
X(s) 1 + A G2(s) (1/A) + G2(s) G2(s)
Esse é o princípio de operação dos amplificadores operacionais, onde o bloco G2(s) pode, dentro de 
certos limites práticos, desempenhar o trabalho de uma variedade de funções.
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Unidade II
O sistema genérico de (a) da Figura 01 é supostamente de primeira ordem. Considerando a função 
de transferência estritamente própria, ela deve ter a forma:
G(s) = 
Y(s)
 = 
b0
X(s) s + a0
A variável complexa s, na notação correspondente, é usualmente representada por:
s = α + jσ
O único polo (raiz do polinômio do denominador) de G(s) é s = −a0, que está genericamente indicado 
no plano s conforme (b) da mesma figura.
Na relação, é mais usual considerar duas constantes τ e K, tais que:
τ = 1/a0
K = b0 τ. Portanto, a relação fica:
G(s) = 
Y(s)
 = 
K
X(s) τs + 1
Rearranjando a igualdade,
s Y(s) + (1/τ) Y(s) = (K/τ) X(s)
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AutomAção e InstrumentAção IndustrIAl
E a transformada de Laplace inversa permite obter a função de domínio de tempo:
y’(t) + (1/τ) y(t) = (K/τ) x(t)
Comparando, nota-se que, nesta última, falta a condição inicial decorrente da transformada de 
Laplace da derivada y’(t). Portanto, considerando a condição inicial, deve ficar:
s Y(s) − y(0) + (1/τ) Y(s) = (K/τ) X(s)
Reagrupando,
Y(s) = 
1
 y(0) + 
K/τ
 X(s) 
s + 1/τ s + 1/τ
Por essa relação, o sistema pode ser considerado a superposição de dois, conforme figura anterior:
• Resposta livre é a parcela referente à condição inicial y(0), na parte superior da figura.
• Resposta forçada é a parcela referente à entrada X(s), conforme parte inferior da figura.
Esses conceitos são genéricos, válidos para sistemas de quaisquer ordem.
Consideram-se agora as hipóteses:
• Condição inicial nula y(0) = 0.
• Entrada é a função degrau unitário x(t) = u(t). Portanto, X(s) = 1/s. Ver Transformada de Laplace I-10.
Substituindo esses valores em,
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Unidade II
Y(s) = 
K/τ
 
1
 = 
K
 − 
K
s + 1/τ s s s + 1/τ
Determinando a transformada inversa,
y(t) = K − K e−t/τ = K(1 − e−t/τ)
Gráfico dessa função pode ser visto na figura anterior.
Pode-se observar que essa resposta forçada tem duas parcelas:
• − K e−t/τ, denominada resposta transitória.
• K, denominada resposta de regime estacionário.
Similar aos anteriores, esses conceitos são aplicáveis a sistemas de ordens superiores.
O parâmetro τ é denominado constante de tempo do sistema. Calculando a derivada de y(t) para 
t = 0, chega-se a:
y’(0) = K/τ
Esse valor é, portanto, a inclinação da tangente à curva na origem (reta OA da figura acima).
Naturalmente, de acordo com a formulação matemática, o sistema só atinge a resposta estacionária 
após um tempo infinito. Após uma constante de tempo, ele terá 1 − e−1 ≈ 0,63 ou 63%. Na prática, é 
usual dizer que o sistema atinge o estado estacionário após quatro constantes de tempo.
O valor da função de transferência para s = 0, isto é, G(0) é denominado ganho DC. É igual à 
resposta, para o degrau unitário, de regime estacionário do sistema, desde que esse valor exista.
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AutomAção e InstrumentAção IndustrIAl
No sistema em estudo, G(0) = K, confirmando a afirmação anterior.
Sistemas de segunda ordem
Seja um sistema de segunda ordem definido pela função de transferência:
G(s) = 
Y(s)
 = 
b0
X(s) s2 + a1s + a0
De modo similar ao do sistema de primeira ordem já visto na página anterior, as constantes dessa 
igualdade são redefinidas para indicar parâmetros físicos usuais. Assim,
G(s) = 
Y(s)
 = K 
Ωn
2
. Onde:
X(s) s2 + 2ζΩns + Ωn
2
Ωn : frequência natural de oscilação (sem amortecimento).
ζ : fator de amortecimento.
Os polos são dados pelas raízes da equação característica, s2 + 2ζΩns + Ωn
2 = 0, que é uma equação 
comum do segundo grau. Assim, p1, p2 = − ζΩn ± Ωn √(ζ
2 − 1).
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Da igualdade, conclui-se que os polos (ou raízes) podem ser números complexos ou reais, dependendo 
do valor de ζ em relação à unidade.
• Se 0 < ζ < 1, o sistema é dito subamortecido e as raízes são conjugados complexos dados por:
p1, p2 = − ζΩn ± j Ωn √(1 − ζ
2)
Indicação gráfica na figura acima (a).
• Se ζ = 1, o sistema é dito criticamente amortecido e as raízes são reais e iguais conforme:
p1, p2 = − ζΩn
• Se ζ > 1, o sistema é superamortecido e as raízes são reais e diferentes segundo a igualdade:
p1, p2 = − ζΩn ± Ωn √(ζ
2 − 1)
A parte (b) da figura acima ilustra os dois últimos casos.
A resposta ao degrau unitário é obtida com x(t) = u(t). Assim, X(s) = 1/s.
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Y(s) = G(s) 
1
 = 
Ωn
2
s s(s2 + 2ζΩns + Ωn
2)
Omitindo a demonstração, o resultado para a transformada inversa é:
y(t) = 1 − 
1
 e−ζΩn
t sen(βΩnt + φ) . Onde:β
β = √(1 − ζ2)
φ = arctan (β/ζ)
0 < ζ < 1 (sistema subamortecido).
No caso de amortecimento crítico (ζ = 1), a solução é:
y(t) = 1 − (A + Bt) e−Ωn
t. Onde:
A = y(0)
B = y’(0) + y(0) Ωn
Para o sistema superamortecido (ζ > 1),
y(t) = 1 − A ep1
t − B ep2
t . Onde:
A = y(0) + [p1y(0) − y’(0)]/(p2 − p1)
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Unidade II
B = [p1y(0) − y’(0)]/(p2 − p1)
p1, p2
A figura acima mostra curvas para alguns valores do fator de amortecimento ζ, de acordo com as 
equações anteriores, considerando Ωn = 1. Todas tendem para 1, que é a resposta de estado estacionário 
do sistema. A situação de amortecimento crítico (ζ = 1) é a que atinge a resposta estacionária no menor 
tempo, sem oscilar (exemplo de aplicação prática: dispositivos de fechamento de portas, que devem 
operar nessa condição para fechar no menor tempo e não bater).
A figura a seguir mostra a resposta temporal y(t) ao degrau unitário de um sistema subamortecido, 
com fator de amortecimento ζ = 0,3 e frequência natural Ωn = 1. Esse gráfico tem o propósito de auxiliar 
a definição de alguns parâmetros de desempenho de sistemas de controle, conforme a seguir descritos.
yss é a resposta de estado estacionário (1, neste caso), de modo similar ao do sistema de primeira 
ordem visto anteriormente, também denominado valor final.
Notar que, também de forma similar à do anterior, a constante de tempo do decaimento exponencial, 
ou seja,
τ = 1/(ζ Ωn)
tr tempo de subida (rise time): é o intervalo de tempo necessário para a resposta variar de 10% a 
90% do valor final.
ts tempo de acomodação (settling time): tempo necessário para a resposta ficar dentro de uma 
faixa do valor final, em geral de ±2% a ±5%. Também pode ser definido por quatro constantes de 
tempo, isto é,
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ts = 4τ = 4/(ζ Ωn)
td tempo de atraso (delay time): tempo necessário para a resposta chegar a 50% do valor final.
Mpt valor de pico (maximum value): maior valor da resposta. Ver figura. Tempo de pico tp é o tempo 
correspondente.
Mp sobre-sinal máximo (overshoot): diferença entre o valor de pico e o valor final. É usual a 
indicação em termos percentuais:
PO = 100 (Mpt − yss) / yss (PO: percent overshoot).
O valor máximo é determinado por y’(t), que deve ser nula para t = tp. Omitindo o desenvolvimento:
dy(t)/dt = (Ωn/β) e
−Ω
n
t sen βΩnt
Para dy(t)/dt = 0, deve-se ter sen βΩnt = 0.
βΩntp = π. Lembrando a definição de β,
tp = 
π
Ωn √(1 − ζ
2)
Ωn tp = 
π
√(1 − ζ2)
Substituindo o valor de tp, Mpt = 1 + e
−ζπ/√(1 − ζ2).Portanto,
PO = 100 e−ζπ/√(1 − ζ2)
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Observa-se, então, que o percentual de overshoot depende apenas do fator de amortecimento ζ. A 
figura a seguir exibe gráfico desse valor e também de Ωn tp em relação a ζ.
Usando relações trigonométricas,
tan θ = 
√(1 − ζ2)
ζ
Essa igualdade pode ser simplificada para:
cos θ = ζ 
Considerando o percentual de overshoot pode ser dado por:
PO = 100 e−π/tan θ
A relação do tempo de acomodação com a parte real dos polos (−ζΩn) é:
−ζΩn = − 4/ts
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Exemplo: seja o sistema massa, mola e amortecedor, segundo a figura e os valores a considerar:
m = 100 kg
k = 1600 N/m
Dimensionar c para PO igual a 10%.
Dasrelações físicas da mecânica,
100 x’’(t) + c x’(t) + 1600 x(t) = f(x)
Dividindo tudo por m (100 kg),
x’’(t) + (c/100) x’(t) + 16 x(t) = (1/1600) 16 f(x).
Aplicando a transformada de Laplace,
[s2 + (c/100) s + 16] X(s) = (1/1600) 16 F(s).
Essa relação conduz à função de transferência conforme #A.2# com os parâmetros:
Ωn
2 = 16 e, portanto, Ωn = 4.
(c/100) = 2 ζ Ωn = 8 ζ.
Para um percentual de overshoot igual a 10%, segundo o gráfico da figura acima (ou calculando 
pela fórmula):
ζ ≈ 0,6. Portanto, (c/100) = 8 0,6 = 4,8 e o coeficiente de amortecimento é c = 480 N s/m.
Esta é a função de transferência para um sistema básico de segunda ordem, conforme já visto em 
página anterior:
G(s) = 
Y(s)
 = K 
Ωn
2
. Onde:
X(s) s2 + 2ζΩns + Ωn
2
Ωn: frequência natural de oscilação (sem amortecimento)
ζ: fator de amortecimento.
Se, em vez do degrau unitário, a entrada é a função delta (ou função impulso), x(t) = δ(t), ocorrendo 
X(s) = 1 e a saída (considerando K unitário) é dada por:
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Unidade II
Y(s) = G(s) 1 = 
Ωn
2
s2 + 2ζΩns + Ωn
2
Sem menção da demonstração matemática, a resposta temporal para o impulso na condição 
subamortecida é:
y(t) = 
Ωn e−ζΩn
t sen(βΩnt) . Onde:β
β = √(1 − ζ2)
0 < ζ < 1 (sistema subamortecido).
A semelhança desse resultado com a resposta ao degrau vista em página anterior é evidente. As 
diferenças mais visíveis são a ausência do ângulo de defasagem θ e o valor final zero e não um.
Conforme já mencionado, a localização dos polos no plano complexo dá uma clara ideia do 
comportamento do sistema. A figura anterior faz uma comparação ilustrativa, sem nenhuma 
correspondência com escalas numéricas nos eixos. Todos os gráficos referem-se a respostas ao impulso. 
Os círculos com ponto central indicam as localizações de um dos polos (são pares para sistemas de 
segunda ordem).
Sistemas com polos à direita do eixo jΩ são instáveis. Se os polos estão sobre o eixo jΩ (parte real 
nula), não há amortecimento. Sistemas com polos à esquerda de jΩ (parte real negativa) são amortecidos, 
podendo oscilar ou não oscilar, a depender de polos complexos ou não. O amortecimento aumenta com 
o aumento da distância em relação a jΩ.
Determinado instante t, a resposta ao impulso é:
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AutomAção e InstrumentAção IndustrIAl
y(t) = (Ωn/β) e
−ζΩ
n
t sen(βΩnt)
O ciclo seguinte terá início num tempo t’ tal que:
βΩnt’ = βΩnt + 2π . Portanto, t› = t + 2π/(βΩn)
Portanto,
y(t’) = (Ωn/β) e
−ζΩ
n
[t + 2π/(βΩ
n
)] sen(βΩnt + 2π)
y(t’) = (Ωn/β) e
−ζΩ
n
t − 2πζ/β sen(βΩnt + 2π)
Considerando a identidade trigonométrica sen(βΩnt) = sen(βΩnt + 2π), resultado:
y(t)
 = e2πζ/β
y(t’)
Usando o logaritmo e substituindo o valor de β,
ln(
y(t)
) = 
2πζ
y(t’) √(1 − ζ2)
Esse parâmetro é denominado fator de redução de amplitude.
Exemplo: no circuito RLC da figura são dados:
R = 0,02 Ω.
L = 5 µH.
C = 20 mF.
Determinar a frequência natural de oscilação e o fator de amortecimento.
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Para a solução, consideram-se as impedâncias de cada elemento, conforme a transformada de 
Laplace.
ZR(s) = R. Portanto, VR(s) = R I(s)
ZL(s) = Ls. Portanto, VL(s) = Ls I(s)
ZC(s) = 1/Cs. Portanto, VC(s) = (1/Cs) I(s)
A entrada é supostamente vi(t) e a saída vC(t). Aplicando a lei das tensões de Kirchhoff e a transformada 
de Laplace,
Vi(s) = VR(s) + VL(s) + VC(s) = R I(s) + Ls I(s) + VC(s).
Mas I(s) = Cs VC(s). Substituindo,
Vi(s) = R Cs VC(s) + LC s
2 VC(s) + VC(s). Isolando VC(s) e dividindo tudo por LC,
Vi(s) (1/LC) = [(R/L) s + s
2 + 1/LC] VC(s).
E a função de transferência é dada por:
G(s) = 
VC(s) = 
1/LC
Vi(s) s
2 + (R/L) s + 1/LC
Comparando, conclui-se que:
Ωn
2 = 1/LC.
2ζΩn = R/L. Resolvendo, ζ = R / √(4L/C).
Calculando os valores,
Ωn
2 = 1/(5 10−6 20 10−3). Ou Ωn ≈ 3162 rad/s.
ζ = 0,02 / √(4 5 10−6/20 10−3) ≈ 0,632.
Resposta de frequência e diagrama de Nyquist
Seja um sistema genérico com a função de transferência:
G(s) = 
Y(s)
X(s)
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AutomAção e InstrumentAção IndustrIAl
Considerando as partes real (σ) e imaginária (Ω) da variável complexa s, pode-se escrever a função 
de transferência:
G(σ + jΩ)
Para o caso particular de σ = 0, a função G(jΩ) é denominada resposta de frequência do sistema.
Desde que o valor retornado pela função de transferência é também um número complexo, ele pode 
ser separado nas partes real R(Ω) e imaginária I(Ω), isto é,
G(jΩ) = R(Ω) + jI(Ω)
Representando na forma exponencial do número complexo,
G(jΩ) = A(Ω) ejφ(Ω) Onde:
A(Ω) = √[ R2(Ω) + I2(Ω) ] : resposta de amplitude
φ(Ω) = tan−1 I(Ω)/R(Ω) : resposta de fase
Seja agora a resposta ao degrau unitário H(s) do sistema. Neste caso,
X(s) = 1/s e, portanto, H(s) = (1/s) G(s)
Então, de acordo com os teoremas do valor inicial e do valor final,
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Unidade II
limt→0 h(t) = lims→∞ sH(s) =
lims→∞ G(s) = limjΩ→∞ G(jΩ)
limt→∞ h(t) = lims→0 sH(s) =
lims→0 G(s) = limjΩ→0 G(jΩ)
Em (a) da figura acima, é dado um exemplo de resposta ao degrau unitário, com indicação dos 
valores no tempo zero e no tempo infinito.
A curva de (b) da figura é supostamente a resposta de frequência G(jΩ) no plano complexo para esse 
sistema.
Esse gráfico é denominado diagrama de Nyquist para a resposta de frequência. Notar os pontos 
extremos.
Nos casos de combinações em paralelo ou em série de sistemas, o diagrama de Nyquist permite a 
determinação gráfica da resposta de frequência do conjunto se as respostas individuais são conhecidas.
Na figura anterior, as curvas são apenas ilustrativas e Ωn é uma frequência genérica.
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AutomAção e InstrumentAção IndustrIAl
Em (a) da figura, os sistemas estão em paralelo e o resultado é a soma. Se a mesma frequência Ωn 
está nos pontos indicados em G1(jΩ) e em G2(jΩ), o ponto correspondente na curva da soma é dado pela 
soma vetorial, conforme indicado.
Para o caso de combinação em série, como em (b) da figura, o vetor correspondente na curva do 
produto deve ter módulo igual ao produto dos módulos dos vetores em G1(jΩ) e em G2(jΩ) e ângulo 
igual à soma dos ângulos de cada.
Notar que, conforme informado, as curvas são apenas para ilustração. Não há relação em escala de 
desenho para as operações.
Diagramas de Bode
Seja uma função de transferência genérica:
Conforme já visto, a resposta de frequência na forma exponencial é
Onde:
A(Ω): resposta de amplitude
φ(Ω): resposta de fase
As funções anteriores são as características da resposta de frequência. O diagrama de Bode representa 
essas funções em gráficos, na forma:
• Ω: eixo horizontal, escala logarítmica;
• A(Ω): eixo vertical, escala logarítmica;
• φ(Ω): eixo vertical, escala linear.
O método expande a função G(jΩ) em um produto de funções mais simples, de forma que:
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Unidade II
A amplitude é normalmente indicada em decibéis, com uma referência unitária. Considerando a 
definição de decibel, será usada a notação:
Considerando que o logaritmo do produto é a soma dos logaritmos, pode ser deduzido:
Para a resposta de fase,
Diagrama de Bode: exemplo 1
Seja o sistema dado pela função de transferência:
A resposta de frequência é obtida pela substituição de s por jΩ:
Essa função pode ser rearranjada para uma forma normalizada:
Para este caso, é usual representar os númeroscomplexos na forma polar, que usa os mesmos 
parâmetros da forma exponencial. Lembrando as relações,
a + jb = |a + jb| φ. Onde |a + jb| = √(a2 + b2) e φ = tan−1 (b/a).
E a igualdade anterior pode ser escrita:
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AutomAção e InstrumentAção IndustrIAl
A resposta de amplitude é:
E a resposta de fase é:
Voltando à resposta de amplitude, o valor em decibéis é dado por:
Consideram-se agora os seguintes valores numéricos:
K = 4
z1 = 100
p1 = 200
K0 = 4 100/200 = 2
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Unidade II
Com esses valores, analisam-se as parcelas de A(Ω)db. Elas serão simbolizadas por A0(Ω)db, A1(Ω)db etc.
A primeira parcela é:
A0(Ω)db = 20 log K0 = 20 log 2 ≈ 6,02
Essa parcela não depende de Ω e, no gráfico, corresponde a uma linha horizontal conforme figura 
acima. Observar que ela tem origem em um termo constante (K0).
A0(Ω)db pode ser nulo se K0 = 1 e também pode ser negativo se 0 ≤ K0 ≤ 1
Na sequência deste tópico, repete-se a igualdade da amplitude em db:
Considerando o valor atribuído a z1 (100), a segunda parcela da soma é
A1(Ω)db = 20 log|1 + jΩ/100|
O gráfico correspondente é dado na figura acima. Para pequenos valores de Ω, isto é, Ω<<z1 (100 
neste caso),
|1 + jΩ/100| ≈ 1 
E a curva tende a uma reta sobre o eixo horizontal (0 db).
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AutomAção e InstrumentAção IndustrIAl
Na situação inversa, isto é, Ω>>z1, |1 + jΩ/100| ≈ |jΩ/100|, a curva tende a uma reta com inclinação 
de 20 db por década de variação de Ω com relação a z1.
Para Ω = z1, pode-se calcular o valor:
A1(100)db = 20 log|1 + j100/100| ≈ 3 db
Esse valor de Ω é denominado frequência de corte ou frequência crítica.
A terceira parcela da soma de A(Ω)db é
A2(Ω)db = −20 log|jΩ|
O gráfico correspondente da figura acima demonstra que é uma reta com inclinação negativa de 
−20 db por década de variação de Ω.
Repetindo a fórmula inicial da resposta de frequência,
Essa parcela decorre do termo jΩ, que é um pólo na origem 0.
p1 = 200, portanto, a quarta parcela da soma de A(Ω)db é:
A3(Ω)db = −20 log|1 + jΩ/200|
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Unidade II
O gráfico da variação dessa parcela em relação a Ω é dado na figura acima. Na situação de Ω<<p1 
(= 200 neste exemplo), ocorre:
|1 + jΩ/200| ≈ 1
E a curva tende a uma linha horizontal em 0 db.
Se Ω>>p1,
|1 + jΩ/200| ≈ |jΩ/200|
E a curva tende a uma reta com inclinação −20 db por década de variação de Ω.
Para Ω = p1 (frequência crítica), o valor da resposta é:
A3(200)db = −20 log|1 + j200/200| ≈ −3 db.
A análise mostra que a curva acima é contribuição do termo (jΩ + p1), isto é, um polo não nulo. É 
um efeito oposto ao da figura a seguir, que corresponde a um zero não nulo.
Encerradas as análises das partes, o próximo passo é traçar o diagrama da resposta de amplitude, 
que é a soma das parcelas anteriores. E também o diagrama da resposta de fase, de acordo com a relação 
já vista na página anterior:
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AutomAção e InstrumentAção IndustrIAl
Na prática, não há necessidade de todo esse desenvolvimento de equações. O diagrama de Bode 
completo (amplitude e fase) pode ser obtido diretamente da função de transferência, com o emprego de 
um aplicativo matemático. Neste exemplo foi usado o GNU Octave, que é uma alternativa de software 
livre para o MatLab.
Conforme página anterior,
Substituindo os valores informados de K, z1 e p1,
E o diagrama é obtido com apenas três linhas de código:
L=tf(4*[1 100],[1 200 0])
bode(L)
print(‘ctrl_bode_51.ps’, ‘-deps’)
A primeira linha define a função de transferência de acordo com a constante K e os coeficientes do 
numerador e do denominador. A segunda linha gera o diagrama e a terceira grava no arquivo de nome 
ctrl_bode_51.ps.
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Unidade II
A figura anterior mostra o diagrama obtido, com algumas modificações nas posições dos textos e na 
espessura das linhas.
Elemento proporcional (P)
Esse elemento estabelece uma relação matemática simples entre entrada e saída:
y(t) = K x(t)
Onde K é uma constante positiva ou negativa, denominada ganho do elemento P.
A função de transferência é dada por:
Dessa função, deduz-se facilmente que a resposta de frequência é
G(jΩ) = K
Isso significa que, no plano complexo, a resposta é um ponto no eixo real distante K da origem, para 
qualquer frequência.
Da mesma página pode ser visto que a resposta de fase é
 ,
portanto, φ(Ω) = 0º se K > 0 e φ(Ω) = 180º se K < 0
A resposta de amplitude é dada por:
Em decibéis, 
Elemento integral (I)
Seja um elemento de sistema com a seguinte relação entre saída e entrada:
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AutomAção e InstrumentAção IndustrIAl
Considerando x(0) = 0 e a relação dada em transformadas de derivadas e de integrais, a função de 
transferência é
O parâmetro T é denominado constante de tempo.
Para obter a resposta de frequência, faz-se s = jΩ na função de transferência:
A resposta de fase é obtida a partir da igualdade acima:
#C.2#
E também a resposta de amplitude:
Em decibéis, 
Elemento derivativo (D)
A relação entre saída e entrada é a correspondente função matemática:
Usando procedimentos similares aos dos tópicos anteriores, outras funções são determinadas.
Função de transferência:
Resposta de frequência:
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Unidade II
Resposta de fase:
Resposta de amplitude:
Em decibéis, 
Diagramas de Bode para os elementos proporcional, integral e derivativo
Os diagramas a seguir foram obtidos com um software matemático (GNU Octave), conforme visto 
anteriormente.
Elemento proporcional, com função de transferência dada por G(s) = 100
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AutomAção e InstrumentAção IndustrIAl
Elemento integral, com a função de transferência G(s) = 1 / (100 s)
Elemento derivativo, com a função de transferência G(s) = 100 s
Os diagramas das figuras anteriores mostram que são opostos os comportamentos das respostas 
de amplitude e de fase dos elementos integral e derivativo, o que pode ser confirmado pelas fórmulas 
apresentadas anteriormente.
7 INTEGRAÇÃO DE CÉLULAS DE MANUFATURA
Introdução
Na economia globalizada, a criatividade e a flexibilidade contam mais do que o controle de ativos 
físicos. A capacidade de identificar novas necessidades e de lhes dar resposta é relevante e uma indústria, 
ao atender novas necessidades, terá com certeza de modificar, modernizar seu método de produção e, 
sem dúvidas, um dos caminhos é a automação.
As aplicações relacionadas com a área de Mecatrônica direcionam ao projeto de Sistemas 
Automatizados com estrutura de controle e arquitetura de comando distribuída e requerem, na sua 
concepção, uma especificação de uma arquitetura de comando. Assim, durante a fase inicial de projeto, 
o projetista deverá escolher uma arquitetura de comando que atenda aos pré-requisitos funcionais, 
tais como os tempos de resposta do sistema. Dentro desse contexto, diferentes metodologias podem 
ser utilizadas para validar um modelo de arquitetura de comando distribuído através da construção 
de modelos de Análise Estruturada e de sua posterior implementação num CLP (Controlador Lógico 
Programável).
Neste capítulo são apresentados conceitos teóricose definições básicas referentes à Modelagem 
de Sistemas Discretos e Contínuos, com ênfase na utilização dessas ferramentas para modelagem e 
Integração de Sistemas Automatizados utilizando o Grafcet (Grafo de Comando Etapa e Transição) e 
utilização de CLPs industriais.
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Unidade II
Sistemas produtivos
Grandes avanços foram realizados nas últimas décadas com relação ao sistema de produção, neste 
período podemos dividir a automação industrial em três classes: a fixa, a flexível e a programável, que 
serão descritas a seguir:
• a automação fixa é usada quando o volume de produção é muito elevado, desta forma, ela possui 
uma linha de produção fixa, voltada apenas para a concepção de um determinado tipo de produto;
• a automação flexível é decorrência da junção da mecânica, com o tratamento da informação pela 
informática e a eletrônica. É voltada para um volume de produção médio, em que a automação 
aliada à flexibilidade possibilita a automatização de indústrias que fabricam diversos produtos ao 
mesmo tempo, utilizando o mesmo sistema de produção;
• a automação programável diferencia-se da flexível, entre alguns motivos, pelo fato da produção 
ser efetuada em pequenos lotes, necessitando que o equipamento seja reprogramado para a 
fabricação de um novo lote.
No setor de produção industrial, podemos estabelecer a seguinte cronologia: nos anos 70, a 
automação era direcionada para automação de tarefas, robôs e NC; nos anos 80, foi a automação 
dos processos, em que tarefas individuais foram conectadas resultando em um processo CAD, CAM, 
máquinas CNC, FMS. Neste tempo houve grandes avanços na modernização das indústrias e, nos anos 
90, a automação das fábricas envolvia a automação de vários processos, que executam um simples 
processo em cadeia, de acordo com um modelo preestabelecido. A descentralização tem melhorado a 
interdependência de controle dos setores de fluxo de produção e gerência da fábrica.
A automação é introduzida em termos de transformação dos processos em cadeia, os quais começam 
com a identificação da necessidade dos consumidores, depois, estas informações são encaminhadas ao 
chão de fábrica e voltam para os consumidores como o produto final desejado (isto já vem sendo feito 
timidamente por alguns fabricantes automobilísticos, que permitem a escolha do modelo e acessórios 
do automóvel desejado, com pedido feito via Internet).
Para se integrar todo um sistema de produção, deve-se primeiro relatar a sequência em que a 
automação deveria ser implementada, em seguida, analisar quais tecnologias deveriam ser utilizadas 
nesta integração. O processo deve seguir seu curso natural, anulando tarefas de inspeção, controle e 
planejamento que não contribuem para adicionar valor à matéria-prima que será manufaturada.
Neste fluxo ainda são anulados o controle desnecessário, verificações e interferências em níveis 
gerenciais, isto é realizado pela combinação inteligente de equipamentos computadorizados e tecnologia 
de informação, não somente no chão de fábrica, mas também no departamento de gerência, desta 
forma, para o sucesso desta implementação, os recursos humanos capacitados são indispensáveis.
A Automação Industrial é o que se poderia chamar de uma tecnologia integradora de três áreas: 
a eletrônica, em que temos uma plataforma eletrônica com o uso de um hardware; a mecânica, na 
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AutomAção e InstrumentAção IndustrIAl
forma de dispositivos mecânicos (atuadores) e a informática, na qual são feitas as programações das 
operações, gerenciamento e comunicação envolvidos (software).
A automação no Brasil
No Brasil, a modernização da indústria é bem recente se comparada com outros países, a 
industrialização brasileira teve início no começo do século, porém, um grande impulso foi dado durante 
os anos 40 e 50, quando várias ações governamentais estimularam a industrialização do país naquele 
período.
Todos estes fatores levaram o Brasil a ser a oitava economia do mundo no final dos anos 70. Porém, 
no inicio dos anos 80, o país sofreu uma forte recessão, acompanhada de alta inflação. Neste mesmo 
período o mundo viu o advento da era eletrônica, no entanto, as leis de proteção brasileira impediram 
a entrada destas tecnologias no país e também não investiram no desenvolvimento da tecnologia 
nacional. No início dos anos 90 o Brasil começa a abrir sua economia e a estabilização econômica 
começa a ser uma realidade.
Atualmente, a indústria brasileira está diante de problemas de competição internacional, obsolescência 
e recursos humanos inadequados, sendo que este é o principal obstáculo para a modernização do 
parque industrial brasileiro. Muitas indústrias buscam a modernidade de seus métodos e equipamentos 
como uma questão de sobrevivência. Dentro deste contexto, já existe certo consenso de que a indústria 
brasileira precisa reestruturar-se e capacitar-se para competir no mercado internacional e nacional 
devido à facilidade de ingresso de produtos estrangeiros com a globalização da economia.
O consumidor passou a exigir maior qualidade dos produtos, com isso, a produtividade e a qualidade 
passam a figurar como alvos dos sistemas produtivos e são entendidas como a única forma de obter 
competitividade e sobreviver em um mercado livre, no qual o consumidor é a figura principal. Diante 
desta situação, a manufatura ocupa lugar de destaque e a automação é um meio de se obter qualidade 
e produtividade.
7.1 SISTEMAS AUTOMATIZADOS – CONCEITOS E DEFINIÇÕES
Conceitos básicos de sistema
Para a modelagem de um sistema, torna-se necessário entender o conceito de sistema, assim como 
os limites deste. Segundo Elmaghraby, 1966; Riggs, 1993; Stafford, 1971, um sistema é qualquer coleção 
de interação de elementos que funciona para alcançar um objetivo comum e que evoluiu com o tempo.
A definição acima indica que aquilo que pode ser definido como sistema num contexto pode ser 
apenas um componente de um outro sistema, dando origem ao conceito de subsistema. Assim, o 
universo parece estar formado de conjuntos de sistemas, cada qual contido em outro ainda maior.
Greene (1968) define sistema como um conjunto complexo de coisas diversas que, ordenadamente 
relacionadas entre si, contribuem para determinado objetivo ou propósito.
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Sob um ponto de vista mais prático, Chiavanato (1983), define um sistema como um conjunto de 
elementos dinamicamente relacionados entre si, formando uma atividade para atingir um objetivo, 
operando sobre entradas (informação, energia ou matéria) e fornecendo saídas (informação, energia ou 
matéria) processadas. As principais componentes de um sistema são:
1. Fronteiras: limites do sistema, que podem ter existência física ou apenas uma delimitação 
imaginária para efeito de estudo.
2. Subsistemas: elementos que compõem o sistema.
3. Entradas: representam os insumos ou variáveis independentes do sistema.
4. Saídas: representam os produtos ou variáveis dependentes do sistema.
5. Processamento: engloba as atividades desenvolvidas pelos subsistemas que interagem entre si 
para converter as entradas e saídas.
6. Retroação (feedback): é a influência que as saídas do sistema exercem sobre as suas entradas, 
para ajustá-las ou regulá-las.
Simulação e modelagem de sistemas automatizados
Simulação de um sistema pode ser definida como a capacidade de projetar um modelo de um 
sistema real e conduzir experimentos com este modelo, de forma a compreender o comportamento 
do sistema e avaliar estratégias para sua operação (Shannon, 1990). Gordon (1991) define simulação 
como a técnica de resolver problemas seguindo as variações ocorridas ao longo do tempo num modelo 
dinâmico do sistema.A Simulação de Sistemas normalmente é utilizada para:
a) projeto de sistemas ainda não existentes;
b) impossibilidade de realização experimental com o sistema real;
c) experimentação, quando utilizar o sistema real é indesejável;
d) para compressão ou expansão da escala de tempo;
e) para avaliação do desempenho de sistemas;
f) para treinamento e instrução.
Modelagem de um Sistema pode ser definida como a representação de um objeto, sistema ou ideia 
em uma forma diferente da entidade propriamente dita. Eles podem ser classificados como: modelos 
físicos e modelos matemáticos. Shannon (1991) define Modelo de Sistema como um conjunto de 
informações sobre um sistema coletado com o propósito de entender este sistema.
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AutomAção e InstrumentAção IndustrIAl
No sentido literal da palavra, modelo é a representação de alguma coisa. Pode ser definido também 
como a representação simplificada de um sistema, com o propósito de estudá-lo.
Para Riggs (1993), um modelo é uma réplica ou uma abstração da característica essencial de um 
processo. Assim, problemas que desobedecem a soluções diretas por causa do tamanho, complexidade 
ou estrutura, são frequentemente avaliados por meio de modelos de simulação. Modelo, então, vem a ser 
uma representação simplificada de alguma parte da realidade de sistemas, podendo ser de diferentes tipos.
Os modelos podem ser classificados como: físico (escala natural e reduzida) e matemático (numérico/
algorítmico). As principais etapas necessárias para a obtenção de modelos consistem na realização de:
a) análise do sistema (identificar entidades, atributos etc);
b) simplificação (desconsiderar entidades, atributos irrelevantes).
Como exemplo de aplicações de Simulação de Sistemas, pode-se destacar atividades nas áreas de 
Administração, Economia, Engenharias, Biologia, Medicina, Informática e Entretenimento.
Como principais limitações de simulação, podemos destacar:
a) os resultados são dependentes dos estímulos: modelos estocásticos e determinísticos;
b) o desenvolvimento de bons modelos pode ser oneroso;
c) a falta de precisão/qualidade da modelagem fornece o valor das variáveis em todos os instantes 
de tempo.
Modelagem de Sistemas Dinâmicos
Sistemas Dinâmicos podem ser entendidos dentro da Mecânica Newtoniana Clássica como “forças e 
energia produzindo um movimento”. Dentro desse conceito, forças aplicadas a massas geram acelerações 
que definem os movimentos dos corpos no espaço; tais fenômenos são regidos por equações diferenciais 
ou de diferenças, em que o tempo é a variável independente. Por analogia, estendese o termo “dinâmico” 
a todos os fenômenos, térmicos, químicos, fisiológicos, ecológicos etc., que também sejam regidos por 
equações do mesmo tipo. São sistemas “intrinsecamente dinâmicos”, como que “acionados pelo tempo” 
(timedriven).
No campo da Automação, Sistemas Dinâmicos estão relacionados com um conceito mais amplo da 
evolução de um fenômeno com o tempo, tornado essencial, nas últimas décadas, devido aos inúmeros 
e importantíssimos sistemas artificiais que não se podem descrever por meio de equações diferenciais 
ou de diferenças. São os sistemas de chaveamento manual ou automático, as manufaturas, as filas de 
serviços, os computadores etc. Sua estrutura impõe principalmente regras lógicas, de causa e efeito e 
seus sinais são números naturais, representantes de quantidade de recursos ou entidades.
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Unidade II
São Sistemas Dinâmicos lato sensu, acionados por eventos (eventdriven); poderiam ser também 
chamados de logísticos. A tabela a seguir apresenta uma classificação das diferentes classes de Sistemas 
Dinâmicos.
Tabela 1 – Classes de Sistemas Dinâmicos.
Acionados por Descrição matemática Tipo de sistema
Tempo Equações diferenciais no tempo Contínuos no tempo
Tempo Equações de diferenças no tempo Discretas no tempo
Eventos
Álgebra de Boole, Álgebra dioide, Autômatos 
finitos, Redes de Petri, Programas 
Computacionais
A Eventos Logísticos
Quanto à classificação dos sistemas em determinísticos e estocásticos, estes últimos são caracterizados 
pela presença de alguma variável ou de algum parâmetro cuja definição exige estatística, por exemplo:
a) sinal de entrada contínuo no tempo, de origem atmosférica;
b) sinal de entrada discreto no tempo, em que os intervalos entre pulsos ou impulsos sucessivos são 
aleatórios, como a chegada de clientes a urna fila de serviço;
c) alguma transmissão interna, alterada em função de probabilidades, como a parada da produção 
por falha de máquina e o retorno após tempo de reparo.
Os sistemas de maior interesse em controle são os dinâmicos “acionados pelo tempo”, em Automação, 
são os “acionados a eventos”, especialmente a eventos discretos (Allá & David, 1998).
8 INTRODUÇÃO A SISTEMAS SUPERVISÓRIOS
Introdução
Os sistemas supervisórios permitem que sejam monitoradas e rastreadas informações de um processo 
produtivo ou instalação física. Tais informações são coletadas por meio de equipamentos de aquisição 
de dados, em seguida manipulados, analisados, armazenados e posteriormente apresentados ao usuário. 
Estes sistemas também são chamados de SCADA (Supervisory Control and Data Aquisition).
Os primeiros sistemas SCADA, basicamente telemétricos, permitiam informar periodicamente o 
estado corrente do processo industrial, monitorando sinais representativos de medidas e estados de 
dispositivos através de um painel de lâmpadas e indicadores, sem que houvesse qualquer interface 
aplicacional com o operador.
Atualmente, os sistemas de automação industrial utilizam tecnologias de computação e comunicação 
para automatizar a monitoração e controle dos processos industriais, efetuando coleta de dados em 
ambientes complexos, eventualmente dispersos geograficamente e a respectiva apresentação de modo 
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amigável para o operador, com recursos gráficos elaborados (interfaces homem-máquina) e conteúdo 
multimídia.
Para permitir isso, os sistemas SCADA identificam as tags, que são todas as variáveis numéricas 
ou alfanuméricas envolvidas na aplicação, podendo executar funções computacionais (operações 
matemáticas, lógicas, com vetores ou strings etc.) ou representar pontos de entrada/saída de dados do 
processo que está sendo controlado. Neste caso, correspondem às variáveis do processo real (exemplo: 
temperatura, nível, vazão etc.), se comportando como a ligação entre o controlador e o sistema. É com 
base nos valores das tags que os dados coletados são apresentados ao usuário.
Os sistemas SCADA podem também verificar condições de alarmes, identificadas quando o valor 
da tag ultrapassa uma faixa ou condição pré-estabelecida, sendo possível programar a gravação de 
registros em Bancos de Dados, ativação de som, mensagem, mudança de cores, envio de mensagens por 
pager, e-mail, celular etc.
8.1 Componentes físicos de um sistema de supervisão
Os componentes físicos de um sistema de supervisão podem ser resumidos, de forma simplificada, 
em: sensores e atuadores, rede de comunicação, estações remotas (aquisição/controle) e de monitoração 
central (sistema computacional SCADA).
Os sensores são dispositivos conectados aos equipamentos controlados e monitorados pelos sistemas 
SCADA, que convertem parâmetros físicos tais como velocidade, nível de água e temperatura para 
sinais analógicos e digitais legíveis pela estação remota. Os atuadores são utilizados para atuar sobre o 
sistema, ligando e desligando determinados equipamentos.
O processo de controle e aquisição de dados se inicia nas estações remotas, PLCs (Programmable 
Logic Controllers) e RTUs (Remote Terminal Units), com a leitura dos valoresatuais dos dispositivos 
que a ele estão associados e seu respectivo controle. Os PLCs e RTUs são unidades computacionais 
específicas, utilizadas nas instalações fabris (ou qualquer outro tipo de instalação que se deseje 
monitorar) para a funcionalidade de ler entradas, realizar cálculos ou controles e atualizar saídas. 
A diferença entre os PLCs e as RTUs é que os primeiros possuem mais flexibilidade na linguagem 
de programação e controle de entradas e saídas, enquanto as RTUs possuem uma arquitetura mais 
distribuída entre sua unidade de processamento central e os cartões de entradas e saídas, com maior 
precisão e sequenciamento de eventos.
A rede de comunicação é a plataforma por onde as informações fluem dos PLCs/RTUs para o sistema 
SCADA e, levando em consideração os requisitos do sistema e a distância a cobrir, pode ser implementada 
por meio de cabos Ethernet, fibras ópticas, linhas dial-up, linhas dedicadas, rádio modems etc.
As estações de monitoração central são as unidades principais dos sistemas SCADA, sendo 
responsáveis por recolher a informação gerada pelas estações remotas e agir em conformidade com os 
eventos detectados, podendo ser centralizadas num único computador ou distribuídas por uma rede de 
computadores, de modo a permitir o compartilhamento das informações coletadas.
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8.2 Componentes lógicos de um sistema scada
Internamente, os sistemas SCADA geralmente dividem suas principais tarefas em blocos ou módulos 
que vão permitir maior ou menor flexibilidade e robustez, de acordo com a solução desejada.
Em linhas gerais, podemos dividir essas tarefas em:
• núcleo de processamento;
• comunicação com PLCs/RTUs;
• gerenciamento de alarmes;
• históricos e Banco de Dados;
• lógicas de programação interna (Scripts) ou controle;
• interface gráfica;
• relatórios;
• comunicação com outras estações SCADA;
• comunicação com Sistemas Externos / Corporativos;
• outros. 
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A regra geral para o funcionamento de um sistema SCADA parte dos processos de comunicação 
com os equipamentos de campo, cujas informações são enviadas para o núcleo principal do software. O 
núcleo é responsável por distribuir e coordenar o fluxo dessas informações para os demais módulos, até 
chegarem na forma esperada para o operador do sistema, na interface gráfica ou console de operação 
com o processo, geralmente acompanhadas de gráficos, animações, relatórios etc., de modo a exibir a 
evolução do estado dos dispositivos e do processo controlado, permitindo informar anomalias, sugerir 
medidas a serem tomadas ou reagir automaticamente.
As tecnologias computacionais utilizadas para o desenvolvimento dos sistemas SCADA têm evoluído 
bastante nos últimos anos, de forma a permitir que, cada vez mais, aumente sua confiabilidade, 
flexibilidade e conectividade, além de incluir novas ferramentas que permitem diminuir cada vez mais o 
tempo gasto na configuração e adaptação do sistema às necessidades de cada instalação.
Hoje, os principais sistemas de supervisão oferecem três funções básicas:
• Funções de supervisão: incluem todas as funções de monitoramento do processo, tais como 
sinóticos animados, gráficos de tendência de variáveis analógicas e digitais, relatórios em vídeo e 
impressos etc.
• Funções de operação: atualmente os sistemas SCADA substituíram com vantagens as funções 
da mesa de controle. As funções de operação incluem ligar e desligar equipamentos e sequência 
de equipamentos, operação de malhas, mudança de modo de operação de equipamentos etc.
• Funções de controle: os PLCs e RTUs são unidades computacionais específicas, utilizadas 
nas instalações fabris (ou qualquer outro tipo de instalação que se deseje monitorar) para a 
funcionalidade de ler entradas, realizar cálculos ou controles e atualizar saídas. A diferença entre 
os PLCs e as RTUs é que os primeiros possuem mais flexibilidade na linguagem de programação e 
controle de entradas e saídas, enquanto as RTUs possuem uma arquitetura mais distribuída entre 
sua unidade de processamento central e os cartões de entradas e saídas, com maior precisão e 
sequenciamento de eventos.
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8.3 Modos de comunicação
A principal funcionalidade de qualquer sistema SCADA está ligada à troca de informações, que 
podem ser, basicamente:
• comunicação com os PLCs/RTUs; 
• comunicação com outras estações SCADA;
• comunicação com outros sistemas.
A comunicação com os equipamentos de campo, realizada através de um protocolo em comum, 
cuja metodologia pode ser tanto de domínio público ou de acesso restrito, geralmente pode ocorrer por 
polling ou por interrupção, normalmente designada por Report by Exception.
A comunicação por polling (ou Master/Slave) faz com que a estação central (Master) tenha controle 
absoluto das comunicações, efetuando sequencialmente o polling aos dados de cada estação remota 
(Slave), que apenas responde à estação central após a recepção de um pedido, ou seja, em half-duplex. 
Isto traz simplicidade no processo de coleta de dados, inexistência de colisões no tráfego da rede, 
facilidade na detecção de falhas de ligação e uso de estações remotas não inteligentes. No entanto, traz 
incapacidade de comunicar situações à estação central por iniciativa das estações remotas.
Já a comunicação por interrupção ocorre quando o PLC ou o RTU monitora os seus valores de 
entrada e, ao detectar alterações significativas ou valores que ultrapassem os limites definidos, envia as 
informações para a estação central. Isto evita a transferência de informação desnecessária, diminuindo 
o tráfego na rede, além de permitir uma rápida detecção de informação urgente e a comunicação 
entre estações remotas (slave-to-slave). As desvantagens desta comunicação são que a estação central 
consegue detectar as falhas na ligação apenas depois de um determinado período (ou seja, quando 
efetua polling ao sistema) e são necessários outros métodos (ou mesmo ação por parte do operador) 
para obter os valores atualizados.
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AutomAção e InstrumentAção IndustrIAl
A comunicação com outras estações SCADA pode ocorrer através de um protocolo desenvolvido 
pelo próprio fabricante do sistema SCADA, ou através de um protocolo conhecido via rede Ethernet TCP/
IP, linhas privativas ou discadas.
A Internet é cada vez mais utilizada como meio de comunicação para os sistemas SCADA. Através 
do uso de tecnologias relacionadas com a Internet, e padrões como Ethernet, TCP/IP, HTTP e HTML, é 
possível acessar e compartilhar dados entre áreas de produção e áreas de supervisão e controle de várias 
estações fabris. Através do uso de um browser de Internet, é possível controlar em tempo real, uma 
máquina localizada em qualquer parte do mundo. O browser comunica com o servidor web através do 
protocolo http, e após o envio do pedido referente à operação pretendida, recebe a resposta na forma 
de uma página HTML.
Algumas das vantagens da utilização da Internet e do browser como interface de visualização 
SCADA é o modo simples de interação, ao qual a maioria das pessoas já está habituada, e a facilidade de 
manutenção do sistema, que precisa ocorrer somente no servidor.
Já a comunicação com outros sistemas, como os de ordem corporativa, ou simplesmente outros 
coletores ou fornecedores de dados, pode se dar através da implementação de módulos específicos, via 
Bancos de Dados, ou outras tecnologias como o XML e o OPC.
8.4 Sistemas de Controle Supervisório – SPC (Set Point Control)
O sucesso dos sistemas